2013秋大学物理期末考题(大物I).doc

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1、得分签字一、填空（共40分）1.（本题4分）容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体，其分子热运动的平均自由程为，平均碰撞频率为，若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍，则此时分子平均自由程=____________和平均碰撞频率=_____________。2.（本题4分）如图所示为一平面简谐波在t=2s时刻的波形图，该简谐波的表达式是_________________________；P处质点的振动方程是________________________．（该波的振幅A、波速u与波长l为已知量）

2、1123.（本题4分）如图所示，媒质1和媒质2交界面相互平行。一束自然光由媒质1以角入射。若1、2交界面的反射光为完全线偏振光，则图中媒质2上表面处的折射角_________________；媒质2下表面处的反射光_________________(“是”或“不是”)线偏振光。4.（本题3分）菲涅耳以______________________________观点发展了惠更斯原理，从而得到了惠更斯—菲涅耳原理。5.（本题3分）若某种理想气体分子的方均根速率m/s，气体压强为p=7×104Pa，则

3、该气体的密度为r＝_______________。6.（本题3分）如右图所示，一非偏振光垂直投射在由方解石晶体切割出来的晶片上，光轴在图面内用虚线表示。请用惠更斯作图法，在附图中画出晶体中o光、e光的传播方向，并标明其振动（电矢量）方向。7.（本题3分）锂原子中含有3个电子，电子的量子态可用四个量子数来描述，若已知基态下一个电子的量子态为，则其余两个电子的量子态分别为________________和_______________。8.（本题3分）量子力学中，动量、动能以及能量的一维分量算符形式

4、在坐标空间中可以分别表示为______；_______；__________。9.（本题3分）量子力学中的隧道效应是指_________________________________________________________________________________________________________．这种效应是微观粒子_____________________________的表现．10.（本题3分）波长为400nm的平面光波朝x轴正向传播．若波长的相对不确定量Dl/

5、l=10-6，则光子动量数值的不确定量Dpx=_________________________________，而光子坐标的最小不确定量Dx=__________________________．（普朗克常量h≈6.63×10-34J·s）11.（本题2分）钴(Z=27)有两个电子在4s态，没有其它n≥4的电子，则在3d态的电子可有____________个．12.（本题3分）当照射光的波长从400nm变到300nm时，光强不变，对同一金属，在光电效应实验中，波长变化后的截止电压与之前的截止

6、电压之差为______________；变化后的饱和光电流与之前的饱和光电流之比为_____________。（普朗克常量；电子电荷）13.（本题2分）在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长变到原来的1/3，则其辐射出射度增大为原来的__________倍。二、计算题（共60分）得分签字14.（本题6分）空气空气用波长为l1的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得中央暗斑外第1和第4暗环半径之差为l1，而用未知单色光垂直照射时，测得第1和第4暗环半径之差为l2，求未知单色光的波长l2。（已知平凸

7、透镜与平板玻璃为同种材料）得分签字15.（本题10分）在杨氏双缝干涉实验中,D=2m,d=0.55mm,用波长为l=550nm的单色光垂直照射双缝。(1)求原点O(零级明条纹所在处)上方的第四级明条纹的坐标x。s1s2dOxD(2)如果用厚度h=1.1×10-2mm，折射率n=1.5的透明薄膜覆盖s1缝后面，求上述第四级明条纹的坐标x'。得分签字16.（本题8分）已知氢原子基态下的电子的归一化径向波函数为，其中为玻尔半径，求电子径向概率最大的位置。得分签字17.（本题8分）静止质量为m的电子被电

8、势差为U的电场加速，如果考虑相对论效应，求其德布罗意波长。得分签字18.（本题10分）一定温度下，由N个粒子组成的理想气体系统，其分子速率分布如图所示．(1)试用N与表示a的值．(2)试求速率在1.5～2.0之间的分子数目．(3)试求分子的平均速率．得分签字19.（本题10分）1mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为,a点的温度为T0。(1)试以T0,普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。(2)求此循环的效率。得分签字20.（本题8分）理想气