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1、第9章 热力学基础一、选择题2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高(D) 以上说法都不对8. 理想气体物态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式表示 (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程9. 热力学第一定律表明 (A) 系统对外做的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所
2、做的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于113. 一定量的理想气体从状态出发, 到达另一状态 一次是等温压缩到, 外界做功A；另一次为绝热压缩到, 外界做功W比较这两个功值的大小是 (A) AW (B) A = W (C) AW (D) 条件不够，不能比较14. 1mol理想气体从初态(T1, p1, V1 )等温压缩到体积V2, 外界对气体所做的功为 (A) (B) (C) (D) 20. 物质的量相同的两种理想气体, 一种是单原子分子气体, 另一种是双原子分子气体, 从同一状态开始经等体升压到原来压强的两倍在此过程中, 两气体 (A) 从外界吸热和内能的增量均相同 (
3、B) 从外界吸热和内能的增量均不相同 (C) 从外界吸热相同, 内能的增量不相同 (D) 从外界吸热不同, 内能的增量相同21. 两汽缸装有同样的理想气体, 初态相同经等体过程后, 其中一缸气体的压强变为原来的两倍, 另一缸气体的温度也变为原来的两倍在此过程中, 两气体从外界吸热 (A) 相同 (B) 不相同, 前一种情况吸热多 (C) 不相同, 后一种情况吸热较多 (D) 吸热多少无法判断25. 两汽缸装有同样的理想气体, 初始状态相同等温膨胀后, 其中一汽缸的体积膨胀为原来的两倍, 另一汽缸内气体的压强减小到原来的一半在其变化过程中, 两气体对外做功 (A) 相同 (B) 不相同, 前一种
4、情况做功较大 (C) 不相同, 后一种情况做功较大 (D) 做功大小无法判断27. 在273 K和一个1atm下的单原子分子理想气体占有体积22.4 L将此气体绝热压缩至体积为16.8 L, 需要做多少功? (A) 330 J (B) 680 J (C) 719 J (D) 223 J28. 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, 气体的 (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, 吸热也不同30. 一定量的理想气体, 从同一状态出发, 经绝热压缩和等温压缩达到
5、相同体积时, 绝热压缩比等温压缩的终态压强 (A) 较高 (B) 较低 (C) 相等 (D) 无法比较31. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程如果要使外界所做的机械功为最大, 这个过程应是 (A) 绝热过程 (B) 等温过程 (C) 等压过程 (D) 绝热过程或等温过程均可33. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的? (A) 等温压缩 (B) 等体降压 (C) 等压压缩 (D) 等压膨胀35. 提高实际热机的效率, 下面几种设想中不可行的是 (A) 采用摩尔热容量较大的气体作工作物质 (B) 提高
6、高温热源的温度 (C) 使循环尽量接近卡诺循环 (D) 力求减少热损失、摩擦等不可逆因素38. 卡诺循环的特点是 (A) 卡诺循环由两个等压过程和两个绝热过程组成 (B) 完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源 (C) 卡诺循环的效率只与高温和低温热源的温度有关 (D) 完成一次卡诺循环系统对外界做的净功一定大于042. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是 (A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功 (B) 热量可以从高温物体传到低温物体, 但不能从低温物体传到高温物体 (C) 不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程 (D) 一切自发过程都是不可逆过程44. 热力学第二
7、定律表明 (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功 (B) 在一个可逆过程中, 工作物质净吸热等于对外做的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的 (D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体46. 有人设计了一台卡诺热机(可逆的)每循环一次可从400 K的高温热源吸收1800 J的热量, 向300 K的低温热源放热800 J, 同时对外做功1000 J这样的设计是 (A) 可以的, 符合热力学第一定律 (B) 可以的, 符合热力学第二定律 (C) 不行的, 卡诺循环所做的功不能大于向低温热源放出的热量 (D) 不行的, 这个热机的效率超过了理论值图9-1-4848. 如图9-1-4
8、8所示，如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的增大为，那么循环与所做的功和热机效率变化情况是 (A) 净功增大，效率提高(B) 净功增大，效率降低(C) 净功和效率都不变 (D) 净功增大，效率不变图9-1-5151. 在图9-1-51中，IcII为理想气体绝热过程，IaII和IbII是任意过程此两任意过程中气体做功与吸收热量的情况是 (A) IaII过程放热，做负功；IbII过程放热，做负功 (B) IaII过程吸热，做负功；IbII过程放热，做负功 (C) IaII过程吸热，做正功；IbII过程吸热，做负功 (D) IaII过程放热，做正功；IbII过程吸热，做正功55. 两个完全相同
9、的汽缸内盛有同种气体，设其初始状态相同今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中汽缸1内的压缩过程是非准静态过程，而汽缸2内的压缩过程则是准静态过程比较这两种情况的温度变化 (A) 汽缸1和汽缸2内气体的温度变化相同 (B) 汽缸1内的气体较汽缸2内的气体的温度变化大 (C) 汽缸1内的气体较汽缸2内的气体的温度变化小 (D) 汽缸1和汽缸2内的气体的温度无变化 二、填空题9. 一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为，热机效率为40%，其高温热源温度为 K今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 K10. 一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为，它的逆过程的致冷系数，则
10、与w的关系为 图9-2-1111. 1mol理想气体(设为已知)的循环过程如图9-2-11所示，其中CA为绝热过程，A点状态参量()，和B点的状态参量()为已知则C点的状态参量为： ， ， 图9-2-1212. 一定量的理想气体，从A状态经历如图9-2-12所示的直线过程变到B状态，则AB过程中系统做功_, 内能改变E_13. 质量为m、温度为的氦气装在绝热的容积为的封闭容器中，容器一速率v作匀速直线运动当容器突然停止后，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，平衡后氦气的温度增大量为 16. 一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：(1) 等压过程；
11、(2) 等温过程；(3) 绝热过程其中：_过程气体对外做功最多；_过程气体内能增加最多；_过程气体吸收的热量最多图9-2-1919. 如图9-2-19所示，一定量的理想气体经历过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q，系统内能变化则Q和 0， p2 (B) p1 100 m s-1的分子数占总分子数的百分比的表达式为_； (2) 速率v 100 m s-1的分子数的表达式为_图10-2-23 23. 如图10-2-23所示曲线为处于同一温度T时氦（相对原子量4）、氖（相对原子量20）和氩（相对原子量40）三种气体分子的速率分布曲线其中 曲线(a)是 气分子的速率分布曲线； 曲线(c )是 气分子的
12、速率分布曲线第12章 波动光学一、选择题图12-1-1jk1. 如图12-1-1所示，折射率为、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和,已知若波长为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与的光程差是 (A) (B) (C) (D) 2. 如图12-1-2所示，、是两个相干光源，他们到点的距离分别为 和 路径垂直穿过一块厚度为、折射率为的一种介质；路径垂直穿过一块厚度为、折射率为的另一介质；其余部分可看作真空这两条光路的光程差等于图12-1-2t1t1n2 (A) (B) (C) (D) 8. 相干光是指 (A) 振动方向相同、频率相同、相位差恒定的
13、两束光(B) 振动方向相互垂直、频率相同、相位差不变的两束光(C) 同一发光体上不同部份发出的光(D) 两个一般的独立光源发出的光图12-1-1111. 如图12-1-11所示，用厚度为d、折射率分别为n1和n2 (n1n2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为l, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 (A) (B) (C) (D) 13. 在杨氏双缝实验中, 若用白光作光源, 干涉条纹的情况为 (A) 中央明纹是白色的(B) 红光条纹较密(C) 紫光条纹间距较大(D) 干涉条纹为白色图12-1-1414. 如图12-1-14所示，在双
14、缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹若将缝盖住，并在连线的垂直平面出放一反射镜M，则此时 (A) P点处仍为明条纹(B) P点处为暗条纹(C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹(D) 无干涉条纹16. 把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d, 双缝到屏的距离为D ()，所用单色光在真空中的波长为l，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是 (A) (B) (C) (D) 图12-1-17E17. 如图12-1-17所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n, d
15、1d2, 干涉条纹的变化情况是 (A) 条纹间距减小(B) 条纹间距增大(C) 整个条纹向上移动(D) 整个条纹向下移动 20. 在保持入射光波长和缝屏距离不变的情况下, 将杨氏双缝的缝距减小, 则 (A) 干涉条纹宽度将变大(B) 干涉条纹宽度将变小(C) 干涉条纹宽度将保持不变(D) 给定区域内干涉条纹数目将增加22. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为 (A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动(B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动(C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动(D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动24. 两块平玻璃板构
16、成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 (A) 间隔变小，并向棱边方向平移(B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移(C) 间隔不变，向棱边方向平移(D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移图12-1-26(a)图12-1-26(b)26. 如图12-1-26(a)所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长l500nm(1nm = 10-9m)的单色光垂直照射看到的反射光的干涉条纹如图12-1-26(b)所示有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切则工件的上表面缺陷是 (A) 不平处为凸起纹，最大高度
17、为500 nm(B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm(C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm(D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm27. 设牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃的方向上下移动, 当透镜向上平移(即离开玻璃板)时, 从入射光方向可观察到干涉条纹的变化情况是 (A) 环纹向边缘扩散, 环纹数目不变(B) 环纹向边缘扩散, 环纹数目增加(C) 环纹向中心靠拢, 环纹数目不变(D) 环纹向中心靠拢, 环纹数目减少图12-1-29l29. 如图12-1-29所示，在牛顿环装置中, 若对平凸透镜的平面垂直向下施加压力(平凸透镜的平面始终保持与玻璃片平行), 则牛顿环
18、 (A) 向中心收缩, 中心时为暗斑, 时为明斑, 明暗交替变化(B) 向中心收缩, 中心处始终为暗斑(C) 向外扩张, 中心处始终为暗斑(D) 向中心收缩, 中心处始终为明斑31. 根据第k级牛顿环的半径rk、第k级牛顿环所对应的空气膜厚dk和凸透镜之凸面半径R的关系式可知，离开环心越远的条纹 (A) 对应的光程差越大，故环越密(B) 对应的光程差越小，故环越密(C) 对应的光程差增加越快，故环越密(D) 对应的光程差增加越慢，故环越密33. 劈尖膜干涉条纹是等间距的，而牛顿环干涉条纹的间距是不相等的这是因为 (A) 牛顿环的条纹是环形的(B) 劈尖条纹是直线形的(C) 平凸透镜曲面上各点的
19、斜率不等(D) 各级条纹对应膜的厚度不等38. 若用波长为l的单色光照射迈克耳孙干涉仪，并在迈克耳孙干涉仪的一条光路中放入厚度为l、折射率为n的透明薄片放入后，干涉仪两条光路之间的光程差改变量为 (A) (n-1)l (B) nl (C) 2nl (D) 2(n-1)l43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 (A) 光波是电磁波,声波是机械波(B) 光波传播速度比声波大(C) 光是有颜色的(D) 光的波长比声波小得多46. 在夫琅禾费单缝衍射实验中, 欲使中央亮纹宽度增加, 可采取的方法是 (A) 换用长焦距的透镜(B) 换用波长较短的入射光(C) 增大单缝宽度(D) 将实验装置浸入水
20、中图12-1-4949. 一束波长为的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图12-1-49所示，在屏幕E上形成衍射图样如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则的长度为 (A) (B) (C) (D) 50. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明纹 (A) 宽度变小(B) 宽度变大 (C) 宽度不变，且中心强度也不变(D) 宽度不变，但中心强度增大图12-1-5151. 在如图12-1-51所示的在单缝夫琅禾费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小若单缝变为原来的倍，同时使入射的单色光的波长变为原来的 倍，则屏幕E上的单缝衍射条纹中央明纹的宽度将变为原来的 (A)
21、倍(B)倍(C)倍 (D)倍56. 一衍射光栅由宽300 nm、中心间距为900 nm的缝构成, 当波长为600 nm的光垂直照射时, 屏幕上最多能观察到的亮条纹数为 (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条57. 白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上, 若在衍射角j = 30处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 465. 在一光栅衍射实验中，若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多, 则在入射光波长一定的情况下, 光栅的 (A) 光栅常数越小(B) 衍射图样中亮纹亮度越小 (C) 衍射图样中亮纹间距越小(D) 同级亮纹的
22、衍射角越小67. 用单色光照射光栅，屏幕上能出现的衍射条纹最高级次是有限的为了得到更高衍射级次的条纹，应采用的方法是 (A) 改用波长更长的单色光(B) 将单色光斜入射(C) 将单色光垂直入射(D) 将实验从光密介质改为光疏介质69. 用波长为l的光垂直入射在一光栅上, 发现在衍射角为j 处出现缺级, 则此光栅上缝宽的最小值为 (A) (B) (C) (D) 77. 有两种不同的介质, 第一介质的折射率为n1 , 第二介质的折射率为n2 ; 当一束自然光从第一介质入射到第二介质时, 起偏振角为i0 ; 当自然光从第二介质入射到第一介质时, 起偏振角为i如果i0i, 则光密介质是 (A) 第一介
23、质 (B) 第二介质(C) 不能确定 (D) 两种介质的折射率相同79. 自然光以的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则 (A) 折射光为线偏振光，折射角为(B) 折射光为部分线偏振光，折射角为(C) 折射光为线偏振光，折射角不能确定(D) 折射光为部分线偏振光，折射角不能确定图12-1-8181. 如图12-1-81所示，一束自然光由空气射向一块玻璃，入射角等于布儒斯特角，则界面2的反射光是 (A) 自然光(B) 完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面(C) 完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面(D) 部分偏振光图12-1-8484. 如图12-1-84所示，一束光强为I0的自然光相继通过三块偏振片P1、P2、P3后，其出射光的强度为已知P1和P3的偏振化方向相互垂直若以入射光线为轴转动P2, 问至少要转过多少角度才能出射光的光强度为零? (A) 30 (B) 45 (C) 60 (D) 902、填空题图12-2-33. 如图12-2-3所示，两缝S1和S2之间的距离为d，介质的折射率为n1，平行单色光斜入射到双缝上，入射角为q，则屏幕上P处，两相干光的光程差为 _