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1、大学物理 AII 试卷 第 1 页 共 7 页 北京科技大学 20132014 学年 第 二 学期 大学物理大学物理 AII 试卷 院（系） 班级 学号 姓名 试卷卷面成绩 卷面成绩占课程考核成绩的 70 % 平时 成绩占 30 % 课程考核成绩 题号 一 二 三 四 五 六 七 小计 得分 一、 选择题 （本题共 30 分， 每小题 3 分， 必须将选定的字母填入相应的空格内必须将选定的字母填入相应的空格内） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1、已知氢气与氧气的温度相同，下列说法正确的是 （A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强 （B）氧分子的质量
2、比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度 （C）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大 （D）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大 2、图 1 所示的曲线表示某种理想气体分子在温度 T 下的速率分布情况。图中虚线将曲线下包围的面积分成了不相等的两块 A 和 B，A 的面积为 B 的面积的 1/2，则速率 v0的意义是 （A） 平均速率 （B） 最概然速率 （C） 分子速率大于 v0的概率为小于 v0的概率的两倍 （D） 速率小于 v0的分子数为速率大于 v0的分子数的两倍 3、 已知一列平面谐波沿 x 轴正向传播， 波速400u m
3、s-1。 坐标原点的振动曲线如图 2 所示，则波动表达式为 得 分 装订线内不得答题自觉遵守考试规则 ， 诚信考试 ， 绝不作弊v f(v) v0 A B 图 1 大学物理 AII 试卷 第 2 页 共 7 页 （A） 0.1cos 502002ytxm （B） 0.1cos 502002ytxm （C） 0.1cos 5082ytxm （D） 0.1cos 5082ytxm 4、如图 3 所示，在单缝夫琅和费衍射装置中，将单缝宽度 a 稍稍变宽， 同时使单缝沿y轴正方向作微小位移， 则屏幕上的中央衍射条纹将 （A） 变窄；同时向上移 （B） 变窄；不移动 （C） 变宽；同时向上移 （D） 变
4、宽；不移动 5、在迈克耳逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为 n，厚度为 d 的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了 （A） 2 ( n1 ) d （B） 2nd （C） 2 ( n1 ) d+ / 2 （D） nd 6、一束自然光射入平板玻璃片的上表面，当入射角等于起偏振角时，则 （A） 折射光线垂直于入射光线 （B） 折射角与入射角之和等于 90 （C） 折射角等于反射角 （D） 入射角等于折射角 7、在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？ (1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速。 (2) 在一惯性系中发生于同一时刻的两个事件在其他一切惯性系中一定不同时发生。 (
5、3) 相对于不同的观测者，光的传播速度都一样。 （A） (1)，(2)，(3) （B） (1)，(2) （C） (1)，(3) （D） (1) 8、某一等边三角形相对于地面以速度v作匀速直线飞行，地面上的人发现此三角形为直角等腰三角形，下列答案正确的是 （A） 2 3cv=，方向沿等边三角形的高 （B） 2 3cv=，方向沿等边三角形一个边 （C） 2 3cv=，方向沿等边三角形的高 （D） 2 3cv=，方向沿等边三角形一个边 图 3 y(m) t(s) 0.1 图 2 0 0.04 大学物理 AII 试卷 第 3 页 共 7 页 9、康普顿效应的主要特点是 （A） 散射光的波长均比入射光的
6、波长短，且随散射角增大而减小，与散射体的性质无关 （B） 散射光的波长均与入射光的波长相同，与散射角、散射体性质无关 （C） 散射光中有些波长比入射光的波长长，且随散射角增大而增大；有些散射光波长与入射光波长相同。这都与散射体的性质无关 （D） 散射光中既有与入射光波长相同的，也有比入射光波长长的和比入射光波长短的。这与散射体性质有关 10、一个质量为 m 的粒子，约束在长度为 L 的一维线段上做准自由运动，则根据量子力学给出的不确定关系，这个粒子所具有的最小能量约为 （A） 228mL（B） 22232mL（C） 2228m L（D） 2228mh L二、填空题（本题共 20 分，每空 2
7、分） 1、体积为 V 的容器内有 N 个同种理想气体分子，设每个分子撞击一次器壁的动量变化量的平均值为p，器壁单位面积上每秒受到的撞击次数平均值为z，则容器内气体的温度为 。 2、一定量的理想气体，在 pT 图上经历一个如图 4 所示的循环过程(abcda)，其中 ab，cd 两个过程是绝热过程。若气体每经过一次循环对外做功 1000J，则一个循环中，气体从外界吸收的热量 Q=_J。(不包含气体对外界放出的热量) 3、下述物理过程熵增加的过程为_： （1）水在零摄氏度时结成了冰； （2）两种理想气体在等温下混合； （3）某种理想气体经历了无摩擦准静态绝热过程。 4、图 5 为一块光学反光平面。
8、实验员在暗室里操作时，先在反光平面上放置一块极薄的感光材料膜，然后用波长为的平行光垂直照射。实验发现，感光材料膜并未由于有光照射而造成曝光。此实验完美的解释了光从光疏媒质垂直入射到光密媒质时，反射光有 现象。实验员将感光膜向上平移 ，上述实验现象又会发生。 5、 用频率为v的单色光照射某种金属时， 逸出光电子的最大动能为KE； 若改用频率为v2的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为_。 得 分 p (atm) T (K) 300 400 O 5 a b c d 图 4 图 5 反光面 感光膜 大学物理 AII 试卷 第 4 页 共 7 页 6、要使电子的速度从 v1 =0.6c 增加
9、到 v2 =0.8c，必须对它作功 A= 。 (其中，c 为真空光速，电子静止质量为 m0) 7、若一无线电接收机接收到频率为 108 Hz 的电磁波的功率为61 10瓦，则每秒接收到的光子数 n=_。 (保留两位有效数字；普朗克常量 h =6.61034 Js) 8、若粒子(电荷为2e)在磁感应强度为B的均匀磁场中沿半径为R的圆形轨道运动，则粒子的德布罗意波长是_。 9、氢原子的基态电子吸收一个能量为 15eV 的光子能量形成光电子，此光电子的能量为 eV。 三、计算题（10 分） 如图 6 所示，1 mol 双原子刚性分子理想气体从状态 I 沿两直线过程变化到状态II，I、II 在同一根等
10、压线上。求： （1） 气体对外作的功 A； （2） 气体在此过程中的平均摩尔热容 C。 （已知理想气体普适恒量 R） 四、计算题（10 分） 将弹性系数为 k 的轻弹簧分成两个相同的弹簧，使两弹簧一端连接在墙上，另一端连结质量为 m的小球，如图 7 所示。初始小球静止在光滑水平面的 O 点，两弹簧为原长。此时给小球一个冲量，使其获得一个向左的初速度 v0，求： （1）两个小弹簧的弹性系数 k； （2）小球作简谐振动的运动方程。 得 分 得 分 I II p (105 Pa) V ( 升) 60 1 2 O 图 6 30 x 图 7 O m 大学物理 AII 试卷 第 5 页 共 7 页 五、计
11、算题（10 分） 在一个衍射屏上刻有宽为 5a 的狭缝，狭缝被五条宽为 a 的挡板遮挡。用波长为的单色平行光垂直照射狭缝，衍射光经焦距为 f 的凸透镜汇聚到其焦平面上做夫朗和费衍射，如图 8。 图中 O 点为透镜的焦点。 （1）当把最上面的一块挡板取掉时，屏上中央明 条纹的宽度x 为多少？ （2）若5a，当把从上往下数的第一、第三、 第五块挡板去掉时，屏上最多出现几条干涉主极大条纹？ 六、计算题（10分） 坐标原点 O 的振动方程为cosyAt， 振动状态将沿着 x 轴传播， 波速为 u。 求： （1） 由 O 点产生的沿 x 轴正、 负方向传播的平面简谐波的波函数； （2）如果在1.5x处（
12、即 P 点处）放一反射面，如图 9 所示，求因干涉而振动加强点的坐标。 七、计算题（10 分） 一维无限深势阱中的粒子处于由波函数( )sin()2nxAxaxaa 所确定的量子态，其函数曲线如图 10 所示。求： （1） 归一化因子 A 及量子数 n； （2） 粒子处于此量子态下的动量； （3） 粒子出现在02ax区间内的概率。 得 分 得 分 x O 反射面 波密 媒质 波疏 媒质 P 得 分 5a f 图 8 O 图9(x) x a 图 10 a 大学物理 AII 试卷 第 6 页 共 7 页 北京科技大学 20132014 学年 第 二 学期 大学大学物理物理 AII 参考答案 一、选
13、择题一、选择题（每题 3 分） 1-5：DCDBA 6-10：BDACA 二、填空题二、填空题（每空 2 分） 1、zpV Nk； 2、4000； 3、 （2） ； 4、半波损；1 2；5、kEh； 6、2 05 12m c； 7、191.5 10；8、/(2)heRB；9、1.4； 三、 （10 分）解： 33 III0.03(m )0.06(m )VV， (1) 5510.03 1 100.03 1 104500(J)2A （5 分） (2) 531 100.033 10R Tp V 平均摩尔热容 33354.5 103 1024 (J/K mol)3 10 /QAECRTTR （5 分）
14、 四、 （10 分）解、 （1）整根弹簧可视为两小弹簧串联 111 kkk2kk（4 分） (2)小球在平衡位置的运动速度为振动最大速度 0Av 24kk mm 由 t=0 时小球在平衡位置，速度为负值，可得： 02 简谐振动方程 0 0cos()cos(2)22mkxAttkmv（6 分） 五、 （10 分）解： （1）此时为单缝夫朗合费衍射，暗纹条件： s i nak 大学物理 AII 试卷 第 7 页 共 7 页 中央明纹宽度等于1 级暗纹间距： 1112 sin2xftgftgffa （4 分） （2）此时为三缝衍射，光栅常数 2da 衍射主极大的最高级次 210dak m a x9k；缺级：dkka 2468、 、 、缺级。 故只能看到013579、 、 、 、 、 共 11 条主极大。
