2012年一级注册结构工程师考试普通物理考前冲刺(七)

发布时间:2012-07-25 共1页

考前冲刺(七)
一、单选题
1.在下面的四种情况下,一定能使理想气体分子的平均碰撞次数增大的是(  )。



 
正确答案:C 解题思路:【解析】设M为氦分子的摩尔质量,P为气体的压强,T为气体的温度,d为分子的有效直径,n为分子数密度,R为摩尔气体常量,k为玻耳兹曼常量。为平均速率;则理想气体分子的平均碰撞次数为:;可见,当P/增大时,增大,而选项中只有C选项可以确定P/一定增大,故正确答案C项。
【点评】此题考查平均速率,平均碰撞次数,理想气体状态方程p=hkT等公式的应用,用这三个公式可以推导出理想气体平均碰撞次数与压强P和温度T之间的关系:根据此关系即可得到本题的答案。
 
2.1mol温度为25℃,压强为1atm的双原子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍,试计算这个过程中气体对外做的功是(  )(功的单位是J)。



 
正确答案:B 解题思路:【解析】等温过程气体做功为=8.31×298×1.0986=2.72×10J
【点评】做此题时最主要的是要熟记气体做功公式,由PV=(m/M)RT解出压强P,代入求积分即可。
 
3.用白光作光源观察杨氏双缝干涉,设缝的间隙为d,缝面与屏幕的距离是D,则所能观察到的清晰可见光谱的级次是(白光波长在400~760nm的范围)(  )。



 
正确答案:B 解题思路:【解析】白光波长在400~760nm的范围,明纹条件是δ=xd/D=±kλ(k=0,1,2,3,4.…-)但k=0时,各种波长的光程差均为零,所以各种波长的零级条纹在屏上x=0处重叠,形成中央白色明纹,在中央明纹两侧,各种波长的同一级次明纹,由于波长不同而值不同,因此彼此分开,从中央向外,由紫到红,并产生不同级次条纹的重叠,在重叠的区域内,靠近中央明纹的两侧,观察到的是混合光形成的彩色条纹,而远处则是各色光重叠的结果形成一片白光,看不到条纹,最先发生重叠的是某一级的红光和高一级次的紫光因此,能观察到的从紫光到红光的清晰可见光谱的级次由下式求得:k·λ=(k+1)λ;因此k=λ=400/760-400=1.1;是取整数1,则计算结果表明,清晰可见光谱只有一级。
【点评】本题主要考察双缝干涉的光程差公式δ=xd=±kλ的理解能力与运用能力,此题还可以问所看到的光谱在那一级开始重叠。此时答案则选C,所以应看清题中所问。除了用白光作光源外,还可以选用两种不同波长的可见光作光源,仍根据公式kλ=(k+1)λ),即k=λ来算,此值一般为小数,取值时应舍去整数后的小数。
 
4.如图所示,折射率为n、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n和n,已知n<n<n。若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(1)和(2)的光程差是(  )。



 
正确答案:A 解题思路:【解析】由从薄膜上、下两表面反射的光束(1)和(2)的光程差是δ=2ne

【点评】薄膜干涉光程差的公式为:
上式中i为单色平行光入射到薄膜的入射角,e为介质薄膜厚度。n、n、n分别为薄膜的上方、薄膜、薄膜下方介质的折射率,δ′为半波损失项,或叫附加光程差。
当单色平行光垂直入射到薄膜上,入射角i=0,则从薄膜上、下两表面反射的光束(1)和(2)的光程差是:δ=2en+δ′
半波损失项δ′的判定是正确做题的关键。式中附加光程差δ′的讨论是非常有意义的,在实际计算中也是非常重要的。δ′是这样确定的:(1)光只发生了一次反射,是在上表面即由介质(n)入射到薄膜表面的反射,有半波损失;(2)光也有一次反射,是在下表面即由薄膜入射到介质(n)表面的反射,没有半波损失;故总共只有一个半波损失,即δ′=λ/2(或写为δ′=-λ/2,两种写法不影响明暗条纹的位置)。若都有半波损失或都没有半波损失,则δ′=0。
更一般地讲,薄膜干涉可能涉及三种不同的介质n、n,从介质的折射率大小的排列来看,有两种可能的方式。一种是按n>n<n或n<n>n的顺序排列,即薄膜的折射率大于或小于它两面介质的折射率。此时对反射光干涉δ′=λ/2,另一种是n>>n或n<n<n的排列顺序,即薄膜折射率的大小,在它两面的介质折射率的大小之间。例如水面上的油膜,镜头上的保护膜都属于这种情况。这时对反射光干涉附加光程差为δ′=0。
 
5.一弦上驻波的表式为y=0.02cos16×cos750t,则组成此驻波的各分行波的波速为(  )。



 
正确答案:C 解题思路:【解析】将弦上驻波表式y=0.02cos16xcos750t与驻波的一般表示式:y=2Acos(2π/λ)xcos(2π/t);比较可得:2A=0.02m,A=0.01m;;波速为:
【点评】题中已给出驻波表式y=0.02cos16xcos750t,通过与其一般式的比较y=2Acos(2π/λ)xcos(2π/t)就很显然地得出A=0.01m,λ=(π/8)m,T=()π/375。

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