单项选择题1. 在标准状态下,当氢气和氦气的压强与体积都相等时,氢气和氦气的内能之比为:______
A.
B.
C.
D.
A B C D
A
[考点] 热学
[解析] 由
,注意到氢为双原子分子,氦为单原子分子,即i(H
2)=5,i(He)=3,又p(H
2)=p(He),V(H
2)=V(He),故
2. 有两种理想气体,第一种的压强为p
1,体积为V
1,温度为T
1,总质量为M
1,摩尔质量为μ
1;第二种的压强为p
2,体积为V
2,温度为T
2,总质量为M
2,摩尔质量为μ
2。当V
1=V
2,T
1=T
2,M
1=M
2时,则
:______
A.
B.
C.
D.
A B C D
D
[考点] 热学
[解析] 理想气体状态方程
,因为V
1=V
2,T
1=T
2,M
1=M
2,所以
3. 假定氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的:______
A.4倍
B.2倍
C.
D.
A B C D
B
[考点] 热学
[解析]
氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,T
O=2T
O2
4. 容积恒定的容器内盛有一定量的某种理想气体,分子的平均自由程为
,平均碰撞频率为
,若气体的温度降低为原来的
倍,则此时分子的平均自由程
和平均碰撞频率
为:______
A.
B.
C.
D.
A B C D
B
[考点] 热学
[解析] 气体分子的平均碰撞频率
平均自由程
。
5. 一定量的理想气体由a状态经过一过程到达b状态,吸热为335J,系统对外做功126J;若系统经过另一过程由a状态到达b状态,系统对外做功42J,则过程中传入系统的热量为:______
A B C D
C
[考点] 热学
[解析] 两过程都是由a状态到达b状态,内能是状态量,内能增量
相同。
由热力学第一定律Q=(E
2-E
1)+W=ΔE+W,有Q
1-W
1=Q
2-W
2,即335-126=Q
2-42,可得Q
2=251J。
7. 一定量的理想气体,经过等体过程,温度增量ΔT,内能变化ΔE
1,吸收热量Q
1;若经过等压过程,温度增量也为ΔT,内能变化ΔE
2,吸收热量Q
2,则一定是:______
- A.ΔE2=ΔE1,Q2>Q1
- B.ΔE2=ΔE1,Q2<Q1
- C.ΔE2>ΔE1,Q2>Q1
- D.ΔE2<ΔE1,Q2<Q1
A B C D
A
[考点] 热学
[解析] 两过程温度增量均为ΔT,内能增量
相同,即ΔE
2=ΔE
1。
由热力学第一定律,等体过程不做功,W
1=0,
对于等压过程,
,所以Q
2>Q
1。
8. 有1mol刚性双原子分子理想气体,在等压过程中对外做功W,则其温度变化ΔT为:______
A.
B.
C.
D.
A B C D
B
[考点] 热学
[解析] 等压过程由
9. 一定量理想气体由初态(p
1,V
1,T
1)经等温膨胀到达终态(p
2,V
2,T
1),则气体吸收的热量Q为:______
A.
B.
C.
D.
A B C D
A
[考点] 热学
[解析] 等温过程ΔE=0,吸收的热量等于对外做功,
10. 一平面简谐波沿x轴正方向传播.振幅A=0.02m,周期T=0.5s,波长λ=100m,原点处质元的初相位φ=0,则波动方程的表达式为:______
A.
B.y=0.02cos2π(2t-0.01x)(SI)
C.
D.y=0.02cos2π(2t-100x)(SI)
A B C D
B
[考点] 波动学
[解析] 当初相位φ=0时,波动方程的表达式为
利用ω=2πν,
u=λν,波动方程可写为
令A=0.02m,T=0.5s,λ=100m,则得y=0.02cos2π(2t-0.01x)(SI)。
12. 已知平面简谐波的方程为y=Acos(Bt-Cx),式中A、B、C为正常数,此波的波长和波速分别为:______
A.
B.
C.
D.
A B C D
B
[考点] 波动学
[解析] 此题考查波动方程基本关系。
13. 一平面简谐波的波动方程为
t=0.25s时,处于平衡位置,且与坐标原点x=0最近的质元的位置是:______
A B C D
C
[考点] 波动学
[解析] 在t=0.25s时刻,处于平衡位置,y=0
由简谐波的波动方程
可知
则
,k=0,±1,±2,…
由此可得
当x=0时,k=4.5。所以k=4,x=1.25或k=5,x=-1.25时,与坐标原点x=0最近。
14. 一横波的波动方程是y=2×10
-2cos2π(10t-
)(SI),t=0.25s时,距离原点(x=0)处最近的波峰位置为:______
- A.±2.5m
- B.±7.5m
- C.±4.5m
- D.±5m
A B C D
A
[考点] 波动学
[解析] 所谓波峰,其纵坐标y=+2×10
-2m,亦即要求
=±2kπ;当t=0.25s时,
距原点最近的点取x=0,得k=2.5。则当k=2,x=2.5;k=3,x=-2.5。
15. 一平面简谐波的波动方程为y=2×10
-2cos2π(10t-
)(SI),对x=2.5m处的质元,在t=0.25s时,它的:______
- A.动能最大,势能最大
- B.动能最大,势能最小
- C.动能最小,势能最大
- D.动能最小,势能最小
A B C D
D
[考点] 波动学
[解析] 简谐波在弹性媒质中传播时媒质质元的能量不守恒,任一质元W
p=W
k,平衡位置时动能及势能均为最大,最大位移处动能及势能均为零。
将x=2.5m,t=0.25s代入波动方程y=2×10
-2cos2π(10×0.25-
)=0.02m,为波峰位置,动能及势能均为零。
16. 两人轻声谈话的声强级为40dB,热闹市场上噪声的声强级为80dB。市场上噪声的声强与轻声谈话的声强之比为:______
A B C D
D
[考点] 波动学
[解析] 声强级为
,其中I
0=10
-12W/m
2为测定基准,I的单位为B(贝尔)。轻声谈话的声强级为40dB(分贝),dB为B(贝尔)的1/10,即为4B(贝),则由
,得轻声谈话声强I
1=I
0×10
4W/m
2,同理可得热闹市场上声强I
2=I
0×10
8W/m
2,可知市场上噪声的声强与轻声谈话的声强之比
。
18. 波长为λ的单色光垂直照射在折射率为n的劈尖薄膜上,在由反射光形成的干涉条纹中,第五级明条纹与第三级明条纹所对应的薄膜厚度差为:______
A.
B.
C.
D.
A B C D
B
[考点] 光学
[解析] 相邻两条纹的厚度差为介质中的半个波长,第五级明条纹与第三级明条纹所对应的薄膜厚度差为
24. 波长λ=550nm(1nm=10
-9m)的单色光垂直入射于光栅常数为2×10
-4cm的平面衍射光栅上,可能观察到光谱线的最大级次为:______
A B C D
B
[考点] 光学
[解析] 光栅公式 dsinθ=±kλ (k=1,2,3,…)
在波长、光栅常数不变的情况下,要使k最大,sinθ必最大,取sinθ=1,此时,d=±kλ,
,取整后可得最大级次为3。
25. 两偏振片叠放在一起,欲使一束垂直入射的线偏振光经过两个偏振片后振动方向转过90°,且使出射光强尽可能大,则入射光的振动方向与前后两偏振片的偏振化方向夹角分别为:______
- A.45°和90°
- B.0°和90°
- C.30°和90°
- D.60°和90°
A B C D
A
[考点] 光学
[解析] 注意题目给定入射光为线偏振光,由马吕斯定律:
经过第一个偏振片后 I=I
0cos
2α
经过第二个偏振片后
出射光强最大
27. 一束自然光通过两块叠放在一起的偏振片,若两偏振片的偏振化方向间夹角由α
1转到α
2,则前后透射光强度之比为:______
A.
B.
C.
D.
A B C D
C
[考点] 光学
[解析] 此题考查马吕斯定律。
I=I
0cos
2α
光强为I
0的自然光通过第一个偏振片的光强为入射光强的一半,即
,通过第二个偏振片的光强为
,则:
28. 一束自然光从空气投射到玻璃板表面上,当折射角为30°时,反射光为完全偏振光,则此玻璃的折射率为:______
A.2
B.3
C.
D.
A B C D
D
[考点] 光学
[解析] 依据布儒斯特定律,折射角为30°时,入射角为60°,则
锰原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,锰所在的:(1)周期数为______;(2)族数为______。