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注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師(一級(jí)基礎(chǔ)考試-上午-普通物理)模擬試卷1(共4套)(共158題)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師(一級(jí)基礎(chǔ)考試-上午-普通物理)模擬試卷第1套一、單選題(本題共35題,每題1.0分,共35分。)1、已知一定量的某種理想氣體,在溫度為T1和T2時(shí)的分子最概然速率分別為vp1,和vp2分子速率分布函數(shù)的最大值分別為f(v)和f(v),若T>T,則()。A、vp1>vp2,f(vp1)>f(vp2)B、vp1>vp2,f(vp1)<f(vp2)C、vp1<vp2,f(vp1)=f(vp2)D、vp1<vp2,f(vp1)=f(vp2)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:最概然速率速率分布函數(shù)2、在一封閉容器中,理想氣體的算術(shù)平均速率提高一倍,則()。A、溫度為原來(lái)的1/4,壓強(qiáng)為原來(lái)的4倍B、溫度為原來(lái)的4倍,壓強(qiáng)為原來(lái)的1/4C、溫度和壓強(qiáng)都降低為原來(lái)的1/4D、溫度和壓強(qiáng)都提高為原來(lái)的4倍標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)算術(shù)平均速率可知,當(dāng)平均速率提高一倍時(shí),溫度提高為原來(lái)的4倍;再根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程p=nkT可知,壓強(qiáng)也提高為原來(lái)的4倍。3、如圖2—1—1所示,理想氣體由初態(tài)a經(jīng)acb過(guò)程變到終態(tài)b則()。A、內(nèi)能增量為正,對(duì)外做功為正,系統(tǒng)吸熱為正B、內(nèi)能增量為負(fù),對(duì)外做功為正,系統(tǒng)吸熱為正C、內(nèi)能增量為負(fù),對(duì)外做功為正,系統(tǒng)吸熱為負(fù)D、內(nèi)能增量為正,對(duì)外做功為正,系統(tǒng)吸熱為負(fù)標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:該過(guò)程系統(tǒng)體積增加,氣體對(duì)外做功;曲線伽6與橫軸所圍面積比絕熱線與橫軸所圍面積小,所以系統(tǒng)在做功的同時(shí)放熱;根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=△E+A可得,△E<0,所以內(nèi)能增量為負(fù)。4、如圖2—1—2所示,一定量的理想氣體,沿著圖中直線從狀態(tài)a(壓強(qiáng)p1=4atm,體積V1=2L)變到狀態(tài)b(壓強(qiáng)p2=2atm,體積V2=4L),則在此過(guò)程中氣體做功情況,下列敘述中正確的是()。A、氣體對(duì)外做正功,向外界放出熱量B、氣體對(duì)外做正功,從外界吸熱C、氣體對(duì)外做負(fù)功,向外界放出熱量D、氣體對(duì)外做負(fù)功,從外界吸熱標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:pV=nRT,n、R為常數(shù),由圖可知a、b兩狀態(tài)pV,相等,故Tn=Tb,根據(jù)Q=△E+A,氣體體積增大,對(duì)外做正功A>0,內(nèi)能不變△E=0,所以Q>0,從外界吸熱。5、設(shè)高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度的n倍,則理想氣體在一次卡諾循環(huán)中,傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次〉臒崃康?)倍。A、B、C、n一1D、n+1標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次鼰酫1為:系統(tǒng)放熱給低溫?zé)嵩碤2為:Q2=由于卡諾循環(huán)中間兩過(guò)程是絕熱過(guò)程,所以6、一定量的理想氣體,在p—T圖上經(jīng)歷一個(gè)如圖所示的循環(huán)過(guò)程(a→b→c→d→a),如圖2—1—3所示。其中a→b、c→d兩個(gè)過(guò)程是絕熱過(guò)程,則該循環(huán)的效率η等于()。A、15%B、25%C、35%D、45%標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:d→a是等溫放熱過(guò)程,b→c是等溫吸熱過(guò)程,a→b、c→d是絕熱過(guò)程,因此該循環(huán)的效率7、兩個(gè)卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線如圖2—1—4所示,一個(gè)工作在溫度為T1與T4的兩個(gè)熱源之間,另一個(gè)工作在溫度為T2與T3的兩個(gè)熱源之間,已知這兩個(gè)循環(huán)曲線所包圍的面積相等。由此可知,下列關(guān)于兩個(gè)熱機(jī)效率和吸熱情況的敘述正確的是()。A、兩個(gè)熱機(jī)從高溫?zé)嵩此盏臒崃恳欢ㄏ嗟菳、兩個(gè)熱機(jī)向低溫?zé)嵩此懦龅臒崃恳欢ㄏ嗟菴、兩個(gè)熱機(jī)吸收的熱量與放出的熱量(絕對(duì)值)的和值一定相等D、兩個(gè)熱機(jī)吸收的熱量與放出的熱量(絕對(duì)值)的差值一定相等標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:熱機(jī)效率η=1一Q2/Q1=1一T1/T2,兩個(gè)循環(huán)的初末溫度不相同,所以熱機(jī)效率和內(nèi)能變化不相等,熱機(jī)循環(huán)吸收或者放出的熱量由于條件不足不能確定,高溫?zé)嵩次盏臒崃颗c放出的熱量之差等于熱機(jī)對(duì)外做的功,循環(huán)過(guò)程對(duì)外界做的功=循環(huán)曲線所圍成的面積,所以選D項(xiàng)。8、一定量的雙原子理想氣體,經(jīng)如圖2—1—5所示的過(guò)程,從狀態(tài)A經(jīng)等容過(guò)程到達(dá)狀態(tài)B,再經(jīng)一平衡過(guò)程到達(dá)狀態(tài)C,最后經(jīng)等壓過(guò)程回到狀態(tài)A已知pA=pC=p,VA=VB=V,A點(diǎn)溫度為TA,則由狀態(tài)A變到狀態(tài)B時(shí),內(nèi)能的增量及在狀態(tài)B時(shí)的比值分別為()。A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和理想氣體內(nèi)能公式可求得狀態(tài)A的內(nèi)能為同理可求得在狀態(tài)B時(shí),有:9、一摩爾的理想氣體,完成了由兩個(gè)等體過(guò)程和兩個(gè)等壓過(guò)程構(gòu)成的正循環(huán)過(guò)程,若循環(huán)過(guò)程的凈熱為Q,循環(huán)過(guò)程的凈功為W,則()。A、Q>0,W>0B、Q>0,W<0C、Q<0,W>0D、Q<0,W<0標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán),氣體的內(nèi)能不變,所以在正循環(huán)過(guò)程中,循環(huán)過(guò)程的凈熱和循環(huán)過(guò)程的凈功相同,且同為正值。10、下列關(guān)于可逆過(guò)程的判斷正確的是()。A、可逆熱力學(xué)過(guò)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程B、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程一定是可逆過(guò)程C、非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程可能是可逆過(guò)程D、凡無(wú)摩擦的過(guò)程,一定是可逆過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:可逆過(guò)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程,無(wú)摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程是可逆過(guò)程;可逆過(guò)程是指過(guò)程的每一步都可向相反方向進(jìn)行,同時(shí)不引起系統(tǒng)和外界的任何變化,故C項(xiàng)將可逆過(guò)程范圍擴(kuò)大;可逆過(guò)程一定無(wú)摩擦,但無(wú)摩擦過(guò)程不一定可逆。11、一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹,體積由V1增至V2,在此過(guò)程中氣體的()。A、內(nèi)能不變,熵減少B、內(nèi)能不變,熵增加C、內(nèi)能不變,熵不變D、內(nèi)能增加,熵不變標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:氣體向真空作絕熱自由膨脹,溫度不變,內(nèi)能不變;根據(jù)熵增原理:孤立系統(tǒng)內(nèi)所發(fā)生的任何變化過(guò)程,永遠(yuǎn)朝熵增加的方向進(jìn)行,可得氣體的熵增加。12、一容器被一銅片分成兩部分,一邊是80℃的水,另一邊是20℃的水,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,從熱的一邊向冷的一邊傳遞了1000卡的熱量,設(shè)水足夠多,增減1000卡的熱量溫度沒(méi)有明顯的變化,則在這個(gè)過(guò)程中熵變?yōu)?)J/K。A、2.4B、14.5C、25D、10475標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)熵的公式,熵變13、一橫波的波動(dòng)方程是距離原點(diǎn)(x=0)處最近的波峰位置為()。[2014年真題]A、±2.5mB、±7.5mC、±4.5mD、±5m標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:t=0.25s時(shí),波形為:波峰位置即質(zhì)點(diǎn)振幅最大的位置。波峰位置的條件為:則距離原點(diǎn)x=0處最近的波峰位置為±2.5m。14、一橫波沿一根弦線傳播,其方程y=一0.02cosπ(4x一50t)(SI),該波的振幅與波長(zhǎng)分別為()。[2013年真題]A、0.02cm,0.5cmB、一0.02m,一0.5mC、一0.02m,0.5mD、0.02m,0.5m標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:沿x軸正向傳播的波動(dòng)方程表達(dá)式為:波動(dòng)方程可寫為:故振幅為0.02m,波速為u=12.5m/s,周期為15、一平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程為則在t=0.25s時(shí)處于平衡位置,且與坐標(biāo)原點(diǎn)x=0最近的質(zhì)元的位置是()。[2012年真題]A、x=±5mB、x=5mC、x=±1.25mD、x=1.25m標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:在t=0.25s時(shí)刻,處于平衡位置,y=0,由簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程y=2×10-2cos2π所以k取4或5,x=±1.25時(shí),與坐標(biāo)原點(diǎn)x=0最近。16、一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播,振幅A=0.02m,周期T=0.5s,波長(zhǎng)λ=100m原點(diǎn)處質(zhì)元初相位φ=0,則波動(dòng)方程的表達(dá)式()。[2012年真題]A、B、y=0.02cos2π(2t一0.01x)(SI)C、D、y=0.002cos2π(2t一100x)(SI)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:沿x軸正向傳播的波動(dòng)方程表達(dá)式為:故波動(dòng)方程寫為:λ=100m且φ0=0,將上述條件帶入,則得:y=0.02cos2π(2t一0.01x)(SI)。17、一平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程為y=0.01cos10π(25t一x)(SI),則在t=0.1s時(shí)刻,x=2m處質(zhì)元的振動(dòng)位移是()。[2011年真題]A、0.01cmB、0.01mC、一0.01mD、0.01mm標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:波動(dòng)方程的意義有:①當(dāng)x一定時(shí),波動(dòng)方程表示坐標(biāo)為x的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程;②當(dāng)t一定時(shí),波動(dòng)方程表示t時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。故在t=0.1s時(shí)刻,x=2m處質(zhì)元的振動(dòng)位移是:y=0.01cos10π(25t一x)=0.01cos10π(25×0.1—2)=一0.01m。18、在波的傳播方向上,有相距為3m的兩質(zhì)元,兩者的相位差為若波的周期為4s,則此波的波長(zhǎng)和波速分別為()。[2011年真題]A、36m和6m/sB、36m和9m/sC、12m和6m/sD、12m和9m/s標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:已知19、一列機(jī)械橫波在t時(shí)刻的波形曲線如圖2—2—1所示,則該時(shí)刻能量處于最大值的媒質(zhì)質(zhì)元的位置是()。[2013年真題]A、aB、bC、cD、d標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)機(jī)械波能量的公式,質(zhì)元的總機(jī)械能為:在a點(diǎn)W=△mA2ω2時(shí),取得最大值。20、對(duì)于機(jī)械橫波而言,下面說(shuō)法正確的是()。[2011年真題]A、質(zhì)元處于平衡位置時(shí),其動(dòng)能最大,勢(shì)能為零B、質(zhì)元處于平衡位置時(shí),其動(dòng)能為零,勢(shì)能最大C、質(zhì)元處于波谷處時(shí),動(dòng)能為零,勢(shì)能最大D、質(zhì)元處于波峰處時(shí),動(dòng)能與勢(shì)能均為零標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:在x處取一小塊媒質(zhì),體積為△V,質(zhì)量為△m=p△V,(質(zhì)元),此質(zhì)元做簡(jiǎn)諧振動(dòng),當(dāng)△V中機(jī)械能增加時(shí),說(shuō)明上一個(gè)鄰近體元傳給它能量;當(dāng)△V中機(jī)械能減少時(shí),說(shuō)明它的能量傳給下一個(gè)鄰近體元。這正符合能量傳播圖。體元△V,中動(dòng)能與勢(shì)能同時(shí)達(dá)最大值(當(dāng)體元處在平衡位置v=0時(shí))及最小值(當(dāng)體元處在最大位移y=A時(shí))。21、在波長(zhǎng)為λ的駐波中,兩個(gè)相鄰的波腹之間的距離為()。[2013年真題]A、B、C、D、λ標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:駐波為兩個(gè)振幅、波長(zhǎng)、周期皆相同的正弦波相向行進(jìn)干涉而成的合成波。此種波的波形無(wú)法前進(jìn),因此無(wú)法傳播能量。駐波通過(guò)時(shí),每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)皆作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。各質(zhì)點(diǎn)振蕩的幅度不相等,振幅為零的點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)或波節(jié),振幅最大的點(diǎn)位于兩節(jié)點(diǎn)之間,稱為腹點(diǎn)或波腹。根據(jù)駐波的特點(diǎn),相鄰的兩個(gè)波節(jié)(或波腹)之間的距離等于半個(gè)波長(zhǎng),即。22、兩人輕聲談話的聲強(qiáng)級(jí)為40dB,熱鬧市場(chǎng)上噪聲的聲強(qiáng)級(jí)為80dB,市場(chǎng)上聲強(qiáng)與輕聲談話的聲強(qiáng)之比為()。[2012年真題]A、2B、20C、102D、104標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:聲強(qiáng)級(jí)為,,其中,0=l0-12W/m為測(cè)定基準(zhǔn),IL的單位為B(貝爾)。輕聲談話的聲強(qiáng)級(jí)為40dB(分貝),dB為B(貝爾)的十分之一,即為4B(貝),4=1g,得I1=I0×104W/m2,同理可得熱鬧市場(chǎng)上聲強(qiáng)I2=I0×108W/m2,可知市場(chǎng)上聲強(qiáng)聲與輕聲談話的聲強(qiáng)之比:23、一聲波波源相對(duì)媒質(zhì)不動(dòng),發(fā)出的聲波頻率是u0,設(shè)一觀察者的運(yùn)動(dòng)速度為波速的,當(dāng)觀察者迎著波源運(yùn)動(dòng)時(shí),他接收到的聲波頻率是()。[2010年真題]A、2u0B、C、v0D、標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:設(shè)波源為S,觀察者為B,當(dāng)觀察者迎著波源運(yùn)動(dòng)時(shí),其中u為波速,已知vB=u/2,所以u(píng)=3v0/2。24、把一根非常長(zhǎng)的繩子拉成水平,用手握其一端。維持拉力恒定,使繩端在垂直于繩子的方向上作簡(jiǎn)諧振動(dòng),則下列敘述中正確的是()。A、振動(dòng)頻率越高,波長(zhǎng)越長(zhǎng)B、振動(dòng)頻率越低,波長(zhǎng)越長(zhǎng)C、振動(dòng)頻率越高,波速越大D、振動(dòng)頻率越低,波速越大標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:波速u=λv,λ為波長(zhǎng),v為頻率,波速只與介質(zhì)有關(guān),所以波速不變,波長(zhǎng)和頻率成反比。25、一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播,已知P點(diǎn)(x0=L)的振動(dòng)方程為y=ACOS(ωt+φ0),則波動(dòng)方程為()。A、y=Acos{ω[t一(x一L)/u]+φ0}B、y=Acos{ω[t一(x/u)]+φ0}C、y=Acos[t一(x/u)]D、y=Acos{ω[t+(x一L)/u]+φ0}標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:振動(dòng)由P點(diǎn)傳到x點(diǎn)所需時(shí)間為(x一L)/u,即P點(diǎn)的位相比x點(diǎn)的位相落后了ω(x一L)/u。26、一平面簡(jiǎn)譜橫波的波動(dòng)表達(dá)式為y=0.05cos(20πt+4πx)(SI),取k=0,±1,±2,…。則t=0.5s時(shí)各波峰所在處的位置為()。A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:暫無(wú)解析27、頻率4Hz沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧波,波線上有兩點(diǎn)a和b,若它們開始振動(dòng)的時(shí)間差為0.25s,則它們的相位差為()。A、π/2B、πC、3π/2D、2π標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:同一波線上,兩個(gè)相鄰的相位相差為2π的質(zhì)點(diǎn),它們之間的距離稱為波長(zhǎng)。振動(dòng)狀態(tài)傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所需時(shí)間為一個(gè)周期T,即頻率的倒數(shù)。28、有兩頻率不同的聲波在空氣中傳播,已知頻率f1=500Hz的聲波在其傳播方向相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)的振動(dòng)相位差為π,那么頻率f2=1000t{z的聲波在其傳播方向相距為L(zhǎng)/2的兩點(diǎn)的相位差為()。A、π/2B、πC、3π/4D、3π/2標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān),與頻率無(wú)關(guān),所以兩個(gè)聲波的速度相等。由u=λv,知波長(zhǎng)與頻率成反比。即λ2為λ1的1/2,所以在其傳播方向相距為L(zhǎng)/2的兩點(diǎn)的相位差為π。29、兩相干波源S1與S2相距(λ為波長(zhǎng)),設(shè)兩波在S1、S2連線上傳播時(shí),它們的振幅都是A,且不隨距離變化,已知在該直線上在S1左側(cè)各點(diǎn)的合成波的強(qiáng)度為其中一個(gè)波強(qiáng)度的4倍,則兩波源應(yīng)滿足的相位條件是()。A、S1比S2超前B、S1比S2超前C、S1比S2超前D、S1比S2超前標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:干涉加強(qiáng)減弱的條件為:由題意知其為干涉加強(qiáng),將即S2比S1超前或S1比S2超前±2(k一1)π+π/2。30、沿著相反方向傳播的兩列相干波,其波動(dòng)方程分別為y1=Acos2π(vt一x/λ)和y2=Acos2π(vt+x/λ),在疊加后形成的駐波中,各處的振幅是()。A、AB、2AC、2Acos(2πx/λ)D、|2Acos(2πx/λ)|標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:駐波就是兩列波合成,所以駐波方程y=Acos2π(vt一x/λ)+Acos2π(vt+x/λ)=A[cos(2πvt一2πx/λ)+cos(2πvt+2πx/λ)]=A[2cos2πvtcos2πx/λ]=2cos2πx/λAcos2πvt故得振幅為|2Acos(2πx/λ)|。31、一平面簡(jiǎn)諧波在彈性介質(zhì)中傳播,在介質(zhì)質(zhì)元從平衡位置向最大位移處的過(guò)程中()。A、它的勢(shì)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能B、它的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能C、它從相鄰的一段介質(zhì)質(zhì)元獲得能量,其能量逐漸增加D、它把自己的能量傳給相鄰的一段介質(zhì)質(zhì)元,其能量逐漸減小標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:最大位移處動(dòng)能為零,勢(shì)能為零,平衡位置處動(dòng)能最大,勢(shì)能最大。介質(zhì)質(zhì)元從平衡位置向最大位移處的過(guò)程中,動(dòng)能和勢(shì)能的減少是由相鄰的一段介質(zhì)質(zhì)元傳遞的。32、兩種聲音的聲強(qiáng)級(jí)差1分貝,則它們的強(qiáng)度之比為()。A、0.0126B、0.126C、1.26D、12.6標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)題意,得:解得:I1/I2=1.26。33、聲音從聲源發(fā)出,在均勻無(wú)限大的空氣中傳播的過(guò)程中,()。A、聲波的波速不斷減小B、聲波的波長(zhǎng)不斷減小C、聲波的振幅不斷減小D、聲波的頻率不斷減小標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:波速只與介質(zhì)有關(guān),所以不變,頻率只與波源有關(guān),也不發(fā)生變化,根據(jù)u=λv可知,波長(zhǎng)也不發(fā)生變化,聲音在媒介中傳遞時(shí)能量逐漸減小,能量與振幅的平方成正比,所以振幅減弱。34、設(shè)聲波在媒質(zhì)中的傳播速度為u,聲源的頻率為vs。若聲源S不動(dòng),而接收器R相對(duì)于媒質(zhì)以速度vR沿著S、R連線向著聲源S運(yùn)動(dòng),則位于S、R連線中點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)頻率為()。A、vsB、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:聲波的頻率是聲波的固有屬性,不因聲源與接受聲源的距離即波程變化而變化。35、一警車以vs=25m/s的速度在靜止的空氣中追趕一輛速度vB=15m/s的客車,若警車上警笛的頻率為800Hz,空氣中聲速u=330m/s,則客車上人聽到的警笛聲波的頻率是()Hz。A、710B、777C、905D、826標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:客車上人聽到的警笛聲波的頻率注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師(一級(jí)基礎(chǔ)考試-上午-普通物理)模擬試卷第2套一、單選題(本題共42題,每題1.0分,共42分。)1、在空氣中用波長(zhǎng)為λ的單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),觀測(cè)到相鄰明條紋的間距為1.33mm,當(dāng)把實(shí)驗(yàn)裝置放入水中(水的折射率n=1.33)時(shí),則相鄰明條紋的間距為()。[2014年真題]A、1.33mmB、2.66mmC、1mmD、2mm標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:雙縫干涉相鄰明紋(暗紋)的間距公式為:△x=DA/(nd)。式中,d為縫寬,n為折射率。則在水中相鄰明條紋的間距為:1.33mm/1.33=1mm。2、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射到縫間距為a的雙縫上,屏到雙縫的距離是D,則某一條明紋與其相鄰的一條暗紋的間距為()。[2012年真題]A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:由雙縫干涉相鄰明紋(暗紋)的間距公式可知,明紋與其相鄰的暗紋的間距為:3、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,入射光的波長(zhǎng)為λ,用透明玻璃紙遮住雙縫中的一條縫(靠近屏一側(cè)),若玻璃紙中光程比相同厚度的空氣的光程大2.5λ,則屏上原來(lái)的明紋處()。[2011年真題]A、仍為明條紋B、變?yōu)榘禇l紋C、即非明紋也非暗紋D、無(wú)法確定是明紋還是暗紋標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生干涉條紋的明暗條件由光程差決定。δ=玻璃紙未遮住時(shí),光程差σ=0點(diǎn)處出現(xiàn)明紋,經(jīng)過(guò)玻璃紙的光程比在空氣中大2.5λ,故原先明條紋的地方是暗條紋。4、波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射在折射率為n的劈尖薄膜上,在由反射光形成的干涉條紋中,第五級(jí)明條紋與第三級(jí)明條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差為()。[2013年真題]A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:劈尖干涉光程差:當(dāng)光垂直入射時(shí),γ=0。產(chǎn)生明條紋條件是則第三級(jí)明紋第五級(jí)明紋則△e=5、有一玻璃劈尖,置于空氣中,劈尖角為θ,用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射時(shí),測(cè)得相鄰明紋間距為l,若玻璃的折射率為n,則θ、λ、l與n之間的關(guān)系為()。[2011年真題]A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:由劈尖條紋公式:則劈尖角為:6、波長(zhǎng)為A的單色光垂直照射到置于空氣中的玻璃劈尖上,玻璃的折射率為n,觀察反射光的干涉,則第三級(jí)暗條紋處的玻璃厚度為()。[2009年真題]A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:暗條紋出現(xiàn)的條件為:其中e為玻璃厚度。第三級(jí)暗條紋,即k=3,則7、在空氣中做牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn),如圖2—3—1所示,當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平衡而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí),可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋()。[2010年真題]A、向右平移B、靜止不動(dòng)C、向外擴(kuò)張D、向中心收縮標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:牛頓環(huán)的明環(huán)和暗環(huán)的半徑分別為:;k=1,2,3,……;;k=0,1,2……。隨著平凸透鏡垂直向上緩慢平衡而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí),R逐漸減小,故明環(huán)和暗環(huán)的半徑逐漸減小,可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋逐漸向中心收縮。8、若在邁克爾遜干涉儀的可動(dòng)反射鏡M移動(dòng)了0.620mm過(guò)程中,觀察到干涉條紋移動(dòng)了2300條,則所用光波的波長(zhǎng)為()。[2013年真題]A、269nmB、539nmC、2690nmD、5390nm標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:由邁克爾遜干涉原理可知,當(dāng)可動(dòng)反射鏡M移動(dòng)的距離,視場(chǎng)中看到干涉條紋移動(dòng)1條,則有公式:9、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,單縫寬度a=1×10一4m,透鏡焦距f=0.5m。若用λ=400nm的單色平行光垂直入射,中央明紋的寬度為()。[2014年真題]A、2×10一5mB、2×10一4mC、4×10一4mD、4×10一3m標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:平行光線的衍射現(xiàn)象稱為夫瑯禾費(fèi)衍射,單縫夫瑯禾費(fèi)衍射中央明紋的寬度計(jì)算公式為:。式中,b為單縫寬度,f為透鏡焦距,λ為入射波波長(zhǎng)。則中央明紋的寬度x=(2×0.5×400×10一9)/10一4=4×10一3m。10、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,屏上第三級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)的單縫處波面可分成的半波帶的數(shù)目為()。[2013年真題]A、3B、4C、5D、6標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:在單縫衍射中,光程差δ=asinφ=±kλ,若光程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍,所有光波帶的作用將成對(duì)地相互抵消,即會(huì)形成暗紋?,F(xiàn)在k=3,即為6個(gè)半波帶。11、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射到單縫上,對(duì)應(yīng)衍射角為30。的方向上,若單縫處波面可分成3個(gè)半波帶,則縫寬度α等于()。[2012年真題]A、λB、1.5λC、2λD、3λ標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)單縫夫瑯禾費(fèi)衍射明紋條件對(duì)應(yīng)衍射角為30°的方向上,單縫處波面可分成3個(gè)半波帶,即2k+1=3,可得α=3λ。12、一單縫寬度a=1×10一4m,透鏡焦距f=0.5m,若用λ=400nm的單色平行光垂直入射,中央明紋的寬度為()。[2011年真題]A、2×10一3mB、2×10一4mC、4×10一4mD、4×10一3m標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)單縫衍射中央明紋公式,得13、波長(zhǎng)為λ=550nm(1nm=10一9m)的單色光垂直入射到光柵常數(shù)d=2×10一4cm的平面衍射光柵上,可觀察到的光譜線的最大級(jí)次為()。[2012年真題]A、2B、3C、4D、5標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:由光柵公式dsinθ=±kλ(k=0,1,2,3,…)當(dāng)波長(zhǎng),光柵常數(shù)不變的情況下,要使k最大,sinθ必最大,取sinθ=1。此時(shí),,取整后可得最大級(jí)次為3。14、光的干涉和衍射現(xiàn)象反映了光的()。[2013年真題]A、偏振性質(zhì)B、波動(dòng)性質(zhì)C、橫波性質(zhì)D、縱波性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:光具有波粒二象性,即光既具有波動(dòng)特性,又具有粒子特性。光的干涉和衍射現(xiàn)象反映了光的波動(dòng)性質(zhì)。15、一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃,設(shè)入射角等于布儒斯特角,則反射光為()。[2012年真題]A、自然光B、部分偏振光C、完全偏振光D、圓偏振光標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:光線以布儒斯特角入射到介質(zhì)界面時(shí),反射光為垂直入射面振動(dòng)的線偏振光也稱平面偏振光或完全偏振光,折射光仍為部分偏振光。16、兩偏振片疊放在一起,欲使一束垂直入射的線偏振光經(jīng)過(guò)這兩個(gè)偏振片后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)90°,且使出射光強(qiáng)盡可能大,則入射光的振動(dòng)方向與前后二偏振片的偏振化方向夾角分別為()。[2013年真題]A、45°和90°B、0°和90°C、30°和90°D、60°和90°標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)馬呂斯定律:若入射線偏振光的光強(qiáng)為I0,透過(guò)檢偏器后,透射光強(qiáng)(不計(jì)檢偏器對(duì)光的吸收)為I,則I=I0cos2α。式中,α是線偏振光振動(dòng)方向和檢偏器偏振化方向之間的夾角。出射光強(qiáng)I=I0cos2aα1cos2α2最大,則α1=α2=45°,。17、P1和P2為偏振化方向相互垂直的兩個(gè)平行放置的偏振片,光強(qiáng)為I0的自然光垂直入射在第一個(gè)偏振片P1上,則透過(guò)P1和P2的光強(qiáng)分別為()。[2012年真題]A、B、C、I0和I0D、標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:光強(qiáng)為I0的自然光通過(guò)第一個(gè)偏振片,變?yōu)榫€偏振光,而且光強(qiáng)線偏振光為入射光強(qiáng)的一半;通過(guò)第二個(gè)偏振片光強(qiáng),由馬呂斯定律可得:。18、如果兩個(gè)偏振片堆疊在一起,且偏振化方向之間夾角為30°,假設(shè)二者對(duì)光無(wú)吸收,光強(qiáng)為I0的自然光垂直入射在偏振片上,則出射光強(qiáng)為()。[2007年真題]A、I0/2B、3I0/2C、3I0/4D、3I0/8標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:第一個(gè)偏振片為起偏振器,自然光通過(guò)起偏振器后成為偏振光,光強(qiáng)為自然光強(qiáng)度的1/2,即:I1=1/2I0。根據(jù)馬呂斯定律,透射光強(qiáng),I2=I1cos2α=I0/2×cos230=3I0/8。19、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若在兩縫后(靠近屏一側(cè))各覆蓋一塊厚度均為d,但折射率分別為n1和n2(n2>n1)的透明薄片,從兩縫發(fā)出的光在原來(lái)中央明紋處相遇時(shí),光程差為()。A、d(n2一n1)B、2d(n2一n1)C、d(n2—1)D、d(n1一1)標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:在均勻介質(zhì)中,光程可認(rèn)為是在相等時(shí)間內(nèi)光在真空中的路程:光程差是指光線在通過(guò)不同介質(zhì)之后,兩段光線之間的差值。光程d=nx,x為在介質(zhì)中所經(jīng)歷的幾何路程,故兩光線的光程差δ=n2x2一n1x1=d(n2一n1)。20、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在給定入射單色光的情況下,用一片能通過(guò)光的薄介質(zhì)片(不吸收光線)將雙縫裝置中的上面一個(gè)縫蓋住,則屏幕上干涉條紋的變化情況是()。A、零級(jí)明紋仍在中心,其它條紋向上移動(dòng)B、零級(jí)明紋仍在中心,其它條紋向下移動(dòng)C、零級(jí)明紋和其它條紋一起向上移動(dòng)D、零級(jí)明紋和其它條紋一起向下移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:插入薄介質(zhì)片以后,從該縫發(fā)出的光到達(dá)屏上任一點(diǎn)的光程為r1+(n一1)e,比以前增大,因此新的零級(jí)條紋應(yīng)該在原來(lái)零級(jí)條紋的上面,即干涉條紋上移。21、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)入射單色光的波長(zhǎng)減小時(shí),屏幕上干涉條紋的變化情況是()。A、條紋變密并遠(yuǎn)離屏幕中心B、條紋變密并靠近屏幕中心C、條紋變寬并遠(yuǎn)離屏幕中心D、條紋變寬并靠近屏幕中心標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:相鄰明條紋間距的計(jì)算公式為△x=Dλ/nd,其中D為雙縫與屏的水平距離,d為雙縫間的距離,n=1,2,3…可知當(dāng)波長(zhǎng)λ減小時(shí),△x變小,條紋變密。第一、二條明紋間距縮小,說(shuō)明條紋靠近屏幕中心。22、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,兩縫間距為0.30mm,用單色光垂直照射雙縫,在離縫1.20m的屏上測(cè)得中央明紋兩側(cè)第五條暗紋間的距離為27.0mm,則所用單色光的顏色是()。A、紅光B、黃光C、綠光D、藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:明、暗條紋的坐標(biāo)位置:條紋間距:中央明紋兩側(cè)第五條暗紋間的距離為27.0nm,則9△x=27.0mm,將d=0.30mm代入式中,得到波長(zhǎng)為750nm,根據(jù)波長(zhǎng)大小,可知其為紅光。23、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用單色自然光在屏上形成干涉條紋。若在兩縫后放一偏振片,則()。A、干涉條紋的間距變寬,但明紋的亮度減弱B、干涉條紋的間距不變,但明紋的亮度減弱C、干涉條紋的間距變窄,但明紋的亮度增強(qiáng)D、干涉條紋的間距變窄,但明紋的亮度減弱標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:偏振片不能改變屏幕上的干涉條紋的位置及間距,但是經(jīng)過(guò)偏振片的作用,明紋的強(qiáng)度減弱。24、一束波長(zhǎng)為入的單色光分別在空氣中和在玻璃中傳播,則在相同的時(shí)間內(nèi)()。A、傳播的路程相等,走過(guò)的光程相等B、傳播的路程相等,走過(guò)的光程不相等C、傳播的路程不相等,走過(guò)的光程相等D、傳播的路程不相等,走過(guò)的光程也不相等標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:將光在折射率為n的介質(zhì)中經(jīng)過(guò)的幾何路程x等效地折算成在真空中經(jīng)過(guò)的路程X,稱為光程,即X=nx。因?yàn)楣馑倥c折射率成反比,所以,相同的時(shí)間內(nèi)傳播的路程不相等,走過(guò)的光程相等。25、用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷,當(dāng)波長(zhǎng)為λ的單色平行光垂直入射時(shí),若觀察到的干涉條紋如圖2—3—2所示。每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其右邊條紋的直線部分的連線相切,則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分應(yīng)()。A、凸起,且高度為λ/4B、凸起,且高度為λ/2C、凹陷,且深度為λ/2D、凹陷,且深度為λ/4標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:圖中干涉條紋前移,明條紋向下一級(jí)的暗條紋位置移動(dòng),則說(shuō)明e變大,故為凸起。每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其右邊條紋的直線部分的連線相切,則說(shuō)明同。一級(jí)的該處明條紋變成暗條紋或者相反。工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分高度為26、如圖2—3—3所示,平板玻璃和平凸透鏡構(gòu)成牛頓環(huán)裝置,全部浸入n=1.60的液體內(nèi),平凸透鏡可沿O1O2移動(dòng),用波長(zhǎng)λ=500nm的單色光垂直照射。從上向下觀察,看到中心是一個(gè)暗斑,此時(shí)平凸透鏡頂點(diǎn)距平板玻璃的距離最少是()nm。A、74.4B、78.1C、148.8D、156.3標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)題意,在液體層上、下表面反射光沒(méi)有半波損失,設(shè)平凸透鏡頂點(diǎn)距平板玻璃的距離為d,則兩束反射光的光程差為2nd=λ/2,所以d=78.1nm。27、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,屏上第三級(jí)明紋對(duì)應(yīng)的縫間的波陣面,可劃分為半波帶的數(shù)目為()個(gè)。A、5B、6C、7D、8標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:半波帶的數(shù)目:N=asinφ/(λ/2),而,所以屏上第三級(jí)明紋對(duì)應(yīng)的縫間的波陣面,可劃分為半波帶數(shù)目為:2×3+1=7(個(gè))。28、在邁克耳遜干涉儀的一條光路中插入一塊折射率為n,厚度為d的透明薄片,插入這塊薄片使這條光路的光程改變()。A、(n一1)dB、2(n—1)dC、ndD、2nd標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:光程X和幾何路程x的關(guān)系是x=nx,插入薄片位置的幾何路程為2d,薄片插入后的光程為2nd,插入前為2d,故光程改變2(n一1)d。29、若邁克耳遜干涉儀的反射鏡M2平移距離為0.3220mm時(shí),測(cè)得某單色光的干涉條紋移過(guò)1024條,則該單色光的波長(zhǎng)為()m。A、4.289×10一7B、5.289×10一7C、6.289×10一7D、7.289×10一7標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:當(dāng)移動(dòng)M2時(shí),Ad改變,干涉條紋移動(dòng)。當(dāng)M2移動(dòng)的距離,視場(chǎng)中看到干涉條紋移動(dòng)1條。若條紋移動(dòng)△N條,則M2移動(dòng)的距離為:=2×0.322×10一3/1024=6.289×10一7m。30、根據(jù)惠更斯一菲涅耳原理,若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S,則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所在面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的()。A、振動(dòng)振幅之和B、光強(qiáng)之和C、振動(dòng)振幅之和的平方D、振動(dòng)的相干疊加標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)惠更斯一菲涅耳原理,將波前上所有次波中心發(fā)出的次波在P點(diǎn)的振動(dòng)疊加,可得到該波前發(fā)出的波傳到P點(diǎn)時(shí)的振動(dòng),即該波前發(fā)出的次波在P點(diǎn)引起的振動(dòng)。31、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,若單縫兩端處的光線到達(dá)屏幕上某點(diǎn)的光程差為6=2.5A(λ為入射單色光的波長(zhǎng)),則此衍射方向上的波陣面可劃分的半波帶數(shù)量和屏上該點(diǎn)的衍射條紋情況是()。A、4個(gè)半波帶,明紋B、4個(gè)半波帶,暗紋C、5個(gè)半波帶,明紋D、5個(gè)半波帶,暗紋標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:對(duì)應(yīng)于屏上某定點(diǎn)P,把縫上波前.s沿著與狹縫平行方向分成一系列寬度相等的窄條AS,并使從相鄰△S各對(duì)應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的光線的光程差為半個(gè)波長(zhǎng),這樣的AS稱為半波帶,其數(shù)目N=δ(λ/2)=5。N為奇數(shù)時(shí),相鄰半波帶發(fā)出的光兩兩干涉相消后,剩下一個(gè)半波帶發(fā)出的光未被抵消,因此P點(diǎn)為明點(diǎn)。32、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,若增大縫寬,其他條件不變,則中央明條紋()。A、寬度變小B、寬度變大C、寬度不變,且中心強(qiáng)度也不變D、寬度不變,但中心強(qiáng)度增大標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,對(duì)一定波長(zhǎng)的單色光,縫寬a越小,各級(jí)條紋的衍射角ψ越大,在屏上相鄰條紋的間隔也越大,即衍射效果越顯著。反之,a越大ψ越小,各級(jí)衍射條紋向中央明紋靠攏。33、一單色平行光束垂直照射在寬度為1.0mm的單縫上,在縫后放一焦距為2.0m的會(huì)聚透鏡。已知位于透鏡焦平面處的屏幕上的中央明條紋寬度為2.0mm,則入射光波長(zhǎng)約為()nm。A、400B、500C、600D、1000標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:兩條第一級(jí)暗紋中心之間的寬度為中央明紋的寬度l0=2λf/a,則λ=2.0×10一3×1.0×10一3/(2×2)=500nm。34、單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)裝置如圖2—3—4所示。L為透鏡,EF為屏幕,當(dāng)把單縫S稍微上移時(shí),衍射圖樣將()。A、向上平移B、向下平移C、不動(dòng)D、消失標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:衍射條紋在屏上的位置由透鏡決定,中央明紋對(duì)應(yīng)主光軸,透鏡位置不動(dòng),則衍射圖樣不動(dòng)。35、天空中兩顆星相對(duì)于一望遠(yuǎn)鏡的角距離為4.84×10一6弧度,由它們發(fā)出的光波波長(zhǎng)λ=5.50×10一5cm,若能分辨出這兩顆星,望遠(yuǎn)鏡物鏡的口徑至少為()cm。A、10.1B、13.9C、50.4D、100.7標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)最小分辨角δ=1.22λ/D,則D=(1.22×5.50×10一5×10一2)/(4.84×10一6)=0.139=13.9cm。36、若用衍射光柵準(zhǔn)確測(cè)定一單色可見(jiàn)光的波長(zhǎng),在下列各種光柵常數(shù)的光柵中,選用哪一種最好?()A、1.0×10一1mmB、5.0×10一1mmC、1.0×10一2mmD、1.0×10一3mm標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:可見(jiàn)光的波長(zhǎng)一般在幾百納米的范圍,也即10一7m左右。而如果要用光柵測(cè)量波長(zhǎng),那么光柵常數(shù)越接近波長(zhǎng)的尺度,光在通過(guò)光柵時(shí)的衍射現(xiàn)象就越明顯,測(cè)量就越容易精確。37、測(cè)量單色光的波長(zhǎng)時(shí),下列方法最為準(zhǔn)確的是()。A、雙縫干涉B、牛頓環(huán)C、單縫衍射D、光柵衍射標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:進(jìn)行光學(xué)測(cè)量時(shí),條紋越亮、越細(xì)、分得越開,測(cè)量越準(zhǔn)確。光柵衍射具有這樣的效果。38、用檢偏器觀察某束光,如果環(huán)繞光的傳播方向轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏器,透射光強(qiáng)也隨之變化,則該某束光為()。A、非偏振光B、圓偏振光C、面偏振光D、橢圓偏振光標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:面偏振光即線偏振光,只包含一種光矢量D的振動(dòng),且振動(dòng)方向始終保持在同一平面內(nèi),環(huán)繞光的傳播方向轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏器,透射光強(qiáng)也隨之變化。39、一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃(見(jiàn)圖2—3—5),設(shè)入射角等于布儒斯特角I0,則在界面2的反射光()。A、是自然光B、是完全偏振光且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面C、是完全偏振光且光矢量的振動(dòng)方向平行于入射面D、是部分偏振光標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)布儒斯特定律可知:當(dāng)入射角為布儒斯特角時(shí),反射光為線偏振光,折射光為部分偏振光。40、如圖2—3—6所示,自然光入射到水面上(水的折射率為1.33),入射角為i時(shí)使反射光為完全偏振光。今有一塊玻璃浸于水中,其折射率為1.50。若光由玻璃面反射也成為完全偏振光,則水面與玻璃之間的夾角θ應(yīng)為()。A、11°30’B、36°56’C、48°26’D、59°56’標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)tani0=n2/n1,得自然光入射角i0=arctan1.33≈53°,折射角r=90°一53°=37°;光在水中入射到玻璃的入射角i0=arctan(1.5/1.33)≈48.5°,所以θ=i1一r=11.5°。41、一束自然光和線偏振光組成混合光,垂直通過(guò)一偏振片,以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片,測(cè)得透射光強(qiáng)度的最大值是最小值的5倍,則入射光束中自然光與線偏振光的強(qiáng)度之比最接近()。A、1/5B、1/3C、1/2D、2/3標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)自然光透過(guò)偏振片強(qiáng)度減半和馬呂斯定律有:則:根據(jù)題意有:42、單色光通過(guò)兩個(gè)偏振化方向正交的偏振片。在兩偏振片之間放入一雙折射晶片,在下述兩種情形中,關(guān)于能否觀察到干涉花樣的說(shuō)法正確的是()。(1)晶片的主截面與第一偏振片的偏振化方向平行;(2)晶片的主截面與第一偏振片的偏振化方向垂直。A、(1)能,(2)不能B、(1)不能,(2)能C、(1)(2)都能D、(1)(2)都不能標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:光的偏振干涉現(xiàn)象。偏振光的干涉是通過(guò)起偏器、晶片和檢偏器作用后形成的頻率相同、振動(dòng)方向相同的、具有恒定相位差的相干光。故上述兩種情況都不能產(chǎn)生干涉花樣。注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師(一級(jí)基礎(chǔ)考試-上午-普通物理)模擬試卷第3套一、單選題(本題共51題,每題1.0分,共51分。)1、一剛性雙原子分子的理想氣體,其體積為4×10-3m3,內(nèi)能為13.5×102J,則其氣體的壓強(qiáng)為()。A、1.35×105PaB、6.75×105PaC、2.25×105PaD、2.25×102Pa標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:理解理想氣體狀態(tài)方程,內(nèi)能與壓強(qiáng)的關(guān)系。N個(gè)分子的內(nèi)能(總能量)為E=其中代入上式而NAK=R,所以依理想氣體狀態(tài)方程得已知:E=13.5×102JV=4×10-3m3i=5,代入上式故正確答案A。2、關(guān)于溫度的意義,有下列幾種說(shuō)法:(1)氣體的溫度是分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度。(2)氣體的溫度是大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn),具有統(tǒng)計(jì)意義。(3)溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度的不同。(4)從微觀上看,氣體的溫度表示每個(gè)氣體分子的冷熱程度。上述說(shuō)法正確的是()。A、(1)、(2)、(4)B、(1)、(2)、(3)C、(2)、(3)、(4)D、(1)、(3)、(4)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能只與溫度有關(guān)。溫度越高,分子平均平動(dòng)動(dòng)能越大,所以溫度是氣體分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度。從某種意義上講,溫度反映了系統(tǒng)內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,這是溫度的微觀本質(zhì)。同時(shí),溫度和壓強(qiáng)一樣,也是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn),也具有統(tǒng)計(jì)意義。對(duì)個(gè)別分子或少量分子而言,評(píng)論它們的溫度是沒(méi)有意義的。所以(1)、(2)、(3)都正確,即答案B是正確的。3、一容器中裝有質(zhì)量為0.14kg,壓強(qiáng)為2.0265×106Pa,溫度為127℃的氮?dú)???芍@容器的體積V為()。A、8.20LB、16.40LC、4.10LD、6.50L標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:氮?dú)饪煽醋鍪抢硐霘怏w,狀態(tài)方程,將M=0.14kg,p=2.0265×106Pa,T=(127+273)K,且μ=28.0×10-3kg/mol,R=8.31J/(mol.K)代入得所以,A是正確答案。4、在溫度為25℃的實(shí)驗(yàn)室中能夠獲得的最佳真空度為1.01325×10-10Pa,則這樣的“真空”中每立方米內(nèi)的分子數(shù)為()。A、5.64×106B、2.46×10110C、7.53×103D、9.38×108標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:由理想氣體狀態(tài)方程的另一表達(dá)式p=nkT。已知:p=1.01325×10-10Pa,T=(273+25)K,K=1.38×10-23J/K,得每立方米內(nèi)的分子數(shù):可見(jiàn),在這樣的“真空”中每立方米包含有2.46×1010個(gè)分子。所以,正確答案是B。5、一容器內(nèi)貯有某種理想氣體,其壓強(qiáng)為1.01325×105Pa,溫度為27℃,密度為1.300kg/m3,求氣體的摩爾質(zhì)量,并確定它是()。A、氮?dú)釨、氫氣C、氧氣D、空氣標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得摩爾質(zhì)量為此摩爾質(zhì)量數(shù)值與氧氣的相同,可確定此理想氣體為氧氣。所以,正確答案是C。6、在一密閉容器中,貯有A、B、C三種理想氣體,處于平衡狀態(tài),A種氣體的分子數(shù)密度為n1,壓強(qiáng)為p1,B種氣體的分子數(shù)密度為2n1,C種氣體分子的分子數(shù)密度為3n1,則混合氣體的壓強(qiáng)p為()。A、6p1B、4p1C、3p1D、5p1標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:混合氣體的壓強(qiáng)是各種氣體分壓強(qiáng)之和,即p=p1+p2+p3由p=nkT,p1=n1kT,p2=n2kT=2n1kT=2p1,p3=n3kT=3n1kT=3P1代入上式得p=p1+2p1+3p1=6p1故A是正確答案。7、壓強(qiáng)為1.30×107Pa,容積為32L的氧氣瓶,按規(guī)定瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)降到1.00×106pa時(shí)就需重新充氣,以免混入其他氣體而洗瓶。某玻璃工藝品室每天使用400L,1.013×105Pa氧氣。則一瓶氧氣可使用的天數(shù)為()天。A、12.79B、6.35C、9.48D、2.43標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:氧氣可視為理想氣體,使用前的壓強(qiáng)p1,質(zhì)量m1,溫度T1及使用后的壓強(qiáng)p2,質(zhì)量m2,溫度T2。并假設(shè)均在同一溫度下操作,即T1=T2=T,它們的狀態(tài)方程分別為其中μ為氧氣的摩爾質(zhì)量。設(shè)工作室每天使用的氧氣壓強(qiáng)為p3,容積為V3,質(zhì)量為m3,則有依題意:每瓶可使用的天數(shù)考慮到V1=V2=V,由式(2—1)、式(2-2)得由式(2-3)得代入式(2-4)得已知:P1=1.30×107Pa,P2=1.00×106Pa,P3=1.013×105Pa,V=32L,V3=400L。代入式(2.5)得所以C是正確的。8、體積為0.1m3、溫度為0℃、壓強(qiáng)為1.0×105Pa的氧氣和體積為0.2m3、壓強(qiáng)為5.0×105Pa、溫度為10℃的氮?dú)饣旌显?.15m3的容器里,則混合后的氣體在30℃時(shí)的壓強(qiáng)為()。A、7.88×105PaB、7.14×105PaC、0.74×105PaD、6.40×105Pa標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:依題意:氧氣的V1=0.1m3、P1=1.0×105Pa、t=273K,氮?dú)獾腣2=0.2m3、P2=5×105Pa、T2=283K,混合后的氣體的V3=0.15m3、T3=303K、P3未知,混合氣體的壓強(qiáng)P3應(yīng)該是氧氣和氮?dú)庠谕粻顟B(tài)下的分壓強(qiáng)p1’和p2’之和,即P3=p1’+p2’(2-6)根據(jù)理想氣體方程得代入式(2-6)得P3=p1’+p2’=(0.74+7.14)×105Pa=7.88×105Pa所以正確答案是A。9、有一截面均勻的封閉圓筒,中間被一光滑的活塞分隔。如果其中的一邊裝有0.1kg的某一溫度的氫氣,為了使活塞停留在圓筒的正中央,則另一邊應(yīng)裝入同一溫度的氧氣的質(zhì)量為()。A、3.2kgB、1.6kgC、0.8kgD、0.0625kg標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)題意:m1=0.1kg,V1=V2=V,T1=T2=T,且兩邊的壓強(qiáng)相等,p1=p2=p,而氫氣的摩爾質(zhì)量μ1=2×10-3kg/mol,氧氣的摩爾質(zhì)量μ2=32×10-3kg/mol,由狀態(tài)方程由式(2-7)/式(2-8),得所以,故正確答案是B。10、在右圖中I、Ⅱ分別是氫氣和氧氣在同一溫度下的麥克斯韋分布曲線,由圖可知,其中之一的最概然速率為1.60×103m/s,則另一氣體的最概然速率是()。A、200m/sB、400m/sC、800m/sD、500m/s標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:由最概然速率公式:設(shè)vp0為氧氣的概然速率,vpH為氫氣的概然速率,則已知:vpH=1.6×10-3m/s,μH=2×10-3kg/mol,μ0=32×10-3kg/mol代入上式得所以,正確答案為B。11、假設(shè)氣體分子總數(shù)為N,分子速率為v,麥克斯韋速率分布函數(shù)為f(v),則Nf(v)dv的物理意義是()。A、分子速率在v~v+dv區(qū)間的分子數(shù)B、單位體積內(nèi)分子速率為v的分子數(shù)C、分子速率為v的分子數(shù)D、單位體積內(nèi)分子速率在v~v+dv區(qū)間的分子數(shù)標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:麥克斯韋速率分布函數(shù)的物理意義是速率在v附近的單位速率間隔內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比,或一個(gè)分子的速率在速率,附近單位速率區(qū)間的概率。其函數(shù)f(v)的具體形式為那么,表示的物理含義是:在v一v+dv的速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)。所以,正確答案為A。12、兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氦氣,如果它們的溫度和質(zhì)量分別相等,則()。A、兩種氣體分子的平均速率相等B、兩種氣體的內(nèi)能相等C、兩種氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等D、兩種氣體分子的平動(dòng)動(dòng)能相等標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:依題意,要分別判斷氣體分子的平均速率、氣體的內(nèi)能、氣體分子的平動(dòng)動(dòng)能。(1)分子的平均速率由于μHe≠μH2,所以,即使T相同,(此處μH2=2.016×10-3kg/mol,μHe=4.000×10-3kg/mol)。(2)氣體的內(nèi)能同理μH2≠μHe即使T、M相同,EH2≠EH2。(3)氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能只與溫度有關(guān),T相同,所以(4)氣體分子的平動(dòng)動(dòng)能與自由度有關(guān),而iH2=5,iHe=3,所以,即使T相同,w也不一樣。由上述結(jié)果可知只有氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能是相等的。故正確答案是C。13、一定量的理想氣體,在溫度不變的條件下,當(dāng)壓強(qiáng)降低時(shí),分子的平均碰撞次數(shù)和平均自由程的變化情況是()。A、和都增大B、和都減小C、增大而減小D、減小而增大標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)氣體分子的平均碰撞頻率而p=nkT,代入上式得氣體分子的平均自由程可見(jiàn),當(dāng)溫度不變時(shí),依題意壓強(qiáng)p降低。所以,增大,減小。故C是正確答案。14、對(duì)于一個(gè)理想氣體系統(tǒng)來(lái)說(shuō),在下列過(guò)程中,哪個(gè)過(guò)程系統(tǒng)所吸收的熱量、內(nèi)能的增量和對(duì)外做的功均為負(fù)值()。A、定容降壓過(guò)程B、定壓壓縮過(guò)程C、絕熱膨脹過(guò)程D、等溫膨脹過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:對(duì)于理想氣體系統(tǒng),只有定壓壓縮過(guò)程才是W<0,AE<0,Q<0。因?yàn)槎▔簤嚎s過(guò)程V2<V1,W=p(V2—V2)<0(2-9)由狀態(tài)方程知因V2<V1得T2<T1。所以內(nèi)能增量將式(2-9)、式(2—10)代入熱力學(xué)第一定律,得:Q=W+△E<0。故B是正確答案。15、體積為8.20×10-3m3,壓強(qiáng)為1.01325×105Pa的氮?dú)?,在壓?qiáng)不變的條件下,從溫度為300K加熱至溫度為400K,則所需的熱量為()。A、416JB、693JC、969JD、139J標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:定壓過(guò)程,氮?dú)馑盏臒崃科渲校柖▔簾崛萦蔂顟B(tài)方程知代入式(2一11)得故正確答案是C。16、如圖示,某系統(tǒng)中氣體進(jìn)行ABC循環(huán),每分鐘重復(fù)100次,則此循環(huán)產(chǎn)生的功率為()。A、6×103WB、1.0×104WC、1.6×104WD、1.5×104W標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:循環(huán)一次系統(tǒng)所做凈功可用p—V圖上的三角形面積求得,即循環(huán)100次,則:W=100×W1=6×105J,功率所以,B是正確答案。17、已知某雙原子分子氣體,如圖作ABC循環(huán),其中曲線AC為等溫線,A點(diǎn)壓強(qiáng)為pA=4.15×105Pa,體積VA=2.0×10-2m3,B點(diǎn)體積VB=3.0×10-2m3,則在ABC循環(huán)過(guò)程中氣體所做的凈功W,吸收的熱量Q,以及循環(huán)效率η分別為()。A、W=7.8×102J,Q=1.45×104J,η=5.4%B、W=4.15×103J,Q=一1.04×104J,η=39%C、W=一3.37×103J,Q=7.8×103J,η=43%D、W=7.5×103J,Q=一3.37×103J,η=22%標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:將雙原子分子氣體視為理想氣體,則有摩爾定容熱容摩爾定壓熱容已知:PA=4.15×105Pa,VA=2.0×10-2m3,VB=3.0×10-2m3,整個(gè)循環(huán)所做功是在AB、BC、CA三個(gè)過(guò)程所做功的代數(shù)和。即:W=W1+W2+W3(1)在定壓過(guò)程AB所做的功W1=pA(VB一VA)=4.15×105×(3.0—2.0)×10-2J=4.15×103J吸收的熱量由理想氣體狀態(tài)方程得:代入上式(2)在定容過(guò)程BC中,由于體積不變,做功W2=0,代入熱力學(xué)第一定律,又考慮到CA在等溫線上TC=TA,所以由狀態(tài)方程得負(fù)號(hào)表示放出熱量,內(nèi)能減小。(3)在CA等溫過(guò)程,TC=TA,△E=0負(fù)號(hào)表示放熱,外界對(duì)氣體做功。即等溫過(guò)程外界對(duì)氣體所做功全部變成熱量放出。(4)整個(gè)循環(huán)氣體做的凈功W=W1+W2+W3=[4.15×103+0+(一3.37×103)]J=7.8×102J吸熱Q=Q1=1.45×104J(Q2,Q3均為放熱),故循環(huán)效率:所以A是正確答案。18、質(zhì)量為1.00kg,溫度為300K的氧氣,分別經(jīng)歷定容、定壓和絕熱三個(gè)過(guò)程,使其溫度升高至400K,則其內(nèi)能改變?yōu)?)。A、7.53×105JB、5.60×104JC、0.649×105JD、3.35×103J標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:理想氣體的內(nèi)能內(nèi)能的改變或可見(jiàn),只要溫度的變化相同,內(nèi)能的改變是一樣的,與經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)。已知:M=1.00kg,μ=32×10-3kg/mol,T1=300K,T2=400K,i=5,代入式(2.13)得故正確答案是C。19、水在2.03×105Pa壓強(qiáng)下沸騰,沸點(diǎn)為120℃,在這壓強(qiáng)下1.0kg的水變成水蒸氣,其體積從10-3m3變成82.4×10-2m3,則此過(guò)程水蒸氣對(duì)外做功為()。A、3.33×103JB、2.64×102JC、1.67×105JD、1.54×104J標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:水在壓強(qiáng)為P的條件下沸騰,質(zhì)量為1.0kg的水變成同一質(zhì)量的水蒸氣,體積變大的過(guò)程中對(duì)外界做的功為W=p(V2一V1)=2.03×105×(824—1)×10-3J=1.67×105J故C是正確答案。20、物質(zhì)的量為10.0mol的某一單原子理想氣體,在被壓縮的過(guò)程中,外力對(duì)它做功為2.09×102J,使其溫度升高1.00℃,則此過(guò)程中氣體的內(nèi)能增量和吸收的熱量分別為()。A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:(1)理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)已知:i=3(單原子),且△T=T2一T1=(T1+1)一T1=1K(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律,吸熱Q=W+AE已知:外力對(duì)氣體做功W<0,即W=一2.09×102J,所以Q=W+AE=(一2.09×102+1.25×102)J=(一2.09+1.25)×102J=一84J負(fù)號(hào)表示氣體對(duì)外界放出熱量。故答案D是正確的。21、一個(gè)高溫?zé)嵩吹臏囟葹門1,低溫?zé)嵩吹臏囟葹門2的卡諾熱機(jī),其效率為η,它的逆過(guò)程作為制冷機(jī),制冷系數(shù)則η與ε的關(guān)系為()。A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:由卡諾機(jī)效率:和T1一T2=ηT1,而得故正確答案為D。22、一制冷機(jī)上的電動(dòng)機(jī)具有200W的輸出功率。如果冷凝室的溫度為270K,而冷凝室外的氣溫為300K,且其制冷系數(shù)與卡諾機(jī)相同,則在10min內(nèi)從冷凝室中取出的熱量為()。A、6.03×104JB、3.62×105JC、2.13×105JD、1.08×106J標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:由卡諾機(jī)的制冷系數(shù):所以Q2=8W=9×200J/s=1.8×103J/s,10min取出的熱量為:Q=10×60×Q2=0.8×105J=1.08×106J所以,答案D是正確的。23、一平面諧波,波動(dòng)方程為:y=0.03cos(4πt一0.05x),則波長(zhǎng)、頻率、振幅和波速各為()。A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:波動(dòng)方程的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式為將所給波動(dòng)方程比較得:,所以,答案B是正確的。24、如圖所示,一平面諧波,在空間以速度u沿x軸的正方向傳播,在波線上距原點(diǎn)為L(zhǎng)的S點(diǎn)處的振動(dòng)方程為則該平面諧波的波動(dòng)方程為()。A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:已知:S點(diǎn)的振動(dòng)方程為而波動(dòng)是振動(dòng)位相的傳播。如圖所示,設(shè)P點(diǎn)為x軸上任意一點(diǎn),該點(diǎn)的振動(dòng)位相落后于S點(diǎn),其滯后的時(shí)間為代入式(2一14)得P點(diǎn)的振動(dòng)方程為由于P點(diǎn)是平面諧波傳播方向上的任意一點(diǎn),故式(2一15)為該平面諧波的波動(dòng)方程。故答案C是正確的。25、一聲波在空氣中的波長(zhǎng)是0.25m,速度是340m/s,當(dāng)它進(jìn)入另一介質(zhì)時(shí)波長(zhǎng)成了0.79m,則此聲波在這種介質(zhì)中的傳播速度為()。A、1074.4m/sB、180.5m/sC、1360m/sD、316m/s標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:在波的傳播過(guò)程中波的周期T(或頻率v)是波源的周期(或頻率)與傳播波的媒質(zhì)無(wú)關(guān);而波長(zhǎng)和波速則隨媒質(zhì)的不同而異。因在空氣中在另一介質(zhì)中將式(2一17)代入式(2-16)得:故正確答案是A。26、若知道平面簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)λ=1.0m,波源的周期T=2.5×10-3s,振幅A=1.0×10-2m,則此簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播的波動(dòng)方程為()。A、y=0.01cos(400t—x)B、y=0.01cos(400t一2πx)C、y=0.01cos2π(2.5×10-3t—x)D、y=0.01cos2π(400t一x)標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:平面簡(jiǎn)諧波方程的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式將A=1.0×10-2m.代入上式得所以,答案D是正確的。27、一橫波沿繩子傳播時(shí)的波動(dòng)方程為y=0.5cos(10πt一4πx),則繩子各點(diǎn)振動(dòng)時(shí)的最大速度為()。A、1.57m/sB、1.25m/sC、2.5m/sD、0.5m/s標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:將已知波動(dòng)方程與波動(dòng)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式比較,可得波動(dòng)方程為繩上各點(diǎn)的振動(dòng)速度最大速度為由式(2-18)可知ω=10π,A=0.05,所以,最大速度vmax=0.05×10πm/s=0.5πm/ε=1.57m/s。故答案A是正確的。28、某一平面簡(jiǎn)諧波的波源的頻率為250Hz,波長(zhǎng)為0.1m,振幅為0.02m,則距波源為1.0m處的質(zhì)元的振動(dòng)方程為()。A、y=0.02cos(250πt一2π)B、y=0.02cos(500πt一20π)C、y=0.02cos(2πt一0.1)D、y=0.02cos(500t一30π)標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:設(shè)波源位于x=0處,則波源的振動(dòng)方程為y=Acoswt=Acos(2πvt)=0.02cos(2π×250t)波是沿x軸正方向傳播,其波動(dòng)方程為將已知v=250Hz,λ=0.1m代入上式得x=1.0m處的振動(dòng)方程故正確答案為B。29、一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播,波速u=100m/s,右圖是t=0時(shí)的波形圖,從圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù),可寫出任意時(shí)刻的波動(dòng)方程表達(dá)式為()。A、B、C、D、標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:從波形圖可知:波長(zhǎng)λ=0.8m,振幅A=0.5m,頻率周期平面簡(jiǎn)諧波方程標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式為其中,φ為初始位相。由波形圖可知,當(dāng)t=0,x=0時(shí),y=A=0.5m,代入上式知:0.5=0.5coφp,cosφ=1,φ=0。,所以,標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式變成故正確答案為D。30、已知一平面簡(jiǎn)諧波的方程為y=Acosπ(4t+2x),則該波的()。A、周期為2sB、波速為4m/sC、波長(zhǎng)為1mD、頻率為4π標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:將平面簡(jiǎn)諧波方程y=Acosπ(4t+2x)與平面簡(jiǎn)諧波方程的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式y(tǒng)=A×比較得:其中,波速:u=2m/s,∞=4πrad/s;頻率周期:得波長(zhǎng)可見(jiàn),正確答案是C。31、如圖所示,S1和S2為兩相干波源,它們的振動(dòng)方向垂直于圖面,發(fā)出波長(zhǎng)為λ的簡(jiǎn)諧波,P點(diǎn)是兩列波相遇區(qū)域中的一點(diǎn),已知S2P=2λ,S2P=2.2λ兩列波在P點(diǎn)相消干涉,若S2的振動(dòng)方程為則S2的振動(dòng)方程為()。A、B、C、D、y2=Acos(2πt-0.1π)標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:設(shè)S2在P點(diǎn)的振動(dòng)方程為S1在P點(diǎn)的振動(dòng)方程為則兩相干波的v、λ相同,在P點(diǎn)的合振動(dòng)的振幅為因?yàn)樵赑點(diǎn)是相消干涉,合振幅A=0,cos△φ=一1,△φ=(2k+1)π,即將代入上式,并取k=0,得所以,S2的振動(dòng)方程為:y2=Acos(2πt一0.1π)。故D是正確答案。32、如圖所示,A、B為兩個(gè)相干波源,其振幅都是0.05m,頻率都為100Hz,且當(dāng)A點(diǎn)為波峰時(shí),B點(diǎn)適為波谷。設(shè)波速為10m/s,則從A、B兩點(diǎn)發(fā)出的兩列波到P點(diǎn)相遇時(shí),疊加后的合振幅為()。A、0.05mB、0C、0.25mD、0.10m標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:兩列波在P點(diǎn)疊加后的合振幅:當(dāng)依題意:r1—r2=(15—25)m=一10m,所以由于△φ是π的奇數(shù)倍,兩波波源的振動(dòng)的振幅又相同且均為0.05m,所以相干相消,合振幅為零。故B是正確答案。33、如圖所示,在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,設(shè)雙縫之間的距離為2.5×10-3m,縫與屏之間的距離為4m,單色光波長(zhǎng)為5×10-7m,則屏上干涉相鄰明條紋之間的距離為()。A、1.3×10-3mB、2.1×10-3mC、0.8×10-3mD、3.2×10-4m標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:雙縫干涉相鄰明條紋之間的距離:已知:D=4m,λ=5×10-7m,a=2.5×10-3m。將其代入上式,得所以正確答案是C。34、在雙縫實(shí)驗(yàn)中,雙縫與屏之間的距離D=1.5m,照射雙縫的單色光波長(zhǎng)λ=4.5×10-7m,測(cè)得中央明條紋兩側(cè)的兩個(gè)第五級(jí)明條紋之間的距離為13.5×10-3m,則兩縫之間的距離為()。A、1.35×10-3mB、0.5×10-3mC、1.0×10-3mD、2.0×10-3m標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:雙縫干涉的明、暗條紋之間的間距是相等的。相鄰兩條紋之聞的間距均為依題意兩個(gè)第五級(jí)明條紋間的距離為10△x=13.5×10-3m,所以Ax=1.35×10-3m,代入上式得所以B是正確答案。35、用波長(zhǎng)為5.0×10-7m的單色光垂直照射雙縫,若知兩縫之間的距離為0.5×10-3m,雙縫與屏之間的距離為1.2m,則測(cè)得此雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中屏幕上方第五級(jí)明條紋離中央明條紋中心點(diǎn)的距離為()。A、4×10-3mB、5×10-4mC、6×10-3mD、3×10-4m標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:雙縫干涉第K級(jí)明條紋的中心位置(坐標(biāo))為依題意k=5,且在上方,x取正,將λ=5.0×10-7m、a=0.5×10-3m、D=1.2m代入,得故正確答案是C。36、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,使用波長(zhǎng)為5×10-7m的單色光垂直照射,如圖示,如果兩縫之間的距離為0.5×10-3m,雙縫與屏之間的距離為1.2m,且用厚度為1.0×10-5m,折射率為1.58的透明薄膜蓋在S2縫的后面,垂直于光束γ2擺放,則第五級(jí)明條紋的坐標(biāo)x為()。A、7.9mmB、3.5mmC、1.3mmD、5.0mm標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)題意光程r2因透明薄膜的存在改變?yōu)閞2’=r2一(e—ne)=r2一(1一n)e在P點(diǎn)兩束光的光程差為δ=r2’一r1=r2一(1一n)e—r1=r2一r1一(1一n)e由圖中的幾何關(guān)系可得:將其代入上式得將D=1.2m、a=0.5×10-3m、k=5、λ=5×10-7m、n=1.58、e=1.0×10-5代入上式得可見(jiàn)P點(diǎn)的位置距中央O點(diǎn)的距離為7.9mm。故答案A是正確的。37、如圖所示,用白光垂直照射厚度d=350nm的薄膜,若薄膜的折射率n2=1.40,且n1>n2,n2<n3,則反射光中得到加強(qiáng)的可見(jiàn)光是()。A、藍(lán)色B、綠色C、黃色D、紅色標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:在薄膜干涉中,兩相干光的光程差需根據(jù)折射率n來(lái)判斷。根據(jù)題意:n1>n2,n2<n3,所以光從n1至n2表面反射時(shí)沒(méi)有半波損失,而光從n2至n3表面反射時(shí)卻有半波損失,故兩相干光在薄膜上、下表面反射光的光程差依薄膜干涉的加強(qiáng)條件:ε=kλ,得將n2=1.40、e=350nm=3.5×10-7m代入并取k=2,得可見(jiàn),只有當(dāng)k=2時(shí),λ=653nm的紅光在反射中加強(qiáng),此時(shí)的薄膜從垂直于膜面的反射光中看呈紅色。故答案D是正確的。38、在折射率n3=1.52的照相機(jī)鏡頭表面涂有一層折射率n2=1.38的MgF2增透膜,若此膜僅適用于波長(zhǎng)為550nm的黃光,則此膜的最小厚度是()。A、55.0nmB、34.2nmC、99.6nmD、745nm標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:在照相機(jī)鏡頭表面涂一層增透膜是為了使黃光在透射中得到加強(qiáng)。但由于反射光和透射光的相干情況正好互補(bǔ),所以要使黃光在透射中得到加強(qiáng),則在反射中一定減弱,即兩光束相干相消。又由于增透膜的上、下表面均有半波損失(n2<n1,n3>n2),所以,兩反射光的光程差為2n2e,相干相消條件為得本題要求最小厚度,故取k=0故C是正確答案。39、用薄玻璃片做成的劈尖放在空氣中,設(shè)玻璃的折射率n=1.52,用波長(zhǎng)為λ=550nm的單色光垂直照射到劈尖上,則第三級(jí)暗條紋處對(duì)應(yīng)的玻璃膜厚度為()。A、742nmB、543nmC、330nmD、152nm標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:劈尖干涉在反射光中滿足暗紋的條件為依題意第三級(jí)暗紋處,k=3,2he=kλ第三級(jí)暗條紋處對(duì)應(yīng)的玻璃膜厚度為543nm。所以,答案B是正確的。40、利用空氣劈尖測(cè)量細(xì)絲直徑,如圖所示,已知λ=589.3nm,L=2.888×10-2m,測(cè)得30條條紋的總寬度為4.295×10-3m,則細(xì)絲的直徑d為()。A、5.75×10-2mmB、3.75×10-3mmC、1.35×10-1mmD、2.34×10-2mm標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:空氣劈尖干涉相鄰兩明條紋或相鄰暗條紋之間的距離l,相應(yīng)的薄膜厚度差若劈尖夾角為θ,則有于是依題意N=30條條紋的總寬度為b,則相鄰兩條紋之間的寬度(或距離)代入得:再由幾何關(guān)系:所以細(xì)絲的直徑將N=30、b=4.295×10-3m、λ=589.3×10-9m、L=2.888×10-2m代入得所以A為正確答案。41、用波長(zhǎng)為589.3nm的鈉黃光觀察牛頓環(huán),測(cè)得某一明環(huán)的半徑為1.0×10-3m,而其外第四個(gè)明環(huán)的半徑為2.888×10-2m,則此平凸透鏡凸面的曲率半徑為()。A、5.04mB、2.33mC、3.39mD、4.25m標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)所得干涉條紋為明暗相間的同心環(huán)狀條紋,其中明環(huán)半徑:r=依題意第k級(jí)明環(huán)半徑rk為其外第四級(jí)明環(huán)半徑則有可得曲率半徑已知:rk+4=3.0×10-3m,λ=589.3×10-9m,rk=1.0×10-3m。將其代入得故答案C是正確的。42、在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置中,用單色光垂直照射,當(dāng)把下方的平板玻璃垂直向上緩慢平移而靠近上方的平凸透鏡時(shí),可以觀察到環(huán)狀的干涉條紋的變化為()。A、向中心收縮B、靜止不動(dòng)C、只作橫向平移D、向外擴(kuò)張標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:當(dāng)下方的平板向上緩慢平移后,牛頓環(huán)中空氣膜的厚度整體變薄,由等厚干涉原理可知,所有條紋遠(yuǎn)離中心向外擴(kuò)散,原來(lái)被觀察的第k級(jí)暗環(huán)的半徑將變大。故正確答案是D。43、在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)透鏡與玻璃之間充以某種液體時(shí),第10個(gè)明環(huán)的直徑由1.40×10-2m變?yōu)?.27×10-2m,則這種液體的折射率為()。A、n=1.22B、n=1.33C、n=1.52D、n=1.00標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)牛頓環(huán)干涉明條紋半徑條件當(dāng)透鏡與平板玻璃之間充以某種折射率為n的液體時(shí),明環(huán)半徑變?yōu)閞n2與r2之比得即得故正確答案為A。44、在入射光波長(zhǎng)為589nm的邁克爾遜干涉儀的一條光路中,放入一片折射率為n=1.00的薄膜,由此產(chǎn)生了7.0條條紋的移動(dòng),則該薄膜的厚度d為()。A、1.40×10-4mB、3.00×10-7mC、7.24×10-5mD、5.15×10-6m標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:在邁克爾遜干涉儀的一條光路中放入介質(zhì)薄膜后,兩束相干光的光程差改變了,相當(dāng)于在觀察者視野內(nèi)的空氣劈尖的厚度發(fā)生了變化,從而引起干涉條紋的移動(dòng)。光程差的改變?yōu)?(n一1)d。根據(jù)劈尖干涉加強(qiáng)的條件d’=2(n一1)d=Nλ,可得薄膜厚度故D為正確答案。45、單縫的寬度a=0.40nm,用波長(zhǎng)為λ=589nm的單色光垂直照射,若透鏡的焦距f=1.0m,則第二級(jí)明條紋距中心的距離為()。A、4.70×10-2mB、3.68×10-3mC、5.32×10-3mD、1.42×10-2m標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:在夫瑯和費(fèi)單縫衍射中,如果衍射角比較小時(shí),明條紋在屏幕上的位置xk=依題意k=2,并取中央O點(diǎn)的上方為正,且已知a=0.4mm、f=1.0m、λ=589×10-9m,所以故正確答案為B。46、在迎面駛來(lái)的汽車上,兩盞前燈相距1.0m,假設(shè)夜間人眼瞳孔直徑為3.0m,光在空氣中的波長(zhǎng)為500nm,而且僅考慮人眼瞳孔的衍射效應(yīng),則眼睛剛好能分辨這兩盞前燈的距離(指車與人的距離)為()。A、500mB、4918mC、2450mD、1893m標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:設(shè)兩燈對(duì)人眼的張角為θ,光學(xué)儀器的最小分辨角為當(dāng)θ≥θ0時(shí)人眼能分辨,其中θ=θ0為恰好能分辨,即而由幾何關(guān)系式中a——兩燈之間的距離;L——人與車之間的距離;D——人眼瞳孔直徑;λ——光波波長(zhǎng)。已知:a=1.0m,D=3.0mm,λ=500×10-9m。將其代入θ=θ0中,得故正確答案為B。47、為了測(cè)定某一光柵的光柵常數(shù),用波長(zhǎng)λ=632.8nm的單色平行光垂直照射光柵,已知第一級(jí)明條紋出現(xiàn)在30。的方向上,則此光柵的光柵常數(shù)為()。A、1.03×10-6mB、2.65×10-5mC、1.27×10-6mD、3.87×10-4m標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)光柵公式(a+b)sinφ=kλ可得光柵常數(shù)已知:將其代入上式得(a+b)=2×632.8×10-9m=1.27×10-6m故正確答案為C。48、一衍射光柵,用波長(zhǎng)為λ的單色平行光垂直照射,在屏上只能出現(xiàn)零級(jí)和一級(jí)主極大,欲使屏幕上出現(xiàn)更高級(jí)次的主極大,則應(yīng)該()。A、將光柵向靠近屏幕的方向移動(dòng)B、將光柵向遠(yuǎn)離屏幕的方向移動(dòng)C、換一個(gè)光柵常數(shù)較小的光柵D、換一個(gè)光柵常數(shù)較大的光柵標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識(shí)點(diǎn)解析:根據(jù)光柵公式:(a+b)simφ=kλ,式中衍射角φ最大只能取此時(shí)sinφ=±1,故有:(a+b)=kλ??梢?jiàn),對(duì)于波長(zhǎng)λ一定的入射光,屏幕上要出現(xiàn)更高級(jí)次的主極大(即k大),只有使光柵常數(shù)(a+b)變大,所以答案D是正確的。49、一衍射光柵,每厘米內(nèi)有250條透光縫,每條透光縫寬為a=1.0×10-3cm,則在單縫衍射中央明條紋寬度內(nèi),出現(xiàn)的主極大條紋數(shù)目為()。A、3條B、7條C、5條D、1條標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識(shí)點(diǎn)解析:光柵常數(shù)a=1.0×10-3cm,單縫中央條紋寬度對(duì)應(yīng)的φ角為asinφ=kλ,(k=±1)(2-19)光柵的主極大條紋的φ’角為(a+b)sintφ’=k’λ(2—20)根據(jù)題意,當(dāng)φ’=φ時(shí),其k’級(jí)主極大恰好落在單縫的第一暗紋上。第4級(jí)主極大與單縫第一暗紋重合,即左右各3條主極大加上中央主極大共7條落在單縫中央明
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