苏大 - 基础物理 - (下)题库 - 试卷及答案

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4,,气缸内有一定量单原子分子理想气体。气体的初始压强P1=1atm,体积V1=1?10?3m3。先将该气体等

压加热到体积为V1的2倍,再等容加热到压强为原来的2倍,最后作绝热膨胀,直到温度下降到与初始温度相等,求:

(1) 整个过程中气体内能的改变; (2) 整个过程中气体吸收的热量; (3) 整个过程中气体所做的功。

5,,电子加速器把电子加速到动能为10eV,求这电子的速度,质量为其静质量的多少倍?

6、波长0.05nm的X射线在金属铝上散射,如果在与入射X120°的方向去观察散射的X射线。求:(1)波长改变量Δ原来静止的电子得到多大动能?

苏州大学 普通物理(一)下 课程试卷(09)卷 共6页

一、填空题:(每空2分,共40分。在每题空白处写出必要的算式)

1、 一肥皂泡的折射率为1.333,若波长λ=500nm的光垂直入射,反射产生干涉 极大时肥皂泡的最小厚度为 。

2222

6

P(atm)210T11T3这时其

T2T4射线成λ;(2)

2V( 10-3m3) 两块平玻璃一端接触,另一端相距一小气隙,用λ=589nm的黄光垂直照射,

其观察到5个暗纹,则小气隙的厚度为 。

3、迈克尔逊干涉仪的一条臂中放入透明容器,容气长度为28mm,器壁厚度可忽略。所用单色光波长为589.3nm。调节干涉仪,视场中出现圆条纹,现将氨气注入容器以代替空气,观察到视场中心冒出了36条干涉圆条纹。已知空气折射率n1=1.0002760,且氨气折射率n1>n2,则n2 = 。 4、当光栅的透光与不透光部分相等时,所有的 数级次的谱线都不存在(除零仅以外) 5、一架照相机在距地面200公里处拍摄地面上的物体,若其镜头的孔径为9.76cm,感光波长为400nm,则它能分辨地面上相距为 m的两点。

6、有两种不同的介质,折射率分别为n1和n2,自然光从第一介质射到第二种介质时,布儒斯特角为i12;从第二个介质射到第一种介质时,布儒斯特角为i21,若i21或<),且i12+i21= 。

7、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,则它们的温度 (填“相同”或“不相同”)氦气的压强 氮气的压强(填“大于”、“小于”或“等于”)

8、容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体,其分子热运动的平均自由程为?0,平均碰撞频率为z0,若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍,则此时分子平均自由程?= ,平均碰撞频率

z= 。

9、对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比

W= 。 Q10、一作卡诺循环的热机,高温热源的温度为400K,每一循环从此热源吸热100J并向一低温热源放热80J,则低温热源温度为 K,这循环的效率为 。

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11、以

22c速度运动的质子,其总能量是其静能的 倍。 3

12、波长为0.5nm的X射线光子的能量为 ,动量为 。

13、太阳的表面温度为6000K,如果将太阳看作绝对黑体,由此可得其单色辐出度在?m= 处有极大值。

14、在康普顿散射实验中,在散射角120°方向,散射光子波长的改变量Δλ= 。 15、振动频率为300赫兹的一维谐振子的零点能量是 。 二、计算题:(每小题10分,共60分)

1、在观察双缝干涉实验时,采用λ=632.8nm的氦氖激光器作光源,光通过双缝后在20m远处的屏幕上出现干涉条纹,现测得第一暗纹与第二暗纹的间距为2.5cm。(1)试问双缝间距为多少?(2)若用一薄玻璃片盖住一个缝,若光在玻璃片中光程比在相应空气中的光程长4.5个波长,此时在原中央明纹位置将看到什么现象?为什么?

2,,两个偏振化方向正交的偏振片,以光强为I0的自然单色光垂直照射,若在其中插入第三块偏振片,求: (1) 当最后透过的光强为I0/8时,插入的偏振片如何放置? (2) 若最后透过的光强为零时,插入的偏振片如何放置? (3) 能否找到合适的方法,使最后透过的光强为I0/2。 3,,容器V=20?10?3m3的瓶子以速率v=200m/s匀速运动,瓶中充有质量M=100g的氦气。设瓶子突然停

?4?10?3kg)

止,且气体分子全部定向运动的动能都变为热运动动能,瓶子与外界没有热量交换,求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少?(氦的摩尔质量Mmol4,,1mol双原子分子理想气体经历图示的循环过程,求: (4) 状态a,b,c的温度;

(5) 完成一个循环气体对外做的净功; (6) 每一过程气体吸收或放出的热量。

5,,一米尺静止在S系中,与ox轴成30°角,如果在Sˊ系中测得该米尺与oˊxˊ轴成45°角,则Sˊ系相对于S系的速率是多少?在Sˊ系中测得该米尺的长度是多少?

P(Pa)4003002001000ab46V(m3)c26、求氢原子中第一激发态(n=2)电子的德布罗意波长(非相对论情形)

苏州大学 普通物理(一)下 课程试卷(10)卷 共6页

一、填空题:(每空2分,共40分。在每题空白处写出必要的算式)

1、 经过氧化处理一磨光的铝片表面形成一厚度d=250nm的透明氧化铝薄膜,其 折射率n=1.80,当白光(400nm—760nm)垂直照射时,其透射紫光的波长为 ,反射光波长λ= 的光干涉相长。

2、 若牛顿环的凸透镜曲率半径为5.0m,用波长λ=400nm的光垂直照射,则第 3条明纹的半径为r= 。

3、波长为700nm的入射光垂直照射在折射率为1.4的劈尖上,其顶角为1?10条纹的间距为 。

?4rad,则可测得两相邻亮

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4、一迈克耳逊干涉仪的可动镜面移动0.015mm,观察到干涉条纹移动了50级则所用单色光的波长λ= 。

5、用白光垂直照射在平面透射光栅上,光栅刻线密度为5000条/厘米,则第四级光谱可观察到的最大波长小于 。

6、用平行绿光(λ=546nm)垂直照射单缝,缝宽为0.1mm,紧靠缝后,放一焦距为50cm的会聚透镜,若把此装置浸入水中(n=1.33)中,则位于透镜焦平面处的屏幕上,中央明纹的宽度为 。 7、一动能为1012,eV的宇宙射线粒子,射入一氖管中,氖管内充有0.1mol的氖气(视为单原子理想气体)

若宇宙射线粒子的动能全部被氖气分子所吸收,则达到平衡时氖气的是温度升高了 K。(1eV?1.60?10?19J)

8、某种理想气体的定容摩尔热容为20.8J/mol2k,则它是 (填“单”、“双”或“多”)原子分子气体,当温度为320K时,分子平均平动动能为 ,平均转动动能为 。

9、一定量理想气体,从体积为V1的某状态出发,分别经历等压或等温,或绝热三种过程体积膨胀到V2,则在这种过程中,气体对外作功最大的是 过程;气体吸热最多的是 过程;气体内能减少最多的是 过程。

10、在Sˊ坐标系中,测得沿Xˊ轴运动物体的长度为其固有长度的一半,那末该物体相对Sˊ坐标系的速率为 。

11、在相对地球速率为0.6c的光子火箭上测得地球上同一地点发生的两个事件的时间间隔为30秒,那末地球上的观察者测量的时间为 。

12、从某炉壁小孔测得炉子的温度为1000K,那么炉壁小孔的总辐出度为 。 13、已知处于基态氢原子的电离能为13.6电子伏特,那么氢原子处于第一激发态的能量为 ,由此计算的里德伯常数为 。 14、氢原子线度约为,1?10?10m,原子中电子速度的不确定量ΔV= 。

二、计算题:(每小题10分,共60分)

1、 在一演示大厅观察双缝干涉实验时,采用λ=632.8nm的氦氖激光器作光源,光通过双缝在20m远处的

屏幕上出现干涉条纹。

(1) 试讨论,当分别将屏幕移近,缝距变小、当用白光照射波长变长时、干涉条纹变化情况 。 (2) 当双缝间距为5.06?10?4m时,屏上第一暗纹与第二暗纹的间距为多少?

2、 有一束自然光和线偏振光组成的混合光,当它通过偏振片时,改变偏振片的取向,发现透射光强可以

改变5倍。试求入射光强中两种光强各占总入射光强的比例。

3,,设某理想气体分子的最可几速率为vP=367m/s,气体的密度ρ=1.30kg/m3。求:(1)该气体分子的平均速率v和方均根速率

v2;(2)该气体的压强。

4,,如图,有一定量单原子分子理想气体,从初态a(P1,V1)开始,经等容过

P1程到达压强为的b态,再经等压过程到达c态,最后经等温过程而完

4成一个循环。求:(1)状态c的体积V2;(2)各过程气体做的功;(3)各过程气体传递的热量。

5、粒子静止质量为m,由静止状态自发衰变为静止质量为m1和m2的两

PP1P140acV1V- 15 -

b

粒子。证明二粒子的总能量分别是:

22E1?(m2?m12?m2)c2/2m,E2?(m2?m12?m2)c2/2m

6、 已知钾的光电效应红限为550nm,求:(1)钾的逸出功;(2)在波长λ=480nm的可见光照射下,钾的

遏止电压。

苏州大学 普通物理(一)下 课程试卷(11)卷 共6页

一、填空题:(每空2分,共40分。在每题空白处写出必要的算式)

1、在双缝装置中,用一很薄的云母片(n=1.58)覆盖其中的一条狭缝,这时屏幕上的第七级明条纹恰好移到中央原零级明条纹位置,如果入射光的波长为550nm,则云母片的厚度d= 。 2、在棱镜(n1?1.52)表面涂一层增透膜(n2?1.30),为使用此增透膜适合于

550nm波长的光,

膜的最小厚度d= 。

3、有一劈尖,折射率n?1.4,尖角为??10?4rad,在某一单色光的垂直照射下,可测得两相邻明条

纹之间的距离为0.25cm,则此单色光在空气中的波长 λ= 。

4、用单色光λ=550nm垂直照射缝宽a=0.5mm的单缝,在焦距f=1m的透镜的焦平面上观察衍射图形,中央明条纹的宽度为 。

5、已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为4.84?10的直径d= 才能分辨出这两颗星。

6、一束太阳光,以某一入射角射到平面玻璃上,这时反射光为全偏振光,折射光的折射角为32°,则太阳光的入射角是 ,玻璃的折射率是 。

7、400J热量传给标准状态下的1mol氢气,如压强保持不变,则氢气对外作功W= ,内能增量ΔU= ,温度升高ΔT= 。 8、有一个电子管,管内气体压强为1.0?10?5?6rad,它们都发波长550nm的光,望远镜

mmHg,则27℃时管内单位体积的分子数n= 。

9、一卡诺热机,低温热源温度为27℃,热机效率为40%,其高温热源温度为

。若要将该热机效率提高到50%,保持低温热源不变,则高温热源的温度为 。 10、空气分子在标准状态下的平均自由程为2.1?10撞频率为 。

11、在S系中沿X轴静止放置的一把尺子,长为l,Sˊ系相对S以c/2的速率运动,在Sˊ系来测量,此尺子的长度是 。

12、一个粒子的动量是按非相对论性动量计算的3倍,该粒子的速率是 。 13、将天狼星看作绝对黑体,测得其单色辐出度在?m度是 。

14、已知处于基态氢原子的电离能为13.6电子伏特,由此可得氢原子光谱莱曼系的系限波长

?7m,分子平均速率为450m/s,则空气分子的平均碰

?290nm处有极大值,由此计算天狼星的表面温

??= ,里德伯常数R= 。

15、氢原子线度约为1?10?10m,原子中电子速度的不确定量ΔV= 。 - 16 -

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