1、注册环保师公共基础知识-物理学(一)及答案解析(总分:57.00,做题时间:90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数:57,分数:57.00)1.单色光从空气中进入水中,下列哪一种说法是正确的U /U。 A. 波长变短,光速变慢 B. 波长不变,频率变大 C. 频率不变,光速不变 D. 波长不变,频率不变(分数:1.00)A.B.C.D.2.在容积 V=410-3m3的容器中,装有压强 P=5102Pa的理想气体,则容器中气体分子的平动动能总和为U /U。 A. 2J B. 3J C. 5J D. 9J(分数:1.00)A.B.C.D.3.波长为 的单色平行光垂直入射到单缝上,对应于衍射角为
2、30的方向上,若单缝处波振面可分为 3个半波带,则狭缝宽度 a等于U /U。 A. B. 1.5 C. 2 D. 3(分数:1.00)A.B.C.D.4.如图 2-27所示,理想气体卡诺循环过程中两条绝热线下的面积的大小(图中阴影部分),分别为 S1和S2,则两者的大小关系为U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.5.如图 2-20所示,当汽缸中活塞迅速向外移动从而使气体(即系统)膨胀时,气体所经历的过程( )。(分数:1.00)A.B.C.D.6.容器中贮有 1mol的理想气体,温度 t=27,则分子平均平动动能的总和为U /U。 A. 3430.0J B. 3739.8J C. 249
3、2.0J D. 6322.5J(分数:1.00)A.B.C.D.7.已知驻波的表达式为 y=0.2cos(x)cos(4t)(SI),则节点的位置是U /U。 (分数:1.00)A.B.C.D.8.一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后,其内能均由 E1变化到 E2,在上述三过程中,则气体的U /U。 A. 温度变化相同吸热相同 B. 温度变化相同吸热不同 C. 温度变化不同吸热相同 D. 温度变化不同吸热不同(分数:1.00)A.B.C.D.9.如图所示,试判定理想气体在 P-V图上平衡态 a和 b的温度高低( )。(分数:1.00)A.B.C.D.10.如图 2-4所示,图(a)
4、图(b)、图(c)各表示连接在一起两个循环过程,其中图(c)是两个半径相等的圆构成的两个循环过程,图(a)和图(b)则为半径不等的两个圆构成的两个循环过程,那么( )。(分数:1.00)A.B.C.D.11.用波长为 =550nm 的单色光垂直入射于光栅常量为 210-4cm的平面衍射光栅上,在屏上可能观察到光谱线的最大级次为U /U。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5(分数:1.00)A.B.C.D.12.真空中波长为 的单色光,在折射率为 n的均匀介质中自点 A传播到点 B,若 A、B 两点相位差为3,则两点的光程为U /U。 (A) 1.5 (B) 1.5n (C) 3 (D)
5、分数:1.00)A.B.C.D.13.如图 2-31所示,图(a)表示一平面简谐波在 t=0时刻的波形图,图(b)表示某一质元作简谐振动时的振动曲线,则图(b)的初相与图(a)中 x=0处质元的初相分别为U /U。 (分数:1.00)A.B.C.D.14.在标准状态下的 1.610-2kg的氧气,经过等压过程从外界吸收热量 300J,则内能的变化为( )。 A. 2.143J B. 21.43J C. 214.3J D. 2143J(分数:1.00)A.B.C.D.15.平行单色光垂直入射于光栅上,当光栅常量为(a+b)下列哪种情况时,k=3,6,9等级次的衍射明条纹(主极大)不出现U /U
6、 A. a+b=2a B. a+b=3a C. a+b=4a D. a+b=5a(分数:1.00)A.B.C.D.16.某种透明介质对于空气的临界角(指全反射)等于 45,光从空气中射向此介质时的起偏角(即布儒斯特角)为U /U。 A. 35.3 B. 40.9 C. 45 D. 54.7(分数:1.00)A.B.C.D.17.1mol单原子分子理想气体从状态,经一准静态过程变化到状态,如果不知道是什么气体,也不知道经历什么过程,但、两状态的压强、体积和温度都已知,则可求出U /U。 A. 气体所做的功 B. 气体内能的增量 C. 气体传递的热量 D. 气体的总质量(分数:1.00)A.B.
7、C.D.18.根据热力学第二定律判定,下面那一种说法是正确的U /U。 A. 一条等温线和一条绝热线可以有两个交点 B. 一条等温线和两条绝热线可以构成一个循环 C. 两条等温线和一条绝热线可以构成一个循环 D. 一条等温线和一条绝热线不可能有两个交点(分数:1.00)A.B.C.D.19.已知一列平面简谐波沿 Ox轴正向传播,波速 u=400ms-1,频率 v=20Hz,t=0 时刻的波形曲线如图 2-30所示,则波动表达式为U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.20.单色平行光垂直照射在薄膜上,经上、下两表面反射的两束光在薄膜上表面发生干涉,如图 2-36所示。若薄膜的厚度为 e,且
8、 n1n 2n 3, 1为入射光在 n1中的波长,则两束反射光的光程差为U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.21.等量同种理想气体,从同一初始状态,分别经历等压、等体和绝热过程后,它们的内能增量相同,则在这三个过程中,气体的U /U。 A. 温度变化相同,吸热也相等 B. 温度变化不同,吸热也不等 C. 温度变化相同,吸热不相等 D. 温度变化不同,吸热相等(分数:1.00)A.B.C.D.22.单缝缝宽 a=0.10mm,在缝后放一焦距为 50cm的会聚透镜,用波长为 =546nm 的绿光垂直入射到单缝上,则位于透镜焦平面处屏上的中央明条纹的宽度为U /U。 A. 5.4610-3
9、B. 5.4610-4 C. 6.5410-3 D. 6.5410-4(分数:1.00)A.B.C.D.23.一列波的波线上同一质元先后振动的时问差为 0.125s,若频率 v=2Hz,则该质元与这段时间内振动的相位差为U /U。 (分数:1.00)A.B.C.D.24.若在某个过程中,一定量的理想气体的内能 E随压强 P的变化关系为一直线(其延长线过 E-P图 2-2中坐标原点 O),则该过程为U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.25.在双缝干涉实验中,若单色线光源 S到双缝 S1、S 2的距离相等,观察屏上中央明条纹位于图 2-15(A)中 O处。现将线光源 S平行于双缝 S1、S
10、 2连线方向向下作微小位移到 S处,则( )。(分数:1.00)A.B.C.D.26.如图 2-7所示,一定量的理想气体经历 acb过程中吸热 200J,若系统经历 acbda过程,则吸热为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.27.在室温 27下,氦和氢中的声速是U /U。 A. 1.02103ms-1,1.3210 3ms-1 B. 1.02102ms-1,1.3210 2ms-1 C. 1.02104ms-1,1.3210 4ms-1 D. 1.02ms-1,13.2ms -1(分数:1.00)A.B.C.D.28.f(v)为麦克斯韦速率分布函数,那么, (分数:1.00)A.B.C
11、D.29.根据热力学第二定律,判断下述那一个说法是正确的U /U。 A. 功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功 B. 热量可以从高温物体传递到低温物体,但不能从低温物体传递到高温物体 C. 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 D. 一切自发过程都是不可逆的(分数:1.00)A.B.C.D.30.1mol的双原子分子理想气体,从状态 a沿 P-V图所示的直线变化到状态 b,则此过程中U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.31.下列说法中正确的是U /U。 A. 物体的温度越高,则热量愈多 B. 物体在一定状态下,具有一定的热量 C. 物体的温度愈高,则其内能愈大 D. 物体的内能
12、愈大,则具有的热量愈多(分数:1.00)A.B.C.D.32.如图 2-9(a)所示一定量的理想气体经历一循环过程,此过程在 V-T图中用图线 abca 表示,则该气体在循环过程中吸收放热的情况是U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.33.一定量的理想气体,在温度不变的情况下,当压强降低时,分子的平均碰撞次数 Z和平均自由程的变化情况是( )。 (A) 和 都增大 (B) 和 都减小 (C) 减小而增大 (D) 增大而 (分数:1.00)A.B.C.D.34.在波长为 的驻波中,两个相邻波节(静止不动的位置)之间的距离为U /U。 (分数:1.00)A.B.C.D.35.一平面简谐波波动
13、表达式为 (分数:1.00)A.B.C.D.36.一平面简谐波,沿 x轴负方向传播,角频率为 ,波速为 u,设 时刻的波形曲线如图 2-33(a)所示,则该波的表达式为U /U。 (分数:1.00)A.B.C.D.37.关于可逆过程和不可逆过程的判断,其中正确的是U /U。(1)可逆热力学过程一定是准静态过程;(2)准静态过程一定是可逆过程;(3)不可逆过程就是不能相反方向进行的过程;(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。 A. (1),(2),(3) B. (1),(2),(4) C. (2),(4) D. (1),(4)(分数:1.00)A.B.C.D.38.关于热力学第一定律有下述几种
14、说法:(1)热力学第一定律是能量转化和守恒定律在涉及热现象宏观过程中具体表述(2)热力学第一定律的表达式为 Q=E2-E1+A(3)第一类永动机是不可能实现的(4)热力学第一定律仅适用于理想气体和准静态过程以上说法正确的是U /U。 A. (1)(2)(3)(4) B. (1)(2)(3) C. (2)(3)(4) D. (1)(2)(4)(分数:1.00)A.B.C.D.39.一平面简谐波在弹性介质中传播,在介质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中U /U。 A. 它的动能转化为势能 B. 它的势能转化为动能 C. 它从相邻的一段质元获得能量,其能量逐渐增大 D. 质元把自己的能量传给相邻
15、的一段质元,其能量逐渐减小(分数:1.00)A.B.C.D.40.两个体积相同的容器中,分别贮有氮气和氢气,若它们的压强相同,以 E1和 E2分别表示氮气和氢气的内能,则U /U。 A. E1=E2 B. E1E 2 C. E1E 2 D.无法确定(分数:1.00)A.B.C.D.41.把一根很长的绳索(或弦线)拉成水平,用手握其一端,维持拉力不变,使绳端在垂直于绳(或弦)的方向上作简谐振动,则( )。 A. 振动的频率越高,波长越长 B. 振动的频率越低,波长越长 C. 振动的频率越高,波速越大 D. 振动的频率越低,波速越大(分数:1.00)A.B.C.D.42.某种理想气体分子的麦克斯韦
16、速率分布曲线如图 2-18所示,图中 A、B 两部分面积相等,则 v0表示U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.43.根据惠更斯一菲湟耳原理,若已知光在某时刻的波阵而为 S,则 S的前方某点 P的光强度取决于波阵而 S上所有面积元发生的子波传到 P点的U /U。 A. 光强之和 B. 振动振幅之和 C. 振动的相干叠加 D. 振动振幅之和的平方(分数:1.00)A.B.C.D.44.如图 2-29所示,一平面简谐波沿 Ox轴正向传播,若某一时刻 P1的相位为 6,经 后与 P1点相距 的 P2点的相位是U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.45.在双缝干涉实验中,光的波长 =600
17、mm(1mm=10 -9m),双缝间距 d=2mm,双缝与屏的间距 D=300cm。在屏上形成的干涉图样的明条纹宽度为U /U。 A. 4.5mm B. 0.9mm C. 3.1mm D. 1.2mm(分数:1.00)A.B.C.D.46.一平面简谐波沿 x轴负方向传播,其振幅 A=0.01m,频率 v=550Hz,波速 u=330ms-1。若 t=0时,坐标原点 O处质元达到负的最大位移,则该波的表达式为U /U。 A. y=0.01cos2(550t+1.67x)+ B. y=0.01cos2(550t-1.67x)+ C. y=0.01cos2(550t+1.67x)- D. y=0.0
18、1cos2(550t-1.67x)-(分数:1.00)A.B.C.D.47.设一半面简谐波表达式为y=2cos(0.5t-200x)则该波的振幅(cm)、频率 v(Hz)、波速 u(cms-1)依次为U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.48.同上题,则 A、B 两点的几何路程为( )。 (A) 1.5 (B) 1.5n (C) 3 (D) (分数:1.00)A.B.C.D.49.一横波沿 Ox轴负方向传播,若 t时刻波形曲线如图 2-35所示,则在 时刻(T 为周期)x 轴上1,2,3 三点的振动位移分别是( )。(分数:1.00)A.B.C.D.50.波长范围为 0.0950.140
19、nm 的 X射线照射于某晶体上,入射 X光与品面之间的夹角(即掠射角)=30,如图 2-39所示,此晶面问的间距为 d=0.275nm,则 X射线对这晶面能产生强反射的波长是U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.51.迈克耳孙干涉仪可用来测量单色光的波长,当平面镜移动距离d=0.3220mm 时,测得某单色光的干涉条纹移过 1204条,则单色光的波长为U /U。 A. 589nm B. 535nm C. 600nm D. 550nm(分数:1.00)A.B.C.D.52.对某种理想气体来说,只要温度 T发生变化,则U /U。 (A) 分子平均速率 一定改变 (B) 分子数密度 n一定改变
20、 (C) 分子平均碰撞频率 一定改变 (D) 分子平均自由程 (分数:1.00)A.B.C.D.53.一容器内贮有三种理想气体,处于平衡状态,a 种气体的分子数密度为 n1,产生的压强为 P1,b 种和c种气体的分子数密度分别为 2n1和 3n1,则混合气体的压强 P为U /U。 A. 3P1 B. 4P1 C. 5P1 D. 6P1(分数:1.00)A.B.C.D.54.如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图 2-10中 abcda增大为 abcda,那么循环 abcda与abcda所做的净功和热机效率变化的情况是U /U。(分数:1.00)A.B.C.D.55.关于热力学温度的意义,有下列
21、几种说法:(1)气体的温度是分子的平均平动动能的量度(2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义(3)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同(4)从微观上分析,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度以上说法其中正确的是U /U。 A. (1)(2)(4) B. (1)(2)(3) C. (2)(3)(4) D. (1)(3)(4)(分数:1.00)A.B.C.D.56.一定量的理想气体贮于容器中,则该气体分子热运动的平均自由程 (分数:1.00)A.B.C.D.57.4mol的多原子理想气体,当温度为 T时,其内能为U /U。 A. 12RT B. 10RT C. 12RT
22、 D. 10RT(分数:1.00)A.B.C.D.注册环保师公共基础知识-物理学(一)答案解析(总分:57.00,做题时间:90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数:57,分数:57.00)1.单色光从空气中进入水中,下列哪一种说法是正确的U /U。 A. 波长变短,光速变慢 B. 波长不变,频率变大 C. 频率不变,光速不变 D. 波长不变,频率不变(分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 光在真空中的速度 c与进入某种介质中的速度 v之比,称为该介质的折射率*,可知光进入水中,由于 n 水 =1.330,光速变小。频率 v由光源性质决定,而与介质性质无关,其波长则因介质不同而异。在折
23、射率为 n介质中,单色光的波长为*,由于空气的折射率近似为 1.0,而其他介质的折射率均大于 1.0,故波长变短,所以选(A)。2.在容积 V=410-3m3的容器中,装有压强 P=5102Pa的理想气体,则容器中气体分子的平动动能总和为U /U。 A. 2J B. 3J C. 5J D. 9J(分数:1.00)A.B. C.D.解析:由状态方程和内能公式可得*,平动自由度 i=3,代入题设数据,E=3J,选(B)。3.波长为 的单色平行光垂直入射到单缝上,对应于衍射角为 30的方向上,若单缝处波振面可分为 3个半波带,则狭缝宽度 a等于U /U。 A. B. 1.5 C. 2 D. 3(分数
24、1.00)A.B.C.D. 解析:垂直照射在单缝上的单色平行光,发生衍射现象,衍射角为 ,则这束光的边缘(单缝边缘)两条光线之间的最大光程差为 asin,a 为缝的宽度。按题设,*,则有*,所以选(D)。4.如图 2-27所示,理想气体卡诺循环过程中两条绝热线下的面积的大小(图中阴影部分),分别为 S1和S2,则两者的大小关系为U /U。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:面积 S1表示绝热膨胀过程系统对外界所做功,面积 S2表示绝热压缩过程对系统所做的功。绝热膨胀过程,Q=0,系统对外界所做的功等于系统内能的减少,则有 A=-E=*。绝热压缩过程,Q=0,外界对系统所做的功等于系统内
25、能的增加,则有-A=E=*。比较两式可知,膨胀过程对外界做功与压缩过程对外界系统做的功在数值上相等,有 S1=S2,故选(B)。5.如图 2-20所示,当汽缸中活塞迅速向外移动从而使气体(即系统)膨胀时,气体所经历的过程( )。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:汽缸中活塞迅速地外移,则活塞附近和远离活塞处的压强就会有很大差异,气体内部便会出现压强的不均匀性,而且剧烈运动的气流和涡旋,还会生成气体各部分温度的差异,而使原来的平衡态被破坏。由于过程不断迅速进行,新的平衡态难以建立,所以气体的迅速膨胀过程是一个非静态过程或非平衡过程。在热力学中,具有重要意义的是准静态过程。所谓准静态过程是,
26、在这一过程进行中的每一时刻,系统的状态都无限接近于平衡态,因而可作为平衡态处理。气体的平衡态在 P-V图上用一个点表示,气体的准静态过程(平衡过程)在 P-V图上可用一条曲线表示,所以选(C)。6.容器中贮有 1mol的理想气体,温度 t=27,则分子平均平动动能的总和为U /U。 A. 3430.0J B. 3739.8J C. 2492.0J D. 6322.5J(分数:1.00)A.B. C.D.解析:一个气体分子的平均平动动能为*,1mol 理想气体的分子数为 NA(阿伏伽德罗常数),即NA=6.02210-23mol-1,所以,1mol 气体分子平均平动动能的总和为*,即 6.022
27、10-23mol-11.3810-23JK-1300K=3739.8J,故选(B)。7.已知驻波的表达式为 y=0.2cos(x)cos(4t)(SI),则节点的位置是U /U。 (分数:1.00)A.B. C.D.解析:按题意,形成波节的位置,取决于|cosx|=0,即*,式中 k=0,1,2,所以*,故选(B)。8.一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后,其内能均由 E1变化到 E2,在上述三过程中,则气体的U /U。 A. 温度变化相同吸热相同 B. 温度变化相同吸热不同 C. 温度变化不同吸热相同 D. 温度变化不同吸热不同(分数:1.00)A.B. C.D.解析:根据热力学
28、第一定律,一定量理想气体的内能变化相同即温度变化相同,而等压、等体和绝热三个过程对外做功不同,所以吸热也不同,故选(B)。9.如图所示,试判定理想气体在 P-V图上平衡态 a和 b的温度高低( )。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 一定量的理想气体在 P-V图(或 P-T图、V-T 图)上任一点都对应着一个平衡态,表示压强和体积已确定。根据理想气体状态方程*,式中 m为气体质量,M 为该气体的摩尔质量(有的教材中用 表示),R 为普适气体常量。由方程可知,P,V 已确定,则气体的温度 T也就确定。按题意,P-V 图中 Va=Vb(等体),P aP b,所以 TaT b,故选(B)
29、10.如图 2-4所示,图(a)、图(b)、图(c)各表示连接在一起两个循环过程,其中图(c)是两个半径相等的圆构成的两个循环过程,图(a)和图(b)则为半径不等的两个圆构成的两个循环过程,那么( )。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 工作物质(例如汽缸中的气体)沿 P-V图上的闭合曲线完成的循环过程,循着顺时针转向进行,称为正循环。在一个正循环中,工作物质对外作出净功(为正功),其值等于闭合曲线所包围的面积。如果循环是沿着 P-V上闭合曲线按逆时针转向进行的,则成为逆循环,外界对工作物质作出净功(为负功),其值也等于闭合曲线所包围的面积。由上述分析,按题意,图(a)总净功为负
30、图(b)总净功为负,图(c)总净功为零,故选(C)。11.用波长为 =550nm 的单色光垂直入射于光栅常量为 210-4cm的平面衍射光栅上,在屏上可能观察到光谱线的最大级次为U /U。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5(分数:1.00)A.B. C.D.解析:按题意,在屏上可能观察到光谱线的最大级次,由光栅公式(a+b)sin=k,k=0,1,2。,可知,|sin|=1 时,有极大值走 kmax,即可能出现的光谱线级次为*。已知 =550nm=55010 -9m,(a+b)=210 -4cm=210-6m,代入上式,可得 kmax=36,k 只能取整数,故取 k=3,选(B)。12
31、真空中波长为 的单色光,在折射率为 n的均匀介质中自点 A传播到点 B,若 A、B 两点相位差为3,则两点的光程为U /U。 (A) 1.5 (B) 1.5n (C) 3 (D) (分数:1.00)A. B.C.D.解析:按题意,相位差 AB=3,则由相位差和光程差的关系,即*-nr B),可得*,因而光程*,所以选(A)。13.如图 2-31所示,图(a)表示一平面简谐波在 t=0时刻的波形图,图(b)表示某一质元作简谐振动时的振动曲线,则图(b)的初相与图(a)中 x=0处质元的初相分别为U /U。 (分数:1.00)A.B.C.D. 解析:图 2-31(A)中 x=0处质元在 t=0时
32、刻向 y轴负方向运动,其旋转矢量如图 2-31(c)所示,初相为*;图 2-31(b)中质点在 t=0时刻向 y轴正方向运动,其旋转矢量如图 2-31(d)所示,初相为*,故选(D)。14.在标准状态下的 1.610-2kg的氧气,经过等压过程从外界吸收热量 300J,则内能的变化为( )。 A. 2.143J B. 21.43J C. 214.3J D. 2143J(分数:1.00)A.B.C. D.解析:根据内能公式*,再由等压过程吸收的热量*(T 2-T1),两式联立消去(T 2-T1),并代入数据得*,故选(C)。15.平行单色光垂直入射于光栅上,当光栅常量为(a+b)下列哪种情况时,
33、k=3,6,9等级次的衍射明条纹(主极大)不出现U /U。 A. a+b=2a B. a+b=3a C. a+b=4a D. a+b=5a(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 由光栅公式(a+6)sin=k,k=0,1,2,当衍射角 满足上式时,应出现明条纹,但如果 角同时又满足单缝衍射暗条纹条件,即*,2,则从每个狭缝射出的光由于单缝自身的衍射而自行抵消,形成暗条纹。尽管 角满足光栅干涉加强条件,但是暗条纹干涉加强的记过仍为暗条纹。因此 角同时满足上述两式时,在屏上不出现由于单缝衍射效应而失去级明条纹,这就是光栅缺级现象。将上述两式消去 ,可得缺级的条件为*,若*为整数,当*时,得
34、缺级级次为k=3k=3,6,9,所以选(B)。16.某种透明介质对于空气的临界角(指全反射)等于 45,光从空气中射向此介质时的起偏角(即布儒斯特角)为U /U。 A. 35.3 B. 40.9 C. 45 D. 54.7(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:设透明介质的折射率为 n,空气的折射率为 n 空 。按题意,全反射现象的临界角 A,由折射定律可得*,由布儒斯特定律有*,所以*=*,故选(D)。17.1mol单原子分子理想气体从状态,经一准静态过程变化到状态,如果不知道是什么气体,也不知道经历什么过程,但、两状态的压强、体积和温度都已知,则可求出U /U。 A. 气体所做的功 B.
35、 气体内能的增量 C. 气体传递的热量 D. 气体的总质量(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 内能是状态量,而热量和功是过程量,按题意,一定量的理想气体由态经准静态过程到态,状态(P 1,V 1,T 1)和状态(P 2,V 2,T 2)确定后,对应态内能有一个数值,对应态内能有另一数值,即系统的内能是状态的单值函数。系统内能的改变完全取决于系统的始末状态,与过程无关,故选(B)。解题关键 对一定量的理想气体来说,其内能仅仅是温度的单值函数,即*T(其中 Cv是气体的定体摩尔热容);而内能的增量为*,只与温度的增量T=(T 2-T1)有关,而与系统所经历的过程无关。因此可借助等体过程
36、的内能增量公式来计算理想气体在其他过程中的内能增量。18.根据热力学第二定律判定,下面那一种说法是正确的U /U。 A. 一条等温线和一条绝热线可以有两个交点 B. 一条等温线和两条绝热线可以构成一个循环 C. 两条等温线和一条绝热线可以构成一个循环 D. 一条等温线和一条绝热线不可能有两个交点(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:(A)可用反证法证明:设一条等温线与一条绝热线两次相交,则两条线可构成一个单热源循环,如图 2-42昕示,存循环讨稗中,系统从单一热源吸热,全部用来对外做功,功的大小即为等温线和绝热线所包围的面积,循环结束后,系统(气体)的状态没有任何变化。总的效果是系统从单一
37、热源吸热全部用来对外做功而未引起其他任何变化。但是热力学第二定律开尔文说法表明,不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不引起其他变化。因此假设的结果违反了热力学第二定律。 * (B)同(A)一样用反证法,设一条等温线与两条绝热线可构成一个单热源循环,通过一条等温线,系统从热源吸热完成循环对外做功。总的效果,也违反了热力学第二定律。由此可知,两条绝热线不可能相交。 (C)两条等温线不可能相交,每一条绝热线与等温线又只能相交一次,所以,两条等温线和一条绝热线不能构成一个循环。 (D)正确,所以选(D)。19.已知一列平面简谐波沿 Ox轴正向传播,波速 u=400ms-1,频率 v=20H
38、z,t=0 时刻的波形曲线如图 2-30所示,则波动表达式为U /U。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:由波形曲线可知,振幅 A=0.1m,角频率(又称圆频率)=2v=40s-1,波沿 Ox轴正方向传播,所以在 t=0时刻,O 点处质元向 y轴负方向运动,作旋转矢量可得*(为什么呢?),所以选(C)。20.单色平行光垂直照射在薄膜上,经上、下两表面反射的两束光在薄膜上表面发生干涉,如图 2-36所示。若薄膜的厚度为 e,且 n1n 2n 3, 1为入射光在 n1中的波长,则两束反射光的光程差为U /U。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:反射光 2在薄膜中经过 2e的路程,其光程
39、为 2n2e,按题设 n1n 2n 3,薄膜 n2相对于 n1为光密介质,在薄膜上表面反射光有半波损失,即*,所以反射光 2与反射光 1的光程差为*,故选(D)。21.等量同种理想气体,从同一初始状态,分别经历等压、等体和绝热过程后,它们的内能增量相同,则在这三个过程中,气体的U /U。 A. 温度变化相同,吸热也相等 B. 温度变化不同,吸热也不等 C. 温度变化相同,吸热不相等 D. 温度变化不同,吸热相等(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 按题意,对一定量的理想气体而言,内能仅是温度 T的单值函数。在等压、等体和绝热过程中,内能的增量皆为*,对等量同种理想气体来说,*,C V
40、皆相同,所以内能增量相同,温度变化(T2-T1)皆相同。但是吸热则不同,由于等压、等容和绝热过程中吸热分别为*和 Q 绝 =0,故选(C)。22.单缝缝宽 a=0.10mm,在缝后放一焦距为 50cm的会聚透镜,用波长为 =546nm 的绿光垂直入射到单缝上,则位于透镜焦平面处屏上的中央明条纹的宽度为U /U。 A. 5.4610-3 B. 5.4610-4 C. 6.5410-3 D. 6.5410-4(分数:1.00)A. B.C.D.解析:中央明条纹的宽度是 k=1的暗条纹中心之间的距离,单缝衍射的暗条纹条件为 asin=k。取屏上中心为坐标原点,第一级暗条纹的位置为 x1,由于角很小
41、故有近似关系式*, 1为第一级暗条纹中心对应的衍射角,中央明条纹的宽度为 S0,则有*,所以选(A)。23.一列波的波线上同一质元先后振动的时问差为 0.125s,若频率 v=2Hz,则该质元与这段时间内振动的相位差为U /U。 (分数:1.00)A. B.C.D.解析:同一振动在两个时刻 t1和 t2的相位差*由上式可得*而t=0.125s,v=2Hz,则相位差*故选(A)。24.若在某个过程中,一定量的理想气体的内能 E随压强 P的变化关系为一直线(其延长线过 E-P图 2-2中坐标原点 O),则该过程为U /U。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 一定量的理想气体内能*只是
42、温度 T的单值函数,即 E=f(T)。按上题的分析过程,由于过程线通过坐标原点 O,所以理想气体的温度与压强成正比例,再由气体状态方程可得*,可得容积不变,故选(C)。25.在双缝干涉实验中,若单色线光源 S到双缝 S1、S 2的距离相等,观察屏上中央明条纹位于图 2-15(A)中 O处。现将线光源 S平行于双缝 S1、S 2连线方向向下作微小位移到 S处,则( )。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 缝光源 S上、下移动,屏上干涉条纹整体上、下移动,其关键在于观察中央明条纹在屏上向哪一方向移动,而中央明条纹的位置就是两相干光的光程差为零时所对应的位置。如图 2-15(b)所示,当
43、缝光源 S下移到 S处时,中央明条纹移到 O位置,由光程差=0 这一条件决定。对 O点,有(R 1+r1)+(R2+r2)=0,或 R1-R2=r2-r1,由于缝光源向下平移 R1R 2,要保持上式成立,必须 r2r 1,即干涉条纹整体向上移,中央明条纹上移到 O位置。条纹的间距(即相邻两条明或暗纹中心线间的距离即为明(暗)纹的宽度)x 取决于 S1和 S2之间的距离 d,它们到屏的距离 D,以及波长 ,即*,由于 D和 d不变,条纹间距不变,所以选(B)。26.如图 2-7所示,一定量的理想气体经历 acb过程中吸热 200J,若系统经历 acbda过程,则吸热为( )。(分数:1.00)A
44、B.C.D. 解析:解析 由图 2-7可知 acbda是一个循环过程(逆循环),系统经历一个循环过程内能的变化为零,根据热力学第一定律,循环系统的净吸热即为外界对系统所做的净功,为了求得该循环过程所做的功,可把 acbda循环过程分成 acb、bd 及 da三个过程来分析。由图 2-7中的数据可知,状态 a和状态 b有 PaVa=PbVb则两状态温度相同,即 Ta=Tb,故 acb过程内能的变化E acb=0,由热力学第一定律可得系统对外界做功为 Aacb=Qacb-E acb=Qacb=200J。在等体过程 bd和等压过程 da中气体做功为:Abd=0,*在循环过程 acbda中系统所做的
45、总功 A=Aacb+Abd+Ada=-1000J,负号表示外界对系统做功。由热力学第一定律可得,系统在一次循环中吸收的总热量为 Q=A=-1000J,负号表示在该循环中总效果是放热,故选(D)。27.在室温 27下,氦和氢中的声速是U /U。 A. 1.02103ms-1,1.3210 3ms-1 B. 1.02102ms-1,1.3210 2ms-1 C. 1.02104ms-1,1.3210 4ms-1 D. 1.02ms-1,13.2ms -1(分数:1.00)A. B.C.D.解析:已知理想气体中声速公式为*,M 为气体的摩尔质量,氦为单原子气体 =1.67,氢为双原子气体=1.41。代入声速公式可得*=*,*,所以选(A)。28.f(v)为麦克斯韦速率分布函数,那么, (分数:1.00)A.B. C.D.解析:根据*,可列出*,表示气体在平衡状态下,分子的速率在有限速率区间 v1v 2内的分子数占总分子数的百分比,或分子分布在该 v1v 2有限速率区间的概率。如图 2-41所示曲线下 v1到 v2范围内斜面的面积。因此速率分布曲线下面的面积代表分布在 v=0到 v=整个速率范围内的相对分子数全部百分比之和,此和等于