大学物理习题集

精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除【精品文档】第PAGE页大学物理习题集（农科类）大学物理课部2009年9月目录部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3练习一质点力学中的基本概念和基本定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1练习二流体静力学与流体的流动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1练习三液体的表面性质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2练习四伯努力方程及应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3练习五黏滞流体的流动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4练习六流体力学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5练习七简谐振动的特征及描述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6练习八简谐振动的合成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7练习九平面简谐波┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8练习十波的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9练习十一振动和波动习题┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10练习十二几何光学基本定律球面反射和折射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12练习十三薄透镜显微镜望远镜┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13练习十四光的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15练习十五光的衍射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16练习十六光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17练习十七光学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18练习十八理想气体动理论的基本公式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄19练习十九能量均分定理气体分子按速率分布律和按能量分布律┄┄┄┄┄┄┄20练习二十热力学第一定律对理想气体的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21练习二十一循环过程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22练习二十二热力学第二定律熵及熵增加原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23练习二十三热学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24练习二十四电场强度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25练习二十五高斯定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26练习二十六电势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27练习二十七电场中的导体和电介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28练习二十八电场习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29练习二十九电流及运动电荷的磁场┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31练习三十磁场中的高斯定理和安培环路定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32练习三十一电流与磁场的相互作用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33练习三十二磁场习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄34练习三十三光的二象性粒子的波动性┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36练习三十四量子力学┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄37部分物理常量引力常量G=6.67×1011N2·m2·kg2重力加速度g=9.8m/s2阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023mol1摩尔气体常量R=8.31J·mol1·K1标准大气压1atm=1.013×105Pa玻耳兹曼常量k=1.38×1023J·K1真空中光速c=3.00×108m/s电子质量me=9.11×1031kg中子质量mn=1.67×1027kg质子质量mn=1.67×1027kg元电荷e=1.60×1019C真空中电容率0=8.85×10-12C2N1m2真空中磁导率0=4×10－7H/m=1.26×10－6H/m普朗克常量h=6.63×10-34Js维恩常量b=2.897×10-3mK斯特藩玻尔兹常量=5.67×10-8W/m2K4说明：字母为黑体者表示矢量练习一质点力学的基本概念和基本定律一.选择题1.以下四种运动，加速度保持不变的运动是(A)单摆的运动；圆周运动；抛体运动；匀速率曲线运动.2.质点在y轴上运动，运动方程为y=4t2-2t3，则质点返回原点时的速度和加速度分别为:(A)8m/s,16m/s2.-8m/s,-16m/s2.-8m/s,16m/s2.8m/s,-16m/s2.3.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为1=10m/s,2=15m/s,若物体作直线运动,则在整个过程中物体的平均速度为(A)12m/s.11.75m/s.(C)12.5m/s.(D)13.75m/s.二.填空题1.一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t-t2(SI),则小球运动到最高点的时刻为t=秒.2.一质点沿X轴运动,v=1+3t2(SI),若t=0时,质点位于原点.则质点的加速度a=(SI)；质点的运动方程为x=(SI).三、计算题1.湖中有一条小船，岸边有人用绳子通过岸上高于水面h的滑轮拉船，设人收绳的速率为v0，求船的速度u和加速度a.2.一人站在山脚下向山坡上扔石子,石子初速为v0,与水平夹角为(斜向上),山坡与水平面成角.(1)如不计空气阻力,求石子在山坡上的落地点对山脚的距离s；(2)如果值与v0值一定,取何值时s最大,并求出最大值smax.练习二流体静力学与流体的流动一.选择题1.比重计分别浸在油、水、水银中，露在液体外的长度分别为l1,l2,l3,则三者关系是（）。(A)l1＞l2＞l3（B）l1＜l2＜l3(C)l1=l2=l3(D)不能确定2..沉在水中的石头，体积为v,重为G，则其受到的浮力为（）(A)G(B)水gv(C)G-水gv(D)G+水gv3.定常流动的流体流线如图2.1，则正确的有（）(A)VA＞VB(B)VA＜VB(C)VASB＞VASB(D)VAVB＝VASB图2.1二．填空题1.空气压强为Po，则水面下10米处的压强P为.2.液压机在工作时，内部流体各点的压强.三．计算题1．有一水坝长200m，截面为矩形，高为6.0m，宽为3.0m，水的深度为4.0m。求（1）水作用于坝下缘的力矩。（2）如果坝身的密度为2×103kg/m3，问由坝身重力对坝下缘所产生的力矩是否比水的压力而产生的力矩大？2．一个边长为10cm的正方形木块，悬浮在油和水的交界面处，如图2.2所示，木块的下底面在交界面下方2cm处，油的密度为0.8×103kg/m3，试求：（1）木块的质量是多少？（2）作用在木块下底面的压强是多少？图2.2练习三液体的表面性质一．选择题1.一半径为R肥皂泡内空气的压强为（）Po+4/R(B)Po+2/R(C)Po-4/R(D)Po-2/R2.大小两个肥皂泡，用玻璃管连通着，肥皂泡将会（）(A)大的变小，小的变大，直至一样大。(B)大的变大，小的变小，直至消失。(C)维持现有状态不发生改变。3.下面那种情况不会发生栓塞现象（）(A)潜水员快速下潜至深海。(B)房间的花移至烈日下。(C)输液时输入较大量空气。二．填空题1．一球形泡，直径等于1.0×105m，刚处在水面下，如水面上的气压为=1.0×105Pa，=7.3×102N/m，则泡内压强为＿＿＿＿＿＿Pa。2．往U形管中注水，两管的内径分别为r1=5.0×105m,r2=2.0×104m则两管水面的高度差h＝＿＿＿＿＿＿＿＿。三．计算题1.把一个毛细管插入水中，使它的下端在水面下10厘米处，管内水位比周围液高出4厘米，且接触角是零，问要在管的下端吹出一个半球形的气泡所需压强是多少？2.一根内直径为1毫米的玻璃管，竖直插入盛水银的容器中，管的下端在水银面下的1厘米处。问要在管的下端吹处一个半球形气泡，管内空气的压强应为多少？如果管内空气压强比一大气压低3000N/㎡,水银和玻璃的接触角呈140°，问水银在管内会升高到多少？练习四伯努力方程及应用一.选择题1.一根粗细均匀的自来水管往成如图4.1所示形状，最高处比最低处高出h＝2米。当正常供水时测得最低处管中的压强为2×105Pa,则管道最高处的压强为（），g＝10m/s2。(A)2×105Pa(B)105Pa(C)1.8×105Pa(D)2.2×105Pa图4.12.容器内水的高度为H，水自离自由表面h深的小孔流出，在水面下多深的地方另开一小孔可使水流的水平射程与前者相等（）(A)H-h处(B)H/2(C)h/2(D)(h)1/23．关于伯努力方程，理解错误的是（）(A)P+gh+v2/2＝常量(B)v2/2是单位体积的流体的动能(C)gh是h高度时流体的压强二．填空题1.水流过A管后，分两支由B,C两管流去。已知SA＝100cm2，SB＝40cm2,SC＝80cm2，VA＝40cm/s,VB＝30cm/s.把水看成理想流体，则C管中水的流速VC＝＿＿cm/s.2．一个顶端开口的圆筒容器，高为40厘米，直径为10厘米。在圆筒底部中心开一面积为1cm2的小孔.水从圆筒底顶部以140cm3/s的流量由水管注入圆筒内，则圆筒中的水面可以升到的最大高度为＿＿＿＿。三．计算题1.在水管的某一点，水的流速为2cm/s，其压强高出大气压104Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？2.水由蓄水池中稳定流出，如图4.2所示，点1的高度为10m，点2和点3的高度为1m，在点2处管的横截面积为0.04m2，在点3处为0.02m2，蓄水池面积比管子的横截面积大得多。试求：（1）点2处得压强是多少？（2）一秒钟内水的排出量是多少？图4.2练习五黏滞流体的流动一．填空题1.如图5.1所示，当空气通过细管在两轻球之间向上喷出时，两球将（）(A)分开(B)上下跳动(C)靠拢(D)围绕喷嘴旋转图5.12.一粗细均匀的竖直水管中有水自上而下持续流动。管壁上不同高度的A、B、C三处开有相同的很小的孔，如图5.2所示。设这些小孔对管中水流影响很小，且已知B孔无水流出，也无气泡进入水中，（）(A)A孔有气泡进入水中，C孔有水流出。(B)A孔有水流出，C孔有气泡进入水中。(C)A.C孔均有气泡进入水中。(D)A.C孔均有水流出。图5.23．一小钢球在盛有粘滞液体的竖直长筒中下落，其速度——时间曲线如图5.3所示，则作用于钢球的粘滞力随时间的变化曲线为（）图5.3二.填空题1．石油在半径R＝1.5×10－3m,长度L＝1.00m的水平细管中流动，测得其流量Q＝2×10-6m3/s，细管两端的压强差为P1-P2＝3.96×103Pa，则石油的粘滞系数=＿＿＿＿。2．皮下注射针头粗度增加一倍时，同样压力情况下其药液流量将增加＿＿倍。三.计算题1.20℃的水在半径为1.0cm的管内流动，如果在管的中心处流速为10cm/s，取在20℃时水的粘滞系数=1.005×10－3N·s/m2，求由于粘滞性使得沿管长为2m的两个截面间的压强降落？2.如图5.4，在一个大容器的底部有一根水平的细玻璃管，直径d=0.1cm,长l＝10cm，容器内盛有深为h=50cm的硫酸，其密度=1.9×103kg/m3，测得一分钟内由细管流出的硫酸质量为6.6克，求其粘滞系数。图5.4练习六流体力学习题课一.选择题1..粒子B的质量是粒子A的质量的4倍,开始时粒子A的速度为(3i+4j),粒子B的速度为(2i－7j),由于两者的相互作用,粒子A的速度变为(7i－4j),此时粒子B的速度等于(A)2i－7j.(B)i－5j.(C)0.(D)5i－3j.2.静止流体内部A,B两点，高度分别为hA,hB，则两点之间的压强关系为（）(A)当hA＞hB时，PA＞PB。(B)当hA＞hB时，PA＜PB。(C)PA＝PB3.将一根细铁管插入水银中，管中液面会（）(A)上升(B)下降(C)不能确定二．填空题1.半径为r的小钢球在水中沉降速度为VT，当小钢球半径减小一半时，沉降速度为＿＿＿＿＿。2.用皮托管测空气流速，U型管中水柱的高度为h，则空气的流速为＿＿＿＿＿。三.计算题两个很大的开口槽A和F，如图6.1所示，盛有相同的液体，由A槽底部一水平管子BCD,水平管的较细部分C处连接到一竖直的E管，并使E管下端插入F槽的液体内。如果管的C处的横截面积是D处的一半，并设管的D处比A槽内的液面低h1，试求E管中液体上升的高度h2应等于h1的多少图6.1倍？2.玻璃管的内直径d=2.0×10－5m，长为L＝0.2m，垂直插入水中，管的上端是封闭的。问插入水面下的那一段的长度应为多少，才能使管内外水面一样高？已知大气压Po，＝7.3×10－2N/m,=0.练习七简谐振动的特征及描述一.选择题1.以下所列运动形态哪些不是简谐振动？(1)球形碗底小球小幅度的摆动；(2)细绳悬挂的小球作大幅度的摆动；(3)小木球在水面上的上下浮动；(4)橡皮球在地面上作等高的上下跳动；(5)木质圆柱体在水面上的上下浮动(母线垂直于水面).答:(1)(2)(3)(4)(5)都不是简谐振动.答:(1)(2)(3)(4)不是简谐振动.答:(2)(3)(4)不是简谐振动.答:(1)(2)(3)不是简谐振动.(a)(b)(c)图7.12.同一弹簧振子按图7.1的三种方法放置,它们的振动周期分别为Ta、Tb、Tc(摩擦力忽略),则三者之间的关系为(A)Ta=Tb=Tc.(B)Ta=Tb>Tc.(C)Ta>Tb>Tc.(D)TaTbn2)射到介质的分界面上的P点,己知s1P=s2P=r,则这两条光的几何路程r,光程差和相位差分别为(A)r=0,=0,=0.(B)r=(n1－n2)r,=(n1－n2)r,=2(n1－n2)r/.(C)r=0,=(n1－n2)r,=2(n1－n2)r/.(D)r=0,=(n1－n2)r,=2(n1－n2)r.二.填空题1.在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差=.s1s2s屏图12.22.如图12.2所示,s1、、s2为双缝,s是单色缝光源,当s沿平行于s1、和s2的连线向上作微小移动时,中央明条纹将向移动；若s不动,而在s1后加一很薄的云母片,中央明条纹将向移动.三.计算题dOs1s2l1l2sD屏图12.31.在双缝干涉实验中,单色光源s到两缝s1和s2的距离分别为l1和l2,并且l1－l2=3,为入射光的波长,双缝之间的距离为d,双缝到屏幕的距离为D,如图12.3,求零级明纹到屏幕中央O点的距离；相邻明条纹间的距离.2.双缝干涉实验装置如图12.4所示,双缝与屏之间的距离D=120cm,两缝之间的距离d=0.50mm,用波长=5000Å的单色光垂直照射双缝.(1)求原点O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标.(2)如果用厚度e=1.0×102mm,折射率n=1.58的透明薄膜覆盖在图中的s1缝后面,求上述第五级明条纹的坐标x.练习十三几何光学基本定律球面反射和折射一.选择题1.如图13－26所示，是实际景物的俯视图，平面镜AB宽1米，在镜的右前方站着一个人甲，另一人乙沿着镜面的中垂线走近平面镜，若欲使甲乙能互相看到对方在镜中的虚像，则乙与镜面的最大距离是(A)0.25米　　(B)0.5米　　(C)0.75米　　(D)1米2．如图13－27所示，水平地面与竖直墙面的交点为O点，质点A位于离地面高NO，离墙远MO处，在质点A的位置放一点光源S，后来，质点A被水平抛出，恰好落在O点，不计空气阻力，那么在质点在空中运动的过程中，它在墙上的影子将由上向下运动，其运动情况是(A)相等的时间内位移相等(B)自由落体(C)初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＜g(D)变加速直线运动3．如图13－28所示，两束频率不同的光束A和B分别沿半径方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都是OP方向，下面正确的是(A)穿过玻璃砖所需的时间较长(B)光由玻璃射向空气发生全反射时，A的临界角小(C)光由玻璃射向空气发生全反射时，B的临界角小(D)以上都不对4．水的折射率为4／3，在水面下有一点光源，在水面上看到一个圆形透光面，若看到透光面圆心位置不变而半径不断减少，则下面正确的说法是(A)光源上浮(B)光源下沉(C)光源静止(D)以上都不对5．如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，直径MN，一细束白光从Q点垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏P上，得到由红到紫的彩色光带。已知QM=R/2。如果保持入射光线和屏的位置不变，只使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于R/2，则有．(A)半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上红光最先消失(B)半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上紫光最先消失(C)半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失(D)半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失二.填空题1．现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应为2．1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中．（如图所示）如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于。3．玻璃对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，紫光在玻璃中传播距离为L时，在同一时间里，红光在玻璃中的传播距离为。三.计算题1.玻璃棒（n=1.5）的一端成半球形，其曲率半径为2cm，沿着棒的轴线离球面顶点8cm处的棒中有一物体。求像的位置。2.一个直径为200mm的玻璃球，折射率为1.53，球内有两个小气泡，看来一个恰好在球心，另一个在球表面和中心之中间。求两气泡的实际位置。练习十四薄透镜显微镜望远镜一.选择题1．下列说法正确的是①物与折射光在同一侧介质中是实物且物距为正；与入射光在同一侧介质中是虚物且物距为负。②虚像像距小与零，且一定与折射光不在同一侧介质中。③判断球面镜曲率半径的正负可以看凹进去的那一面是朝向折射率高的介质还是折射率低的介质。④单球面镜的焦度为负，说明起发散作用，为正说明起会聚作用。因此凸面镜不可能起发散作用。⑤物方焦距是像距无穷远时的物距，像方焦距是物距无穷远时的像距(A)②③④(B)①②③⑤(C)①②⑤(D)①③(E)①③④2.已知,,下列光路图(图25.2)正确的是(A)1,2(B)2,.3(C)2,4(D)1,2,4(E)23.一块正方形玻璃砖的中间有一个球形大气泡。隔着气泡看玻璃后的物体，看到的是(A)放大正立的像(B)缩小正立的像(C)直接看到原物体(D)等大的虚像4．显微镜的目镜焦距为2cm,物镜焦距为1.5cm物镜与目镜相距20cm,最后成像于无穷远处，当把两镜作为薄透镜处理，标本应放在物镜前的距离是(A)1.94cm(B)1.84cm(C)1.74cm(D)1.64cm5．测绘人员绘制地图时，常常需要从高空飞机上向地面照相，称航空摄影。若使用照相机镜头焦距为50mm，则底片与镜头距离为(A)100mm以外(B)恰为50mm(C)50mm以内(D)略大于50mm二.填空题1．空气中一折射率为1.5，薄透镜其中一凸面的曲率半径为10cm，若物距为100cm时像距为50cm，则透镜另一曲面的曲率半径为该薄透镜是透镜（按外形分）2．某人看近处正常。看远处能看请眼前5米处则此人需要配戴透镜来矫正，需配戴透镜的屈光度是。3.深度为3cm的水（n=1.33）面上浮着2cm厚的醇（n=1.36）层，水底距离醇层表面的象似深度为_________.三.计算题1.通过一透镜看见一被放大为原物体3倍的正虚像，若物、像相距8cm，求透镜焦距？2．有一伽利略望远镜，物镜和目镜相距12cm.若望远镜的放大本领为4x，问物镜和目镜的焦距各位多少？用作图法求出两平行入射线的出射线。练习十五光的衍射一.选择题1.对杨氏双缝干涉的理解应为(A)杨氏双缝干涉是两狭缝衍射光的干涉,因此干涉条纹的分布受单缝衍射因子的调制.(B)杨氏双缝干涉完全是两束相干光的干涉.(C)杨氏双缝干涉是两条单缝的衍射,无干涉.(D)杨氏双缝干涉是双光束干涉与单缝衍射的迭加.2.关于半波带正确的理解是(A)将单狭缝分成许多条带,相邻条带的对应点到达屏上会聚点的距离之差为入射光波长的1/2.(B)将能透过单狭缝的波阵面分成许多条带,相邻条带的对应点的衍射光到达屏上会聚点的光程差为入射光波长的1/2.(C)将能透过单狭缝的波阵面分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.(D)将单狭缝透光部分分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.3.波长=5000Å的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm,则凸透镜的焦距为(A)2m.(B)1m.(C)0.5m.(D)0.2m.(E)0.1m.二.填空题1.在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若用钠黄光（1≈5890Å）照射单缝得到中央明纹的宽度为4.0mm,则用2=4420Å的蓝紫色光照射单缝得到的中央明纹宽度为.2.波长为5000Å～6000Å的复合光平行地垂直照射在a=0.01mm的单狭缝上,缝后凸透镜的焦距为1.0m,则此二波长光零级明纹的中心间隔为,一级明纹的中心间隔为.三.计算题1.用波长=6328Å的平行光垂直照射单缝,缝宽a=0.15mm,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上,测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7mm,求此透镜的焦距.2.在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两种波长1和2,并垂直入射于单缝上,假如1的第一级衍射极小与2的第二级衍射极小相重合,试问这两种波长之间有何关系？在这两种波长的光所形成的衍射图样中,是否还有其它极小相重合？练习十六光的偏振一.选择题1.一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时,最强的透射光是最弱的透射光光强的16倍,则在入射光中,自然光的强度I1和偏振光的强度I2之比I1:I2为(A)2:15.(B)15:2.(C)1:15.(D)15:1.2.杨氏双缝实验中,设想用完全相同但偏振化方向相互垂直的偏振片各盖一缝,则屏幕上(A)条纹形状不变,光强变小.(B)条纹形状不变,光强也不变.(C)条纹移动,光强减弱.(D)看不见干涉条纹.3.自然光以入射角i=58从真空入射到某介质表面时,反射光为线偏光,则这种物质的折射率为(A)cot58.oe光轴o光和e光方解石晶体图27.1(B)tan58.(C)sin58.(D)cos58.二．填空题一束平行光,在真空中波长为589nm(1nm=109m),垂直入射到方解石晶体上,晶体的光轴和表面平行,如图14.1所示.已知方解石晶体对此单色光的折射率为no=1.658,ne=1.486.则此光在该晶体中分成的寻常光的波长o=,非寻常光的波长e=.2.某块火石玻璃的折射率是1.65,现将这块玻璃浸没在水中(n=1.33),欲使从这块火石玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的,则光由水射向玻璃的入射角应为.三.计算题1.两个偏振片P1、P2叠放在一起,其偏振化方向之间的夹角为30°,一束强度为I0的光垂直入射到偏振片上,已知该入射光由强度相同的自然光和线偏振光混合而成,现测得透过偏振片P2与P1后的出射光强与入射光强之比为9/16,试求入射光中线偏振光的光矢量的振动方向(以P1的偏振化方向为基准).四.问答题1.请指出一种测量不透明介质折射率的方法,并简明叙述测量原理和步骤.练习十七光学习题课一.选择题①②en1n2n3图15.11.如图15.1所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1＜n2＞n3，若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束（用①②示意）的光程差是(A)2n2e.(B)2n2e－/(2n2).(C)2n2e－.(D)2n2e－/2.s1s2t1t2n1n2r1r2P图15.22.如图15.2所示，s1、s2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2，路径s1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径s2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于(A)(r2+n2t2)－(r1+n1t1).(B)[r2+(n2－1)t2]－[r1+(n1－1)t1].(C)(r2－n2t2)－(r1－n1t1).(D)n2t2－n1t1.en1n2n3图15.33.如图15.3所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1＜n2＞n3，1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差为(A)2n2e/(n11).(B)4n1e/(n21)+.(C)4n2e/(n11)+.(D)4n2e/(n11).二.填空题1.光的干涉和衍射现象反映了光的性质,光的偏振现象说明光波是波.2.牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,观察到第10级暗环的直径由1.42cm变成1.27cm,由此得该液体的折射率n=.三.计算题1.波长为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，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1)求此空气劈尖的劈尖角.(2)改用600nm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处是明条纹还是暗条纹？2.设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察波长为=589nm的钠黄光的光谱线.(1)当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数km是多少?(2)当光线以30的入射角(入射线与光栅平面法线的夹角)斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数km是多少?练习十八理想气体动理论的基本公式一.选择题1.把一容器用隔板分成相等的两部分,左边装CO2,右边装H2,两边气体质量相同,温度相同,如果隔板与器壁无摩擦,则隔板应(A)向右移动.(B)向左移动.(C)不动.(D)无法判断是否移动.2.某种理想气体,体积为V,压强为p，绝对温度为T，每个分子的质量为m，R为普通气体常数，N0为阿伏伽德罗常数，则该气体的分子数密度n为(A)pN0/(RT).(B)pN0/(RTV).(C)pmN0/(RT).(D)mN0/(RTV).mv图16.13.如图16.1所示，已知每秒有N个氧气分子（分子质量为m）以速度v沿着与器壁法线成角方向撞击面积为S的气壁，则这群分子作用于器壁的压强是(A)p=Nmvcos/S.(B)p=Nmvsin/S.(C)p=2Nmvcos/S.(D)p=2Nmvsin/S.二.填空题1.根据平均值的概念有=(v12+v22+……+vN2)/N=；=(v1+v2+……+vN)/N=.2.根据理想气体的统计假设：气体处于平衡状态时，分子的密度均匀，分子向各方向运动的机会相等.有：=；=；三.计算题1.一容器装有质量为0.1kg,压强为1atm的温度为47C的氧气,因为漏气,经若干时间后,压强降到原来的5/8,温度降到27C,问(1)容器的容积多大？H20℃H220℃图16.2(2)漏出了多少氧气？2.两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图16.2所示，当左边容器的温度为0C、而右边容器的温度为20℃时，水银滴刚好在管的中央，试问，当左边容器温度由0℃增加到5℃、而右边容器温度由20℃增到30℃时，水银滴是否会移动？如何移动？通过计算说明.练习十九能量均分定理气体分子按速率分布律和按能量分布律一.选择题1.氦气和氧气，若它们分子的平均速率相同，则(A)它们的温度相同.(B)它们的分子平均平动动能相同.(C)它们的分子平均动能相同.(D)它们的温度,分子平均平动动能,分子平均动能都不相同.2.密闭容器内贮有1mol氦气(视为理想气体),其温度为T,若容器以速度v作匀速直线运动,则该气体的能量为vf(v)v1v2O图17.1(A)3kT.(B)3kT/2+Mmolv2/2.(C)3RT/2.(D)3RT/2+Mmolv2/2.(E)5RT/2.3.如图17.1所示为某种气体的速率分布曲线,则表示速率介于v1到v2之间的(A)分子数.(B)分子的平均速率.(C)分子数占总分子数的百分比.vf(v)O图11.3(1)(2)(D)分子的方均根速率.二.填空题如图11.3所示两条曲线(1)和(2),分别定性的表示一定量的某种理想气体不同温度下的速率分布曲线,对应温度高的曲线是.若图中两条曲线定性的表示相同温度下的氢气和氧气的速率分布曲线,则表示氧气速率分布曲线的是.2.A、B、C三个容器中装有同一种理想气体,其分子数密度之比为nA:nB:nC=4:2:1,而分子的方均根速率之比为::=1:2:4。则它们的压强之比pA：pB：pC=.三.计算题1.一容器贮有氧气,其压强p=1.0atm,温度为t=27℃.求（1）单位体积内的分子数；(2)氧气的质量密度；(3)氧分子的平均动能；(4)氧分子的平均距离.(氧分子质量m=5.35×10－26kg)2.设分子速率的分布函数f(v)为,求:归一化常数A的值及分子的方均根速率.练习二十热力学第一定律对理想气体的应用一.选择题1.如图18.1所示，一定量的理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历的过程是：AB等压过程;AC等温过程;AD绝热过程.其中吸热最多的过程pVV1V2OABCDF图18.1是AB.是AC.(C)是AD.(D)既是AB,也是AC,两者一样多.2.用公式E=νCVT(式中CV为定容摩尔热容量，ν为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式(A)只适用于准静态的等容过程.(B)只适用于一切等容过程.(C)只适用于一切准静态过程.(D)适用于一切始末态为平衡态的过程.3气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原来的几倍？22/5.21/5.21/3.(D)22/3.二.填空题同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定容摩尔热容CV,其原因是.2.一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是,而随时间变化的微观是.三.计算题1.一定量的理想气体,由状态a经b到达c.(如图18.1,abc为一直线)求此过程中(1)气体对外作的功；abc1122330p(atm)V(l)图18.1ABCDOVp图18.2(2)气体内能的增量；(3)气体吸收的热量.(1atm=1.013×105Pa)2.一系统由图18.2中的A态沿ABC到达C态时,吸收了50J的热量,同时对外做了126J的功.(1)如果沿ADC进行,则系统做功42J,问这系统吸收了多少热量？(2)当系统由C态沿曲线CA返回A态时,如果外界对系统做功84J,问这系统是吸热还是放热？热量传递是多少？练习二十一循环过程一.选择题VpO图19.1ab(1)(2)1.1mol理想气体从p－V图上初态a分别经历如图19.1所示的(1)或(2)过程到达末态b.已知TaQ2>0.(B)Q2>Q1>0.(C)Q20.2.热力学第一定律只适用于(A)准静态过程(或平衡过程).(B)初、终态为平衡态的一切过程.(C)封闭系统(或孤立系统).(D)一切热力学系统的任意过程.3.对一定量的理想气体,下列所述过程中不可能发生的是(A)从外界吸热,但温度降低；(B)对外做功且同时吸热；(C)吸热且同时体积被压缩；(D)等温下的绝热膨胀.VpO图19.2T1bT2a二.填空题1.一定质量的理想气体在两等温线之间作由a→b的绝热变化,如图19..2所示.设在a→b过程中,内能的增量为E,温度的增量为T,对外做功为A,从外界吸收的热为Q,则在这几个量中,符号为正的量是；符号为负的量是；等于零的量是.2.一气缸内储有10mol的单原子理想气体，在压缩过程中外界做功209J，气体温度升高了1K,则气体内能的增量E=,气体吸收热量Q=,此过程摩尔热容C=.三.计算题1.0.02kg的氦气(视为理想气体),温度由17C升为27C,若在升温过程中,(1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量.试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功.2.2mol单原子分子的理想气体,开始时处于压强p1=10atm、温度T1=400K的平衡态,后经过一个绝热过程,压强变为p2=2atm,求在此过程中气体对外作的功.练习二十二热力学第二定律熵及熵增加原理一.选择题图20.11.一绝热密封容器,用隔板分成相等的两部分,左边盛有一定量的理想气体,压强为p0,右边为真空,如图20.1所示.今将隔板抽去,气体自由膨胀,则气体达到平衡时,气体的压强是(下列各式中=CP/CV):(A)p0/2.(B)2p0.(C)p0.(D)p0/2.2.某理想气体,初态温度为T,体积为V,先绝热变化使体积变为2V,再等容变化使温度恢复到T,最后等温变化使气体回到初态,则整个循环过程中,气体(A)向外界放热.(B)从外界吸热.(C)对外界做正功.(D)内能减少.3.气体由一定的初态绝热压缩到一定体积,一次缓缓地压缩,温度变化为T1；另一次很快地压缩稳定后温度变化为T2.其它条件都相同,则有(A)T1=T2.(B)T1<T2.(C)T1>T2.(D)无法判断.二.填空题1.一卡诺热机低温热源的温度为27C,效率为40%,高温热源的温度T1=.2.设一台电冰箱的工作循环为卡诺循环,在夏天工作,环境温度在35C,冰箱内的温度为0C,这台电冰箱的理想制冷系数为=.三.计算题1.一作卡诺循环的热机,高温热源的温度为400K,每一循环从此热源吸进100J的热量并向一低温热源放出80J的热量.求(1)低温热源温度；abcdp(atm)V(L)6225500图20.2(2)该循环的热机效率.2.汽缸内贮有36g水蒸汽(水蒸汽视为刚性分子理想气体),经abcda循环过程,如图20.2所示.其中a－b、c－d为等容过程,b－c为等温过程,d－a为等压过程.试求:Ada=？(2)Eab=？(3)循环过程水蒸汽作的净功A=？(4)循环效率=？练习二十三热学习题课一.选择题1.下面各种情况中可能存在的是(A)由pV=(M/Mmol)RT知,在等温条件下,逐渐增大压强,当p→∞时,V→0；(B)由pV=(M/Mmol)RT知,在等温条件下,逐渐让体积膨胀,当V→∞时,p→0；(C)由E=(M/Mmol)iRT/2知,当T→0时,E→0；(D)由绝热方程式V－1T=恒量知，当V→0时，T→∞、E→∞.2.AB两容器分别装有两种不同的理想气体,A的容积是B的两倍,A容器内分子质量是B容器分子质量的1/2.两容器内气体的压强温度相同,(如用n、、M分别表示气体的分子数密度、气体质量密度、气体质量)则(A)nA=2nB,A=B,MA=2MB.(B)nA=nB/2,A=B/4,MA=MB/2.(C)nA=nB,A=2B,MA=4MB.(D)nA=nB,A=B/2,MA=MB.3.由热力学第一定律可以判断一微小过程中dQ、dE、dA的正负,下面判断中错误的是(A)等容升压、等温膨胀、等压膨胀中dQ>0；(B)等容升压、等压膨胀中dE>0；(C)等压膨胀时dQ、dE、dA同为正；(D)绝热膨胀时dE>0.二.填空题1.质量相等的氢与氦放在两个容积相等的容器里，它们的温度相同，用脚码1代表H2，用脚码2代表He，则质量密度之比1:2=；分子数密度之比n1:n2=；压强之比p1:p2=；分子平均动能之比:=；总内能之比E1:E2=；最可几速率之比vp1:vp2=.2.取一圆柱形气缸，把气体密封在里面，由外界维持它两端的温度不变,但不相等，气缸内每一处都有一不随时间而变的温度，在此情况下，气体是否处于平衡态？答三.计算题pVOABCD图21.2∧∧∧∧∧∧∧∧p0p1,V1,T1图21.11.一气缸内盛有一定量的刚性双原子分子理想气体,气缸活塞的面积S=0.05m2,活塞与缸壁之间不漏气,摩擦忽略不计,活塞左侧通大气,大气压强p0=1.0×105pa,倔强系数k=5×104N/m的一根弹簧的两端