大学物理试卷答案及评分标准

2016—2017学一学期考试试卷A卷答案及评分标准

大学物理1-2

一、简答题（每题4分，共16分）

1. 分别从运动学和动力学两个方面说明什么是简谐振动？

知识点：平面简谐波 类型：A

答案：运动学方面：运动方程中位移与时间满足正弦或余弦函数关系

x?Acos?(t??)

动力学方面：物体在线性回复力作用下在平衡位置做周期性往复运动，其动力学方程满足

d2x???2x 2dt2. 速率分布函数

f?v?的物理意义是什么? 试说明下列各式的物理意义：(1) f?v?dv；

(2) Nf?v?dv；(3)

?f?v?dv；

v1v2知识点 波速与振动速度 类型A

答案: f?v?反映了分子在速率v附近单位速度区间的概率大小 f?v?dv反映了在vv?dv区间的分子数占总分子数的百分比

Nf?v?dv反映了在vv?dv区间的分子数

?v2v1f?v?dv反映了在v1v2区间的分子数占总分子数的百分比

3. 什么叫波的干涉现象？获得相干光的方法有哪几种？ 知识点：光的干涉 类型A

答案：当频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定的两列波相遇时，使某些地方振动始终加强，而使另一些地方振动始终减弱的现象，叫做波的干涉现象。 获得相干光的方法有两种：振幅分割法和波阵面分割法。

4.阐明热力学第二定律两种表述，并结合循环过程说明为什么两条绝热线不能相交？ 知识点：热力学第二定律 类型A

答案：开尔文表述：不可能制成一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热量，并使其全部变为有用功而不引起其他变化。

克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

在P-V图中，在两条相交绝热线基础上增补一等温膨胀过程（亦可是等体升压或者等压膨胀过程）构成循环过程，若次循环过程成立，此循环过程的结果是只在一个热源中吸热使其转变为有用功而对外界不发生影响，这违背热力学第二定律，因此两条绝热线不能相交。

二、选择题（每小题3分,共24分）

1. 两个同方向、同频率的简谐振动，振幅均为A，若合振幅也为A，则两分振动的相位差为（ ）

（A）2π/3 （B） π/3 （C） π/6 （D）π/2

知识点：简谐振动 类型：B 答案：A

2. 一平面简谐波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）

（A） BC两点振动方向相同，B点相位比C点相位超前? （B） BC两点振动方向相反，B点相位比C点相位超前? （C） BC两点振动方向相反，B点相位比C点相位落后?/2 （D） BC两点振动方向相反，B点相位比C点相位落后? 知识点：波形图 类型：A 答案：B

3. 一劈尖干涉如图所示，当劈尖的夹角?增加时，干涉条纹将如何变化（ ） (A) 条纹间隔变大，向左移动 (B) 条纹间隔变大，向右移动 (C) 条纹间隔变小，向左移动 (D) 条纹间隔变小，向右移动

知识点：光程 类型：A 答案：C

4．波长为??550nm的单色光垂直入射于光栅常数d?2?10?4cm的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第（ ）级. (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D)4

知识点：光栅衍射 类型：B 答案：C

5. 一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，P1和P3偏振化

方向相互垂直，出射光的光强为I?I0P8，若以入射光线为轴，旋转2，要使出射光

的光强为零，P2要转过的角度是（ ）：

（A）30° （B）90° （C）60° （D）45°

知识点：光的偏振 类型：A 答案：D

6．关于温度的意义，有下列几种说法不正确的是（ ） （A）气体的温度是分子平均平动动能的量度

（B）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义

（C）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同 （D）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度 知识点：理想气体温度 类型：A 答案：D

7．下列现象不违反热力学第二定律的是（ ）

（A）热量自动从低温物体传递给高温物体不引起其它变化

（B）在等温膨胀过程中，气体从高温热源吸收热量全部用来对外做功。 （C）热机的效率可以达100%。

（D）气体自由扩散，然后又自动收缩回原来的状态，这一过程不引起其它变化。 知识点：气体动理论 类型：A 答案：B

8. 一个电子在加速器中被加速，其动能与静能相等时，此时电子的速度为（ ）： （其中c为光速） (A)

3212c （B）c （C）c (D)c 2223知识点： 相对论的能量 类型A 答案A

9. 关于驻波，下列说法错误的是( )

(A) 波节两侧各点相位相反，两波节间的各点相位相同； (B) 相邻两波节或波腹之间的距离为λ/2; (C) 形成驻波的反射波与入射波在界面处必然有相位差；

(D) 波腹处质点振幅最大，波节处质点振幅最小。

知识点： 驻波 类型B 答案C

10. 质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的几倍? ( )：

(A) 4 (B) 5 (C) 6 (D) 8

知识点： 相对论的能量 类型A 答案B

三 、填空题（每空3分,共30分） 1. 1. 如右图所示为一平面简谐波在

为 。

t?2s时刻的波形图，则质点P的振动方程

1st(?2? 答案 y?0.01co?3知识点 振动的合成 类型A

)2.玻璃劈尖放在空气中，劈尖角??10rad，用波长为600nm的单色光垂直照射，测得相邻两暗纹间距为0.20cm，该玻璃的折射率为________，劈尖处是______条纹（填明纹或暗纹）。 答案 1.5, 暗 类型A

?43. 在单缝衍射实验中，缝宽b= 0.2mm，透镜焦距f = 0.4m，入射光波长?= 500nm，第2级明纹到中心的距离为________mm. 答案 2.5mm

知识点 单缝衍射 类型A

4．波长为500nm的单色光垂直入射到光栅上，第2级明条纹出现在sin?=0.25处，光栅常数为__________,可能看到的最大衍射级别为__________。 答案 4000nm,7

知识点，光栅衍射，类型B

5. 一束自然光入射到两块叠放在一起的偏振片上，转动第二块偏振片，测得透射光的强度为最大透射光强度的一半，则此时两偏振片的偏振化方向夹角

?= . ? 4知识点 马吕斯定律 类型A 答案

6.容器内盛有CO2气体，压强为1.01?105Pa、温度为27oC，分子平均平动动能为_______________;1mol该气体的内能为__________. (k?1.38?10?23J?K?1,R?8.31J?mol?1?K?1) 答案：6.21?10?21J,7479J

知识点，理想气体的内能，类型A

7.在等压过程和等体过程中，1mol 理想气体，温度升高1K，等压过程要相比等体过程， 过程做功较多，多做的功为 焦耳。

答案：等压8.31J

知识点，理想气体过程，类型A