2012年一级注册结构工程师考试普通物理考前冲刺(三)

发布时间:2012-07-25 共1页

考前冲刺(三)
一、单选题
1.在一密闭容器中,储有A、B、C三种处于平衡状态的理想气体,A种气体的分子数密度为n,它产生的压强为p,B种气体的分子数密度为2n,C种气体的分子数密度为3n,则混合气体的压强p为(  )。



 
正确答案:A 解题思路:【解析】设理想气体的分子数密度为,n、压强为P、温度为T,则理想气体状态方程可以写作P=nkT,式中k为玻耳兹曼常量。对于本题,A种气体的分子数密度为n,它产生的压强为P=nkT;B种气体的分子数密度为2n,它产生的压强为P=2nkT;C种气体的分子数密度为3n,它产生的压强为P=3nkT;则混合气体的压强P为P=P+P+p=6p;故选择答案A。
【点评】本题是为了考察理想气体状态的另一种书写形式P=nkT,该公式推导如下:设体积V的理想气体中有N个分子,每个分子的质量为m,则N个分子的质量为:m-N·m,1摩尔的理想气体的质量为M=NA·m,其中N=6.022×10mol,表示mol的气体所含的分子数,称为阿伏加德罗数。由理想气体状态方程:PV=(m/M)RT
得:

式中N/V是单位体积内的分子数;称为分子数密度,k=R/N是一个常量,称为玻耳兹曼常量,其值为:
k=R/N=8.31/6.022×10=1.38×10J·K因此,理想气体状态方程可以写作P=nkT。理想气体状态有多种书写形式,不同的书写形式可揭示在不同的状态下各量之间的关系,解题时要灵活应用。对于本题,可由P=nkT知,在一定的温度下:P∝n,由此便可迅速解题。
 
2.驻波中,有下列关系式,其中不正确的是(  )。



 
正确答案:D 解题思路:【解析】设沿正、负方向传播的两列波分别为:其合成波为:;这就是驻波方程。由此式看出,合成以后的各点都在作同周期简谐振动。当振幅最大值处,即波腹处,=1,得到波腹位置是:x=±k(λ/2)(k=0,1,2…);当振幅最小值处,即波节=0,得到波节位置是:x=±(2k+1)λ/4(k=0,1,2…)
显然,两相邻波节或波腹相距为λ/2。可见,A、B、C选项正确均正确,只有D选项错误。
【点评】本题考查了驻波的几个结论。这几个结论可以由驻波方程得到波腹位置公式:
x=±k(λ/2)(k=0,1,2…)
波节位置公式:
x=±(2k+1)λ/4(k=0,1,2…)
两相邻波节或波腹之间的距离为鲁。
 
3.一个绝热容器,用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分。两边分别装入质量相等、温度相同的H和O。开始时绝热板P固定。然后释放之,板P将发生移动(绝热板与容器壁之间不漏气且摩擦可以忽略不计)。在达到新的平衡位置后,若比较两边温度的高低,则结果是(  )。



 
正确答案:B 解题思路:【解析】设初始状态温度为T,体积为V
由理想气体状态方程:PV=(m/M)RT=RT得:
H和O的摩尔数分别为:因为,两气体的质量相等、温度相同,H摩尔质量比O的摩尔质量小,所以,>,绝热板P向右移动,直至达到新的平衡,此过程为绝热过程。对H,由绝热过程方程有:对O,由绝热过程方程有:故,O比H温度高,故选B。
【点评】此题考察的知识点较多。由理想气体状态方程PV=(m/M)RT=RT判断压强的大小,从而得出了板的移动方向是问题的关键,然后由绝热过程方程分别判断绝热膨胀(Hz)和绝热压缩(02)对温度的影响。
 
4.真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中,从A点沿某一路径传播到B点,已知A、B两点的相位差为3π,则此路径AB的光程为(  )。



 
正确答案:B 解题思路:【解析】设A、B两点的方向为z轴方向,A的坐标为x,B的坐标为x。相位差与光程差的关系为:△φ=2π(δ/λ);设△x为AB两点的距离,则A、B两点的光程δ=n·△x
代入上式得:△φ=2πn△x/λ=3π;A、B两点的光程为:n△x=(3/2)λ=1.5λ。
【点评】本题考查根据相位差与光程差的关系:△φ=2π(δ/λ)。已知光程差,可根据此公式求相位差,也可以用相位差来求光程差。
 
5.双缝间距为0.5mm,被一波长为600nm(1nm=10m)的单色光垂直照射,在缝后120cm处的屏上测得干涉条纹间距为(  )。



 
正确答案:D 解题思路:【解析】由杨氏双缝干涉条纹间距公式得:△x=Dλ/d=1200/0.5×600×10=1.44×10m=1.44mm
【点评】本题考查杨氏双缝干涉条纹间距公式:△x=(D/d)λ;上式中d为双缝间距,λ为入射波的波长,D为屏幕到双缝之间的距离。2002年有类似考题。
 

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