1、 第 1页，共 6 页 北京科技大学 20152016 学年 第 一 学期 大学物理 AII 试卷 院（系） 班级 学号 姓名 试卷卷面成绩 占课程 考核成 绩 70% 平时成 绩占 30% 课程 考核 成绩 题号 一 二 三.1 三.2 三.3 三.4 三.5 小计 得分 一、选择题（每题 3 分，共 30 分，请将选定的字母填入相应的空格内） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 答案 1、下列说法正确的是 （A）准静态过程一定是可逆过程； （B）摩尔热容量的大小与所经历的过程无关； （C）包含微观状态数最多的宏观状态，就是系统在一定宏观条件下的平衡态； （D）在孤立系中所进行
2、的任何过程总是沿着熵增大的方向进行。 2、设有 N 个气体分子，速率分布函数为 f ，则速率处于 0 p 区间内的分子速率的平 均值为 （A） 0 0 ) ( ) ( dv v Nf dv v vf ； （B） 0 0 () () p v vf v dv f vd v ； （C） p p v v dv v f dv v vf 0 0 ) ( ) ( ； （D） p p v v dv v Nf dv v vf 0 0 ) ( ) ( 。 3、一定质量的理想气体经历了下列哪种变化过程后，它的内能是增大的? （A）等温压缩； （B）等体降压； （C）等压膨胀； （D）等压压缩。 4、下列说法正确的是
3、 （A）狭义相对性原理告诉我们，描述一切物理规律，所有参考系等价； （B）光速不变原理指的是，任何参考系中光速不变； （C）著名的迈克耳孙莫雷实验结果表明，狭义相对论是正确的； （D）在一个惯性系中同时又同地的两个事件，在另一个惯性系中也一定是同时又同地发 生的。 得 分 装 订 线 内 不 得 答 题 自 觉 遵 守 考 试 规 则，诚信 考 试， 绝不 作 弊 第 2页，共 6 页 5、在双缝衍射实验中，若保持双缝S 1 和S 2 的中心之间的距离d不变，而把两条缝的宽度a略 微增大，则 （A）单缝衍射的中央明条纹变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少； （B）单缝衍射的中央明条纹变宽，其中所
4、包含的干涉条纹数目变多； （C）单缝衍射的中央明条纹变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多； （D）单缝衍射的中央明条纹变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少。 6、斯特恩-盖拉赫实验说明了 （A）原子的有核模型； （B）电子有自旋； （C）光的粒子性； （D）电子的波动性。 7、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为 的单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为 30 的方向，若单缝处波面可分成 3 个半波带，则单缝宽度 a等于 （A） ； （B）3 ； （C）2 ； （D）1.5 。 8、如图 1 所示，一平面简谐波沿 x 轴正向传播，振幅为 A，圆频率为 ，波长为 ， 0 t 时 4 x 处的质元在平衡位置
5、并向 y轴正方向 运动。该波在波疏介质与波密介质的分界面 7 4 x 处发生反射， 反射时振幅保持不变。 则反 射波的波函数为 （A） 2 cos( ) y Atx 反 ； （B） 2 cos( ) y Atx 反 ； （C） 2 cos( ) 2 yAtx 反 ； （D） 2 cos( ) yAtx 反 。 9、当一束光以某角度自空气斜入射至折射率 5 . 1 n 的玻璃表面时，发现没有反射光。由此 可判断 （A）入射光为线偏振光，入射角为 arctan1.5； （B）入射光为线偏振光，入射角为 2 arcsin 3 ； （C）入射光为任意光，入射角为 arctan1.5； （D）入射光为任
6、意光，入射角为 2 arcsin 3 。 10、对于下列四组量子数： 1 4, 0, 1, 2 ls nlmm ； 1 4, 4, 1, 2 ls nlmm ； 2 1 , 1 , 1 , 3 s l m m l n ； 3, 2, 0, 1 ls nlmm ； 可以描述原子中电子状态的是 （A）只有； （B）只有和； （C）只有和； （D）只有和。 图 1 O P 波疏 波密 分界面 x y 第 3页，共 6 页 二、填空题（每题 2分，共 30 分） 1、轻弹簧下悬挂质量为 50 克的物体，物体沿竖直方向按 2cos10 y t (cm)的 规律振动。取物体的受力平衡点为势能零点，则该系统
7、的机械能为 J。 2、在折射率为 n 的静止连续介质中，光速为 / cn 。已知水的折射率 n，则当水 管中的水以速度 v 流动时，在地面看，沿着水流方向光的传播速度为 。 3、在通常照度下，人眼的瞳孔直径约为 2.75mm，视觉最敏感的光波波长为 550nm。则人 眼在10m处能分辨的最小距离为 mm。 4、一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片。若以此入射光束为轴旋 转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的 3倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光 强比值为 。 5、一宇宙飞船相对地球以 0.6c 的速度飞行，一光脉冲从船尾传到船头。飞船上的观察者 测得飞船长 100m，地
8、球上的观察者测得光脉冲从船尾到达船头这两个事件的空间间隔 为 。 6、光电效应的红限频率依赖于金属的 。 7、设描述微观粒子运动的波函数为 ) , ( t r ，则 ) , ( t r 须满足的三个标准条 件是 。 8、用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上， 1 =600 nm， 2 =400 nm，发现距中央 明纹中心 5 cm 处 1 光的第 k 级主极大和 2 光的第 1 k 级主极大相重合，放置在光栅与 屏之间的透镜的焦距 f = 50 cm，则光栅常量 d 为 微米。 9、两端固定的一根弦线，长为 2 m。采用某种方法，使得弦线上传播两列彼此反向的行波， 两列行波叠加后形成驻波
9、。若此驻波只有一个波腹，且振动频率为 300Hz。那么，两列行波 的传播速度大小为 m /s。 10、一热机由温度为 727的高温热源吸热，向温度为 527的低温热源放热。若热机在最 大效率下工作，且每一循环从高温热源吸热 2000J ，则此热机每一循环作功为 J。 11、光子能量为 0.5 MeV的 X射线，入射到某种物质上发生康普顿散射。若 反冲电子的动能为 0.1MeV，则散射光波长的改变量 与入射光波长 0 之 比值为 。 12、加热黑体，使其光谱的峰值波长减小为原来的12，则黑体的总辐出度 变为原来的 倍。 13、钴(Z = 27)有两个电子在 4s态，没有其它 n4的电子，则在 3
10、d 态的电子可有 个。 14、一粒子在一维无限深方势阱中运动并处于第一激发态。从阱的一端到离此端14阱宽的 范围内它出现的概率为 。 15、一质量为 m的电子在宽度为 a的一维无限深方势阱中运动。用不确定性关系计算，电子 基态能量至少是 。 15得分 610得分 1115 得分 第 4页，共 6 页 三、计算题（共 40分） 1、1mol 单原子分子理想气体，初态为（T 1 ，V 1 ） ，求气体分别经历以下可逆过 程时熵的变化。 （1）等温过程，设末态体积为 V 2 ； （2）等体过程，设末态温度为 T 2 ； （3）绝热过程，设末态温度为 T 2 。 2、已知一沿 x 轴正向传播的平面余弦
11、波， 0.5 t s 时的波形如图 2 所示，且周 期为 2s。求： （1）O点处质点振动的初相； （2）该波的波函数； （3）P 点处质点振动的初相； （4）t 时刻 P 点处质点振动速度的大小。 3、 用波长为 500 nm的单色光垂直照射到由两片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 1.5cm l 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? （3）保持入射光波长(500 nm)不变，将上面一片玻璃向上平移，观察到 A 处的
12、暗纹变成了明纹，则玻璃向上平移的距离最小是多少？ 得 分 得 分 得 分 0.1 O -0.05 图 2 0.1 P x (m) y (m) 第 5页，共 6 页 4、 设有某氢原子体系， 氢原子都处于基态， 用能量为 12.75 eV的电子束去轰击， 试求： （1）氢原子可激发到的最高能态的主量子数 n = ? （2）该氢原子体系所能发射的谱线共有多少条? 绘出能级跃迁示意图。 （3）巴尔末线系的最大波长与最小波长之比。 5、质点 A、B 的静止质量均为 0 m ，开始时质点 A静止，质点 B 以 2 0 6mc 的 动能向 A运动，碰撞后合成一粒子，若无能量损失，求合成粒子的： （1）相对
13、论质量； （2）速度大小； （3）静止质量。 得 分 得 分 第 6页，共 6 页 参考答案及评分标准 一、选择题（每题 3 分，共 30 分） C C C D D B B B A A 二、填空题（每题 2 分，共 30 分） 1、 3 10 ； 2 、 / cn v nvc ； 3 、 2.44； 4、1 / 1； 5 、200 m； 6、逸出功； 7、单值、有限、连续； 8 、12； 9 、1200； 1 0、400； 11、0.25； 12 、16； 1 3 、7； 1 4、 1 4 ； 15 、 2 2 8ma 或 2 2 2 h ma 或 2 2 2ma . 三、计算题（共 40 分
14、） 1、 （1）等温过程 222 2 111 1 ln V dE pdV pdV dV SR R TTVV （4 分） （2）等体过程 22 22 11 11 3 ln ln 2 V V Cd T TT dE SCR TTTT （4 分） （3）绝热过程 2 1 0 dQ S T （2 分） 2、 （1） 0 =6 （2 分） ； （2）波函数 =0.1cos 10 6 ytx （3 分） （3） P0 = 或 （2 分） ； （4）速率 0.1 sin 0.1 sin tt （3 分） 3、 （1）暗纹 22212 ek ， 2 ek （2 分） 第四条暗纹对应 k3，又el ，所以 5 3
15、251 0 A el l rad （2 分） （2）改 nm 600 的单色光，设22 A ek 则有 3 2 1 600 500 3 2 1 3 2 2 A e k ， 可见 A 处为明纹 （3 分） （3） 22 e ， 4 e （3 分） 4、 （1） 2 13.6 eV n En ， n = 4 （2 分） （2）体系能发射的谱线条数为 6 条，能级跃迁示意图略 （2 分） （3） max min 95 （1 分） 5、（1） 2222 000 6 Mcm cm cm c ， 0 8 M m （2 分） （2） 2 222 22 4 0000 6 B mc mc p c mc ， 0 B p MV ， 32 Vc （2分） （3） 2 00 14 V MMm c （1 分）
