2014-2015(1)AII期中试卷及参考答案

北京科技大学? 2014‐2015 学年? 第一学期?

? ? 大学物理 AII? ? 期中试卷?
院(系)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 班级? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 学号? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 姓名? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
?

题号?

选择题?

填空题?

计算题?

总分?

得分?

?

?

?

?

? 选择题(每小题 3 分,共 18 分)?
1、下列说法正确的是(? ? ? ? ? )? (A) 理想气体温标就是热力学温标;?
?

(B) 可逆过程不一定是准静态过程;? (C) 孤立系统的自然过程总是沿着熵增大的方向进行;? (D) 热力学第二定律的克劳修斯表述为:惟一效果是热全部变为功的过程是不可能的。 ? ? 2、 f (v) 为气体分子速率分布函数,vp 为最概然速率, N 为总分子数,则 ? Nv 2 f (v)dv 的
vp ?

自 ? 觉 ? 遵 ? 守 ? 考 ? 试 ? 规 ? 则,诚 ? 信 ? 考 ? 试,绝 ? 不 ? 作 ? 弊 ?

装? ? ?订? ? ?线? ? ?内? ? ?不? ? ?得? ? ?答? ? ?题?

物理意义是(



(A) 表示速率处在 vp→∞区间中的分子速率平方的平均值;? (B) 表示速率处在 vp→∞区间中的分子速率平方总和;? (C) 表示分子速率在 vp→∞区间的概率;? (D) 表示速率处在 vp→∞区间中所有的分子速率平方总和被总分子数除。?

3 、一平面简谐波在弹性介质中传播,在介质质元从最大位移处运动到平衡位置的过程中 ( ) (A) 它的动能转换成势能;? (B) 它的势能转换成动能;? (C) 它从相邻的一段质元获得能量,其能量逐渐增大;? (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小。? ? ?

大学物理 AII 期中试卷?

4、理想气体经历一等压过程,其分子的平均碰撞频率 Z 与热力学温度 T 的关系是( (A) Z ? T ;? ? ? ? (B) Z ?

) ?

1 1 ;? ? (C) Z ? T ;? ? (D) Z ? 。 T T
)?

5、在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动是( (A) 振幅相同,相位相同;? (B) 振幅相同,相位不同;? (C) 振幅不同,相位相同;? (D) 振幅不同,相位不同。?

6、? 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜,如果波长逐渐变小,干涉条纹的变化 情况为(? ? ? ? ? )? (A)?明纹间距逐渐减小,并背离劈棱移动;? (B)?明纹间距逐渐变小,并向劈棱移动;? (C)?明纹间距逐渐变大,并向劈棱移动;? (D)?明纹间距逐渐变大,并背离劈棱移动。

填空题(每小题 5 分,共 75 分)?
7、 在杨氏双缝实验中,屏幕中央明纹处的最大光强是 I1。当其中一条缝被盖住时,该位置 处的光强变为 I2。则 I1 : I2 = ___________。

8、 一束自然光垂直通过一偏振片后,由空气入射到一折射率为 3 的玻璃片上,若转动玻 璃片在某个位置时反射光消失,这时入射角 i 等于_____________。 9、 一束光强为 I0 的自然光垂直穿过两个偏振片,且两偏振片的偏振化方向成 45?角,若不 考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强为___________。

10、平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射,屏上 P 点处为第三级暗纹。若将 单缝宽度缩小一半,P 点处将是______纹(填“明”或“暗” ) ,单缝处波面相应地可划分为 ______个半波带。

11、一衍射光栅,狭缝宽为 a,缝间不透明部分宽为 b。当波长为 600 nm 的光垂直照射时, 在某一衍射角 ? 处出现第二级主极大。若换为 400 nm 的光垂直入射时,在上述衍射角 ? 处 出现缺级,由此可知 b/a 最大为________。
大学物理 AII 期中试卷?

12、在玻璃(折射率为 1.60)表面镀一层折射率为 1.25 的介质薄膜作为增透膜。为了使波 长为 500 nm 的光从空气正入射时尽可能减少反射,介质薄膜的最小厚度为__________。

13、两个同方向、同频率、等振幅的谐振动合成,如果其合成振动的振幅仍不变,则此二分 振动的相位差为_________________。

14、一质点作简谐振动,频率为 2 Hz。初始时质点处于平衡位置,并以 π m ? s 的速率向 x
-1

轴负方向运动,则该质点的振动表达式为__________________。 (以平衡位置为坐标原点)

15、一观察者静止于铁轨旁,测量运行中的火车汽笛的频率。若测得火车开来时的频率为 2010 Hz,离去时的频率为 1990 Hz,则汽笛实际频率为_______________。 (取整数)

16、一列平面简谐波在截面积为 S 的圆管中传播, 传播方向与圆管轴线平行, 其波的表达式 为 y ? A cos 2 π(? t ? ) ,管中波的平均能量密度为 w ,则通过截面积 S 的平均能流为

x

?

____________。

17、某种理想气体分子的方均根速率为 ? rms ,气体压强为 p ,则该气体的密度 ? =______。

18、把内能为 U 的 1mol 氢气与内能为 E 的 1mol 氦气相混合,在混合过程中与外界不发生 任何能量交换。若这两种气体均被视为理想气体,则达平衡后混合气体的温度为_______。

19、一定量气体作卡诺循环,在一个循环中,从高温热源吸热 1000 J,对外做功 300 J。若 冷凝器的温度为 7?C,则高温热源的温度为_______?C。

20、一定量的氧气,可视为理想气体,在压强为 p0 时体积为 V0,先将它绝热压缩到一半体 积,接着令它等温膨胀到原体积。在该过程中气体吸收的热量为_________________。

大学物理 AII 期中试卷?

21、在绝热容器中,有两部分质量均为 m 的同种液体,定压比热 c p 为常量,初始温度分别 为 T1 和 T2 ,且 T1 ? T2 。现将这两部分液体在等压下混合并达到新的平衡态。则在这一混合 过程中系统的总熵的变化为_________________。?

计算题(7 分)?
22、如图 1 所示,一平面简谐波沿 x 轴正向传播,振幅为 A ,圆频率为 ? ,波长为 ? 。t ? 0 时原点 O 处的质元在平衡位置并向 y 轴正方向运 动。 该波在波疏介质与波密介质的分界面 x ? 发生反射,反射时振幅保持不变。求:? (1)原点 O 处质元的振动表达式;? (2)入射波的波函数;? (3)反射波的波函数;? (4) 0 ? x ? ? 参考答案: 1-6、C B 7、 (5 分)4 11、 (5 分) 2

?
2



波疏

波密

y
O P

?
2
反射面 分界面 图1

x

?
2

范围内波节的位置坐标。?

C

D

C

B

8、 (5 分) 60? 12、 (5 分) 100nm

1 9、 (5 分) I 0 10、 (5 分)明,3(对一问给 3 分) 4 π 2 13、 (5 分) ? 14、 (5 分) x ? 0.25cos(4 πt ? ) (m) 3 2
17、 (5 分)

15、 (5 分)2000 Hz 18、(5 分)127

16、 (5 分) ?? Sw 20、 (5 分) 2 ln 2 p0V0
0.4

3p

?

2 rms

18、 (5 分)

U?E 4R

21、 (5 分) mc p

?T ? T ? ln 1 2
4T1T2

2

22、 (7 分) (每问 2 分,最后一问 1 分)

?? ? (1) yO ? A cos ? ?t ? ? 2? ? 2? ?? ? (2) y入 ? A cos ? ?t ? x? ? ? 2? ? 2? ?? ? (3) y反 ? A cos ? ?t + x+ ? ? 2? ?
(4) x =0,

?? ? ?0 ? x ? ? 2? ? ?? ? ?x? ? 2? ?

?
2

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