2015級(jí)大學(xué)物理上分作業(yè)一 2

1、一 選擇題（答案填入下表）題號(hào)123456答案題號(hào)78910答案1.如圖、是兩個(gè)相干光源，它們到點(diǎn)的距離分別為和，路徑垂直穿過(guò)一塊厚度為，折射率為的介質(zhì)板，路徑垂直穿過(guò)厚度為，折射率為的另一介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于答案填入上表(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。2. 在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，用一很薄的云母（n=1.58）覆蓋其中的一條狹縫，這時(shí)屏幕上的第七級(jí)明紋恰好移到屏幕中央原零級(jí)明紋的位置。如果入射光的波長(zhǎng)為550nm，則這云母的厚度為答案填入上表(A)10-6m； (B)10-6m； (C)10-6m； (D)10-6m。3如圖所示,平行單色光垂直照射到薄

2、膜上,經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉,若薄膜的厚度為,并且,為入射光在折射率為的媒質(zhì)中的波長(zhǎng),則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為 答案填入上表(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。4. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋，若將縫S2蓋住，并在S1、S2連線的垂直平分面處放一反射鏡M，如圖所示。此時(shí)答案填入上表(A)P點(diǎn)處仍為明條紋；(B)P點(diǎn)處仍為暗條紋；(C) 不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋；(D) 無(wú)干涉條紋。5. 用白光垂直入射到間距dmmm處放置屏幕，二級(jí)干涉條紋中紫光和紅光極大點(diǎn)的間距 答案填入上表(A)mm； (B)mm； (C)mm； (D)mm。 6兩塊平玻璃構(gòu)成空氣

3、劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射，若將上面的平玻璃慢慢地向上平移，則干涉條紋答案填入上表(A) 向棱邊方向平移,條紋間隔變??；(B) 向棱邊方向平移,條紋間隔變大；(C) 向棱邊方向平移,條紋間隔不變；(D) 向遠(yuǎn)離棱邊的方向平移,條紋間隔不變；(E) 向遠(yuǎn)離棱邊的方向平移,條紋間隔變小。7若把牛頓環(huán)裝置(都是用折射率為的玻璃制成的)由空氣中搬入折射率為的水中，則干涉條紋答案填入上表 (A)中心暗斑變成亮斑； (B)變疏； (C)變密； (D)間距不變。8用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷，當(dāng)波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示(非顯微鏡圖示)，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好

4、與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分答案填入上表(A) 凸起，且高度為； (B) 凸起，且高度為；(C) 凹陷，且深度為；(D) 凹陷，且深度為。9. 在棱鏡（n1=1.52）表面涂一層增透膜（n2=1.30）。為使此增透膜適用于550nm波長(zhǎng)的光，最薄增透膜的厚度為 答案填入上表(A) 211.5 nm； (B) nm； (C) 317.3 nm； (D) nm。10在邁克爾遜干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為的透明介質(zhì)薄膜后，測(cè)出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長(zhǎng)，則薄膜的厚度是答案填入上表(A) ； (B) ； (C) ； (D) 。二、填空題（答案填入下表

5、）題號(hào)1-（1）1-（2）23答案題號(hào)456答案1.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一厚度為、折射率為的薄云母片覆蓋在縫上，中央明條紋將向答案填入上表移動(dòng)；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為答案填入上表。(如圖)2如圖所示，雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中的兩個(gè)縫用厚度均為，折射率分別為和的透明介質(zhì)膜覆蓋)，波長(zhǎng)為的平行單色光斜入射到雙縫上，入射角為,雙縫間距為d，在屏幕中央O處(),兩束相干光的相位差答案填入上表。3用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射折射率為的劈尖薄膜(如圖)圖中各部分折射率的關(guān)系是。觀察反射光的干涉條紋，從劈尖頂開(kāi)始向右數(shù)第五條暗條紋中心所對(duì)應(yīng)的厚度e答案填入上表。4一平凸透鏡,凸面朝下放在

6、一平玻璃板上,透鏡剛好與玻璃板接觸。波長(zhǎng)分別為和的兩種單色光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)。從中心向外數(shù)的兩種光的第五個(gè)明環(huán)所對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度之差為答案填入上表。5在邁克爾遜干涉儀的一條光路中，插入一塊折射率為，厚度為的透明薄片。插入薄片使這條光路的光程改變了答案填入上表。6在邁克爾遜干涉儀的可動(dòng)反射鏡平移一微小距離的過(guò)程中，觀察到干涉條紋恰好移動(dòng)1848條，所用單色光的波長(zhǎng)為。由此可知反射鏡平移的距離等于答案填入上表。(給出四位有效數(shù)字)。三、計(jì)算題:1.薄鋼片上有兩條緊靠的平行細(xì)縫,用波長(zhǎng)的平面光波正入射到鋼片上。屏幕距雙縫的距離為,測(cè)得中央明條紋兩側(cè)的第五級(jí)明條紋間的距離為。(1) 求

7、兩縫間的距離d。(2) 從任一明條紋(記作0)向一邊數(shù)到第20條明條紋，其間距離為多少?(3)10-6m，折射率為的云母片覆蓋在上面的一條縫后，零級(jí)明紋將移至原來(lái)的第幾級(jí)明紋處？(4) 如果使光波斜入射到鋼片上，條紋間距將會(huì)發(fā)生如何變化?（用計(jì)算說(shuō)明）2.一平面單色光波垂直照射在厚度均勻的薄油膜面上，油膜覆蓋在玻璃板上，所用光源波長(zhǎng)可連續(xù)變化，觀察到500nm和700nm這兩波長(zhǎng)的光在反射中消失。油的折射率為1.30，玻璃的折射率為1.50，試求該油膜的厚度。3.白光垂直照射到空氣中的厚度為380nm的肥皂水膜上。肥皂水的折射率為1.33。試分析肥皂水膜正面和背面各呈現(xiàn)出什么顏色?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)

8、范圍()。第六次作業(yè)：光的衍射一 選擇題（答案填入下表）題號(hào)12345答案題號(hào)678答案1.在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中,將單縫寬度稍稍變寬,同時(shí)使單縫沿軸正方向作微小位移,則屏幕上的中央衍射條紋將答案填入上表(A) 變窄,同時(shí)向上移；(B) 變窄,同時(shí)向下移；(C) 變窄,不移動(dòng)；(D) 變寬,同時(shí)向上移；(E) 變寬,不移動(dòng)。mm，以波長(zhǎng)589nmm，則第一級(jí)暗紋以及第二級(jí)明紋距中心的距離分別為答案填入上表(A)10-3m10-3m； (B)10-3m10-3m；(C)10-3m10-3m； (D)10-3m10-3m。3. 一單色平行光垂直照射于一單縫，若其第三條明紋位置正好和波長(zhǎng)

9、為600nm的單色光垂直入射時(shí)的第二級(jí)明紋的位置一樣，則前一種單色光的波長(zhǎng)為 答案填入上表(A) 428.6nm； (B)466.7 nm； (C) 360.0 nm； (D)840.0nm；4.若用光柵準(zhǔn)確測(cè)定一單色可見(jiàn)光的波長(zhǎng),在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好? 答案填入上表(A) ； (B)；(C) ； (D) 。5.一束平行單色光垂直入射在光柵上,當(dāng)光柵常數(shù)為下列哪種情況時(shí)(代表每條縫的寬度), 、等級(jí)次的主極大均不出現(xiàn)? (A) ； (B) ； 答案填入上表 (C) ； (D)。6.設(shè)光柵平面、透鏡均與屏幕平行。則當(dāng)入射的平行單色光從垂直于光柵平面入射變?yōu)樾比肷鋾r(shí),能觀察到的

10、光譜線的最高級(jí)數(shù)答案填入上表 (A) 變??； (B) 變大 ； (C) 不變； (D) 改變無(wú)法確定。7.某元素的特征光譜中含有波長(zhǎng)分別為和()的光譜線。在光柵光譜中，這兩種波長(zhǎng)的譜線有重疊現(xiàn)象，重疊處的譜線級(jí)數(shù)將是答案填入上表(A) 2,3,4,5,；(B) 2,5,8,11,；(C) 2,4,6,8,；(D) 3,6,9,12,。8nmmm，每厘米有5000條刻痕的光柵上，最多可以能夠觀察到幾條明條紋？答案填入上表(A) 4條； (B) 5條； (C) 6條；(D) 7條.二、填空題（答案填入下表）題號(hào)1-（1）1-（2）1-（3）2-（1）答案題號(hào)2-（2）34答案1.平行單色光垂直入射

11、于單縫中，觀察夫瑯和費(fèi)衍射。若屏上點(diǎn)處為第二級(jí)暗紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為答案填入上表半波帶。若將寬縫寬度縮小一半, 點(diǎn)將是答案填入上表級(jí)答案填入上表紋。2.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射示意圖中，所畫(huà)出的各條正入射光線間距相等，那么光線1與3在幕上點(diǎn)處相遇時(shí)的相位差為答案填入上表，點(diǎn)應(yīng)為答案填入上表點(diǎn)。3.用波長(zhǎng)為的單色平行紅光垂直照射在光柵常數(shù)的光柵上,用焦距的透鏡將光聚在屏上,測(cè)得夫瑯和費(fèi)衍射花樣的第一級(jí)譜線與透鏡主焦點(diǎn)的距離。則可知該入射的紅光波長(zhǎng)答案填入上表。4.用平行的白光垂直入射在平面透鏡光柵上時(shí)，波長(zhǎng)為的第三級(jí)光譜線將與波長(zhǎng)為答案填入上表的第二級(jí)光譜線重疊。三、計(jì)算題:1.波長(zhǎng)為的單色

12、光垂直入射到寬度為的單縫上,觀察夫瑯和費(fèi)衍射圖樣,透鏡焦距,屏在透鏡的焦平面處。求:(1)中央衍射明條紋的寬度;(2)第二級(jí)暗紋離透鏡焦點(diǎn)的距離。2.一束平行光垂直入射到某個(gè)光柵上,該光束有兩種波長(zhǎng)的光，,，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),兩種波長(zhǎng)的譜線(不計(jì)中央明紋)第二次重合于衍射角的方向上。求此光柵的光柵常數(shù)。3.(1)在單縫夫瑯和費(fèi)衍射中,垂直入射的光有兩種波長(zhǎng)，。已知單縫寬度，透鏡焦距。求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離。(2)若用光柵常數(shù)的光柵替換單縫，其它條件和上一問(wèn)相同，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離。的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的衍射角為，且第三級(jí)是缺級(jí)。(1)光柵常數(shù)等于多少?

13、(2)透光縫可能的最小寬度等于多少?(3)在選定了上述 和之后，求在屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級(jí)次。第七次作業(yè)：光的偏振一 選擇題（答案填入下表）題號(hào)123456答案1.使一光強(qiáng)為的平面偏振光先后通過(guò)兩個(gè)偏振片和。和的偏振化方向與原入射光光矢量振動(dòng)方向的夾角分別是和,則通過(guò)這兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)是 答案填入上表(A) (1/2)I0cos2； (B) 0 ； (C) (1/4)I0sin22； (D) (1/4)I0sin2 ；(E) I0cos4。2一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過(guò)一偏振片。若以入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測(cè)得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍，那么入射光中自然光與線偏

14、振光的光強(qiáng)之比為答案填入上表(A) 1/2； (B) 1/5 ； (C) 1/3； (D) 2/3。3. 一束自然光入射到相互重疊的四塊偏振片上，每塊偏振片的偏振化方向相對(duì)于前一塊沿順時(shí)針（迎著透射光看）轉(zhuǎn)過(guò)30o角，則入射光中有百分之幾的光會(huì)透過(guò)這組偏振片？ 答案填入上表(A) 11%； (B) 21%； (C) 31%； (D) 41%。4自然光以60的入射角照射到某兩介質(zhì)交界面時(shí),反射光為完全偏振光,則知折射光為答案填入上表(A) 完全偏振光且折射角是30；(B) 部分偏振光且只是在該光由真空入射到折射率為的介質(zhì)時(shí),折射角是30；(C) 部分偏振光,但須知兩種介質(zhì)的折射率才能確定折射角；

15、(D) 部分偏振光且折射角是30。5. 某種透明媒質(zhì)對(duì)于空氣的全反射臨界角等于45o，則光從空氣射向此媒質(zhì)時(shí)的布儒斯特角為 答案填入上表(A) o； (B) o； (C) o； (D) o。6. 使自然光通過(guò)兩個(gè)偏振化方向相交60o的偏振片，透射光強(qiáng)為I1，今在兩個(gè)偏振片之間插入另一偏振片，它的方向與前兩個(gè)偏振片均成30o角，則透射光強(qiáng)I2為答案填入上表(A)I1； (B)I1； (C)I1；(D)I1。二、填空題（答案填入下表）題號(hào)1-（1）1-（2）23答案1一束平行的自然光,以60角入射到平玻璃表面上。若反射光束是完全偏振的,則透射光束的折射角是答案填入上表;玻璃的折射率為答案填入上表。

16、2有一平面玻璃板放在水中,板面與水面夾角為(見(jiàn)圖)。設(shè)水和玻璃的折射率分別為1.333和1.517。欲使圖中水面和玻璃板面的反射光都是完全偏振光，=答案填入上表。3三個(gè)偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1偏振化方向的夾角為30o，強(qiáng)度為Io的自然光垂直入射，依次透過(guò)P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過(guò)三偏振片后的光強(qiáng)為答案填入上表。三、計(jì)算題:1. 兩個(gè)偏振片疊在一起,在它們的偏振化方向成130時(shí),觀測(cè)一束單色自然光,又在 245時(shí),觀測(cè)另一束單色自然光。若兩次所測(cè)得的透射光強(qiáng)度相等,求兩次入射自然光的強(qiáng)度之比。2. 一束自然光和線偏振光

17、的混合光，當(dāng)它通過(guò)一偏振片時(shí)，發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)取決于偏振片的取向，光強(qiáng)最大可以變化5倍。求入射光中兩種光的光強(qiáng)各占總?cè)肷涔鈴?qiáng)的幾分之幾？第八次作業(yè)：熱力學(xué)一 選擇題（答案填入下表）題號(hào)1234567答案1. 一定量的理想氣體完成一循環(huán)過(guò)程。此過(guò)程在V-T圖中用圖線1231描寫(xiě)。該過(guò)程在循環(huán)過(guò)程中吸熱、放熱的情況是答案填入上表。(A) 在12、31過(guò)程吸熱，在23過(guò)程放熱；(B) 在23過(guò)程吸熱，在12、31過(guò)程放熱；(C) 在12過(guò)程吸熱，在23、31過(guò)程放熱；(D) 在23、31過(guò)程吸熱，在12過(guò)程放熱。2如圖所示,一絕熱密閉的容器,用隔板分成相等的兩部分,左邊盛有一定的理想氣體,壓強(qiáng)為,右邊為真空

18、。今將隔板抽去，氣體自由膨脹。當(dāng)氣體達(dá)到平衡時(shí)，氣體的壓強(qiáng)是。()。 答案填入上表 (A) ； (B) ； (C) ； (D) 。3. 分子總數(shù)相同的三種理想氣體He、O2和CH4，若從同一初態(tài)出發(fā)，各自獨(dú)立地進(jìn)行等壓膨脹，且吸收的熱量相等，則終態(tài)的體積最大的氣體是答案填入上表 (A) He； (B) O2； (C) CH4； (D)三種氣體終態(tài)的體積相同。4關(guān)于熱功轉(zhuǎn)換和熱量傳遞過(guò)程,有下面一些說(shuō)法:(1) 功可以完全變成熱量,而熱量不能完全變?yōu)楣Γ?2) 一切熱機(jī)的效率都只能夠小于1；(3) 熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞；(4) 熱量從高溫物體向低溫物體傳遞是不可逆的。以上這些敘述答案

19、填入上表(A)只有(2)、(4)正確； (B)只有(2)、(3)、(4)正確；(C)只有(1)、(3)、(4)正確； (D)全部正確。5為使剛性雙原子分子理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中對(duì)外做功4J，必須給氣體傳遞多少熱量？ 答案填入上表(A) 10J ； (B) 12J； (C) 14J ； (D) 18J。6. 一定量的理想氣體，從A態(tài)出發(fā)，經(jīng)過(guò)如圖所示過(guò)程，經(jīng)C再經(jīng)D到達(dá)B態(tài)，在這過(guò)程中氣體吸收的熱量 答案填入上表(A) 106J； (B) 106J； (C) 106J； (D)106J； 7有人設(shè)計(jì)一臺(tái)卡諾熱機(jī)（可逆的）。每循環(huán)一次可從此的高溫?zé)嵩次鼰?向的低溫?zé)嵩捶艧?。這樣的設(shè)計(jì)是(A) 可

20、以的,符合熱力學(xué)第一定律;答案填入上表(B) 可以的,符合熱力學(xué)第二定律;(C) 不行的, 卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?(D) 不行的,這個(gè)熱機(jī)的效率超過(guò)理論值。二、填空題（答案填入下表）題號(hào)1-（1）1-（2）2-（1）2-（2）答案題號(hào)34-（1）4-（2）4-（3）答案1.有一摩爾的剛性雙原子理想氣體,在等壓膨脹過(guò)程中對(duì)外作功,則其溫度變化答案填入上表；從外界吸收熱量答案填入上表。P-V 中，1mol理想氣體從狀態(tài)A（2p1,V1）沿直線到達(dá)B（p1,2V1），則此過(guò)程系統(tǒng)對(duì)外作的功A =答案填入上表，內(nèi)能的增量為DE =答案填入上表。的高溫?zé)嵩次鼰?向溫度為的低溫?zé)嵩?/p>

21、放熱。若熱機(jī)在最大效率下工作,且每一循環(huán)吸熱,則此熱機(jī)每一循環(huán)作功答案填入上表J。4. 一氣體系統(tǒng)由狀態(tài)a沿acb過(guò)程到達(dá)b狀態(tài)，有336J熱量傳入系統(tǒng)，而系統(tǒng)做功126J，如圖所示。那么該系統(tǒng)經(jīng)由adb過(guò)程到b做功42J，需要給系統(tǒng)傳遞答案填入上表J熱量。若J，則在ad過(guò)程中系統(tǒng)將吸收答案填入上表J熱量，在db過(guò)程中系統(tǒng)將吸收答案填入上表J熱量。三、計(jì)算題:kg的氦氣（Cv=）,溫度由17oC升為27oC，若在升溫過(guò)程中：體積保持不變；壓強(qiáng)保持不變；與外界不交換熱量。試分別計(jì)算各過(guò)程中氣體吸收的熱量、內(nèi)能的改變和對(duì)外所做的功。2. 有1mol單原子理想氣體做如圖所示的循環(huán)過(guò)程。求氣體在循環(huán)中

22、吸收的凈熱量和對(duì)外所做的功，并求循環(huán)效率。圖所示,其中點(diǎn)的溫度。試求(1)、各個(gè)過(guò)程系統(tǒng)吸收的熱量；(2)經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)后，系統(tǒng)所作的凈功；(3)循環(huán)的效率。（注：循環(huán)的效率 ，為循環(huán)過(guò)程系統(tǒng)對(duì)外作的凈功，為循環(huán)過(guò)程系統(tǒng)從外界吸收的熱量。）四、證明題：1. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律證明兩條絕熱線不能相交。2. 設(shè)有一以理想氣體為工作物質(zhì)的熱機(jī)，其循環(huán)如圖所示，試證明其循環(huán)效率為第九次作業(yè)：氣體動(dòng)理論一 選擇題（答案填入下表）題號(hào)12345答案題號(hào)67答案升高到，而室內(nèi)氣壓不變，則此時(shí)室內(nèi)的分子數(shù)減少了答案填入上表(A) ； (B) ； (C) ； (D)。，若氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)和氦氣

23、的體積比V1/V2=1/2,則其內(nèi)能之比為答案填入上表(A) ； (B) ； (C) ； (D)。3. 一定質(zhì)量的理想氣體，其體積為1.0升，壓強(qiáng)為5atm，其分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為。當(dāng)它經(jīng)歷某過(guò)程而變到另一狀態(tài)時(shí)，體積增至2.5升，壓強(qiáng)減少為1 atm，則此時(shí)氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為(A) ； (B) ；答案填入上表 (C) ； (D) 。，內(nèi)能增加了百分之幾?(不計(jì)振動(dòng)自由度) 答案填入上表(A) ； (B) ；(C) ； (D)0。5. 兩瓶不同種類的氣體（理想氣體），它們分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等，但氣體的分子密度不同，則它們的答案填入上表(A) 溫度相同，壓強(qiáng)也相同； (B) 溫度不相同，壓強(qiáng)也不相同； (C) 溫度相同，壓強(qiáng)不同； (D) 溫度不相同，壓強(qiáng)相同。6. 設(shè)容器內(nèi)盛有質(zhì)量為m1和質(zhì)量為m2的兩種不同單原子分子理想氣體，并處于平衡態(tài)中，其內(nèi)能均為E，則此兩種氣體分子的平均速率之比為 答案填入上表(A) ； (B) ； (C) ； (D) 1。7. 一定量的氣體，體積不變而溫度升高，分子碰撞頻率和平均自由程將 答案填入上表(A) 增大，不變；(B) 不變，增大；(C) 減少，不變； (D) 增大，減少。二、填空題（答案填入下表）題號(hào)12345答案題號(hào)6-（1）6-（2）7-（1）7-（2）8-（1）答案題號(hào)8-（2）8-（3）答案kg某一溫