大学物理（热学、振动波、光学、近代物理）-东北大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

大学物理（热学、振动波、光学、近代物理）_东北大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年在康普顿散射中，入射X光子的能量为0.6MeV，若散射后，散射X光子的波长为入射X光子的1.2倍，则散射后，反冲电子获得的动能为MeV。已知：普朗克常数【图片】，真空中光速【图片】，电子电量大小【图片】，电子的静止质量【图片】，【图片】(说明：单位（MeV）已给，答案不能用科学计数法表示，只能用数值表示，数值保留小数点后1位，小数点用英文输入法输入，例如：0.2)

参考答案:

0.1##%_YZPRLFH_%##0.10

一个声源发出的声波频率为1000Hz，声源静止，接收者以100m/s的速度向着声源运动。声波的速度为340m/s，则接收者接收到的声波频率为Hz。（说明，答案保留至整数位）

参考答案:

1294##%_YZPRLFH_%##1295##%_YZPRLFH_%##1293

一水平弹簧振子作简谐振动，在一个完整的振动周期内，动能与势能相等的次数为次。（说明：答案用整数表示，如：9）

参考答案:

4##%_YZPRLFH_%##4.0

一台工作于温度分别为【图片】和【图片】的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热3000J，则对外做功：

参考答案:

2000J

频率为100Hz，传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为【图片】，则此两点的距离可能为：

参考答案:

1.0m

在弹性介质中传播的平面简谐波，在t时刻某质元的动能是10J，问在（t+T）时刻（T为周期）该质元振动的总能量是。

参考答案:

20J

一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后

参考答案:

温度不变，熵增加

一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖,用单色光垂直照射。看到的反射光的干涉条纹如图所示。条纹弯曲处说明：【图片】

参考答案:

条纹弯曲处对应的待测工件表面不平处为凸起。

两个边长都为20cm的正方形玻璃片重叠放置，现在两板之间紧贴边缘处插入一个小纸条，并用波长为560nm的单色光垂直照射到玻璃片上，沿着入射方向观察，相邻两条暗条纹之间的距离是1.4mm，则小纸条的厚度为_______mm。

参考答案:

0.04

两块平玻璃构成空气劈尖,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,沿逆时针方向做微小转动,则干涉条纹的

参考答案:

间隔变小,并向棱边方向平移。

在牛顿环实验装置中，曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触，用波长600nm的单色光垂直照射牛顿环装置时，中央暗斑外第4个暗环所对应的空气膜厚度为_________【图片】。

参考答案:

1.2

气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是平均碰撞频率和平均自由程都增大一倍．

参考答案:

错误

一束自然光以60º的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则折射光为。

参考答案:

部分偏振光且折射角为30º

分子总数相同的三种气体氦气，氧气和甲烷，它们各自独立地进行等压膨胀，那么，这三种气体中对外做的功W与系统内能的增量ΔE的比值最小的气体是

参考答案:

甲烷

折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈尖膜。用波长为600nm的平行单色光垂直照射，产生等厚干涉条纹。假如在劈尖膜内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈尖膜是空气时的间距缩小0.50mm，则劈尖角θ=________【图片】。（单位及数量级已给，只需要填入数值，小数点后保留一位有效数字）

参考答案:

1.7

把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d，双缝到屏的距离为D(D>>d)，所用单色光在真空中的波长为l，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是

参考答案:

lD

/(nd)

根据热力学第二定律可知

参考答案:

一切自发过程都是不可逆的

在双缝干涉实验中，波长为λ的单色光垂直入射到双缝上，双缝间距为d=100λ。在离开双缝50.0cm远的屏上，中央亮纹中心和相邻亮纹中心之间的距离为____（mm）（计算结果单位用mm，结果保留整数）

参考答案:

5

在某惯性参考系S中，两事件发生在同一地点而时间间隔为4s，另一惯性参考系S′以速度0.6c相对于S系运动，问在S′系中测得的两个事件空间间隔大小是

参考答案:

3c

当气缸中的活塞迅速向外移动使气体膨胀时，气体所经历的过程是

参考答案:

不是平衡过程不能用p-v图上的一条曲线表示

用紫光照射牛顿环装置，借助于低倍测量显微镜测得由中心往外数第k级暗环的半径3.0mm，k级往上数第16个暗环半径5.0mm，平凸透镜的曲率半径R=2.50m。则紫光的波长为________(nm）

参考答案:

400

不考虑相对论效应，电子从静止开始通过电势差为U=100V的静电场加速后，其德布罗意波长为nm，(已知，普朗克常数【图片】，电子的静止质量【图片】，电子电量大小【图片】)(说明：单位（nm）已给，答案不能用科学计数法表示，只能用数值表示，数值保留小数点后3位，小数点用英文输入法输入，例如：0.234）

参考答案:

0.123

有容积不同的A、B两个容器，A中装有单原子分子理想气体，B中装有双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能(E/V)A和(E/V)B的关系

参考答案:

为(E/V)A＜(E/V)B．

一粒子在宽度为a的一维无限深势阱中运动，其波函数为：【图片】，则当n=2时，在x=0至x=a/3区间内发现粒子的概率为。（说明，答案不能用科学计数法表示，只能用数值表示，小数点后保留2位小数，如：0.12)

参考答案:

0.40##%_YZPRLFH_%##0.41##%_YZPRLFH_%##0.39

在描述原子内电子状态的量子数【图片】中，当【图片】=5时，【图片】的最小可能值为。

参考答案:

6

原子内电子的量子态由【图片】四个量子数来表征，当【图片】一定时，不同的量子态数目是多少？

参考答案:

2

在正常照度下，人眼对550nm黄绿光的最小分辨角为【图片】。两物点放在明视距离25cm处，要想能分辨两物点，则两物点应相距为

参考答案:

0.00575cm

波长λ=500nm的单色光垂直照射到宽度b=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距f为

参考答案:

1m

若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹

参考答案:

变密

如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入n＝1.60的液体中，凸透镜可沿【图片】向上移动，用波长l＝500nm的单色光垂直入射。从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是【图片】

参考答案:

78.1nm

迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为1.0m，假设瞳孔直径为3.0mm，光在空气中的波长为λ=500nm。则车在离人m时，两车头灯刚能为人眼所分辨。（答案填写整数）

参考答案:

4918

用白光做单缝夫琅禾费衍射实验，测得波长为λ的第3级明条纹中心与波长630nm的红光的第2级明条纹中心相重合，波长λ=nm。（计算结果填写整数）

参考答案:

450

宇宙飞船相对于地面以0.8c的速度飞行，一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长90m，地面上的观察者测得脉冲从船尾传到船头的空间间隔是?

参考答案:

270m

若经历一个过程后，系统回到初态，这样的过程叫做循环过程，在p-v图上是一个闭合曲线，如果有一个循环过程，是顺时针的一个椭圆形状，关于气体对外做的功，以下几种说法中正确的是（）（1）椭圆上部分过程中，系统对外做正功（2）椭圆下部分过程中，系统对外做负功（3）整个循环过程中，系统不对外做功（4）整个循环过程中，气体对外做的净功在数值上等于闭合曲线所包围的面积

参考答案:

（1）（2）（4）

已知钾的逸出功为2.0eV,如果用波长为360nm的光照射在钾上，则从钾表面逸出光电子的最大速率=（【图片】）,普朗克常数【图片】，真空中光速【图片】，电子电量大小【图片】.（说明:单位与数量级（【图片】）已给，答案不能用科学计数法表示，只能用数值表示，小数点后保留2位小数，小数点用英文输入法输入，如：2.34)

参考答案:

7.15##%_YZPRLFH_%##7.148##%_YZPRLFH_%##7.14##%_YZPRLFH_%##7.16

一杯热水，最后冷却到与周围空气的温度相同，试问水的熵将

参考答案:

减少

以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1.0m。从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为7.5mm，单色光的波长为λ=_________（nm)

参考答案:

500

如图双缝干涉实验中，双缝之间的距离为0.6mm，照亮狭缝的光源S是汞弧灯加上绿色滤光片。在2.5m的屏幕上出现干涉条纹，测得相邻两暗纹中心之间的距离为2.27mm，则入射光波长为_________（nm）。（计算结果保留到小数点后一位）【图片】

参考答案:

544.8

关于可逆过程和不可逆过程的判断正确的是(1)可逆热力学过程一定是准静态过程.(2)准静态过程一定是可逆过程.(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。

参考答案:

(1)、(4).

根据量子力学理论，氢原子中电子绕核运动的轨道角动量的最小值为：

参考答案:

0

在康普顿散射中，入射X光子的能量为0.3MeV，若散射后，散射X光子的波长为入射X光子的3倍，则散射后，反冲电子获得的动能为MeV。已知：普朗克常数【图片】，真空中光速【图片】，电子电量大小【图片】，电子的静止质量【图片】，【图片】。(说明：单位（MeV）已给，答案不能用科学计数法表示，只能用数值表示，数值保留小数点后1位，小数点用英文输入法输入，例如：0.1)

参考答案:

0.2

在康普顿散射中，入射X光子的波长为【图片】，入射X光子与一静止的自由电子相碰撞，碰撞后，散射X光子的波长为【图片】，其中【图片】为电子的康普顿波长，已知真空中光速为c，则碰撞后，散射X光的散射角为度?（在0度至180度之间取值）(说明：单位（度）已给，只需要填入数值，数值用整数表示，例如：145)

参考答案:

90

在康普顿散射中，若散射x光波长是入射x光波长的1.2倍，则散射x光子能量与反冲电子动能之比为：

参考答案:

5:1

粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的()倍

参考答案:

2

星体与地球之间的距离是16光年。一观察者乘坐以0.8c速度飞行的飞船从地球出发向着星体飞去。该观察者测得飞船到达星体所花的时间是：

参考答案:

12年

下列几种说法⑴所有惯性系对物理基本规律都是等价的.⑵在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．⑶在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．其中哪些说法是正确的？

参考答案:

三种说法都正确

下列那个物理量与测量者所处的参考系无关，总是不变的？

参考答案:

真空中的光速；

两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的压强和温度都相等，现将6J热量传给氦气，使之升高到一定温度．若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量

参考答案:

10J.

两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的平均速率相等，方均根速率相等．

参考答案:

正确

一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是平均碰撞频率减小，但平均自由程不变．

参考答案:

正确

用波长为589.3nm单色光垂直照射如图所示的折射率为n2=1.38的劈尖薄膜(n1>n2,n3>n2)，观察反射光干涉，从劈尖棱边（最左边）开始，第2条明纹对应的膜厚度e=________（μm）(计算结果保留到小数点后两位）【图片】

参考答案:

0.32

质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在

参考答案:

等压过程中最大，等温过程中最小．

理想气体向真空作绝热膨胀．

参考答案:

膨胀后，温度不变，压强减小．

一物质系统从外界吸收一定的热量，则

参考答案:

系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变．

一电子以初速度【图片】，逆着场强方向飞入电场强度为E=500V/m的均匀电场中，则该电子在电场中要飞行多长距离d，可使得电子的德布罗意波长达到0.1nm,该电子在电场中飞行的距离d=cm,(飞行过程中，不考虑相对论效应，电子的质量可认为不变，为静止质量【图片】，普朗克常数【图片】）(说明：单位（cm）已给，答案不能用科学计数法表示，只能用数值表示，数值保留小数点后1位，小数点用英文输入法输入，例如：2.5)

参考答案:

9.6##%_YZPRLFH_%##9.7

一置于空气中的薄膜厚度为0.4μm，折射率为1.50，用白光垂直照射时，在可见光范围内反射加强的波长为__________（nm)

参考答案:

480

（1）对某观察者来说，发生在某惯性系同一地点、同一时刻两个事件，对于相对该惯性系做匀速直线运动的其他惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？（2）在某惯性系不同地点、同一时刻的两个事件，它们在其他惯性系中是否同时发生？

参考答案:

（1）同时，（2）不同时；

一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片。若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为。

参考答案:

1/2

一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光。【图片】

参考答案:

是线偏振光且光矢量的振动方向垂直入射面

天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为【图片】，由它们发出的光波波长为550nm，要想分辨出这两颗星，望远镜物镜的口径至少要_____cm。（小数点后保留一位有效数字）

参考答案:

13.9

波长λ=589nm的钠黄光垂直入射到每厘米有5000条刻痕线的平面透射光栅上，能看到的光谱线的最高级数【图片】为。（答案填写整数）

参考答案:

3

在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度稍a稍变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将【图片】

参考答案:

变窄，不移动

在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为3λ的单缝上，对应于衍射角30˚的方向，单缝处波阵面可分成半波带数目为

参考答案:

3个

用波长600nm的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环。若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为【图片】的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目为_______条。【图片】

参考答案:

5

一劈尖形透光介质膜置于空气中，介质的折射率为1.46。用波长为589.3nm的单色光垂直照射，在其斜面观察干涉条纹。出现了10个暗条纹9个明条纹。则这种透光介质膜的最厚的地方的厚度为______(μm)(计算结果保留到小数点后两位）

参考答案:

1.82

在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为e的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是

参考答案:

λ/2(n-1)

在惯性参考系S中，有两个静止质量都是m的粒子A和B，分别以速度0.6c沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子静止质量的值为

参考答案:

2.5m

将电子由静止加速到0.1c的速度，需要做功W1；由速率0.89c加速到0.99c，需做功W2。则W1与W2的关系为：

参考答案:

W1

在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是：(c表示真空中光速)

参考答案:

0.6c

一玻璃片（n=1.5）表面附有一层油膜（n=1.32）。今用一波长可调的单色光束垂直照射油膜表面，发现当波长为679nm时，反射光干涉相消；当波长为485nm时，反射光再次干涉相消。那么油膜的厚度e=________（μm）。（计算结果保留到小数点后两位）

参考答案:

0.64

理想气体进行的下列各种过程，哪些过程可能发生

参考答案:

绝热压缩时，压强升高，同时内能增加

不等量的氢气和氦气从相同的初态作等压膨胀，体积均变为原来的两倍，在这一过程中，氢气和氦气对外做功之比为

参考答案:

1:1

一热机从温度为727℃的高温热源吸热，向温度为527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000J，则此热机每一循环作功

参考答案:

400J.

按氢原子的量子理论，当大量氢原子处于【图片】的激发态时，原子跃迁将发出种波长的光（电磁波）。（说明，答案用整数表示，如：2)

参考答案:

3

在双缝干涉实验中，若入射光的波长为λ=600nm，双缝间的距离为0.6mm，则在距双缝5m远处的屏上相邻明条纹间距为____（mm）（计算结果单位用mm，结果保留整数）

参考答案:

5

在制作珠宝时，为了使人造水晶（n=1.5）具有强反射效果，就在其表面上镀一层一氧化硅（n=2.0）。要使波长为560nm的光强烈反射，镀层的最小厚度e=______(nm）

参考答案:

70

一双缝实验中，两缝间距为0.15mm。在1.0m远处的观察屏测得第1级暗纹和第11级暗纹之间的距离为36mm。所用单色光的波长为λ=_________(nm）

参考答案:

540

波长为l的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜。膜厚度为e，两束反射光的光程差d＝____________________。【图片】

参考答案:

2.60e

按氢原子理论，当大量氢原子处于n=4的激发态时，原子跃迁将发出：

参考答案:

6种波长的电磁波

两个静止质量都是m0的小球，其中一个静止，另一个以v=0.8c运动。它们对心碰撞后粘在一起，碰后合成小球的速度为

参考答案:

0.5c

光电效应实验中，对同一金属，当入射光的波长从200nm变化到300nm时，遏止电势差的变化为（）V。（只需填入大小）已知：普朗克常数【图片】，真空中光速【图片】，电子电量大小【图片】，电子的静止质量【图片】，【图片】(说明：单位（V）已给，答案不能用科学计数法表示，只能用数值表示，数值保留小数点后3位，小数点用英文输入法输入，例如：3.215)

参考答案:

2.072##%_YZPRLFH_%##2.071##%_YZPRLFH_%##2.0719##%_YZPRLFH_%##2.0718

一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I=I0/8，已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是。

参考答案:

45º

以速度v相对于地球做匀速直线运动的恒星上发射的光子相对于地球的速度大小是多少？

参考答案:

c

一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0mm的单缝上，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

参考答案:

500nm

某元素的特征光谱中含有波长分别为450nm和750nm的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处波长750nm的谱线的级数将是

参考答案:

3,6,9,12......

利用空气劈尖测量细丝直径，已知入射光波长为600nm，空气劈尖长度为L=2cm，若实验测得干涉条纹宽度为0.15mm，则细丝直径为__________【图片】。【图片】

参考答案:

40

把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置。当平凸透镜慢慢的向上做微小平移时，由反射光形成的牛顿环

参考答案:

向中心收缩，环心呈明暗交替变化。

光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程。对此，有以下几种理解，其中正确的是。

参考答案:

光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程

已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV，而钠的红限波长是540nm，则入射光的波长为：

参考答案:

355nm

关于熵，以下说法中正确的是（）（1）熵是状态函数，只有对平衡态有意义（2）对任何循环过程，熵变必定为零（3）孤立系统的任何自发过程只能向熵增加的方向进行（4）若系统在变化过程中从外界吸热，则熵增加（5）孤立系统的绝热过程是等熵过程（6）气体像真空自由膨胀，因为与外界没有热交换，dQ=0，所以熵不变

参考答案:

（1）（2）（3）（4）

一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为500K。今欲将该热机效率提高到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加

参考答案:

100K

“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功．”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？

参考答案:

不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律．

两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)，开始时它们的压强和温度都相等，现将6J热量传给氦气，使之升高到一定温度．若使氢气也升高同样温度，则应向氢气传递热量。

参考答案:

10J

已知氢气与氧气的温度相同，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．

参考答案:

错误

两个相同的容器内各贮有温度相同的1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是：

参考答案:

p1=p2

在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片（折射率n1=1.4）覆盖缝S1，用同样厚度的玻璃（但折射率n2=1.7）覆盖缝S2。将使屏上原来未放玻璃时的中央明条纹所在处O变为第三级明纹。设单色光波长λ=480nm，玻璃片的厚度为d=________（μm）（计算结果单位用μm，小数点后保留一位）（可认为光线垂直穿过玻璃片）【图片】

参考答案:

4.8

用白光作为光源进行双缝实验时，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色滤光片遮盖另一条缝，则

参考答案:

不产生干涉条纹。

设热源的热力学温度是冷源的热力学温度的n倍，则在一个卡诺循环过程中，气体将把从热源得到的热量Q1中的()热量传递给冷源