大学物理4-2试卷B答案及评分标准

一、简答题（每题4分，共16分）

1.简述平面简谐波在一周期之内，某一体积元动能和势能的变化过程

 知识点：简谐波的能量，类型A

答案：动能和势能变化是同步调的，在最大位置，动能和势能均为零，在平衡位置，动能和势能都达到最大值，体积元不断从前一介质获得能量，又不断把能量传给后面的介质。

2.什么是光栅衍射中的缺级现象？

答：光栅衍射条纹是由N个狭缝的衍射光相互干涉形成的，对某一衍射角若同时满足主极大条纹公式和单缝衍射暗纹公式，那么在根据主极大条纹公式应该出现主明纹的地方，实际不出现主明纹，这种现象称为缺级。

3. 指出以下各式所表示的物理含义:

知识点 气体的能量 类型A

答案: （1）表示理想气体分子每个自由度所具有的平均能量

（2）表示分子的平均平动动能

（3）表示自由度数为i的分子的平均能量

（4）表示分子自由度数为i的1mol理想气体的内能

4. 简述热力学第二定律的两种表述。

答案：开尔文表述：不可能制成一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热量，并使其全部变为有用功而不引起其他变化。

克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

二、选择题（每小题3分,共24分）

1．一物体做简谐振动，其振动曲线如图所示：则振动的初相位是（  ）。

知识点：简谐振动

答案：A

2. 传播速度为100m/s，频率为50Hz的平面简谐波在波线上相距为0.5m两点之间的相位差为（   ）

知识点：波形图

答案：C

3. 用波长为λ的平行单色光照射双缝,在光屏上偏离中心的p点恰好出现亮条纹则: （    ）

（A） 改用波长为2λ的单色光照射,p点处一定出现亮条纹

（B） 改用波长为2λ的单色光照射,p点处一定出现暗条纹

（C） 改用波长为λ/2的单色光照射,p点处一定出现亮条纹

（D） 改用波长为λ/2的单色光照射,p点处一定出现暗条纹

答案C    

知识点：双缝干涉

5. 在夫琅和费单缝衍射中，对于给定的入射光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹。 （    ）

(A) 对应的衍射角变小； (B) 对应的衍射角变大；

(C) 对应的衍射角也不变； (D) 光强也不变。

答案B  

知识点： 单缝衍射  

6.水蒸气分解为同温度 T 的氢气和氧气，即 H2O®H2+0.5O2 内能增加了（    ）

（A）50%                 （B）25%

（C）66.7%          (D) 0

答案 B  

知识点：理想气体的自由度及内能

7．如下图所示，某同学将空的导热良好的薄金属筒开口向下压入水中，水温均匀且恒定，筒内无空气泄漏，在被淹没的金属筒缓慢下降过程中，则（   ）

（A ) 向外界放热。

(B) 内能增加

（C）从外界吸热

（D）内能减小

知识点：热力学第一定律 答案：A

8. 把一个静止质量为 m0 的粒子，由静止加速到 v=0.6c（c为真空中光速）需作的功等于（     ）

知识点：  相对论的能量

答案B

三 、填空题（每空3分,共24分）

四、计算题（共3小题，每题12分，共36分)

4. 用波长

nm的单色光垂直照射某光栅。第二级明纹出现在

，第3级也可见，第四级缺级。求：（1）光栅上相邻两缝的间距有多大？（2）光栅上狭缝可能的宽度有多大？（3）若取最小宽度，列举出屏上实际出现的全部级数。（12分）

知识点：光栅缺级

答案

3.如图，1mol双原子分子理想气体，作如图所示循环，则经历ABCDA循环过程,（1）求循环过程对外做功为；(2)循环效率。