大学物理期末统考试题及解析

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高校大学物理期末考试试题及参考答案

高校大学物理期末考试试题及参考答案

高校大学物理期末考试试题及参考答案大学物理期末考试试题及参考答案1.选择题(每题5分,共50分)1) 在自由落体运动中,下列哪个量是一个恒量?A. 初速度B. 加速度C. 位移D. 质量答案:B2) 某物体从静止开始做匀速直线运动,经过5秒,它的速度达到10m/s。

此后,物体继续匀速运动15秒,求此过程中物体的位移。

A. 25mB. 50mC. 75mD. 100m答案:C3) 一初速度为20m/s的物体,匀加速度为4m/s²,经过多长时间后速度将达到40m/s?A. 5sB. 6sC. 7sD. 8s答案:B4) 质点做抛物线运动,在竖直方向上的运动遵循自由落体规律,则当质点从最高点下降1m时,它的速度为:A. 0m/sB. 1m/sC. 2m/sD. 3m/s答案:C5) 两个质点以相同的初速度做自由落体运动,但一个是竖直向下,另一个是竖直向上,下列说法正确的是:A. 两个质点同时达到最大高度B. 两个质点同时通过最低点C. 两个质点同时通过最高点D. 两个质点同时达到最大速度答案:B6) 一质点质量为10kg,受到一个5N的恒定合外力作用,它的加速度大小为:A. 0.5m/s²B. 1m/s²C. 2m/s²D. 5m/s²答案:C7) 一个弹簧的劲度系数为1000N/m,质量为0.2kg的物体(A)靠近左端把它拉到左侧10cm处,然后释放。

已知物体A的动能最大值为1J,则物体A恢复到弹簧自然长度时的速度大小为:A. 1m/sB. 2m/sC. 3m/sD. 4m/s答案:C8) 一质量为m的物体以v速度做圆周运动,半径为r。

若运动的向心力恒定为F,则v的大小和r的关系为:A. v∝rB. v∝r²C. v∝√rD. v与r无关答案:C9) 二楼的物块从毫不滑动的静止开始沿光滑的斜面下滑,滑下斜坡后继续运动,经过时间t,落地点离坡底点的水平距离为d,则二楼物块运动过程中位移的大小为:A. dB. d+tanαC. d/cosαD. d/sinα答案:C10) 在两点A和B之间有一个直线充满了水,空气介质的折射率为n1,水介质的折射率为n2,垂直入射射线从A射入水中时,射线的入射角为θ1。

(完整版)《大学物理》学期期末考试试题A及解答.doc

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(完整版)《大学物理》学期期末考试试题A及解答.doc《大学物理》学期期末考试试题A 及解答共 8 页第 1 页二 OO6~二 OO7学年第一学期《大学物理》考试试题 A 卷考试日期 : 年月日试卷代号考试班级学号姓名成绩一 . 选择题(每题 3 分,共 30 分)1.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E 1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量 E 2 变为(A) E 1/4.(B) E 1/2.[](C) 2E .(D)4 E .112.图中椭圆是两个互相垂直的同频率谐振动合成的图形,已知 x 方向的振动方程为x 6 cos( t1 ) ,动点在椭圆上沿逆时针方向运动,则 y 方向的振动方程应为2y(A)y 9 cos( t1π) . (B)y 9 cos( t1 ) . 922(C)y 9 cos( t) .(D)y 9 cos( t) .[]O6 x3.图中画出一向右传播的简谐波在 t 时刻的波形图, BC 为波密介质的反射面,波由P 点反射,则反射波在 t 时刻的波形图为yyyBPO P x OP x O x - A(A)- A(B)- ACyyO PxO Px[]- A(C)- A(D)4.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中(A) 它的势能转换成动能. (B)它的动能转换成势能.(C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量,其能量逐渐增加.上一页下一页。

大学物理期末试卷及答案

大学物理期末试卷及答案

大学物理期末考试试卷一、选择题(每小题2分,共20分)1、图(a)表示t =0时的简谐波的波形图,波沿x 轴正方向传播,图(b)为一质点的振动曲线。

图(a)中所表示的x=0处质点振动的初相位与图(b)所表示的振动的初相位分别为( )A 、均为零B 、均为π21C 、π21与π21-D 、π23与π212、机械波的表达式为)06.06cos(1.0x t y ππ+=,式中y 和x 的单位为m ,t 的单位为s ,则( )A 、波长为5mB 、波速为15m/sC 、波沿x 轴正方向传播D 、周期为313、在杨氏双缝干涉实验中,用波长589.3nm 的纳灯作光源,屏幕距双 缝的距离800mm 。

当双缝间距1mm 时,两相邻明条纹中心间距是( ) A 、0.47mm B 、4.7mm C 、0.074mm D 、0.65mm4、工业中常用光学平面(标准的平板玻璃)来检验金属平面的平整度, 如图下图甲所示。

用单色光照射时,如果待检验平面有不平之处,干涉条纹将发生弯曲,如图乙和丙;则待检验平面的情况( )A 、如果是乙图则待检验平面有隆起,如果是丙图则待检验平面有凹陷B 、如果是乙图则待检验平面有凹陷,如果是丙图则待检验平面有隆起C 、乙和丙两图都说明待检验平面有隆起D 、仅根据乙和丙两图无法确定待检验平面的具体情况5、关于光反射与折射时的偏振(0i 为起偏角),下图错误的是( )A B C D6、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,而方均根速率之比为4:2:1::222=C B A v v v ,则其压强之比PA :PB :PC 为( ) A 、1:2:4 B 、1:4:8 C 、1:4:16 D 、4: 2:17、一台理想热机工作于温度分别为327℃和27℃的高温热源与低温热源之间,每经历一个循环,热机对外做功为1000J ,则经历一个循环吸收的热量为( )A 、1000JB 、2000JC 、3000JD 、500J8、有一细棒固定在S ′系中,它与Ox ′轴的夹角为60o ,如果S ′系以速度u 沿Ox 方向相对于S 系运动,S 系中观察者测得细棒与Ox 轴的夹角( ) A 、等于60o B 、小于60o C 、大于60o D 、当S ′系沿Ox 正方向运动时,大于60o ;反之小于60o 。

大学基础教育《大学物理(一)》期末考试试题 附答案

大学基础教育《大学物理(一)》期末考试试题 附答案

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学基础教育《大学物理(一)》期末考试试题附答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。

一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。

2、图示曲线为处于同一温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(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________气分子的速率分布曲线。

3、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。

4、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。

5、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。

则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。

6、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。

7、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。

8、一质点作半径为R的匀速圆周运动,在此过程中质点的切向加速度的方向______,法向加速度的大小______。

(填“改变”或“不变”)9、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________;加速度表达式为________。

大学物理期末复习试题附答案

大学物理期末复习试题附答案
x x
−a
在-a≤x≤a 区间
U = ∫ Edx = ∫
x
0
0
x
−σ σx dx= ε0 ε0 −σ σa dx= a ε ε0 0
0
2分
U
在 a≤x<∞区间
U = ∫ E d x = ∫ 0d x + ∫
x x
0
a
2分 图2分
-a
O +a
x
5. 一带电细线弯成半径为 R 的半圆形,电荷线密度为λ为一常数,φ为半径 R 与 X 轴所成的夹角,如图所示,试求环心 O 处的电场强度。 (10 分)
•O
a 的正三角形顶点,每条导线中的电流都是 I,这三条导线在正三
角形中心 O 点产生的磁感强度为:A (A)
a
B=0
(B) B = 3 µ0I/(πa) (D) B = 3 µ0I/(3πa)
(C) B = 3 µ0I/(2πa)
I ×
图 10
11.无限长直圆柱体,半径为 R,沿轴向均匀流有电流. 设圆柱体内 (r < R)的磁 感强度为 B1,圆柱体外(r >R)的磁感强度为 B2,则有:C (A) B1、B2 均与 r 成正比 (B) B1、B2 均与 r 成反比 (C) B1 与 r 成正比, B2 与 r 成反比 (D) B1 与 r 成反比, B2 与 r 成正比 12. 如图 12 所示,在场强为 E 的均匀电场中,A、B 两点间距离为 d, AB 连线方向与 E 的夹角为 30°, 从 A 点经任意路径到 B 点的场强线 积分
20.真空中平行放置两块金属平板,板面积均为 S,板间距为 d(设板线度远大 于 d) ,板上分别带电量为+Q 和-Q,则二板间的相互作用力为[ A (A)

大学物理期末考试试卷(含答案)完整版本

大学物理期末考试试卷(含答案)完整版本

大学物理期末考试试卷(含答案)完整版本一、大学物理期末选择题复习1.一个质点在做圆周运动时,则有()(A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变(C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变(D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变答案B2.静电场中高斯面上各点的电场强度是由:()(A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的(C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的答案C3.图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电量大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是()(A) Oa (B) Ob(C) Oc (D) Od答案C4.均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法正确的是( )(A ) 角速度从小到大,角加速度不变(B ) 角速度从小到大,角加速度从小到大(C ) 角速度从小到大,角加速度从大到小(D ) 角速度不变,角加速度为零答案C5.将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近,则导体B 的电势将( )(A ) 升高 (B ) 降低 (C ) 不会发生变化 (D ) 无法确定 答案A6.两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R =2r ,螺线管通过的电流相同为I ,螺线管中的磁感强度大小B R 、B r 满足( )(A ) r R B B 2=(B ) r R B B =(C ) r R B B =2(D )r R B B 4=答案C7. 一运动质点在某瞬间位于位矢(,)r x y 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)dr dt ;(2)dr dt ;(3)ds dt;(422()()dx dy dt dt +下列判断正确的是:(A )只有(1)(2)正确 (B )只有(2)正确(C )只有(2)(3)正确 (D )只有(3)(4)正确答案 D8. 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程,t a 表示切向加速度。

大学物理学专业《大学物理(二)》期末考试试卷-附答案

大学物理学专业《大学物理(二)》期末考试试卷附答案姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为:(SI),则其切向加速度为=_____________。

2、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dE/dt.若略去边缘效应,则两板间的位移电流为__________________。

3、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动,转动惯量为,开始时杆竖直下垂,如图所示。

现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点,并嵌在杆中. ,则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。

4、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。

5、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量,0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率,则弹簧的倔强系数为_______,振子的振动频率为_______。

6、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。

7、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为,角速度为;然后将两手臂合拢,使其转动惯量变为,则转动角速度变为_______。

8、在主量子数n=2,自旋磁量子数的量子态中,能够填充的最大电子数是______________。

9、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。

10、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线,当通以电流I=3A时,环中磁场能量密度w =_____________ .()二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)1、能量子:2、受激辐射:3、黑体辐射:4、布郎运动:5、熵增加原理:6、瞬时加速度:三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程()。

2022年大学物理期末考试真题及解析

2022年大学物理期末考试真题及解析大学物理作为理工科学生的重要基础课程,对于培养学生的科学思维和解决实际问题的能力具有重要意义。

以下是 2022 年大学物理期末考试的真题及详细解析,希望能对同学们的学习有所帮助。

一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、一质点沿 x 轴运动,其速度与时间的关系为 v = 6 2t(SI 制),当 t = 0 时,质点位于 x = 0 处。

则质点在 t = 2s 时的位置和加速度分别为()A x = 8m,a =-2m/s²B x = 8m,a = 2m/s²C x = 4m,a =-2m/s²D x = 4m,a = 2m/s²解析:首先,根据速度与时间的关系 v = 6 2t,对时间积分可得位移与时间的关系:x = 6t t²。

当 t = 2s 时,x = 6×2 2²= 8m。

加速度a 为速度对时间的导数,即 a =-2m/s²。

所以答案是 A 选项。

2、一个质量为 m 的质点在 xy 平面内运动,其运动方程为 r = 2t i+ 3t² j(SI 制),则质点在 t = 2s 时所受的合力为()A 4m i + 12m jB 2m i + 6m jC 4m i + 6m jD 2m i + 12m j解析:速度 v 等于位置矢量 r 对时间的导数,即 v = 2 i + 6t j。

加速度 a 等于速度 v 对时间的导数,即 a = 6 j。

合力 F = ma = 6m j,当 t = 2s 时,合力不变,仍为 6m j。

所以答案中没有正确选项。

3、一均匀细棒可绕通过其一端 O 且与棒垂直的水平固定光滑轴转动,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖直位置的过程中,下述说法正确的是()A 角速度从小到大,角加速度从大到小B 角速度从小到大,角加速度从小到大C 角速度从大到小,角加速度从大到小D 角速度从大到小,角加速度从小到大解析:在棒从水平位置下摆到竖直位置的过程中,由于重力矩不断增大,角加速度逐渐减小;而角速度由于角加速度的作用不断增大。

大学物理期末考试题型答案详解电子版本

大学物理期末考试题型答案详解第一章 质点运动学1-1 一质点沿x 轴运动的规律是m t t x 542+-=,求前3s 内它的位移和路程。

解:由042=-==t dt dxv 0/22>==s m dtdv a得质点做匀加速运动,在s t p 2=时运动方向改变。

0=t 时,()m x 50=s t 2=时,()m x 15842=+-=(如图习题1-1解答图), s t 3=时,()m x 251293=+-=。

则时间s 2~0内质点的位移为()()m x x x 451021-=-=-=∆ 时间s 3~2内质点的位移为()()m x x x 112232=-=-=∆前3s 内它的路程m x x S 51421=+=∆+∆=前3s 内它的位移习题1-1解答图a1m x x x 31421-=+-=∆+∆=∆1-3 一质点的运动方程为m j t i t r 32+=。

求s t 1=时的速度、s 3~1内的平均速度和平均加速度。

解:质点的速度矢量为s m j t i dtr d v /62+==s t 1=时的速度为s m j i j t i v s t s t /66121+=+===。

s 3~1内的平均速度为()()s m j i j i j i j i rrv st st /262522225431313+=+=+-+=--===s 3~1内的平均加速度为()()213/24265413s m j j i j i vva st st=+-+=--===1-7 一质点沿半径为m 1的圆周运动,运动方程为rad t 332+=θ。

求s t 2=时,质点的切向角速度和法向加速度。

解:质点的角速度为29t dtd ==θω 质点的速度为R t R v 29==ω 则质点的切向加速度为tR dtdva t 18==质点的法向加速度为R t R a n 4281==ω故,s t 2=时,质点的切向加速度为222/36121818s m tR a s t st t=⨯⨯====法向加速度为24242/1296128181s m R t a s t st n=⨯⨯====第二章 牛顿运动定律2-1 质量为kg m 25.0=的质点,受力N i t F=的作用,0=t 时该质点以s m j v /2=的速度通过坐标原点。

大学物理期末考试试题与答案

大学物理期末考试试题与答案一、选择题(共10题,每题2分,共20分)1. 下列哪一个是正确的光的传播速度?A. 300 m/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^3 m/sD. 3×10^5 m/s2. 牛顿第二定律以F=ma的形式表示,其中F表示什么?A. 力B. 质量C. 加速度D. 面积3. 以下哪个是正确的功率单位?A. 焦耳B. 麦克斯韦C. 瓦特D. 库仑4. 一个物体从高处自由下落,那么下列哪个不会改变?A. 重力加速度B. 物体的质量C. 物体的速度D. 物体的位移5. 下列哪个单位用于测量电阻?A. 安培B. 瓦特C. 欧姆D. 度6. 以下哪个是牛顿第三定律的陈述?A. 力总是成对出现的B. 加速度与力成比例C. 任何物体的质量都不可改变D. 物体只有在受到外力作用时才会加速7. 下列哪个情况不会导致机械能守恒?A. 重物从高处自由落下B. 弹簧被压缩C. 空气摩擦力作用于运动物体D. 两个物体完全弹性碰撞8. 下列哪一个是正确的速度单位?A. 千克B. 焦耳C. 瓦特D. 米/秒9. 下列哪个定律用于计算电路中的电流?A. 奥姆定律B. 阿伏伽德罗定律C. 法拉第定律D. 约翰逊噪声公式10. 光的屈光现象是由于什么引起的?A. 光的全反射B. 光的衍射C. 光的传播速度变化D. 光的折射二、填空题(共5题,每题4分,共20分)1. 牛顿第一定律也被称为______定律。

2. 阻碍物体运动的力又称为________。

3. 阅读电表时,我们读取的是________。

4. 电流的方向是由________极指向_______极。

5. 灯泡的亮度与电源电压的_______成正比。

三、简答题(共5题,每题10分,共50分)1. 解释什么是功率,并且列举一个功率的应用场景。

2. 什么是摩擦力?列举两个常见的摩擦力的例子。

3. 什么是电阻?解释电阻与电流、电压之间的关系。

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大学物理期末统考试题及解析一、 选择题(30分,每题3分)1.一质点作简谐振动,振动方程x=Acos(ωt+φ),当时间t=T/4(T 为周期)时,质点的速度为( )(A) -Aωsinφ; (B) Aωsinφ; (C) -Aωcosφ; (D) Aωcosφ 解析:v =dx/dt = -Aωsin (ωt+φ),cos )sin(424/ϕωϕωπA A v T T T t -=+⋅-== ∴选(C)2.一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的( )(A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 (D )13/16 (E) 15/16 解析:,1615)(2212421221221221=-=kA k kA kA mv A ∴选(E )3.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中( )(A) 它的动能转换成势能.(B) 它的势能转换成动能.(C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大.(D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小. 解析:这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。

由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大,所以势能动能最大,这时动能也最大;由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小,所以势能也最小,这时动能也最小。

质元的机械能由最大变到最小的过程中,同时也把该机械能传给相邻的一段质元。

∴选(D )4.如图所示,折射率为n 2、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 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3.若用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①与②的光程差是( )(A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e - / 2 .(C) 2n 2 e -. (D) 2n 2 e - / (2n 2). 解析:半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。

两束光分别经上下表面反射时,都是波疏媒质到波密媒质的界面的反射,同时存在着半波损失。

所以,两束反射光的光程差是2n 2 e 。

∴选(A )5.波长λ=5000Å的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离d=12mm ,则凸透镜的焦距f 为( )(A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ; (E) 0.1m 解析:由单缝衍射的暗纹公式, asin φ = 3λ,和单缝衍射装置的几何关系 ftg φ = d/2,另,当φ角很小时 sin φ = tg φ,有 1103310500061025.0101232==⋅=---⨯⨯⨯⨯⨯λa d f (m ) , ∴选(B )6.测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确( )(A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射 解析:从我们做过的实验的经历和实验装置可知,最为准确的方法光栅衍射实验,其次是牛顿环实验。

∴选(D )7.如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为( )(A) I 0 / 8. (B) I 0 / 4. (C) 3 I 0 / 8. (D) 3 I 0 / 4.解析:穿过第一个偏振片自然光的光强为I 0/2。

随后,使用马吕斯定律,出n 2n 1n 3 e ①②射光强 0810202160cos I I I == ∴ 选(A )8. 边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的XOY 平面内,且两边分别与X ,Y 轴平行。

今有惯性系K′以0.8c (c 为真空中光速)的速度相对于K 系沿X 轴作匀速直线运动,则从K′系测得薄板的面积为( )(A) a 2 (B) 0.6a 2 (C) 0.8a 2 (D) a 2/0.6 解析:K′系测得薄板的面积,6.0)/8.0(1)/(1''222a c c a a c v a a a a S =-⋅=-⋅=⋅=∴ 选(B )9.光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程。

对此在以下几种理解中,正确的是( )(A) 两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律。

(B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程。

(C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程。

(D) 光电效应是吸收光子的过程,而康变顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程。

解析: 光电效应是一个光子将它的全部能量用来释放一个电子,并使其获得动能,该过程能量守恒;康变顿效应是一个光子和一个电子作完全弹性碰撞的过程,该过程动量守恒,能量也守恒。

∴选(D )10.直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是( )(A) 康普顿实验 (B) 卢瑟福实验(C) 戴维逊—革末实验 (D) 斯特恩—盖拉赫实验解析:康普顿散射实验不仅证明了光具有波粒二象性,而且还证明了光子和微观粒子作用过程也是严格地遵守动量守恒定律和能量守恒定律的;卢瑟福实验也叫α粒子的散射实验,该实验确立了原子的核式模型;戴维逊—革末实验,即电子在晶体上的衍射实验,该实验确认了电子的波动性;斯特恩—盖拉赫实验发现了原子磁矩的空间取向是量子化的,随后乌伦贝克和古兹密特提出电子自旋的假说。

答案选(D )。

二 填空题:(30分,每题3分)11.一单摆的悬线长l = 1.5 m ,在顶端固定点的竖直下方0.45 m 处有一小钉,如图示.设摆动很小,则单摆的左右两方振幅之比A 1/A 2的近似值为_____0.836___. 解析:左右摆动能量相同,应有 222221212121ωωmA mA = 836.05.105.1//21121221=====l l l g l g A A ωω12.已知平面简谐波的表达式为y=Acos(Bt-Cx),式中A 、B 、C 为正值常量。

此波的波长是_ 2π/C_ _,波速是___B/C___。

在波传播方向上相距为d 的两点的振动相位差是_____ Cd ____。

解析: 与波的方程 ])(cos[)22cos(),(ϕϕλππ+-=+-=CB x t B A x t T A t x y比较,容易看出: C πλ2= CB v =波传播方向上相距为d 的两点的振动相位差Δφ=(Bt-Cx )- [ Bt - C (x+d )] = Cd13.两相干波源S 1和S 2相距λ/4 (λ为波长), S 1的位相比S 2的位相超前π/2,在S 1,S 2的连线上,S 1外侧各点(例如P 点)两波引起的两谐振动的位相差是 -π或π 。

解析: )(2)(212121212PS PS r r ---=---=∆λπϕϕλπϕϕϕ)()(πλλππ-=⋅--=42214.在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距___减小__;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距_____减小____。

解析:由 λa Dx =∆ 知道,如果两缝之间的距离a 增大, 则干涉条纹间距Δx减小; 如果单色光波长λ减小, 则干涉条纹间距减小。

15.衍射光栅主极大公式 (a+b)sinΦ=±kλ,k=0,1,2…。

在k=2的 l0.45 m 小钉方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差δ= 10λ 。

解析:通过相邻两缝的光束的光程差为(a+b)sinΦ,那么第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差为5(a+b)sinΦ。

现在(a+b)sinΦ=2λ,所以该光程差δ=10λ。

16.如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n 1和n 2的两种介质的交界面上,发生反射和折射。

已知反射光是完全偏振光,那么折射角r 的值为__π/2 - arctg n 2/n 1___。

解析: 由于反射光是完全偏振光是完全偏振光,说明入射角是布儒斯特角:tgi=n 2/n 1,且这时折射线与入射线垂直,即i + r =π/2。

所以,r =π/2 - arctg n 2/n 1。

17.已知在迈克尔逊干涉仪中使用波长为λ的单色光。

在干涉仪的可动反射镜移动一距离d 的过程中,干涉条纹将移动 N=2d/λ 条。

解析:迈克尔逊干涉仪的可动反射镜移动距离d 与单色光波长为λ、干涉条纹将移动条数N ,有如下关系:d = N λ/2。

所以,N=2d/λ。

18.测得不稳定粒子π+ 介子的固有寿命平均值是2.6×10-8s ,当它相对某实验室以0.80c 的速度运动时,所测的寿命应是 4.33×10-8 s 。

解析: s c c c v 828201033.4)/8.0(10.16.2)/(1--⨯=-⨯=-=ττ19.电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U 的静电场加速后,其德布罗意波长是 0.4 Å,则U 约为___938__伏。

解析: 由 221mv eU = 和 p h =λ , 有 )(1025.1210m U-⨯=λ ∴ )(938104.01025.1221010V U =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=--20.如果电子被限制在边界x 与x +x 之间,x =0.5 Å,则电子动量x 分量的不确定量近似地为____1.326×10-23____kg ·m /s 。

r i n 1n 2(不确定关系式,普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)解析:由 x ·p ≥h ,有p= h/x=6.63×10-34/(0.5×10-10)=1.326×10-23 (kg ·m /s )三.计算题(40分)21.(10分)图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图,求(1) 该波的波动表达式; (2) P 处质点的振动方程.解析:(1) O 处质点,t = 0 时 0cos 0==φA y , 0sin 0>-=φωA v所以 π21-=φ 2分 又 λ/ u = 0.40 / 0.08 s= 5 s 2分 故波动表达式为 ])(2cos[04.024.05π--=x t y π 4分(2) P 处质点的振动方程为)4.0cos(04.0])(2cos[04.02324.02.05πππ-=--=t P y π 2分22.(10分)如图,有一水平弹簧振子,弹簧的劲度系数k = 24 N/m ,重物的质量m = 6 kg ,重物静止在平衡位置上.设以一水平恒力F = 10 N 向左作用于物体(不计摩擦),使之由平衡位置向左运动了0.05 m 时撤去力F .当重物运动到左方最远位置时开始计时,求物体的运动方程.解析:设物体的运动方程为 )cos(φω+=t A x . 恒外力所做的功即为弹簧振子的能量: F ×0.05 = 0.5 J . 2分当物体运动到左方最远位置时,弹簧的最大弹性势能为0.5 J ,即: 5.0221=kA J , ∴ A = 0.204 m . 2分A 即振幅.x (m) O -0.04 0.20 u = 0.08 m/s y (m) P0.40 0.60F x m4/2==m k ω (rad/s)2 ∴ ω = 2 rad/s . 2分按题目所述时刻计时,初相为φ = π. 2分∴ 物体运动方程为 x=0.204cos (2t+π) (SI).2分23.(10分)折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈尖(劈尖角θ很小)用波长λ=600nm 的单色光垂直入射,产生等厚干涉条纹。

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