《大學物理》習題冊題目及答案第20單元波動光學

第20單元波動光學(三)

學號姓名專業(yè)、班級課程班序號

選擇題

[BH.兩偏振片堆疊在一起，一束自然光垂直入射其上時沒有光線通過。當其中一偏振片慢慢車t

動1800時透射光強度發(fā)生的變化為：

(A)光強單調(diào)增加。

(B)光強先增加，后乂減小至零。

(C)光強先增加，后減小，再增加。

(D)光強先增加，然后減小，再增加，再減小至零。

[C]2.使?光強為I。的平面偏振光先后通過兩個偏振片Pi和PzPi和P2的偏振化方向與

原入射光光矢量振動方向的夾角分別為和90°,則通過這兩個偏振片后的光強I是

12八12s|

(A)-locos(B)0(C)-loSin(2)

24

24

(D)losin(E)locos

4

[A]3.一束光是自然光和線偏振光的混合光,讓它垂直通過一偏振片。若以此入射光束為軸

旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的

光強比值為

1(B,52

11(D)-

(A)-?33

[D]4.某種透明媒質(zhì)對于空氣的臨界角(指反射)等于450,光從空氣射向此媒質(zhì)時的布儒斯

特角是

(A)35.3o(B)40.9o(C)45o(D)54.7o(E)57.3o

[D]5,自然光以60。入射角照射到某兩介質(zhì)交界面時,反射光為完全偏振光，則可知折射光

為

(A)完全偏振光,且折射角是30oo

(B)部分偏振光,且只是在該光由真空入射到折射率為J3的介質(zhì)時，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o

(D)部分偏振光,且折射角是30oo

二填空題

1.一束自然光從空氣投射到玻璃表面上(空氣折射率為1),當折射角為30。時，反射光是完

全偏振光，則此玻璃板的折射率等于4n

2.如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為m和n2的兩種pi正

介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射。己知反射光是完全偏振光,

,?，，1，，、

那么折射角的值為一arctg(n2/ni)?

2

3.要使一束線偏振光通過偏振片之后振動方向轉(zhuǎn)過90。，至少需要讓這束光通過2塊理想

偏振片，在此情況下，透射光強最大是原來光強的一1/4一倍。

4.在以下五個圖中，左邊四個圖表示線偏振光入射于兩種介質(zhì)分界面上，最右邊的圖表示

入射光是自然光。ni和n2為兩種介質(zhì)的折射率，圖中入射角i°arctg(n2/ni),ii。,試

在圖上畫出實際存在的折射光線和反射光線，并用點或短線把振動方向表示出來。

5.在雙折射晶體內(nèi)部，有某種特定方向稱為晶體的光軸。光在晶體內(nèi)沿光軸傳播時.，昱

常光和韭常光的傳播速度相等。

三計算題

1.兩個偏振片Pi、P2疊在一起，由強度相同的自然光和線偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片

上.已知穿過P：后的透射光強為入射光強的1/2；連續(xù)穿過Pi、P2后的透射光強

為入射光強的1/4.求

(1)若不考慮P，、Pz對可透射分量的反射和吸收，入射光中線偏振光的光矢量振動方向與

Pl的偏振化方向夾角為多大？Pl、P2的偏振化方向間的夾角為多大？

(2)若考慮每個偏振光對透射光的吸收率為5%,且透射光強與入射光強之比仍不變，此時

和應為多大？

解：設(shè)晨為自然光強；卜、12分別為穿過Pi和連續(xù)穿過PHP2后的透射光強度.由題意知入射光強

為21。.

(1)li=l?/2+Leos2=2Io/2cos2=1/2

得=45

由題意，12=It/2,又glicos?所以cos2=1/2,

得=45。

2

(2)Ii=[I?/2+IoCos](1—5%)=210/2

得=42°

2

仍有I2=Ii/2,同時還有h=Lcos(1-5%)

所以cos2=1/(2X),=°

2.如圖安排的三種透光媒質(zhì)I,n,山，其折射率分別為m1.33,

n,1.50,由L兩個交界面相互平行。一束自然光自媒質(zhì)I中入射

到I與口的交界面上，若反射光為線偏振光，

(1)求入射角i；

(2)媒質(zhì)n,W界面上的反射光是不是線偏振光？為什么？

解：(1)由布儒斯特定律，入射角i為起偏角

"21.50

iarctg(—)arctg()48.44

n/1.33

(2)設(shè)在媒質(zhì)中折射角為，

則有9048.4441.56

tgitgtg41.560.88660.6666

1.50

m分界面上

所以，媒質(zhì)n,m界面上的反射光不是線偏振光。

第9章熱力學基礎(chǔ)

選擇題

2.對于物體的熱力學過程，下列說法中正確的是

[](A)內(nèi)能的改變只決定于初、末兩個狀態(tài)，與所經(jīng)歷的過程無關(guān)

(B)摩爾熱容量的大小與所經(jīng)歷的過程無關(guān)

(C)在物體內(nèi)，若單位體積內(nèi)所含熱量越多，則其溫度越高

(D)以上說法都不對

8.理想氣體物態(tài)方程在不同的過程中可以有不同的微分表達式，則式

VdppdV—RdT表示M

[](A)等溫過程(B)等壓過程

(C)等體過程(D)任意過程

9.熱力學第一定律表明

](A)系統(tǒng)對外做的功不可能大于系統(tǒng)從外界吸收的熱量

(B)系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)從外界吸收的熱量

(C)不可能存在這樣的循環(huán)過程，在此過程中，外界對系統(tǒng)所做的功不等于系統(tǒng)傳給外界的

熱量

(D)熱機的效率不可能等于1

13.一定量的理想氣體從狀態(tài)(p,V)出發(fā)，到達另一狀態(tài)(p,一).一次是等溫壓縮到

2

VV

:外界做功A;另一次為絕熱壓縮到2,外界做功W.比較這兩個功值的大小是

](A)A>W(B)A=W(0AVW(D)條件不夠，不能比較

14.Imol理想氣體從初態(tài)(Ti,pi,V：)等溫壓縮到體積V2,外界對氣體所做的功為

V2(B)RT,lnV)

[](A)RTiInVV2

(D)

(C)P,(V2Vi)PMPM

20.物質(zhì)的量相同的兩種理想氣體，一種是單原子分子氣體，另一種是雙原子分子氣體

從同一狀態(tài)開始經(jīng)等體升壓到原來壓強的兩倍.在此過程中，兩氣體

[](A)從外界吸熱和內(nèi)能的增量均相同

(B)從外界吸熱和內(nèi)能的增量均不相同

(C)從外界吸熱相同，內(nèi)能的增量不相同

(D)從外界吸熱不同，內(nèi)能的增量相同

21.兩汽缸裝有同樣的理想氣體，初態(tài)相同.經(jīng)等體過程后，其中一缸氣體的壓強變?yōu)?/p>

原來的兩倍，另一缸氣體的溫度也變?yōu)樵瓉淼膬杀?在此過程中，兩氣體從外界吸熱[](A)相同(B)

不相同，前一種情況吸熱多

(C)不相同，后一種情況吸熱較多(D)吸熱多少無法判斷

25.兩汽缸裝有同樣的理想氣體，初始狀態(tài)相同.等溫膨脹后，其中一汽缸的體積膨脹

為原來的兩倍，另一汽缸內(nèi)氣體的壓強減小到原來的一半.在其變化過程中，兩氣體對外做

功

[](A)相同(B)不相同，前一種情況做功較大

(C)不相同，后一種情況做功較大(D)做功大小無法判斷

27.在273K和一個iatm下的單原子分子理想氣體占有體積22.4L.將此氣體絕熱壓

縮至體積為16.8L,需要做多少功？

](A)330J(B)680J(07i9J(D)223J

28.一定量的理想氣體分別經(jīng)歷了等壓、等體和絕熱過程后其內(nèi)能均由變化到E2.在

上述三過程中，氣體的

](A)溫度變化相同，吸熱相同(B)溫度變化相同，吸熱不同

(C)溫度變化不同，吸熱相同(D)溫度變化不同，吸熱也不同

30.一定量的理想氣體，從同一狀態(tài)出發(fā)經(jīng)絕熱壓縮和等溫壓縮達到相同體積時

熱壓縮比等溫壓縮的終態(tài)壓強

](A)較高(B)較低(C)相等(D)無法比較

31.一定質(zhì)量的理想氣體從某一狀態(tài)經(jīng)過壓縮后，體積減小為原來的一半，這個過程可

以是絕熱、等溫或等壓過程.如果要使外界所做的機械功為最大,這個過程應是

](A)絕熱過程(B)等溫過程

(C)等壓過程(D)絕熱過程或等溫過程均可

33.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了下列哪一個變化過程后，它的內(nèi)能是增大的？

](A)等溫壓縮(B)等體降壓

(C)等壓壓縮(D)等壓膨脹

35.提高實際熱機的效率，下面幾種設(shè)想中不可行的是

](A)采用摩爾熱容量較大的氣體作工作物質(zhì)

(B)提高高溫熱源的溫度

(C)使循環(huán)盡量接近卡諾循環(huán)

(D)力求減少熱損失、摩擦等不可逆因素

38.卡諾循環(huán)的特點是

[](A)卡諾循環(huán)由兩個等壓過程和兩個絕熱過程組成

(B)完成一次卡諾循環(huán)必須有高溫和低溫兩個熱源

(C)卡諾循環(huán)的效率只與高溫和低溫熱源的溫度有關(guān)

(D)完成一次卡諾循環(huán)系統(tǒng)對外界做的凈功一定大于0

42.根據(jù)熱力學第二定律可知，下列說法中唯一正確的是

[](A)功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功

(B)熱量可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體

(0不可逆過程就是不能沿相反方向進行的過程

(D)一切自發(fā)過程都是不可逆過程

44.熱力學第二定律表明

[](A)不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏霉?/p>

(B)在一個可逆過程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對外做的功

(0摩擦生熱的過程是不可逆的

(D)熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體

46.有人設(shè)計了一臺卡諾熱機(可逆的).每循環(huán)一次可從400K的高溫熱源吸收1800J的熱量,

向300K的低溫熱源放熱800J,同時對外做功1000J.這樣的設(shè)計是

](A)可以的,符合熱力學第一定律

(B)可以的,符合熱力學第二定律

(C)不行的，卡諾循環(huán)所做的功不能大于向低溫熱源放出的熱量

(D)不行的，這個熱機的效率超過了理論值

48.如圖9-1-48所示，如果卡諾熱機的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的ababcda增大為

cda,那么循環(huán)abcda與abcda所做的功和熱機效率變化情況是

[NA)凈功增大，效率提高

(B)凈功增大，效率降低

(C)凈功和效率都不變

(D)凈功增大，效率不變

51.在圖9-1-51中，IcH為理想氣體絕熱過程，lall和Ibll是

任意過程.此兩任意過程中氣體做功與吸收熱量的情況是

[](A)Iall過程放熱，做負功；Ibl：[過程放熱，做負功

(B)Iall過程吸熱，做負功；Ibll過程放熱，做負功

(0lall過程吸熱，做正功；Ibll過程吸熱，做負功

(D)Iall過程放熱，做正功；Ibll過程吸熱，做正功

55.兩個完全相同的汽缸內(nèi)盛有同種氣體，設(shè)其初始狀態(tài)

圖9-1-51

相同.今使它們分別作絕熱壓縮至相同的體積，其中汽缸1內(nèi)的

壓縮過程是非準靜態(tài)過程，

而汽缸2內(nèi)的壓縮過程則是準靜態(tài)過程.比較這兩種情況的溫度變化

[](A)汽缸1和汽缸2內(nèi)氣體的溫度變化相同

(B)汽缸1內(nèi)的氣體較汽缸2內(nèi)的氣體的溫度變化大

(C)汽缸1內(nèi)的氣體較汽缸2內(nèi)的氣體的溫度變化小

(D)汽缸1和汽缸2內(nèi)的氣體的溫度無變化

二、填空題

9.一卡諾機（可逆的），低溫熱源的溫度為27C，熱機效率為40覽其高溫熱源溫度為

K.今欲將該熱機效率提高到50%,若低溫熱源保持不變，則高溫熱源的溫度應增加

K.

10.一個作可逆卡諾循環(huán)的熱機，其效率為，它的逆過程的致冷系數(shù)w

與W的關(guān)系為

11.Imol理想氣體（設(shè)CP為己知）的循環(huán)過程如圖1

r9-2-11所

Vv

示，其中CA為絕熱過程，A點狀態(tài)參量和B點的狀態(tài)

參量（T?V2）為已知.則C點的狀態(tài)參量為：

Vc圖9-2-11

Tc

12.定量的理想氣體，從A狀態(tài)（2P1,%）經(jīng)歷如圖9-2-12

所示的直線過程變到B狀態(tài)（Pi,2%），則AB過程中系統(tǒng)做功

13.質(zhì)量為m、溫度為T。的氨氣裝在絕熱的容積為V的封閉

容器中，容器一速率v作勻速直線運動.當容器突然停止后，定的動

向運動能全部轉(zhuǎn)化為分子熱運動的動能，平衡后氨氣的溫度增大量

為____

16.定量理想氣體，從同一狀態(tài)開始使其體積由V1膨脹到2VL分別經(jīng)歷以下三種過

程：（1）等壓過程；（2）等溫過程；（3）絕熱過程.其一過程氣體對外做功最

中：過程氣體內(nèi)能增加最多；過程氣體吸收的熱量最多.多；

19.如圖9-2-19所示，一定量的理想氣體經(jīng)歷a在此bc過.p

程，過程中氣體從外界吸收熱量Q,系統(tǒng)內(nèi)能變化E.則Qb「

和E>0,<0或=0的情況是：

「'a

0V

20.將熱量Q傳給一定量的理想氣體，圖9219

（1）若氣體的體積不變，為；則其熱量轉(zhuǎn)化

（2）若氣體的溫度不變，則其熱量轉(zhuǎn)化

為

（3）若氣體的壓強不變，則其熱量轉(zhuǎn)化

為

21.有一“諾熱機，用29kg空氣作為工作物質(zhì)，工作在27c的高溫熱源與73c的低

溫熱源之間，此熱機的效率三若在等溫膨脹的過程中汽缸體積增大到倍，

則此熱機每一循環(huán)所做的功為.(空氣的摩爾質(zhì)量為29X103kgmol,,

普適氣體常量R=Jmol'Ki)

第10章氣體動理論

、選擇題(30)

1.一理想氣體樣品，總質(zhì)量為m,體積為V,壓強為p,熱力學溫度為T,密度為，總分子數(shù)為N,k

為玻爾茲曼常數(shù)，R為摩爾氣體常量，則其摩爾質(zhì)量可表示為

PV(?)mkT(1)kT⑼RT

[]mRT

nVnhn

2.如圖10T-2所示，一個瓶內(nèi)裝有氣體但有小孔與外界相通，原來瓶內(nèi)溫度為

300K.現(xiàn)在把瓶內(nèi)的氣體加熱到400K(不計容積膨脹)，此時瓶內(nèi)氣體的a

質(zhì)量為原來質(zhì)量的倍.

27

[卜6)詼

3

⑹4(D)圖10-1-2

6.理想氣體能達到平衡態(tài)的原因是

[](A)各處溫度相同(B)各處壓強相同

(C)分子永恒運動并不斷相互碰撞(D)各處分子的碰撞次數(shù)相同

2_

7.理想氣體的壓強公式p-nk可理解為

3

[](A)是一個力學規(guī)律(B)是一個統(tǒng)計規(guī)律

(C)僅是計算壓強的公式(D)僅由實驗得出

8.一個容器內(nèi)貯有Imol氫氣和lmol氨氣,若兩種氣體各自對器壁產(chǎn)生的壓強分別為

Pi和P2,則兩者的大小關(guān)系是：

[](A)pi>P2(B)pi<P2(C)pi=P2(D)不確定的

10.若室內(nèi)生起爐子后溫度從15c升高到27C,而室內(nèi)氣壓不變，則此時室內(nèi)的分子

數(shù)減少了

[](A)0.5%(B)4%(C)9%(D)21%

-3r

13.對于k-kT中的平均平動動能k和溫度T可作如下理解

[](A)-k是某一分子的平均平動動能

(B)\是某一分子的能量長時間的平均值

(C)*是溫度為T的幾個分子的平均平動動能

(D)氣體的溫度越高，分子的平均平動動能越大

15.在剛性密閉容器中的氣體，當溫度升高時，將不會改變?nèi)萜髦?/p>

[](A)分子的動能(B)氣體的密度

(C)分子的平均速率(D)氣體的壓強

16.在一固定容積的容器內(nèi)，理想氣體溫度提高為原來的兩倍，則

[1(A)分子的平均動能和壓強都提高為原來的兩倍

(B)分子的平均動能提高為原來的兩倍，壓強提高為原來的四倍

(0分子的平均動能提高為原來的四倍，壓強提高為原來的兩倍

(D)因為體積不變，所以分子的動能和壓強都不變

17.兩種不同的氣體，一瓶是氨氣，另一瓶是氮氣，它們的壓強相同，溫度相同，但容積不同,

則

[](A)單位體積內(nèi)的分子數(shù)相等

(B)單位體積內(nèi)氣體的質(zhì)量相等

(C)單位體積內(nèi)氣體的內(nèi)能相等

(D)單位體積內(nèi)氣體分子的動能相等

19.如果氫氣和氯氣的溫度相同，物質(zhì)的量也相同，則這兩種氣體的

[](A)平均動能相等(B)平均平動動能相等

(C)內(nèi)能相等(D)勢能相等

21.平衡狀態(tài)下，剛性分子理想氣體的內(nèi)能是

](A)部分勢能和部分動能之和(B)全部勢能之和

(0全部轉(zhuǎn)動動能之和(D)全部動能之和

22.在標準斗犬態(tài)下,體積比為V1的氧氣和氮氣(均視為剛性分子理想氣體)相混合,

V22

則其混合氣體中氧氣和氨氣的內(nèi)能比為

1RAa

「1(A)-(2(n-m)一

3610

24.壓強為p、體積為V的氫氣(視為理想氣體)的內(nèi)能為

5..「1(D)PV

r1(A)2PV(R)2、(C)-PV

25.理想氣體分子的平均平動動能為

1212ir7.

k

[](A)2mv(8)2mv(02T(D)2kT

27.根據(jù)經(jīng)典的能量均分原理，在適當?shù)闹菇蛔鴺讼抵?，每個自由度的平均能量為

31-(D)-kT

[](A)kT(B)IkTr

99

29.在一定速率v附近麥克斯韋速率分布函數(shù)f(v)的物理意義是：一定量的理想氣體在

給定溫度下處于平衡態(tài)時的

](A)速率為v時的分子數(shù)

(B分子數(shù)隨速率v的變化

)速率為v的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比

(C速率在v附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比

](A)分布曲線與軸圍成的面積表示分子總數(shù)

(B以某一速率為界，兩邊的面積相等時，兩邊的分子

數(shù)也相等

(C)麥氏速率分布曲線下的面積大小受氣體的溫度與分子

質(zhì)量的影響

(D)以上說法都不對圖10-1-32

33.如圖10-1-32所示,在平衡態(tài)下，理想氣體分子速率區(qū)間

窗內(nèi)的分子數(shù)為

V

2

](A)f(v)dv

VV2

(D)f(v)dv

(C)vf(v)dV

34.平衡態(tài)下，理想氣體分子在速率區(qū)間Vvdv內(nèi)的分子數(shù)密度

](A)nf(v)dv為

_*2(B)Nf(v)dv

(0f(v)dV

40.設(shè)聲波通過理想氣體的速率正比于氣體分子的熱運動平均速率則聲波通過具有相

uo"為

同溫度的氧氣和氫氣的速率之比又

1

](A)1(')2(D)

41.設(shè)圖10-1-41示的兩條曲線分別表示在相同溫度下氧氣和氫氣分子的速率分布曲

令Vp和vp“2分別表示氧氣利氫氣的最概然速率，則

V02

](A)圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線P___

'pH2

P02

(B)圖中a表示氧氣分子的速率分布曲線

"pH2

1

(C)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線;~—

PH24

32.關(guān)于麥氏速率分布曲線，如圖10-1-32所示.有下列說法,其中正確的是

(D)圖中b表示氧氣分子的速率分布曲線

V

P112

43.一定量的理想氣體貯于某一容器中，溫度為T,氣體分子的質(zhì)量為mo.根據(jù)理想氣

體的分子模型和統(tǒng)計假設(shè)，分子速度在x方向的分量平方的平均值

213kT

rI(A)v?⑻V*3,mb

(C)V2—(D)V2—

設(shè)有59以下一些過程

兩種,不同氣體在等溫下互相混合.

理想(1)氣體在定容下降溫.

液體(2在等溫下汽化.

理想)氣體在等溫下壓縮.

理想(3)氣體絕熱自由膨脹.

在這些過程中，使系統(tǒng)的嫡增加的過程是

](A)(1)、(2)、(B)⑶、

(3)⑵、⑷

60.定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹,體積由V,增至V2,在此過程中氣體的

(A)內(nèi)能不變，嫡增加(B)內(nèi)能不變,嫡減少

(C)內(nèi)能不變，嫡不變(D)內(nèi)能增加，嫡增加

61關(guān)于溫度的意義，有下列幾種說法：

■氣體的溫度是分子平均平動動能的量度.

⑴氣體的溫度是大量氣體分子熱運動的集體表現(xiàn)，具有統(tǒng)計意義.

吃溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運動劇烈程度的不同.

)從微觀上看，氣體的溫度表示每個氣體分子的冷熱程度.

上述說法中正確的是

[(2)(4(B)(1)、(2)、

1(A)(1),)(3)

二、填空題(11)

1.設(shè)某理想氣體體積為V,壓強為p,溫度為T,每

個分子的質(zhì)量為m,玻耳茲曼常量為k,則該氣體的分子總數(shù)可表示為

2.氫分子的質(zhì)量為X1024g,如果每秒有102個氫分子沿著與容器器壁的法線成45

角的方向以105cms'的速率撞擊在2.0cm,面積上(碰撞是完全彈性的)，則此氫氣的壓強為

5.氣體分子間的平均距離1與壓強P、溫度T的關(guān)系為

latm、溫度為Oc的情況下，氣體分子間的平均距離|f.

1

7.某容器內(nèi)分子數(shù)密度為10：%;每個分子的質(zhì)量為310"kg，設(shè)其中一分子數(shù)以

6

15

速率v200ms'垂直地向容器的一壁運動，而其余一分子或者離開此壁、或者平行此壁

6

方向運動，且分子與容器壁的碰撞為完全彈性.則

(1)每個分子作用于器壁的沖量p;

(2)每秒碰在器壁單位面積上的分子數(shù)叫；

(3)作用在器壁上的壓強p=.

8.容器中儲有1mol的氮氣，壓強為1.33Pa,溫度為7C,則

(1)1中氮氣的分子數(shù)為；

(2)容器中的氮氣的密度為；

(3)1n?中氮分子的總平動動能為.

10.容積為101的盒子以速率v=200ms'勻速運動，容器中充有質(zhì)量為50g,溫度為

18c的氫氣，設(shè)盒子突然停止，全部定向運動的動能都變?yōu)闅怏w分子熱運動的動能，容器

與外界沒有熱量交換，則達到熱平衡后，氫氣的溫度增加了K;氫氣的壓強增加了

11

Pa.(摩爾氣體常量R8.31JmolK,氫氣分子可視為剛性分子)

11.一能量為10"eV的宇宙射線粒子，射入一窟管中，窟管內(nèi)充有0.1mol的窟氣，若宇宙

射線粒子的能量全部被窟氣分子所吸收，則速氣溫度升高了K.(1eV=x1019J,摩爾氣體常量

R=8.31Jmol"K1)

13.如圖10-2T3所示，大氣中有一絕熱氣缸，其中裝有一定量的理想氣體，然后用電

爐徐徐供熱，使活塞(無摩擦地)緩慢上升.在此過程中，以下物理量將如何變化?

(選用“變大”、“變小”、“不變”填空)

(1)氣體壓強；

(2)氣體分子平均動能;

(3)氣體內(nèi)

19.如圖10-2-19所小氫氣分子和氧氣分子在相同

溫度下的麥克斯韋速率分布曲線.則氫氣分子的最概然

速率為，氧分子的最概然速率為

21.已知f(v)為麥克斯韋速率分布函數(shù)，N為總分

V

圖10-2-23

子數(shù)，則

⑴速率V>100ms'的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的表達式為

(2)速率v>100ms'的分子數(shù)的表達式為

23.如圖10-2-23所示曲線為處于同一溫度T時氨(相對原子f(v)

量4)、M(相對原子量20)和僦(相對原子量40)三種氣體分子的速率

分布曲線.其中

曲線(a)是氣分子的速率分布曲線；(c

圖12-1-11

曲線(c)是氣分子的速率分布曲線.

第12章波動光學

一、選擇題

1.如圖12-1-1所示，折射率為電、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射

率分別為n1和%,已知nin2n；i.若波長為

的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表

面反射的光束①與②的光程差是

1

](A)2n2e(B)2me2

(C)2n2(D)2n2e-

2n2

2.如圖12-1-2所示，&、S2是兩個相干光源，他們到P點的距離分別為n和r2.路

徑§P垂直穿過一塊厚度為心、折射率為m的一種介質(zhì)；路彳仝S?P垂直穿過一塊厚度為Iz、

折射率為止的另一介質(zhì)；其余部分可看作真空.這兩條光路的光程差等于

](A)(F2mt2)(「IRt)

(B)[(m1)tz][Ti(n21)ti]

(C)(「2n2t2)([iRL)

(D)n2t2niti

8.相干光是指

[](A)振動方向相同、頻率相同、相位差恒定的兩束光

(B)振動方向相互垂直、頻率相同、相位差不變的兩束光

(0同一發(fā)光體上不同部份發(fā)出的光

(D)兩個一般的獨立光源發(fā)出的光

11.如圖12-1-11所示，用厚度為d、折射率分別為m和n2(mv我)的兩片透明介質(zhì)分別蓋

住楊氏雙縫實驗中的上下兩縫，若入射光的波長為，此時屏上原來的中央明紋處被第三級明紋所

占據(jù)，則該介質(zhì)的厚度為

3

[1(A)3(B)-

圖12-1-11

(02(D)

13.在楊氏雙縫實驗中，若用白光作光源，干涉條紋的情況為

[](A)中央明紋是白色的(B)紅光條紋較密

(C)紫光條紋間距較大(D)干涉條紋為白色

14.如圖12-1T4所示，在雙縫干涉實驗中，屏幕E上

的P點處是明條紋.若將縫Sz蓋住，并在&S2連線的垂直

平面出放一反射鏡扎則此時

[P點處仍為明條紋

](AP點處為暗條紋

)不能確定P點處是明條紋還是暗條紋無干涉條紋

(B)置中的上面一個縫擋?。辉儆靡黄穸葹閐2的透光云母片將下面一個縫擋住，兩云

16.把雙縫干涉實驗裝置放在折射率為的水中，兩縫間距離為d,雙縫到屏的距離為

D(Dd)，所用單色光在真空中的波長為則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是

DdD

""石(c)nD@茄

17.如圖12-1-17所示，在楊氏雙縫實驗中,若用一片厚度為出的透光云母片將雙縫裝

母片的折射率均為n,d?d2,干涉條紋的變

化情況是

](A)條紋間距減小(B)條紋間距增大

(C)整個條紋向上移動(D)整個條紋向下移動圖12-1-17

20.在保持入射光波長和縫屏距離不變的情況下，將楊氏

雙

](A)干涉條紋寬度將變大(B干涉條紋寬度將變小

)給定區(qū)域內(nèi)干涉條紋數(shù)目將增加

(0干涉條紋寬度將保持不變

22.用波長可以連續(xù)改變的單色光垂直照射一劈形膜，如果波長逐漸變小，干涉條紋的

變化情況為

](A明紋間距逐漸減小,并背離劈棱移動

)明紋間距逐漸變小，并向劈棱移動

(B)明紋間距逐漸變大,并向劈棱移動

(0明紋間距逐漸變大，并背向劈棱移動

24.兩塊平玻璃板構(gòu)成空氣劈尖，左邊為棱邊,用單色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱邊

為軸，沿逆時針方向作微小轉(zhuǎn)動，則干涉條紋的

](A)間隔變小，并向棱邊方向平移(B)間隔變大，并向遠離棱邊方向平移

(C)間隔不變，向棱邊方向平移(D)間隔變小，并向遠離棱邊方向平移

26.如圖127-26(a)所示,一光學平板玻璃A與待測工件B之間形成空氣劈尖，用波長

=500nm(lnm=107)的單色光垂直照射.看到的反射

光的干涉條紋如圖12T-26(b)所示.有些條紋彎曲部分的

圖12-1-26(b)

圖12-1-26(a)

圖12-l-26(b)

頂點恰好與其右邊條紋的直線部分的切線相切.則工件的上表面缺陷是

[](A)不平處為凸起紋，最大高度為500nm

(B)不平處為凸起紋，最大高度為250nm

(C)不平處為凹槽，最大深度為500nm

(D)不平處為凹槽，最大深度為250nm

27.設(shè)牛頓環(huán)干涉裝置的平凸透鏡可以在垂直于平玻璃的方向上下移動，當透鏡向上平

移(即離開玻璃板)時，從入射光方向可觀察到干涉條紋的變化情況是

[](A)環(huán)紋向邊緣擴散，環(huán)紋數(shù)目不變(B)環(huán)紋向邊緣擴散，環(huán)紋數(shù)目增加

(C)環(huán)紋向中心靠攏，環(huán)紋數(shù)目不變(D)環(huán)紋向中心靠攏，環(huán)紋數(shù)目減少

29.如圖12-1-29所示，在牛頓環(huán)裝置中，若對平凸透鏡的平面垂直向下施加壓力(平凸

透鏡的平面始終保持與玻璃片平行)，則牛頓環(huán)HFH

[](A)向中心收縮，中心時為暗斑，時為明斑，明暗交替變化

(B)向中心收縮，中心處始終為暗斑

(C)向外擴張，中心處始終為暗斑I；

(D)向中心收縮，中心處始終為明斑圖12-1-29

31.根據(jù)第k級牛頓環(huán)的半徑rk、第k級牛頓環(huán)所對應的空氣膜厚dk和凸透鏡之凸面半

2

徑R的關(guān)系式dk可知，離開環(huán)心越遠的條紋

2R

[](A)對應的光程差越大，故環(huán)越密(B)對應的光程差越小，故環(huán)越密

(C)對應的光程差增加越快，故環(huán)越密(D)對應的光程差增加越慢，故環(huán)越密

33.劈尖膜干涉條紋是等間距的，而牛頓環(huán)干涉條紋的間距是不相等的.這是因為

[](A)牛頓環(huán)的條紋是環(huán)形的(B)劈尖條紋是直線形的

(0平凸透鏡曲面上各點的斜率不等(D)各級條紋對應膜的厚度不等

38.若用波長為的單色光照射邁克耳孫干涉儀，并在邁克耳孫干涉儀的一條光路中放

入厚度為1、折射率為n的透明薄片.放入后，干涉儀兩條光路之間的光程差改變量為

[](A)(n-l)l(B)nl(C)2nl(D)2(n-1)1

43.光波的衍射現(xiàn)象沒有聲波顯著，這是由于

[](A)光波是電磁波，聲波是機械波(B)光波傳播速度比聲波大

(C)光是有顏色的(D)光的波長比聲波小得多

46.在夫瑯禾費單縫衍射實驗中，欲使中央亮紋寬度增加，可采取的方法是

[](A)換用長焦距的透鏡(B)換用波長較短的入射光

(C)增大單縫寬度(D)將實

驗裝置浸入水中

暗紋所在的位置，則BC的長度為

49.一束波長為的平行單色光垂直入射到一單縫

屏幕E上形成衍射圖樣.如果P是中央亮紋一側(cè)第一個

圖12-1-49

](A)(B)

(0(D)2

50.在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若增大縫寬，其它條件不變，則中央明紋

[](A)寬度變小(B)寬度變大

(C)寬度不變，且中心強度也不變(D)寬度不變，但中心強度增大

51.在如圖12-1-51所示的在單縫夫瑯禾費衍射裝置中，設(shè)中央明紋的衍射角范圍很

小.若單縫a變?yōu)樵瓉淼腘倍，同時使入射的單色光的波

2

3.............

長變?yōu)樵瓉淼?倍，則屏幕E上的單縫衍射條紋中央明

4

紋的寬度x將變?yōu)樵瓉淼?/p>

圖12-1-51

[](A)3倍(B)-倍(C)-倍(D)翁

56.一衍射光柵由寬300nm,中心間距為900nm的縫構(gòu)成照當波長為600nm的光垂直

射時，屏幕上最多能觀察到的亮條紋數(shù)為

[1(A)2條(B)3條(C)4條(D)5條

57.白光垂直照射到每厘米有5000條刻痕的光柵上，若在衍射角=30。處能看到某一

波長的光譜線，則該光譜線所屬的級次為

[](A)1(B)2(03(D)4

65.在一光柵衍射實