大学物理（下）期末复习题
一、填空题
1、 振幅为A的简谐振动在 位置动能最大，在 位置势能最大， 位置势能与动能相等。
2．有一平面简谐波沿x轴正方向传播，波速为6m/s，已知在x?0处的质点的振动方程为y?0.1cos(3?t??2)(m)，则波动方程为 ；质点在x轴上
x??3m处的振动方程为 ，x??3m处的振动加速度为 。
125t?0.37x) (SI)，其角频率? =______，波3.一平面简谐波的表达式为 y?0.025cos(速u =________，波长? = 。
4. 一列平面简谐波沿x轴正向无衰减地传播，波的振幅为 2×103 m，周期为0.01 s，波速为400 m/s. 当t = 0时x轴原点处的质元正通过平衡位置向y轴正方向运动，则该简谐波的表达式为________________。
-5. 已知波源的振动周期为4.00×102 s，波的传播速度为300 m/s，波沿x轴正方向传播，则位于x1 = 10.0 m 和x2 = 16.0 m的两质点振动相位差为__________。
-
6. 如图所示，两个直径微小差别的彼此平行的滚珠之间的距离，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果两滚珠之间的距离L变大，则在L范围内干涉条纹的数目 ,条纹间距 （填变化情况）。
7. 如图所示，波长为?的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，若薄膜厚度为e，而且n1?n2?n3，则两束透射光的位相差
n1?n2en3为 。
8. 在复色光照射下的单缝衍射图样中，某一波长单色光的第3级明纹位置恰与波长?=600nm的单色光的第2级明纹位置重合，这光波的波长 。
9.在单缝衍射中,沿第二级明纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带，沿第三级暗纹的衍射方向狭缝可分为 个半波带，若用波长为?的单色光照射时沿衍射角为?方向，宽度为b的单缝可分为 个半波带。
10. 在单缝衍射实验中，缝宽a = 0.2mm，透镜焦距f = 0.4m，入射光波长?= 500nm，则在距离中央亮纹中心位置2mm处是 纹.
11．氢气在不同温度下的速率分布曲线如图所示，则其中曲线1所示温度T1与曲线2所示温度T2的高低有T1 T2（填 “大于”、“小于” 或“等于” ）。
f(v)(1) ⑵ v0
1
12．温度为T 的热平衡态下，物质分子的每个自由度都具有的平均动能为 ；温度为T 的热平衡态下，每个分子的平均总能量 ；温度为T 的热平衡态下，
?mol(??m0/M为摩尔数)分子的平均总能量 ；温度为T 的热平衡态下，每个分
子的平均平动动能 。
13．在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）与氦气的内能之比为 ，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为
14．在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为 ，方均根速率的比值为 。
15．现有两条气体分子速率分布曲线⑴和⑵，如图。若两条曲线分别表示同一气体处于不同温度下的速率分布，则曲线 表示气体的温度较高。若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线 表示的是氧气的速率分布。 16.一容器内储有氧气,其压强为P?4.14?105pa,若单位体积f(v) 内的分子数n?1.00?1026个/m3
⑴该气体的温度为______________
⑵单个分子的平均转动动能为_______________________ ⑶每一摩尔氧气的内能为______________________________ 17、 质量为64g的氧气，温度从10oC升到60oC，（1）体积不
0 变,气体内能改变___ _、吸收的热量__ _；（2）压强不变气
体内能的改变_ _、吸收的热量、___ _。
??1 2 ν 18、2mol惰性气体，在温度为300K，压强为1.0?105Pa时，等温地压缩到2.0?105Pa，气体放出的热量_ _。
19、爱因斯坦狭义相对论的基本原理是 、 。 20、在一束电子中，电子的动能为200eV，此电子的德布罗意波长为 。
二、选择题
tx?y?0.10cos2[?(?)?]242，该波在t = 0.5 1.一平面简谐波沿Ox正方向传播，波动表达式为
s时刻的波形图是 ［ ］
y (m)y (m)
y (m) 2 x (m)
O -0 .102 y (m) 2 x (m)
(D ) 0.10 O 2 0.10 x (m) O (A ) x (m) O (C ) -00 .1(B )
2.横波以波速u沿x轴负方向传播。t时刻波形曲线如图。则该时刻［ ］
(A) A点振动速度大于零 y (B) B点静止不动 u (C) C点向下运动 A D (D) D点振动速度小于零
x O B C
3.若一平面简谐波的表达式为 y?Acos(Bt?Cx)，式中A、B、C为正值常量，则：［ ］
(A) 波速为C (B) 周期为1/B (C) 波长为 2? /C (D) 角频率为2? /B
2
4.在同一介质中两列相干的平面简谐波的平均能流密度（波的强度）之比是I1/I2?4，则两列波的振幅之比是［ ］ A、A1/A2?16
B、A1/A2?4 C、A1/A2?2
D、A1/A2?1/4
5.一平面简谐波在弹性介质中传播时，某一时刻介质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是［ ］
A、动能为零，势能最大 B、动能为零，势能为零 C、动能最大，势能最大 D、动能最大，势能为零
6.如图所示, 薄膜的折射率为n2，入射介质的折射率为n1，透射介质为n3，且n1＜n2＜n3，入射光线在两介质交界面的反射光线分别为(1)和(2)，则产生半波损
(1) (2) 失的情况是（ ）：
n1 (A) (1)光产生半波损失， (2)光不产生半波损失
n2 (B) (1)光 (2)光都产生半波损失
n3 (C) (1)光 (2)光都不产生半波损失
(D) (1)光不产生半波损失，(2)光产生半波损失
7、在相同的时间内，一束波长为λ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
8、如图所示，s1、s2为两个光源，它们到P点的距离分别为r1和 r2，路径s1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径s2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于（ ）
(A) (r2 + n2 t2)－(r1 + n1 t1)
t1 r1 s1 nP (B) [r2 + ( n2－1) t2]－[r1 + (n1－1)t1] 1 t 2 n2 r2 (C) (r2 －n2 t2)－(r1 －n1 t1) s2
(D) n2 t2－n1 t1
9.关于光学仪器的分辨率，下列说法正确的是 （ ）
A．与入射光波长成正比，与透光孔径成正比； B．与入射光波长成反比，与透光孔径成反比； C．与入射光波长成反比，与透光孔径成正比； D．与入射光波长成正比，与透光孔径成反比。
10．在入射光波长一定的情况下，若衍射光栅单位长度上的刻痕线数越多，则（ ）
A．光栅常数越小；
B．衍射图样中亮纹亮度越小； C．衍射图样中亮纹间距越小； D．同级亮纹的衍射角越小。
11.一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0mm的单缝上同，在缝后放一焦距为2.0m的会聚透镜。已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0mm，则入射光波长约为（1nm=10-9m） [ ]
(A) 100nm (B) 400nm (C) 500nm (D) 600nm
3
12、一束自然光自空气射向一块平板玻璃，如图，设入射角是布儒斯特角，则在界面2的反射光是（ ）
（A）是自然光 （B）是部分偏振光 （C）是线偏振光且光矢量振动方向垂直于入射面 （D）是线偏振光且光矢量振动方向平行于入射面
13.一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为 T ,气体分子质量为 m .跟据理想气体分子的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值为 ?A?vx2?3kT?B?vx2?13kT?C?vx2?3kT?D?vx2?kT
m3mmm
14．下列对最概然速率vp的表述中，不正确的是（ ）
（A）vp是气体分子可能具有的最大速率；
（B）就单位速率区间而言，分子速率取vp的概率最大； （C）分子速率分布函数f(v)取极大值时所对应的速率就是vp； （D）在相同速率间隔条件下分子处在vp所在的那个间隔内的分子数最多
15．有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是（ ）
（A）氧气的温度比氢气的高； （B）氢气的温度比氧气的高； （C）两种气体的温度相同； （D）两种气体的压强相同。 16．如下图所示，若在某个过程中，一定量的理想气体的
U 热力学能（内能）U随压强p的变化关系为一直线（其 延长线过U—p图的原点），则该过程为（ ）
（A）等温过程； （B）等压过程； （C）等容过程； （D）绝热过程。 O 17.1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为（ ）
（Ａ）
P 3355（Ｂ）kT； （Ｃ）RT；（Ｄ）kT。 RT；
222218. 压强为P、体积为
（Ａ）
V的氢气（视为刚性分子理想气体）的内能为：（ ）
531（Ｂ）PV；（Ｃ）PV；（Ｄ）PV。 PV；
22219. 假定氧气的热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子，则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的（ ）
（A）4倍 （B）2倍 （C）2倍 （D）12
20、标准状态下,若氧气和氦气的体积比V1/V2?1/2, 则其内能 E1/E2 为:
（A）1/2 ; （B）5/6 ; （C）3/2 ; （D）1/3 .
21. 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（ ）
（Ａ）温度相同、压强相同； （Ｂ）温度、压强都不相同； （Ｃ）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强； （Ｄ）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强
4
22、对于定量的理想气体，可能发生的过程是（ ）
（A ) 等压压缩，温度降低 (B) 等温吸热，体积不变 （C）等容升温，放出热量 （D）绝热压缩，内能不变 23、有下列几种说法：
(1)两个相互作用的系统对某一惯性系满足动量守恒，对另一惯性系来说，其动量不一定守恒；
(2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关； (3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向传播速率都相同 上述说法中正确的是（ ） A、只有（1）、（2）是正确的 B、只有（1）、（3）是正确的 C、只有（2）、（3）是正确的 D、三种说法都是正确的
计算题
1.一平面简谐波在介质中以波速u?4m/s沿x轴正方向传播，原点O处质点的振动曲线如图所示。求：（1）该波的波动方程；（2）x?20m处质点的振动方程。
2、已知一平面简谐波在t=1s时刻的波形曲线如图所示，波速u?5m/s。试求：该平面简谐波的波函数。
3. 一波长为?的简谐波沿Ox轴正方向传播，在x?1?的P处质点的振动方程是2yp?1?10?2cos(?t?4?/3) (SI)，求该简谐波的表达式．
?44. 玻璃劈尖上下表面都与空气接触，玻璃折射率为n?1.4，尖角??10rad，在某单色
光垂直照射下测得相邻暗条纹间距为0.25cm，求（1）此单色光在空气中的波长；（2）若劈尖长为3.5cm，则总共可以看到多少条明条纹？ 5．单缝夫琅禾费衍射装置中，若缝宽为
，凸透镜焦距为
，用
和
的平行光垂直照射到单缝上。求这两种光的第一级明纹中心的距离。
5
6.两块偏振片叠放在一起，他们的偏振化方向之间的夹角为60度，一束强度为I0，光矢量的振动方向与二偏振化方向皆成30度的线偏振光，垂直入射到偏振片上。 （1）求透过每块偏振片后的光束强度；
（2）若将原入射光换为强度相同的自然光，求透过每块偏振片的光束强度。
7、如图所示为1摩尔氧气的循环过程，求 （1）a点的压强；
（2）该循环过程所做的功； （3）循环效率。
8、 有1mol的CO2，作如图所示的循环过程，ca为等温过程其中
?335?33P1?2.0?10Pa， V1?2.0?10m，V2?3.0?10m求（1）
ab过程吸收的热量， (2)该循环过程内能的变化，（3）循环的效率。
9、2mol的CO2气体作如图所示的循环过程，其中a?b过程为等温过程，已知
?2355P1?2.0?10m，求（1）等温线1?2.0?10Pa，P2?1.0?10Pa,V的温度，（2）循环效率。
10、一卡诺热机在1000K和300K的两热源之间工作。
（1）该热机的效率为多少？
（2）总放热Q放与总吸热Q吸的比值为多少？ （3）所做的功为多少？
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