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1、1 在标准状态下体积比为12的氧气和氦气（均视为刚性分子理想气体）相混合，混合气体中氧气和氦气的内能之比为 (A) 12 (B) 56 (C) 53 (D) 103,2010-2011学年第一期 大学物理理工II-2期末试题,一、选择题（每题3分，共24分）,分析： 据阿伏伽德罗定律知：氧气和氦气的摩尔数之比为：,氧气和氦气的内能之比,2一质点沿x轴作简谐运动，振动方程为,从t0时刻起，到质点位置在x2cm处，且向x轴正方向运动的最短时间间隔为 （A）1/8s （B）1/6 s （C）1/4 s （D）1/3s （E）1/2 s,（SI），,解：经历最短时间后的相位为：,3 一列机械横波在t时
2、刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是： (A) o，b，d，f (B) a，c，e，g (C) o，d (D) b，f,4 在相同的时间内，一束波长为l的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等,5 两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 (A) 间隔变小，并向棱边方向平移 (B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移 (C) 间隔不变，向棱边方
3、向平移 (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移,分析：上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，劈尖角增大。条纹间距公式,又因在劈棱干涉级次最低，随着膜厚的增加，干涉级次越来越大，所以在波板转动时，条纹向棱边方向平移。,7 静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时粒子物质波的波长l与速度v有如下关系：,分析： 由德布罗意公式和相对论动量、质量公式有：,8 关于不确定关系 ( ），有以下几种理解： (1) 粒子的动量不可能确定 (2) 粒子的坐标不可能确定 (3) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定 (4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子 其中正确的是： (A) (1)
4、，(2). (B) (2)，(4). (C) (3)，(4). (D) (4)，(1).,二 、填空题（共20分）,1（4分）一弹簧振子系统具有1.0 J的振动能量，0.10 m的振幅和1.0 m/s的最大速率，则弹簧的劲度系数为_，振子的振动频率为_,分析： 由简谐振动能量公式,2（4分） 一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为,(SI),(SI),其合成运动的运动方程为x =_,分析：,3 （4分）波长为l=480.0nm的平行光垂直照射到宽度为a=0.40mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为f=60cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为5p时，P点离
5、透镜焦点O的距离等于_,分析：当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为5p时，其光程差为,4 （4分）一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振状态来说则反射光为_，反射光矢量的振动方向_，透射光为_,线偏振光（2分）,垂直于入射面（1分）,部分偏振光（1分）,5 （4分）已知钾的逸出功为 2.0 eV，如果用波长为3.6010-7 m的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|Ua| =_从钾表面发射出电子的最大速度umax =_ (h =6.6310-34 Js，1eV =1.6010-19 J，me=9.1110-31 kg),分析：由光电效应方程,三、计算题（48
6、分）,1 （8分）一简谐振动的振动曲线如图所示求振动方程,解上面两式，可得,由图可知t = 2 s时，状态为：x = 0和 v 0，其相位,解：由曲线可知 A = 10 cm , t = 0，,故所求振动方程为,2 已知一平面简谐波的表达式为 (SI) (1) 求该波的波长l ，频率n 和波速u的值； (2) 写出t = 4.2 s时刻各波峰位置的坐标表达式，并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置； (3) 求t = 4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t,解:(1),(2) 波峰的位置，即y = A的位置即,将 t = 4.2 s 代入上式得：,所谓离坐标原点最近，即|
7、 x |最小的波峰在上式中取k = 8，可得x = -0.4 的波峰离坐标原点最近,(3) 设该波峰由原点传播到x = -0.4 m处所需的时间为Dt，则 Dt = | Dx | /u = 0.2 s 该波峰经过原点的时刻 t 0=t- Dt =4.2- 0.2=4s,3 （10分)双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离D120 cm，两缝之间的距离d0.50 mm，用波长l500nm (1nm=10-9 m)的单色光垂直照射双缝(1) 求原点O (零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x(2) 如果用厚度l1.010-2 mm， 折射率n1.58的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面，求
8、上述第五级明条纹的坐标x,解：(1)双缝干涉明纹条件,(2)用透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面后， 明纹条件为：,4 （8分） 用含有两种波长l=600 nm和500 nm (1 nm=10-9 m)的复色光垂直入射到每毫米有200 条刻痕的光栅上，光栅后面置一焦距为f=50 cm的凸透镜，在透镜焦平面处置一屏幕，求以上两种波长光的第一级谱线的间距Dx,利用光栅方程知第一级谱线条件为：,解：利用已知条件知光栅常数,第一级谱线的位置坐标,两种波长光的第一级谱线之间的距离,5 （5分）一电子以u=0.99c (c为真空中光速)的速率运动试求： (1) 电子的总能量是多少？ (2) 电子的经典力学的动
9、能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量me=9.1110-31 kg),解：(1),= 4.0110-14 J,=5.810-13 J,= 4.9910-13 J,6（5分） 一体积为V0，质量为m0的立方体沿其一棱的方向相对于观察者A以速度v运动求：观察者A测得其密度是多少？,解：设立方体的长、宽、高分别以x0，y0，z0表示，假定立方体沿x轴运动，观察者A测得立方体的长、宽、高分别为,2分,相应体积为,观察者测得立方体的质量,故相应密度为,在A、B、C三个容器中，装有不同温度的同种理想气体，设其分子数密度之比 ，方均根速率之比为 ，则其算术平均速率之比,四 、回答题（8分）,压强之比,以上关于算术平均速率之比值与压强之比值是否正确？如有错误请改正。,答：以上两个比值的结果都是错误的，改正如下：,对于不同温度的同种理想气体,根据理想气体压强公式：,
