2003 ─ 2004学年 第一学期 2002级《大学物理Ⅰ》课程考试试卷(A卷答案) 注意：1、本试卷共 3 页； 2、考试时间:120分钟 3、姓名、学号必须写在指定地方 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分  得分            阅卷人 得分      一、单项选择题（每小题3分，共27分） 1. 在温度为T的双原子分子理想气体中，一个分子的平均平动动能是 A.  B.  C.  D.  [ C ] 2. 已知某气体的速率分布曲线如图所示，且曲线下方A，B两部分的面积相等，则表示： A． 最概然速率； B. 平均速率； C. 方均根速率； D. 大于或小于该速率的分子 各占一半。 [ D ] 3. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？ A. 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值； B. 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； C. 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零； D. 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。 [ C ] 4. 如图所示，两列波长为的相干波在P点相遇。点的初位相是，到P点的距离是；点的初位相是，到P点的距离是，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉相长的条件为 A.  B.  C.  D.  [ D ] 5. 平面电磁波在真空中传播，它在空间某点的磁矢量和电矢量的位相差为 A. 0 B.  C.  D.  [ A ] 6．在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 A. 使屏靠近双缝； B. 使两缝的间距变小； C．把两个缝的宽度稍微调窄； D．改用波长较小的单色光源。 [ B ] 7. 根据玻尔的理论，氢原子在轨道上的角动量与在第一激发态的轨道角动量之比为 A.  B.  C.  D. 5 [ A ] 8．静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时粒子物质波的波长与速度有如下关系： A． B.  C.  D.  [ C ] 9．下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？ A． B． C． 阅卷人 得分      D． [ B ] 二、填空题（23分） 1. 气体在变化过程中的每一中间状态都无限接近平衡态的过程，称为 准静态过程（或平衡过程） （2分） ，反之就叫 非准静态过程 （1分） 。 2. 一定量的理想气体向真空做绝热自由膨胀，体积由增至，在此过程中气体的内能 不变 、熵 增加 （各2分）。（填增加、减少或不变） 3. 对于给定的简谐振动系统，其机械能 守恒 （填守恒或不守恒）。若一系统作简谐振动，周期为T，以余弦函数表达振动时，初位相为零。在范围内，系统在 T/8，3T/8 时刻动能和势能相等。（各2分） 4. 如图，如果从一池静水（）的表面反射出来的太阳光是完全偏振的，那么太阳的仰角（如图所示）大致等于  ，在这反射光中的矢量的方向应 垂直于入射面 （各2分）。 5. 设描述微观粒子运动的波函数为，其归一化条件是  ； 从统计的观点来看，微观粒子在空间某点出现的概率密度 （各2分）。 6. 多电子原子中，电子的分布遵循 泡利不相容 原理和 能量最低 原理。（各2分） 阅卷人 得分      三、（本题12分） 1mol某双原子分子（自由度）理想气体作如图所示的循环。（气体常数）求： （1）A、B、C三态的温度； （2）B→C过程中气体吸收的热量； （3）C→A过程中气体内能的增量； （4）一个循环过程中，气体对外所做的功。 解：（1）由得  （1分） 同理： （1分）  （1分） （2） （3分） （3） （3分） （4） （3分） （注：（4）中无负号扣1分） 阅卷人 得分      四、（本题12 分） 一平面简谐波以的波速在均匀介质中沿x轴正向传播。位于坐标原点的质点的振动周期为0.01s,振幅为0.1m，取原点处质点经过平衡位置且向正方向运动时作为计时起点。求： （1）坐标原点O处质点的振动方程； （2）该波的波动方程； （3）处的质点P在时的振动速度。 解：（1）设O处质点的振动方程为：  T=0.01s 所以  （1分） 将初始条件代入振动方程有：   所以  （2分） 原点处质点的振动方程为：  （2分） （2）该波的波动方程为：  （4分） （3）质点P的振动速度   （3分） （注：仅是初位相不对，共扣3分）  阅卷人 得分      五、（本题10分） 白光垂直照射到空气中一厚度为3800的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问反射光中哪些波长的可见光得到加强？（可见光的波长范围为4000~7600） 解：反射光增强，其波长应满足条件：  () 即  （4分） 在可见光范围内，有  （3分）  （3分） （注：仅是附加光程差不对，共扣3分） 阅卷人 得分      六、（本题8分） 波长为单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级明纹的衍射角为，且不考虑缺级现象，求： （1）光栅常量； （2）屏上出现的条纹的全部级数。 解：（1）由 有  （4分） （2）   （2分） 所以，屏上出现的条纹的全部级数为：  （2分） （注：写出光栅方程，给3分。条纹级数多取了，不扣分） 阅卷人 得分      七、（本题 8分） 在康普顿散射实验中，若波长的x射线与静止的自由电子碰撞，在与入射方向成角的方向上观察时，求： （1）散射x射线的波长多大？ （2）波长的入射x射线光子的能量。 （已知普朗克常量，电子的康普顿波长） 解：（1） 所以  （4分） （2）入射x射线光子的能量  （4分）