大学物理期末复习题2有答案

1.一卡诺热机在800K和400K的两热源之间工作。该热机的效率为50%.总放热Q放与总吸热Q吸的比值1：2.2.三个偏振片1P，2P与3P堆叠在一起，1P与3P的偏振化方向相互垂直，2P与1P的偏振化方向间的夹角为30．强度为0I的自然光垂直入射于偏振片1P，并依次透过偏振片1P、2P与3P，则通过三个偏振片后的光强为32/30I.3.自然光以布儒斯特角0i从第一种介质(折射率为1n)入射到第二种介质(折射率为2n)内，则0tani＝____12/nn____．3'.一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1)，当折射角为30时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于3．4.在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光)nm589(1中央明纹宽度为4.0mm，则nm4422)m10nm1(9的蓝紫色光的中央明纹宽度为_____3.0mm___．5.用波长为550nm)m10nm1(9的单色光垂直入射到每厘米刻有5000条痕线的平面光栅上，则此光栅的光栅常数为___μm20（或m1026）、_____，能观察到的谱线的最大级数为___3_____．6.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的2倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的21倍.7.在相同的温度和压强下，氦气与氢气(视为刚性双原子分子气体)的单位体积内能之比为__3/5_____，氦气与氢气的单位质量内能之比为__3/10______．8.指出以下各式所表示的物理含义:RTiRTikTikTkT252423232211（1）表示理想气体分子每个自由度所具有的平均能量（2）表示分子的平均平动动能（3）表示自由度数为的分子的平均能量（4）表示分子自由度数为i的1mol理想气体的内能（5）表示分子自由度数为i的νmol理想气体的内能9.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。答案：2/32;1/110.波长为的单色光垂直入射在缝宽4a的单缝上．对应于衍射角30，单缝处的波面可划分为_______4_个半波带．11.一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由1转到2，则转动前后透射光强度之比为2212coscosaa．12.波长为的平行单色光垂直地照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为n，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是___)2/(3n_____．13.用波长为的单色光垂直照射如图示的劈形膜)(321nnn，观察反射光干涉．从劈形膜尖顶开始算起，第2条明条纹中心所对应的膜厚度e＝22n．n1n2n314.用波长为的单色光垂直照射折射率为n的劈形膜形成等厚干涉条纹，若测得相邻明条纹的间距为l，则劈尖角＝_nl2_______．15.在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角rad100.14，在波长的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距，由此可知此透明材料的折射率n＝__1.40______．)m10nm1(916.7.如图所示，一定量的理想气体，其状态在TV图上沿着一条直线从平衡态A改变到平衡态B，则［C］VV2V1OT1T2TABA、这是一个等压过程B、这是一个升压过程C、这是一个降压过程D、数据不足，不能判断这是哪种过程nm700cm25.0l自然光以60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，则知折射光为［D］A、完全线偏振光且折射角是30B、部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是30C、部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角D、部分偏振光且折射角是30两平行放置的偏振片的偏振化方向之间的夹角为，当30时，观测光源1；当60时，观测光源2，两次测得透射光强度相等，则两光源的光强度之比21:II为［B］A、3:1B、3:1C、1:3D、1:3答案：A1.有1mol的CO2，作如图所示的循环过程，ca为等温过程其中PaP51100.2，331100.2mV，332100.3mV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。答案：（1）KRVPTa1.4831.8100.2100.23511KRVPTb2.7231.8100.3100.23521吸热，,01.801)1.482.72(31.828JTCQPab（2）0E（3）放热,016232ln1.4831.8ln21JVVRTWQca放热,08.600)2.721.48(31.826)(bcVbcTTRCQ%8.41.8011628.6001Q1吸放Q2.2mol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PaP51100.2，PaP52100.1,321100.2mV，求（1）等温线的温度，（2）循环效率。解：（1）5112.0100.02240.67K28.31aPVTR等温线温度(2),caabbc为吸热过程，放热2311224.010PVVmP22ab11VVQ=W=RTln=RTln28.31240.67ln22772.5VVJ6()28.31(240.67120.33)6000.22caVacQCTTJ8()28.31(120.33240.67)8000.22bcPcaQCTTJQ=100%9.66%QQ吸放吸3.容器内盛有氮气，压强为10atm、温度为27ºC，氮分子的摩尔质量为28g/mol。求：⑴.分子数密度；⑵.质量密度；⑶.分子质量；⑷.分子平均平动动能；⑸.三种速率:最概然速率,平均速率,方均根速率.4。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;中央明纹的宽度各为多少？解：已知：2192913,,1076076010400400,5.0,101.01.0oollxmnmmnmmfmmmb求：（1）单缝衍射明纹的条件：)3,2,1(2)12()3,2,1(2)12(sinkkfxbkkb即：因此：)12(2kbfx第一级明纹的位置为：bfx231当nm400时，bfx2311；当nm600时，bfx232,1。mbfxxx4121,1109)(23（2）单缝衍射中，中央明纹的宽度bflo2则：bflbfloo2111225。若一光栅常数是0.1mm，凸透镜的焦距为1m，用600nm的平行光照射到光栅上，光栅上可以观察到的最大条纹级数是多少？第一级明纹距中央明纹有多远？解：已知：mnmmfmmmd9310600600,1,101.01.0（1）光栅方程：)3,2,1,0(sinkkd，光栅上可以观察到的最大条纹数即k取最大值当1sin时k取最大值即：9310600101.0dkm（2）)3,2,1,0(sinkkd，很小，fxtansin因此：kfxd第一级明纹：k=1，则：dfx16.有一玻璃劈尖，放入空气中，劈尖夹角5108弧度，用波长nm589的单色光垂直入射时，测得相邻明条纹的宽度mml4.2。求（1）玻璃的折射率n；（2）写出此时反射观察的光程差公式，并说明反射观察劈棱处究竟是明纹还是暗纹。（3）相邻两明纹所对应的高度差？解：（1）53.122lnnl因此：（2）22ne，劈棱处即e=0则2满足2)12(k因此劈棱处是暗纹。（3）)1(222211kneknekkkk则7911092.153.12105892needkk7.玻璃劈尖上下表面都与空气接触，玻璃折射率为4.1n，尖角rad410，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？（3第二级明纹与第六级明纹所对应的薄膜的高度差？解：已知：26224,105.35.3,1025.025.0,10,4.1eekmcmLmcmlradnm，求：（1）相邻暗纹间距nl2则nmln7002（2）劈尖明纹出现明纹则：kne22当e最大时，k取最大，即：当e为做大值D时，k取最大值mk。22nDkm，因为LD因此LD所以5.142222LnnDkm劈棱处e=0，光程差为2，为暗纹。所以明纹4,3,2,1k共有14条明纹。（3）622222666222knekne两式相减有：mnee8926104.12107004248.如图所示为一平面简谐在0t时刻的波形图，设此简谐波的频率为250Hz，若波沿x负方向传播。（1）该波的波动方程；（2）画出8tT时刻的波形图；（3）距原点O为100m处质点的振动方程与振动速度表达式。411100,200,225050000/,2500cos[500()]500004mmTuTmsxyAt解：（1）原点处质点振动方向向下由旋转矢量法，可知=波动方程：(2)31001005cos[500()]cos500)50000445500sin500)4xyAtAtdyvAtdt波形如图所示（）将代人波动方程得：（（