大学物理习题册下册

第十 气体动理上述说法中对的的是 一瓶氦气和一瓶氧气，它们的压强和温度都相似，但体积不同，则它们 （B）单位体积的质量相（C）分子的方均根速率相 R为摩尔气体常量，则该抱负气体的分子数为 （Ｂ）pV/ （Ｃ）pV []（B）（C）两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则 （B）两种气体分子的平均动能相（C）两种气体分子的平均速率相 一容器内装有N1个单原子抱负气体分子和N2个刚性双原子抱负气体分子，当该系统处 T的 (A)(N1N2)(2kT2kT (B)2(N1N2)(2kT2kT(C)

3kT1

52

(D)

5kT1

32生任何能量交换。若这两种气体视为抱负气体，那么达成平衡后混合气体的温度为 （A） （B）（C） （D）水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几？（不计振动自由度 在原则状态下，体积比为1:2的氧气和氦气(均视为刚性分子抱负气体)相混合，混合 1:

5:

5:

10:在常温下有1mol的氢气和1mol的氦气各一瓶，若将它们升高相似的温度，则 （B）氦气比氢气的内能增量（C）氢气和氦气的内能增量相 关 13．1mol刚性双原子分子抱负气体，当温度为T时，其内能

32

32

52

52在容积不变的封闭容器内，抱负气体分子的平均速率若提高为原来的2倍，则 224424已知氢气与氧气的温度相似，请判断下列说法哪个对的 A、B、Cn 1 1 1(v22v22v22124p:p:

为 1:2:

4:2

1:4

1:4: 2（A）4 （B）2 22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 mxmx

xxx速率分布函数f(v xxxvvvvP1P设v代表气体分子运动的平均速率，v代表气体分子运动的最可几速率，(v2)2代表 1

1

1(C)

(D)

分子速率分布函数的最大值分别为f(vP1)和f(vP2)。若T1>T2，则：

的平均速率

A、B ff v

O的物理意义是 v2v1v2v1v1－v2v1－v2子的平均碰撞次数Z和平均自由程λ的变化状况是： （C）Z增大一倍而λ减为原来的二分之 （D）Z减为原来的二分之一而λ增Z平均自由程λ的变化状况是 率为v0，分子平均碰撞次数为Z0，平均自由程为λ04T0时，气体分 v4v0,Z4Z0,λ (B)v2v0,Z2Z0,λ(C)v2v0,Z2Z0,λ (D)v4v0,Z2Z0,λ

ZZ0

λλ0,Z12

Z

2λ0,Z12两种不同的抱负气体，若它们的最可几速率相等，则它们 平均速率相等，方均根速率相 （B）平均速率相等，方均根速率不相（C）平均速率不相等，方均根速率相 Z平均自由程λ的变化状况是

和λ都增 （B）

和λ（C）

增大而λ减

减小而λ抱负气体微观模型（分子模型） ； 在p-V系统的某一平衡态 来表达；系统的某一平衡过程 来表达；系统的某一平衡循环过程 来表达。每个分子作用于器壁的冲量△I 每秒碰在器壁单位面积上的分子数n 作用在器壁上的压强p 体常数R=8.31J/mol·K）。氦：△E= 。 εkH 2eH2eH2HH2

HeHH He对一定质量的抱负气体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为 A、B、C三个容器中皆装有抱负气体，他们的分子数密度之比为nA:nB:nC4:2:1，而分子的平均平动动能之比为εkA:εkB:εkC1:2:4，则它们的压强之比pA:pB:pC 已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N 用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v) =

（2）速率不不大于

v0的那些分子的平均速

子的速率分布曲线，其中 曲线（c）分子的最可几速率 ，氢气分子最可几速率 ff o

速率在vp到v范畴内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高 。（“增加”、“减少”或“保持不变某气体的温度为T=273K时，压强为

p1.0102atm，密度为ρ1.2410-2kgm3，则该气体分子的方均根速率为 aa 在平衡状态时，1和2两种气体分子的方均根速率之比是 氮气在原则状态下的分子平均碰撞次数为5.42108s1，分子平均自由程为6106cm， 0℃、而右边20℃时，水银滴刚好在管的中央。问当左边一容器为10cm3的电子管，当温度为300K时，用真空泵把管内空气抽成压强为5×10-6mmHg的高真空，问此时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平均平动能的总和是多少？平均转动动能的总和是多少？平均动能的总和是多少？（760mmHg=1.013×105Pa，5×3×3m320℃，室内空气分子热运动的平均平动动能的的方均根速率增加多少？（ρ=1.29kg/m3Mmol=29×10-3kg/molR=8.31J·mol-1·K-250K；另二分之一310K，两者压强相等。求去掉隔板两种气体混合后的温度。当氢气和氦气的压强、体积和温度都相等时，求它们的质量比M(H2)和内能比ME(H2)（将氢气视为刚性双原子气体（2p，V，T2，试T的的氢气和氧气，即H2O

1O21211摩尔氢气和220.2lv200ms-1100g的氦气。设R=8.31J·mol-1·K-1k=1.38×10-23J·K-1）6.21×10-21J（1）氧气分子的平均平动动能和方均根速率；（2）（NA=6.022×1023mol-1m=32gk=1.38×10-23J·K-1）第十一 热力学基在下列多种说法中，哪些是对的的 p-V （B）（4）、（C）（2）、（3）、 下列过程那些是不可逆过程 （B）（1）、（C）（2）、 下列是有关可逆过程和不可逆过程的判断，其中对的的是 （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 （B）（1）、（3）、（C）（2）、 在下列说法中，哪些是对的的 （1）可逆过程一定是平衡过程 （2）平衡过程一定是可逆的（3）不可逆过程一定是非平衡过程 （4）非平衡过程一定是不可逆的 （B）（4）、（C）（1）、（2）、（3）、 下列说法对的的是 （B）物体温度越高，其分子热运动平均能量越（C）物体温度越高，对外做功一定越 ABpApB 系 （B）内能增 （C）从外界吸 1倍，再经等容升温回复到初态温度T0，最后经等温过程使其体积回复为V0此循环过程中 （B）对外作的净功为负（C）内能增加 （B）对外作功相等，吸热相（C）对外作功不等，吸热相 一定量的抱负气体在等压过程中对外作功40J，内能增加100J，则该气体是： （B）双原子气（C）多原子气 mol抱负气体从p–V图上初态a分别经历如图所示的（1）或（2）过程达成末态b。已知TaTb，则这两过程中气体吸取的热量Q1和Q2的关系是： a⑴a⑴b⑵(A)Q1Q2(C)Q2Q1

(B)Q2Q1(D)Q1Q2 （B）等压过等温过 一定量的抱负气体绝热地向真空自由膨胀，则气体内能将 （B）增 （C）不 使温度恢复为T，最后等温压缩为初态，则在整个过程中气体将： （B）对外界作 （C）吸内能增 （E）内能减 （A）U<0，W< （B）U>0，W>（C）U<0，W= （D）U>0，W=一定量的抱负气体从体积为V0的初态分别经等温压缩和绝热压缩，使体积变为V0/2，设等温过程中外界对气体作功为W1，绝热过程中外界对气体作功为W2，则： 一定量的抱负气体经历一准静态过程后，内能增加，并对外作功则该过程为 （B）绝热压缩过（C）等压膨胀过 UbaabUVOUba所代表的热力学过程是 （B）等压过 18．一定量的抱负气体经历acb过程时吸热200J，则经历acbda过程时，吸热为： （A）-1200 （B）-1000（C）-700 （D）1000

cbep(105 cbe1 4p-Va经历（1）或（2）ba、两态处在同一条绝热线上（图中虚线是绝热线），两过程气体吸、热状况是 ⑵⑴ab⑵⑴ab（B）（1）过程放热，（2）两过程都放 （B）温度升高，熵增加（C）温度减少，熵增 的2倍，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？

pb a一定量的抱负气体分别由初态a经①过程ab和由初态a经②过程acb达成相似的终态b，如ppb a

0,

0,

Q10,Q1

Q10,Q1 （B）等温膨胀过（C）绝热膨胀过 aV2aca（A）a→b必放 （B）a→b必吸（C）a→d可能是等温过 O

AAB，AC(绝热过程)AD 成温度相似的末态，则气体吸(放)热的状况是 （A）AB吸热，AD吸 （B）AB放热，AD吸C（C）AB放热，AD放 （D）AB吸热，AD放 CD V–T A 吸热的过程是 (A)A (B)B(C)C (D)BC和C度T、压强p与原则状态T0、p0的关系为（γ为比热比 ()T0T()T0030

p1γ1( (

T1((

p1γ( ((T(3

γT,p

1γ1( (

T1((

p1γ( (0.1kg2757 （B）41.8JK- （C）39.8JK- 如图表达的两个卡诺循环，第一种沿ABCDA进行，第二个沿ABCDA进行，这两个循环的效率η1和η2的关系及这两个循环所作的净功A1和A2的关系是

A1

A1A2A1

中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量 n（A）n （B）n-1 作在温度为T2与T3的两个热源之间，若这两个循环曲线所包围的面积相等，则： T2T2 两个热机吸取与放出的热量（绝对值） （B）净功增大，效率减少

（C）净功和效率都不变 Ⅱ) a

ηη,Q

d 个平衡过程：⑴绝热膨胀到体积为2V，⑵等容变化使温度恢复为T，⑶等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中 （B）气体对外界作正（C）气体内能增 S1的大小关系是 S1（A）S1> （B）S1=（C）S1 高温热源和低温热源相似，但工作物质不同的两部可逆热机的效率η1和η2 （C） 根据热力学第二定律可知 根据热力学第二定律能够判断下列说法对的的是 ⑴两种不同气体在等温下互相混 ⑵抱负气体在定容下降⑶液体在等温下汽 ⑷抱负气体在等温下压⑸在这些过程中，使系统的熵增加的过程是 （B）（2）、（3）、（C）（3）、（4）、 一定量的抱负气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1V2，在此过程中气体的 （B）内能不变，熵减内能不变，熵不 2、热力学系统的内能是系统 5abc 。（填“>0”或“<VbcaVbca pⅡ(p2,V2,T2pⅡ(p2,V2,T2体对外作功为 吸取热量为 8AB416J；若经准静态等压过程变到与平衡态B有相似温度的平衡态C582J。因此，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中系统对外界所作的功为 过程气体内能增加最多 过程气体吸取的热量最多10、一定量的抱负气体，从状态(p0，V0，T0)开始作绝热膨胀，体积增大到原体积的2倍，则膨胀后气体的温度T= 压强p=

，则整个过程中气体从外界吸取的热量Q 了ΔE 比为m1/m2= ，它们的内能之比为E1/E2= 在等压过程中吸取了相似的热量，则它们对外作功之比为A1/A2= 量下角标1表达氢气，2表达氦气）。13AQ ，若为双原子抱负气体，则比值 1410mol209J1K，此过程中气体内能增量为 ，外界传给气体的热量 。15、刚性双原子分子的抱负气体在等压下膨胀所作的功为A，则传递给气体的热量为 MACAM、BM、CMMAC⑴温度减少的 过程⑵气体放热的 过程 算，则此致冷机每消耗102J的功，能够从冷冻室中吸出 J热量。19、一卡诺热机在每次循环中都要从温度为400K的高温热源吸热418J,334.4J,则可知低温热源的温度 ==Q2400J

eQ2W

（W作的功），则每一循环中外界必须作功W 21、一热机由温度为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J，则此热机每一循环作功 22、有一卡诺热机，用29kg空气为工作物质，工作在27℃的高温热源与-73℃的低温热源之间此热机的效率η= 若在等温膨胀的过程中气缸体积增大2.718倍，则此热机每一循环所作的功 。（空气的摩尔质量为29103kgmol1 ，它不 开尔文叙述是 行，这就是热力学第二定律的统计意义。从宏观上说，一切与热现象有关的实际过程都 1abc（abc为始终线），pabcV(pabcV(（3）气体吸取的热量。（1atm1.013105Pa 210

) p(105BCAA。求：(1)ABBC、CA各过程中系统对外所p(105BCA321

V(10-11倍，最后等温膨胀使压1.013×105Pa，（1）p—V图；（2）3个过程中气体吸取的热量，界对气体所做的功。设氮气为抱负气体，且

5pppp1（p,V,T1 缸壁之间无摩擦且无漏气）p11atmV1=1升，现将该气体在胀，直到温度下降到初温为止。试求：（1）pV图上将整个过程表达出来；（2）在整所作的功。（1atm=1.013×105Pa）6ap1,V1

4bcpacbWpacb0

400KV1=0.001m3V2=0.005m3，试求此气体在每完毕一次循环的过程中：（1）Q1；（2）η；（3）气体对外所做的净功W；（4）气体传给低温热源的热量Q2。（R=8.31 41V1、V2γ为已知，且循环的效率η

Q（W 412 41222

V

9、一卡诺热机（可逆的），127℃27℃时，其每次循1027°C，冷冻室温度是-18°C时，1000J的功，问能从冷冻室吸取的热量是多少？第十二 振 m2、劲度系数分别为k1和k2的两个轻弹簧串联在一起，下面挂着质量为m的物体，构成一mT

m(k1k2)2kk

T

kk1k1T

m(k1k2

TytyAytyA0t-yAA0t-yAA0t-0-A - 2 2

一质点作简谐振动，当它由平衡位置向x轴正方向运动时，对应的振动相位是： （C）-

2

2cost

2

02cost

3

π)(cm)- -

当质点以频率ν T 一简谐振动曲线如图所示。则振动周期是 421421（B）2.40（C）0.42（D）0.38x=-2cmxx=-2cm处的时 xvaxx [1320t3,1,2x,v,a2,1,3x,v,a1,3,2x,v,a2,3,1x,v,a1,2,3x,v,a2簧截去二分之一的长度，下端挂一质量为m/2的物体，则系统振动周期T2等于：[]2（A）2 （B） （D） （E）T1

T1 t t Axt

O

xxtO

一倔强系数为k的轻弹簧截成三等份，取出其中的两根，将它们并联在一起，下面挂一质量为m的物体，如图所示，则振动系统的频率为： 2π 2π k 2π （A） （C） （D）[]（A）（B）（C）（D）（ωt＋α， （A）x2=Acos（ωt＋α （B）x2=Acos（ωt＋α（C）x2=Acos（ω （D）x2=Acos（ωt＋α+轻弹簧上端固定下系一质量为m1的物体稳定后在m1（A）T=2 （B）T=2

1m2g

T=2m2gm2gωAOωAOxωOxAx－A/2xOAωωA

3xx4102cos(2πt1π)(SIt03 一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E1变为： E1/

33x0.05m处，且向x轴负方向运动，则所需的最短时间为 24.xt0 3/s则质点的简谐振动方程为：

x0.02x

3333

x0.02x

3333如图所示为质点作简谐振动时的x-t曲线，则质点的振动方程为

x0.2cos(2πt2π)(SI0-0--1

x0.2cos(2πt2π)(SI

x0.2cos(4πt2π)(SI

x0.2cos(4πt2π)(SI 光滑水平面上有一轻弹簧，长为l0，劲度系数为k为m的小球，在弹簧处在原长时，给小球以初速度v0使其运动。当小球速度为v0/2时，弹

(l

3m 质点作简谐振动，振幅为Ax1Ax2A 能分别为Ek1和Ek2，则Ek2/Ek1的值为 两个同方向、同频率、等振幅的简谐振动，合成后振幅仍为A[]（A）（B）（C）（D） n为整数。则对应的劲度系数k1和k2为 , ,2

nknn

2k(n

kk(n1),

k11

kk(n1),

k(n

（D）

n ,n ,1

2k2截去二分之一的长度，下端挂一质量为m/2的物体，则系统的振动周期T2为：

22

弹簧劲度系数为k，振子质量为m，若将弹簧折成相等的两段后并联在一起，与振子重新连接成弹簧振子，则原来振子振动周期T和现在振子振动周期T之比为：[ tx1的相位比x2的相位 落后

超前 质点做简谐振动，周期为T，振幅为A。当它在一次振动中由A/2运动到A/2位置所

T/

T/

T/

T24弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动时，弹性力在半个周期内所做的功为 24

1

1

（D）一简谐振动振幅A，则振动动能为能量最大值二分之一时振动物体位置x等于： A（A）

2

3A

（D）

k

//

kmg/

kma/动到x0，自静止释放，并从释放时开始计时，取坐标如图所示，则振动方程为：［］x

k1k2m

x

m(k1k2

tx

k

k1k2tπ]

x

cos[k1k2tπ]xx0cos[ 2m

mm2一种质点作简谐振动，振幅为A1A，且向x2动，代表此简谐振动旋转矢量图为 ω

0

Aω

-A/2

-A/2x xω1、一质点作简谐振动，速度最大值vm5cm/s，振幅A=2cm。若令速度含有正最大值的那一时刻为t=0时刻，则质点振动方程为： 2、一简谐振动的振动方程为xAcos(3tφt0时的初始位移为004m，初速度为0.09m/s,则振幅为 ，初相为 。3、一弹簧振子作简谐振动，振幅为A，周期为T，其运动方程用余弦函数表达。若t=0时，（1）振子在位移为A/2处，且向负方向运动，则初相位为 （2）振子在平衡位置向正方向运动，则初相位为 4一质点沿x轴作简谐振动振动范畴的中心点为x轴的原点已知周期为T，振幅为A（1）若t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动，则振动方程为：x= （2）若t=0时质点过x=A/2处且向x轴负方向运动，则振动方程为：x= 。Oxω(t5、一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为x0，此振子自由振动Oxω(t6、右图中用旋转矢量法表达了一种简谐振动，旋转矢量的长度为004m，旋转角速度4πrad。此简谐振动以余弦函数表达的振动方程为：x （SI）7、一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2cm，则该简谐振动的初相位为

tω

ωt振动方程为： 。

8、一质点沿x作简谐振动，周期为T。质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移所需要的时间为：9、一简谐振动曲线如右图所示，试由图拟 在t2s时刻质点的位移为：

速度为：

23

10、无阻尼自由简谐振动的周期和频率由 所决定，对给定的简谐振动系统，其振幅、初相由 决定11、一倔强系数为k的轻质弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T。现将此弹簧截去二分之一，下端换挂质量为m/2的另一物体，则系统的振动周期变为： 12、用40N的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm，此弹簧下应挂 kg的物体，才干使弹簧振子作简谐振动的周期为0.2πs。13、一质点作简谐振动，其振动曲线如 图所示，根据此图，它的周期T 用余弦函数描述时初相位ϕ

14、有两相似的弹簧，其倔强系数均为k（1）把它们串联起来，下面挂一质量为m的重物，此系统作简谐振动的周期为 。（2）把它们并联起来，下面挂一质量为m的重物，此系统作简谐振动的周期为 xx15、两个简谐振动曲线如图所示，两个简谐振xx2动的频率之比ν:ν ，加速度 大值之比a1m:a2m 。

，初始速率之

16、一物体作简谐振动，振动方程为xAcost

t4

（T为周期4时刻，物体的加速度为： 17、一系统作简谐振动，周期为T，以余弦函数体现振动时，初相位为零，T0t

范畴内，系统在t 时刻动能和势能相等218、两弹簧各悬一质量相似的物体，以2:1的频率作振幅相似的简谐振动，则它们的振动能量之比为 19、一弹簧振子系统含有1.0J的振动能量，0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率，则弹簧的倔强系数为： ，振子的振动频率为： 20、两个同方向同频率的简谐振动，其振动方程分别为：12x6102cos(5tπ2)SI)和x2102sin(π5tSI12则它们的合振动的振幅为： ，初相位为： 方向运动，试求：（1）振动方程；（2）x=-0.12mx轴负方向运动这一状态，回1010O--2tm度计推动后，在竖直方向的振动为简谐振动，并计算周期。m60N30c。现将一物体悬挂在弹簧的下端并在上面放一小物体，它们的总质量为4kg10cm问：（1）此小物体是停在振动物体上面还是离开它？（2）如果使放在振动物体上的小物A需满足何条件？两者在何位置开始分离？x12cm2st=06cm轴正方向运动。求：（1）振动体现式；（2）t=0.5s112π(k1k2

mm从平衡位置拉下一小段距离后放手，证明物体作kMv1mv1Mm、MkMv1100g的物体，当物体处在平衡状态时，再对物32s48次振动，5cm。(1）1cm处时，此振动系统4cos(t3cos(t（1）求它们的合振动方程；（2）x33cos(tφ3cm，φ3为什么值时，x1+x3φ3为什么值时，x1+x3的振动为最小值？第十三 波

a

O点的振幅为-a、b两点间的相位差为π29m/s2、一简谐波沿Ox轴传输。若Ox轴上P1和P2两点相距λ/8（其中λ为该波的波长，则 方向总是相 （B）方向总是相方向有时相似，有时相 3、如图所示，一平面简谐波沿x轴正向传输，已知P点的振动方程为yAcostϕ0)，则其波函数为 yAcos[t(xl)/u]Acos[tyAcosω(tx/yAcos[t(xl)/u]

l

A4、一平面简谐波，沿x轴负方向传输，圆频率为ω，波速为u，设T/4时刻波形如左下图 Ax (B)yAcos[ω(tx)x

y(m)] x xu

) x x

5、一平面简谐波以波速uxO已知P点的振动方程为yAcost，则 Acost

y(m) yAcos[tluxyAcos[tlux

6、如右图所示为一平面简谐波在t0时刻的波形图，该波的波速u=200m/s，则P处质点的振动曲线为：

O

P

yp

yp

yp

yp

O

7、一平面简谐波，其振幅为A，频率为ν，波沿x轴正方向传输。设tt0时刻波形如图所示，则x0处质点振动方程为： Acos[(tAcos[(tAcos[(tAcos[(t

y(m)O

8、在下列四个式子中，表达两列相干波波函数（y轴方向的振动）的是 （2）y50cos(10100sin1t 9yAcos(atbx（Aa、b为正值到该波的参量是

波的传输速度为b波的振幅为

10、图示一简谐波在t0时刻的波形图，波速u200m/s，则P处质点的振动速度体现

P

11、在波长为λ的驻波中，两个相邻波节之间的距离为 的行波为

]2]π

]4]y20.10cos[2π(10tx)2 y20.10cos[2π(10tx)4

]2]π

]4]y20.10cos[2π(10tx)2 y20.10cos[2π(10tx)413一沿x轴负方向传输的平面简谐波在t2s时的波形曲线如图所示则原点O的振动方 π0.5cost ](SI2

u1.0m/y

2

](SI2

12

y2y4

](SI)π ](SI) o，b，b，a，c，e，o，b，

aOb

u f

g15、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传输时，下述结论对的的是 π16S1S2相距λ4（λ为波长S1S22S1

（C）121

（D）32317、电磁波在自由空间传输时，电场强度E和磁场强度H的关系是 （B）朝互相垂直的两个方向传π（C）在垂直于传输方向的同始终线 218、在真空中沿着x轴正方向传输的平面电磁波，其电场强度波的体现式是0Ez=E0cos2(νt-x/λ)，则磁场强度波的体现式是 0Hy

Hz

0Hy0

Hy

0000 波长 ，频率 ，波的传输速度是 x轴正方向传输，波速u100mst0时刻的波形曲线如图所示。波长λ 振幅A ；频率v= 一余弦横波以速度uxtAB、C

O

0.6

刻的运动方向：A ；B C 如图为tT4

u330m/则其波函数 xx1x2两点处的振动曲线分别如图(a和(bx2x1且

12

Oy2Oy2Ox2x1λ（λ为波长，则x2点的相位比x1点 如图所示一平面简谐波在t2s形图，波的振幅为0.2m，周期为4s

O

u P

33π（λ为波长）S12MCN⑴若使射线S2C上各点由两列波引发的振动均干涉相消，则SMCN

MN均干涉相消，则S2的初对应为 x轴正方向传输，波长为λP1Acos(vt

P2动状态相似的那些点的位置是 xx0t

y(m) 2

λ2IS的平面，波速un 机械波在媒质中传输过程中，当一媒质质元的振动动能的相位是π/2时，它的弹性势 S1S2LPS1rS1

PrL rL 如果在固定端x0处反射的反射波函数为y2Acos2π(vtx/λ)，设反射波无能量损失，那么入射波的波函数为y1 式为y 100Hz，初相为05m波源的振动方程 在两波源连线的中点处质点的合振动方程 三个平面简谐波的波函数为：

Acos[ω(tx)φ]，yAcos[ω(xt)φ]1xx

（1）在y1中，原点处质点的振动初相为 ；（2）y1和 Acosty2

BAcos(x 。t时刻各点振动到最大位移处，其波形如图（A）t时刻（AaObcaObc(dx

yaOcudxyaOcudxλ 驻波的腹位置所在处的坐标 xzO120z轴正方向传输的平面电磁波，OxzO1强度为Ex300cos(t3π)(SI)，则O点处磁场强度可表达 表达出电场强度，磁场强度和传输方向的互相关系 21EH为 ，其物理意义是 一平面波传输通过媒质空间某点时，该点振动的初相位为φ0A，角u（1）（2）x轴正向，写出该波的波函数体现式。y=Acos（ωt+φ，O为原点的波函数。yuyluylx ulxOPx轴负方向传输，x=0yλuty

u=5m/sxO处质元的振动曲线如图22O24POPO-1m/s,y1=0.05cos（x-t，（2）驻波的波腹、波节的坐标位置；（3）x=1.2m处的振幅。在真空中，一平面电磁波的电场强度由下式给出（式中各量均用国际单位制单位ExEy

0.6

(txc求：（1）波长和频率；（2）传输方向；（3）第十四 光以上三种装置，能在屏上形成稳定干涉花样的是 （B）装置 （1 （2（3）在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某途径传输到B，若A、B两点相位差为3π，则此途径AB的光程为： 在相似的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 （B）传输的路程相等，走过的光程不相等t1、Ptt1、Pt2、离分别为r1和r2，途径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折 n1S2Pt2的光程差等于

[r2(n21)t2][r1(n11)t1n2t2双缝干涉实验中，入射光波长为λ，用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相似厚度的空气大2.5λ，则屏上原0级明纹中心 （A）仍为明纹中 （B）变为暗纹中（C）不是最明，也不是最 （D）无法拟用白光（波长为400nm～760nm）垂直照射间距为a=0.25mm的双缝，距缝50cm处放屏 （A） （C） （D）PO如图所示，用波长λ600nmP处产生第五级明纹极PO置，则此玻璃片厚度为 （A）5.0×10- （B）6.0×10-（C）7.0×10- （D）8.0×10-在双缝干涉实验中，设单缝宽度为t，双缝间距离d，双缝与屏距离为d’，下列四组数 （A） （B）（C） （D）n不大于玻璃的介质薄膜，以增强某一波λ

λeλe

500nm1.3751.0×10-4cm的薄膜上，该薄膜镀在折射率为1.50的玻璃上。入射光的一部分进入薄膜，并 （A） （B） （C） （D） 如图所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长λ=500nm的单色光垂直入射。看到的反射光的干涉条纹如图所示。有些条纹弯曲部分的顶点正好与其右边条纹的直线部分相切。 则工件的上表面缺点是： 500250500250纹，则在接触点P处形成的圆斑为： （A）全明 （B）全暗（C）右半部明，左半部暗 （D）右半部暗，左半部明。

P

由两块玻璃片（n1=1.75）所形成的空气劈尖，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm，现用波长为7000Å的单色平行光，从入射角为30角的方向射在劈尖的表面，则 （A） （B） （C） （D） 极小的石英柱支撑着，被测样品W在两玻璃板之间，长为λ的单色光照射下，能够看到平行的等厚干涉条纹。当W受热膨胀时，条纹将： （A）条纹变密，向右靠 （B）条纹变疏，向上展（C）条纹疏密不变，向右平 （D）条纹疏密不变，向左平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d的透明薄片，放入后这

2(n

(n

2(n1)dλ/定于波阵面S上全部面积元发出的子波各自传到P点 （A）振动振幅之 （B）光强之（C）振动振幅之和的平 （D）振动的相干叠AD CBfAD CBfPDP一种暗纹所在的位置，则BC的长度 （A） （B）（C） （D）在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a4λ的单缝上，对应于衍射角为30o的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为： （B）4 （C）6 [A]（A）宽度变小 （B）宽度变大宽度不变，且中心强度也不变 （D）宽度不变，但中心强度增大波长λ=5000Ǻ的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝背面放置一凸透镜，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：[ （A） （B） （C） （D） （A） （B） （C） （D）波长λ550nm单色光垂直入射于光栅常数d2104cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 （A） （B） （C） （D）一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b）为下列哪种状况时（a代表每条缝的宽度，k=3、6、9等级次的主极大均不出现： （A） （B） （C） （D） （A）紫 （B）绿 （C）黄 （D）红斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数k： 变 （B）变 （C）不 （D）变化无法拟若用衍射光栅精确测定一单色光的波长，在下列多种光栅常数的光栅中选用哪一种最佳？ [ ]（

（

（

（ 光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1P2P1P2的偏振化方向的夹角α30., I （A）I04

4

2

（D）I0

（E）3I0入射光光矢振动方向的夹角分别是α和90，则通过这两个偏振片后的光强I是：

Icos2α/2

0

00 Isin2α/4 （E）I00 3部分偏振光，且只在该光由真空入射到折射率 的介质时，折射角是330ABCD为一块方解石的一种截面，AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线，光轴方AB成一锐角θAB端面入射，oe光，oe光的： 转动180°时透射光强度发生变化为： 一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图i0[12面2[12相干光满足的条件是 ,程差为r2r1

则相位差φ 。I0 ，可能出现的最小光强 薄钢片上有两条紧靠着的平行细缝，用双缝干涉办法来测量两缝间距。如果用波长λ546.1nm的单色光照射，双缝与屏的距离D300mm。测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2mm，则两缝间距离为 mm。试分析在双缝实验中，当作以下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化SS屏幕移近 波长变长 将光源S向下移动一定距离：与移动前相比，干涉条纹将 ） ） ）充液前的14.8cm变成充液后的12.7cm，则这种液体的折射率n= （n1>n2>n3始算起，第二条明纹中心所对应的膜厚度e= 氟化镁增透膜的折射率为n2，当用在真空中波长为λ的单色光垂直入射时，其透射光的 在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角θ1.0104rad，在波长λ700nm的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm，此透明材料的折射率为n= 波长λ=600nm的单色光垂直照射到牛顿环的装置上第二级明纹与第五级明纹所对应的 ） 缝处波面对应地可划分为_个半波若将单缝缩小二分之一，P点将是__级 纹若衍射角ϕ增加则单缝被分成的半波带数将__，每个半波带的面积_（与4个半波带时的面积相比，对应明纹亮 _aλ的平行光垂直入射在单缝上，在距单DLD103aD为几米)， 如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30λ500nm，则单缝宽度 当把单缝衍射装置放在水中时，衍射图样发生的变化是条纹间 。用公asinφ(2k1)

来测定光的波长，测出光的波长是光 2ADB2λADB2λfP 相差 ，P点应 （在该方向上，缝可分为4个半波带 的明暗条纹，中央亮班叫 ，根据瑞利判据，圆孔的最小分辨角δφ 一般亮度下，人眼瞳孔直径约3mm，人眼的最小分辨角是 两根细丝之间的距离为2.0mm，离开 λ550nm） 极大所对应的衍射角ϕ 若光栅的光栅常数为（a+b），透光缝宽为a，则同时满足asinφk'λ和(ab)sinφkλ时，会出现缺级现象，如果b=a，则光谱中缺k= 果b=2a，则缺k= φ=410的方向上看到1656.2nm 部分宽度相等，那么在中央明纹同一侧的两条明纹分别是 级和 级谱线 马吕斯定律的数学体现式为IIcos2α。式中I为通过检偏器的透射光的强度，I为 的强度；α为入射光矢量的__和检偏器_方向之间的 矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为π/4，则穿过第一偏振片后的光强 ，穿过两个偏振片后的光强为_。 振动方向_于入射面。一束平行的自然光，以60角入射到平玻璃表面上，若反射光束是完全偏振的，则透射 在光学各向异性晶体内部有一拟定的方向，沿这一方向寻常光和非常光 相等，这一方向称为晶体的光轴，只含有一种光轴方向的晶体称 晶体λ480nm的光产生，另一组由λ'600nm的光产生。问在屏上两组不同花样第三级干涉xd屏ODD=120cmd=0.50mm，用波长λ=5000Å（1）求O（零级明条纹所在处）上方的第五级明条（2）e=1.0×102mm，折n=1.58xd屏ODSODEl1、l2，并且l1SODEO径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径 500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光l=1.56cmA处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。求此空气劈尖的劈尖角θ600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹，λNSiO2MSiOλNSiO2Mn=1.33的透明液体（设平凸透镜1.33波长为500nm的平行光垂直地入射于一宽为1mm今有白光形成的单缝夫琅和费衍射图样，若其中某一光波的第3级明纹与红光用一束含有两种波长1600nm,λ2400nm的平行光垂直入射在光栅上，发现距中5cm处，1k级主极大与λ2光的第（k+1）级主极大相重叠，放置在光栅与f=50cm，试问：（1）k=?；（2）d=?f=1m的凸透镜，现以λ600nm单色平行光垂直照射光栅，求：（1）a的单波长为λ600nm230°，且第三级缺级，问：（1）光栅常数（a+b）是多少?a是多少?（2）在选定了上述（a+b）a以波长为λ500nma+b=2.10μma=0.70μm的i=300，问屏上能看到哪几级谱线?（1） λ400nm,λ760nma1.0102cmf （2）d1.0103cm的光栅替代单缝，其它ββαA0的光强和偏振状态；（2）

A145° 第十六 量子物理基有关辐射，下列几个表述中哪个是对的 （B）低温物体只吸取辐（C）物体只有吸取辐射时才向外辐 随着绝对温度的升高，黑体的最大单色辐出度 （B）不受影（C）向长波方面移 有关光的波粒二象性，下述说法对的的 （A）频率高的光子易显示波动 （B）个别光子产生的效果以显示粒子（C）光的衍射阐明光含有粒子 （D）光电效应阐明光含有粒子金属的光电效应的红限依赖于 （A）入射光的频 （B）入射光的强（C）金属的逸出 （D）入射光的频率和金属的逸出用频率为ν1单色光照射某种金属时，测得饱和电流为I1，以频率为ν2的单色光照射该金属时，测得饱和电流为I2，若I1I2，则：

光电效应中光电子的最大初动能与入射光的关系是 与入射光的频率成正 （B）与入射光的强度成正（C）与入射光的频率成线性关 两束频率、光强都相似的光照射两种不同的金属表面，产生光电效应，则： 两种状况下的红限频率相 （B）逸出电子的初动能相在单位时间内逸出的电子数相 钾金属表面被蓝光照射时，有光电子逸出，若增强蓝光强度，则 单位时间内逸出的光电子数增 （B）逸出的光电子初动能增光电效应的红限频率增 用频率为ν1的单色光照射一金属表面产生光电效应，用频率为ν2的单色光照射该金属表面也产生光电效应，并且测得它们的光电子有Ek1>Ek2的关系，则：

(Ek

(hc1

(Ek

1当照射光的波长从4000Å变到3000Å时，对同一金属，在光电效应实验中测得的遏止 减小

增大

减小

增大钠光的波长是λ，设h为普朗克恒量，c为真空中的光速，则此光子

h

h下列某些材料的功函数（）3.9eV、钯—5.0eV、铯—1.9eV、钨—4.5eV。今要制造能在可见光（频率范畴为3.91014Hz7.51014Hz） （B） （C） 已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U0（使电子从金属逸出需做功eU0，则此单色光的波长λ必须满足：

λhc

λhc

（B）(2)、(3)、 （C）(2)、 )金属释放出的电子（质量为me）的动量大小为 hλ

22/OP S系如右图所示，由图中的能够直接求出普朗克常数的是

OP/

（Ｄ）QS/B内放置一簿板的金属片，其红限波长为λ0子放出，放出的电子(质量为m，电量的绝对值为e)在垂直于磁场的平面内作半径为R的圆 hc

hc

hc0

0

康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角φ为[ 得最多；当φ为[ π（A） 2

2康普顿效应的重要特点是 I，波长为λX射线分别照射锂(Z=3)和铁(Z=26)

IFe则