北京航空航天大学2008至2009学年第一学期基础物理学2试题.pdf

北京航空航天大学2008至 2009 学年第一学期基础物理学 2 试题 题号一二三(1) 三(2) 三(3) 三(4) 总分 成绩 阅卷人签字 校对人签字 考试课程基础物理学（ 2） 班级学 号姓名成 绩 2009年 1 月 14 日 一、 选择题（将正确答案的字母填在空格内，每小题3 分，共 30 分） 1、在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态A种气体的 分子数密度为 n1，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为 2n 1，C种气体 的分子数密度为 3 n 1，则混合气体的压强p 为 (A) 3 p1 (B) 4 p1 (C) 5 p1 (D) 6 p1 2、一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为 V，该气体在下面循环过程中 经过三个平衡过程： (1) 绝热膨胀到体积为2V，(2) 等体变化使温度恢复为 T， (3) 等温压缩到原来体积V，则此整个循环过程中 (A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功 (C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 3、一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体若把隔板抽 出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 (A) 温度不变，熵增加 (B) 温度升高，熵增加 (C) 温度降低，熵增加 (D) 温度不变，熵不变 4、如图所示，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n1n2n3，l1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相位差为 (A) 2p n2 e / ( n1 l 1) (B)4pn1e / ( n2 l1) + p (C) 4pn2e / ( n1 l 1) + p (D) 4p n2e / ( n1 l1) 5、如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上当平凸透镜垂直向上缓慢 平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹 (A) 向右平移 (B) 向中心收缩 (C) 向外扩张 (D) 静止不动 (E) 向左平移 6、自然光以 60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光， 则知折射光为 (A) 完全线偏振光且折射角是30° (B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为的介质时，折射角是 30° (C) 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角 (D) 部分偏振光且折射角是30° 7、一宇航员要到离地球为5 光年的星球去旅行如果宇航员希望把这路程缩短 为 3 光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c 表示真空中光速 ) (A) v = (1/2) c (B) v = (3/5) c (C) v = (4/5) c (D) v = (9/10) c 8、已知电子的静能为0.51 MeV，若电子的动能为0.25 MeV，则它所增加的质 量 Dm与静止质量 m0的比值近似为 (A) 0.1 (B) 0.2 (C) 0.5 (D) 0.9 9、光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程对此，在以下 几种理解中，正确的是 (A) 两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定 律 (B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程 (C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程 (D) 光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰 撞过程 (E) 康普顿效应是吸收光子的过程，而光电效应则相当于光子和电子的弹性碰 撞过程 10、在原子的 K壳层中，电子可能具有的四个量子数(n，l ，ml，ms) 是 (1) (1，1，0，) (2) (1，0，0，) (3) (2，1，0，) (4) (1，0，0，) 以上四种取值中，哪些是正确的？ (A) 只有(1) 、(3) 是正确的 (B) 只有(2) 、(4) 是正确的 (C) 只有(2) 、(3) 、(4) 是正确的 (D) 全部是正确的 二、 填空题（每空 3 分，共 30 分） 1、1 mol 氧气 ( 视为刚性双原子分子的理想气体) 贮于一氧气瓶中， 温度为 27， 这瓶氧气的 内能为 _J ；分子的平均平动动能为_；分子的平 均总动能为 _ ( 摩尔气体常量 R= 8.31 J ·mol -1·K-1 玻尔兹曼常量 k= 1.38 ×10 -23 ·K -1） 2、图示的曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下的分子速率的分布情况由 图可知，氦气分子的最概然速率为_， 氢气分子的最概然速率为_ 3、三个附图所示分别是一定量理想气体的等压线、等温线和绝热线试判断各 图上 a、b 两点中处于哪一点的状态时理想气体的内能大在内能大的那一点上 画上“”若在两点时内能一样大，则在两点上都画上“” 4、惠更斯菲涅耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察 点 P的_ ，决定了 P点的合振动及光强 5、两个偏振片叠放在一起，强度为I0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振 片后的光强为，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角( 取锐角 ) 是 _ ，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的 偏振化方向的夹角（取锐角）相等则通过三个偏振片后的透射光强度为 _ 6、圆偏振光通过一个四分之一波片后，出射的光是_偏振光 7、观察者甲以的速度（c 为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲 携带一长度为 l 、截面积为 S，质量为 m的棒，这根棒安放在运动方向上，则 (1) 甲测得此棒的密度为 _； (2) 乙测得此棒的密度为 _ 8、根据氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数 n = 5 的激发态，则跃迁辐射 的谱线可以有 _条，其中属于巴耳末系的谱线有_条 9、在电子单缝衍射实验中，若缝宽为a = 0.1 nm (1 nm = 10 -9 m)，电子束垂 直射在单缝面上，则衍射的电子横向动量的最小不确定量 Dp y =_N·s (不确定关系式 D x·Dph，普朗克常量 h =6.63 ×10 -34 J ·s) 10、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示： _； 须满足的条件是 _ ；其归一化 条件是 _ 三、 计算题（每小题 10 分，共 40 分） 1、1 mol 理想气体在 T1 = 400 K 的高温热源与 T2 = 300 K 的低温热源间作卡诺 循环（可逆的），在400 K 的等温线上起始体积为V1 = 0.001 m 3，终止体积为 V2 = 0.005 m 3，试求此气体在每一循环中 (1) 从高温热源吸收的热量Q1 (2) 气体所作的净功 W (3) 气体传给低温热源的热量Q2 2、氦放电管发出的光垂直照射到某光栅上，测得波长l1=0.668 mm的谱线的衍 射角为 j =20°如果在同样j 角处出现波长 l2=0.447 mm的更高级次的谱线， 那么光栅常数最小是多少？ 3、在惯性系 K中，有两个事件同时发生在x 轴上相距 1000 m的两点，而在另 一惯性系 K（沿 x 轴方向相对于 系运动）中测得这两个事件发生的地点相距 2000 m求在 K系中测得这两个事件的时间间隔。 4、如图所示，某金属M的红限波长 l0 = 260 nm (1 nm = 10 -9 m)今用单色紫外 线照射该金属，发现有光电子放出，其中速度最大的光电子可以匀速直线地穿 过互相垂直的均匀电场 ( 场强 E = 5 ×10 3 V/m) 和均匀磁场 ( 磁感应强度为 B = 0.005 T) 区域，求： (1) 光电子的最大速度 v (2) 单色紫外线的波长 l ( 电子静止质量 me=9.11×10 -31 kg ，普朗克常量 h =6.63×10-34 J ·s)