大学物理(下)试卷
青岛科技大学04级大学物理(下)试卷及答案
�2005－2006学年 1学期大学物理（下）（A ）课程考试试题拟题学院（系）: 适 用 专 业:数 理 系04 级 理工科各专业拟题人: 校对人:关立强王 翠考试时间：2006-01-05 （答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、 选择题 (共 36 分)1. (本题 3分)(5666)�在磁感强度为 B 的均匀磁场中作一半径为 r 的半球面 S ，S 边 线所在平面的法线方向单位矢量n 与 B 的夹角为α，则通过半球面 S 的磁通量（取弯面向外为正）为（A ） （C ） πr 2 B ．（B ） -πr 2 B sin α ．（D ） -πr 2 B cos α ． 2πr 2B ． n2. (本题 3分)(2019)有一半径为 R 的单匝圆线圈，通以电流 I ，若将该导线弯成匝数 N = 2 的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的（A ） 4 倍 和 1/2． （B ） 4 倍 和 1/8． （C ） 2 倍 和 1/4． （D ） 2 倍 和 1/2．3. (本题 3分)(2145)两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流 I ，并各以 d I /d t 的变化 率增长，一矩形线圈位于导线平面内（如图），则：（A ） 线圈中无感应电流．I（B ） 线圈中感应电流方向不确定．（C ） 线圈中感应电流为逆时针方向． I（D ） 线圈中感应电流为顺时针方向．4. (本题 3分)(2505)一根长度为L 的铜棒，在均匀磁场 B 中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着， B 的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t =0 时，铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是： (A)(C) ω L 2 B cos(ω t + θ ) ． (B)2ω L 2 B cos(ω t + θ ) ．(D) 1 ω L 2 B cos ω t ． 2 1ω L 2 B ． 2SαBL O ω � Bθ bd i 1 d t d i 2dt3 35. (本题 3分)(2686)有两个线圈，线圈 1 对线圈 2 的互感系数为M 21，而线圈 2 对线圈 1 的互感系数为M 12．若它们分别流过i 1和i 2的变化电流且 > ，并设由i 2变化在线圈 1 中产生的互感电动势为E 12 ，由i 1变化在线圈 2 中产生的互感电动势为E 21 ，判断下述哪个论断正确．（A ） M 12 = M 21，E 21 >E 12 ． （B ） M 12 ≠ M 21，E 21 ≠E 12 ． （C ） M 12 = M 21，E 21 =E 12 ．（D ） M 12 = M 21，E 21 <E 12 ．6. (本题 3分)(5186)已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒．则此简谐运动的振动方程为：（A ） x = 2 cos( 2 π t + 2π ) ． （B ） x = 2 cos( 4 π t + 2π ) ．3 3 （C ） x = 2 cos( 2 π t - 2 π ) ．3 34 2（D ） x = 2 c os( π t - 3 3π ) ．7. (本题 3分)(3163)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发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e ，且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在n 1中的波长，则两束反射光的光程差为 （A ） （C ） 2n 2e - n 1λ1 / 2 ． （B ） 2n 2e ． （D ） 2n 2e - λ1 /(2n 1 ) ． 2n 2e - n 2λ1 / 2 ． n 38. (本题 3分)(3545)自然光以 60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为(A) 完全线偏振光且折射角是 30°．(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为是 30°．(C) 部分偏振光且折射角是 30°．的介质时，折射角(D) 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角．9. (本题 3分)(5614)两个惯性系S 和S ′，沿x (x ′)轴方向作匀速相对运动. 设在S ′系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为τ0 ，而用固定在S 系的钟测出这两个事件的时间间隔为τ ．又在S ′系x ′轴上放置一静止于是该系，长度为l 0的细杆，从S 系测得此杆的长度为l, 则n 1 反射光 1 e反射光 2n 23 入射光(A) τ< τ0；l < l0．(B) τ< τ0；l > l0．(C) τ> τ0；l < l0．(D) τ> τ0；l > l0．10. (本题3分)(4727)令电子的速率为v，则电子的动能E K对于比值v / c的图线可用下列图中哪一个图表示？（c表示真空中光速）/c /c /c /c11. (本题3分)(4383)用频率为ν的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为Ek；若改用频率为2ν的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：（A）2Ek．（B）2hν-Ek．（C）hν+Ek．（D）hν-Ek．12. (本题3分)(5619)波长λ= 5000 Å 的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量⊗λ= 10-3Å，则利用不确定关系式⊗px⊗x ≥h 可得光子的x 坐标的不确定量至少为（A）25cm ．（B）250cm ．（C）50cm ．（D）500cm ．二、填空题(共16 分)13. (本题4分)(5303)一平面试验线圈的磁矩大小m为1×10-8 A·m2，把它放入待测磁场中的A处，试验线圈如此之小，以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的．当此线圈的m与z轴平行时，所受磁力矩大小为M =5×10-9 N·m，方向沿x轴负方向；当此线圈的m与y 轴平行时，所受磁力矩为零．则空间A点处的磁感强度B 的大小为(1) ，方向为(2) ．14. (本题4分)(2132)如图所示，aOc为一折成∠形的金属导线(aO =Oc=L)，位于xy平面中；磁感强度为B 的匀强磁场垂直于�xy平面．当aOc以速度v 沿x轴正向运动时，导线上a、c两点间电势差U ac= (1) ；当aOc以速度v 沿y轴正向运动时，a 、c 两点的电势相比较, 是××x(2) 点电势高．×××L12 3 2λfnaB 15. (本题 4分)(3358)在单缝夫琅禾费衍射示意图中，所画出的各条 正入射光线间距相等，那么光线 1 与 2 在幕上P 点 P上相遇时的相位差为 (1) ， P 点应为 (2) 点．16. (本题 4分)(4191)在氢原子发射光谱的巴耳末线系中有一频率 为 6.15⨯1014 Hz 的谱线，它是氢原子从能级 E =(1) eV 跃迁到能级 E k = (2) eV 而发出的．（普朗克常量h = 6.63⨯10-34 J ⋅ s ，基本电荷e = 1.60 ⨯10-19 C ）三、 计算题 (本题 12 分) (2106)有一长直导体圆管，内外半径分别为R 1和R 2，如图，它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上．导体旁边有一绝缘“无限长” 直导线，载有电流I 2，且在中部绕了一个半径为R 的圆圈．设导体管的轴线与长直导线平行，相距为d ，而且它们与导体圆圈共面，求圆心O 点处的磁感强度 B ．四、 计算题 (本题 12 分) (2513)�一根长为 l ，质量为 m ，电阻为 R 的导线 ab 沿两平行的 b导电轨道无摩擦下滑，如图所示．轨道平面的倾角为θ ，导 l 线 ab 与轨道组成矩形闭合导电回路 abcd ．整个系统处在竖直c�向上的均匀磁场 B 中，忽略轨道电阻．求 ab 导线下滑所达到 θ的稳定速度．d五、 计算题 (本题 12 分) (3335)一简谐波，振动周期T = 0.5 s ，波长λ = 10 m ，振幅 A = 0.2 m ．当 t = 0 时，波 源振动的位移恰好为正方向的最大值．若坐标原点和波源重合，且波沿 Ox 轴正方向 传播，求：（1） 此波的表达式；（2） t 1 = T /4 时刻，x 1 = λ /4 处质点的位移；（3） t 2 = T /2 时刻，x 1 = λ /4 处质点的振动速度．六、 计算题 (本题 12 分) (3182)在双缝干涉实验中，波长λ＝550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2×10-4 m 的双缝上，屏到双缝的距离D ＝2 m ．求：(1) 中央明纹两侧的两条第 10 级明纹中心的间距；(2) 用一厚度为e = 6.6⨯10-6 m 、折射率为n ＝1.58 的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m)I 1 dI 2 O R I 2Bf mv� mgθ2005-2006 学年 1 学期 大学物理（下）（A ）试题标准答案考试时间：2006-01-05（答案要注明各个要点的评分标准）拟题学院（系）：数 理 系 拟 题 人：关立强适用专业：04 级理工科各专业书写标准答案人：关立强一、 选择题(共 36 分、每小题 3 分)1. (B)2. (A)3. (D)4. (D)5. (A)6. (B)7. (A)8. (C) 9. (C) 10. (D) 11. (C) 12. (B)二、 填空题(共 16 分、每小题 4 分、每空 2 分)13.（5303）（1）0.5 T（2）y 轴正方向参考解： � = � ⨯ �，由� 平行 y 轴时 M = 0 可知 B 必与 y 轴平行，� M m Bmm 沿 z 轴时 M 最大，�故有 B = M / m = 0.5 T 由� � � 定出 B 沿 y 轴正方向． M = m ⨯ B14.（2132）（1） v BL sin θ （2） a 15.（3358）（1）2π （2）暗 16.（4191）（1）－0.85 （2） －3.4三、计算题（2106）(本题 12 分)解：圆电流产生的磁场 长直导线电流的磁场 B 1 = μ0 I 2 /(2R ) B 2 = μ 0 I 2 /(2πR ) ⊙ ⊙ 3 分 3 分 导体管电流产生的磁场 圆心Ｏ点处的磁感强度B 3 = μ0 I 1 /[2π(d + R )] B = B 1 + B 2 - B 3⊗ 4 分= μ0 ⋅ I 2 (R + d )(1 + π) - RI 1 ◉ 2 分2π R (R + d )四、计算题（2513）(本题 12 分)解∶动生电动势εi = v Bl cos θI =εi=v Bl cos θ4 分R R导线受到的安培力 f m = I lB2 分�ab 导线下滑达到稳定速度时重力和磁力在导轨方向的分力相平衡mg sin θ = f m cos θ 3 分mg sin θ =v Bl cos θlB cos θR∴v = mgR sin θ 3 分B 2l 2 cos 2θ五、计算题（3335）(本题 12 分)2 1解：（1） y = 0.2 cos(4π t -π x ) = 0.2 cos 4π (t - x ) 10 20（SI ） 4 分(2) t 1 = T / 4 = 1/ 8s ， x 1 = λ / 4 = 10 / 4 m 处质点的位移y 1 = 0.2 cos 4π(T / 4 - λ / 80)= 0.2 cos 4π(1 - 1) = 0.2m 4 分8 8（3） 振速1v =∂ y∂ t= -0.8π sin 4π (t - x / 20) ． t 2 = 2T = (1/ 4) s ，在 x 1 = λ / 4 = 10 / 4 m 处质点的振速v = -0.8π sin(π - 1π ) = -2.51m / s 4 分22六、计算题（3182）(本题 12 分)解：(1)a sin θ = ±10λ 2 分⊗x ＝20 D λ / a2 分 ＝0.11 m2 分 (2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(n －1)e ＋r 1＝r 22 分 设不盖玻璃片时，此点为第 k 级明纹，则应有r 2－r 1＝k λ2 分所以 (n －1)e = k λk ＝(n －1) e / λ＝6.96≈7零级明纹移到原第 7 级明纹处．2 分Iab120°I c d� �2005－2006学年 1学期大学物理（下）（B ）课程考试试题拟题学院（系）: 适 用 专 业:数 理 系04 级 理工科各专业拟题人: 校对人: 关立强王 翠考试时间：2006-01-17 （答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、 选择题 (共 36 分)1. (本题 3分)(2047)如图，两根直导线 ab 和 cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流 I 从 a 端流入而从 d 端流� 出，则磁感强度 B 沿图中闭合路径 L 的积分O ⎰ B ⋅d l 等 L于 （A ） μ0 I ． （B ） L3μ0I ．（C ） 2μ0 I / 3 ．（D ） μ 0 I / 4 ．2. (本题 3分)(2452)在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁， 则阴极射线将 (A) 向下偏． (B) 向上偏． (C) 向纸外偏． (D) 向纸内偏．3. (本题 3分)(2400)附图中，M 、P 、O 为由软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当 K 闭合后，(A) M 的左端出现N 极． (B) P 的左端出现N 极． P(C) O 的右端出现 N 极． (D) P 的右端出现 N 极．4. (本题 3分)(2495)一矩形线框长为 a 宽为 b ，置于均匀磁场中，线框绕 OO ′轴，以匀角速度 ω 旋转 （如图所示）．设 t =0 时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为+S-NMμOK- +I 2aP（A ） ωabB | cos ωt | ．（B ） 2abB | cos ωt |． （C ） 1ω a bB 2cos ω t ．（D ） ωabB ．O ′5. (本题 3分)(5677)真空中两根很长的相距为 2a 的平行直导线与电源组成闭合回路如图．已知导线中的电流为 I ，则在两导线正中间某点 P 处的磁能密度为（A ） 1 ( μ0 I )2 . （B ） 1 ( μ0 I )2 .Iμ0 2πa 2μ0 2πa（C ） 0. （D ）1 2μ0 ( μ0 I )2 .πa6. (本题 3分)(3066)机械波的表达式为 y = 0.03cos6π（t + 0.01x ）（SI ） ，则（A ） 其周期为 1s ． （B ） 其振幅为 3 m ．3（C ） 其波速为 10 m/s ． （D ） 波沿 x 轴正向传播．7. (本题 3分)(3185)在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单 色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触 λ点 P 处形成的圆斑为（A ） 全明． （B ） 全暗．（C ） 右半部暗，左半部明．（D ） 右半部明，左半部暗．数字为各处的折射率8. (本题 3分)(3523)波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ =±π / 6，则缝宽的大小为(A) λ / 2． (B) λ． (C) 2λ． (D) 3 λ ．9. (本题 3分)(4351)宇宙飞船相对于地面以速度 v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过⊗t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速)(A) c ·⊗t (B) v ·⊗t(C)c ⋅ ⊗t(D) c ⋅ ⊗t ⋅ O ωbBa1 - (v / c )21 - (v / c ) 21. P 1.521.75 1.621.52 62c 2 -v 210. (本题 3分)(4723)质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的 4 倍时，其质量为静止质量的 （A ） 4 倍． （B ） 8 倍． （C ） 6 倍． （D ） 5 倍．11. (本题 3分)(4748)已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为 10.19 eV ，当氢原子从能量为－ 0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为(A) 2.56 eV ． (B) 3.41 eV ． (C) 4.25 eV ． (D) 9.95 eV ．12. (本题 3分)(4206)静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时粒子物质波的波长λ与速度 v 有如下关系：(A) (C) λ ∝ v λ ∝ ． (B) ． (D) λ ∝ 1/v ．λ ∝ ．二、 填空题 (共 16 分)13. (本题 4分)(2356)载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径 R 有关，当圆线圈半径增大时，(1) 圆线圈中心点(即圆心)的磁场 (1) ． (2) 圆线圈轴线上各点的磁场 (2) ．14. (本题 4分)(0361)如图所示，一半径为R ，通有电流为I 的圆形回路，位于 Oxy 平面内，圆心为O ．一带正电荷为q 的粒子，以速度 v 沿z 轴向上运动，当带正电荷的粒子恰好通过O 点时，作用于圆形回路上的力为 (1) ，作用在带电粒子上的力为 (2) ．15. (本题 4分)(3230)要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过 90°，至少需要让这束光通过_ _(1) 块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的 (2) 倍 ． 16. (本题 4分)(4187)康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角ϕ = (1) 时，散射光子的频率小得最多；当ϕ =(2) 时，散射光子的频率与入射光子相同． v 2 c2 1 - 1三、 计算题 (本题 12 分) (2567)A ＇AA ＇和 CC ＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合．AA ＇线圈半径为 20.0 cm ，共 10 匝，通有电流 10.0 A ；而 CC ＇线圈的半径为 10.0 cm ，共 20 匝，通有电流 5.0 A ．求 C两线圈公共中心 O 点的磁感强度的大小和方向．(μ = 4π⨯10-7 N ⋅ A -2 )四、 计算题 (本题 12 分) (2319)无限长直导线载有电流I ，其旁放置一段长度为l 与载流导线在同一平面内且成60°的导线．计算当该 导线在平面上以垂直于载流导线的速度v 平移到该 I导线的中点距载流导线为a 时，其上的动生电动势， 并说明其方向．五、 计算题 (本题 12 分) (5319)已知一平面简谐波的表达式为 y = A cos π(4t + 2x ) (SI)． (1) 求该波的波长λ ，频率ν 和波速 u 的值；(2) 写出 t = 4.2 s 时刻各波峰位置的坐标表达式，并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置；(3) 求 t = 4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻 t ．六、 计算题 (本题 12 分) (3348)折射率为 1.60 的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜（劈尖角θ 很小）．用波长λ＝600 nm （1 nm =10-9 m ）的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹．假如在劈形膜内充满n =1.40 的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小⊗l ＝0.5 mm ，那么劈尖角θ 应是多少？OC ＇ Aa2v1 60°lA C2005-2006 学年 1 学期 大学物理（下）（B ）试题标准答案考试时间：2006-01-05（答案要注明各个要点的评分标准）拟题学院（系）：数 理 系 拟 题 人：关立强适用专业：04 级理工科各专业书写标准答案人：关立强三、 选择题(共 36 分、每小题 3 分)1. (C)2. (B)3. (B)4. (A)5. (D)6. (A)7. (C)8. (C) 9. (A) 10. (D) 11. (A) 12. (C)四、 填空题(共 16 分、每小题 4 分、每空 2 分)13.（2356）（1） 减小 （2） 在 x < R/ 心的距离)14.（0361） （1）0 （2） 0 15.（3230） （1）2 （2） 1/4 16.（4187） （1）π（2） 0三、计算题（2567）(本题12分)解：AA ＇线圈在 O 点所产生的磁感强度区域减小；在 x > R /区域增大．(x 为离圆B =μ0 N A I A2r A= 250μ0(方向垂直 AA ＇平面)3 分CC ＇线圈在 O 点所产生的磁感强度B = μ0 NC I C2r C= 500μ0(方向垂直 CC ＇平面)3 分O 点的合磁感强度B = (B 2+ B 2 )1/ 2= 7.02 ⨯10-4TAC3 分B 的方向在和 AA ＇、CC ＇都垂直的平面内，和 CC ＇平面的夹角θ = tg -1B CB A= 63.4︒3 分四、计算题（2319）(本题 12 分)解：在 d l 处 � B= μ � 0 I /(2πr ) � Id E = (v ⨯ B ) ⋅d l 但 d l = d r / cos30︒ = v B d l cos 60︒3 分∴ d E = v B tg 30︒d rr 2E = ⎰ v B tg 30︒d r3 分r 12 2 Av ⨯ Br� �� d lv2 3π a + 3l / 4 a - 3l / 4其中 r 2 = a + 3l / 4 ， r 1 = a - E =3l / 4μ0 I vln4 分 方向从 1→2．2 分五、计算题（5319）(本题 12 分)解：这是一个向 x 轴负方向传播的波．(1) 由波数 k = 2π / λ 得波长λ = 2π / k = 1 1 分 由 ω = 2πν 得频率 ν = ω / 2π = 2 Hz 2 分 波速 u = νλ = 2 m/s 1 分(2) 波峰的位置，即 y = A 的位置． 由有解上式，有cos π(4t + 2x ) = 1 π(4t + 2x ) = 2k π x = k - 2t ．( k = 0，±1，±2，…) 当 t = 4.2 s 时， x = (k - 8.4) m ． 2 分 所谓离坐标原点最近，即| x |最小的波峰．在上式中取 k = 8，可得 x = -0.4 的波峰离坐标原点最近． 2 分(3) 设该波峰由原点传播到 x = -0.4 m 处所需的时间为⊗t ， 则 ⊗t = | ⊗x | /u = | ⊗x | / (ν λ ) = 0.2 s 2 分 ∴ 该波峰经过原点的时刻 t = 4 s 2 分六、计算题（3348）(本题 12 分)λ λ解：空气劈形膜时，间距 l 1 =2n sin θ ≈2θ 2 分λ λ 液体劈形膜时，间距l 2 = 2 sin θ ≈2n θ4 分⊗l = l 1 - l 2 = λ(1 -1/ n )/(2θ )2 分 ∴θ = λ ( 1 – 1 / n ) / ( 2⊗l )＝1.7×10-4 rad4 分。
大学普通物理((下册))期末考试题
大学物理学下册考试题1 两根长度相同的细导线分别密绕在半径为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，2R r =，螺线管通过的电流相同为I ，螺线管中的磁感应强度大小R B 、r B ，满足 （ ）（A ）2R r B B = （B ）R r B B = （C ）2R r B B = （D ）4R r B B =选择（c ） N N r N R N 222='⇒'=ππ2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为 （ ） （A ）22r B π （B ）2r B π （C ）22cos r B πα （D ）—2cos r B πα选择（D ）3在图（a ）和（b ）中各有一半经相同的圆形回路1L 、2L ，圆周有电流1I 、2I ，其分布相同，且均在真空中，但在（b ）图中2L 回路外有电流3I ，1P 、2P 为两圆形回路上的对应点，则 （ ） （A ）1212,P P L L B dl B dl BB ⋅=⋅=⎰⎰ （B ）1212,P P L L B dl B dl BB ⋅≠⋅=⎰⎰ （C ）1212,P P L L B dl B dl BB ⋅=⋅≠⎰⎰ （D ）1212,P P L L B dl B dl BB ⋅≠⋅≠⎰⎰选择（c ）习题11图 习题13图1L1PL 2P3(a)(b)4 在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a、b、c、是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为：选择（c）二，填空题1、如图5所示，几种载流导线在平面分布，电流均为I，他们在o点的磁感应强度分别为（a）（b）（c）图5（a）0()8IRμ向外（b）0()2IRμπ1（1-）向里（c）0()42IRμπ1（1+）向外2 已知一均匀磁场的磁感应强度B=2特斯拉，方向沿X轴正方向，如图所示，c点为原点，则通过bcfe面的磁通量0 ；通过adfe面的磁通量2x0.10x0.40=0.08Wb ，通过abcd面的磁通量0.08Wb 。
大学物理(第五版)下册
第9、10章振动与波动习题一、选择题1. 已知四个质点在x 轴上运动, 某时刻质点位移x 与其所受合外力F 的关系分别由下列四式表示(式中a 、b 为正常数)．其中不能使质点作简谐振动的力是 [ ] (A) abx F =(B) abx F -=(C) b ax F +-=(D) a bx F /-=2. 如图4-1-5所示，一弹簧振子周期为T ．现将弹簧截去一半，仍挂上原来的物体, 则新的弹簧振子周期为 [ ] (A) T (B) 2T (C) 1.4T (D) 0.7T3. 在简谐振动的运动方程中，振动相位)(ϕω+t 的物理意义是 [ ] (A) 表征了简谐振子t 时刻所在的位置 (B) 表征了简谐振子t 时刻的振动状态 (C) 给出了简谐振子t 时刻加速度的方向(D) 给出了简谐振子t 时刻所受回复力的方向角, 然后放手任其作微4. 如图4-1-9所示，把单摆从平衡位置拉开, 使摆线与竖直方向成小的摆动．若以放手时刻为开始观察的时刻, 用余弦函数表示这一振动,则其振动的初相位为[ ] (A) (B) 2π或π23(C) 0 (D) π5. 两质点在同一方向上作同振幅、同频率的简谐振动．在振动过程中, 每当它们经过振幅一半的地方时, 其运动方向都相反．则这两个振动的相位差为 [ ] (A) π (B)π32 (C) π34(D) π54 6. 一质点作简谐振动, 振动方程为)cos(ϕω+=t A x ．则在2Tt =(T 为振动周期)时, 质点的速度为 [ ] (A) ϕωsin A - (B) ϕωsin A (C) ϕωcos A - (D) ϕωcos A7. 一物体作简谐振动, 其振动方程为)4πcos(+=t A x ω．则在2Tt = (T 为周期)时, 质点的加速度为 (A) 222ωA - (B) 222ωA (C) 223ωA - (D) 223ωA8. 一质点以周期T 作简谐振动, 则质点由平衡位置正向运动到最大位移一半处的最短时间为 [ ] (A)6T (B) 8T (C) 12T(D) T 127 9. 某物体按余弦函数规律作简谐振动, 它的初相位为2π3, 则该物体振动的初始状态为[ ] (A) x 0 = 0 , v 0 0 (B) x 0 = 0 , v 0＜0 (C) x 0 = 0 , v 0 = 0 (D) x 0 = A , v 0 = 010. 有一谐振子沿x 轴运动, 平衡位置在x = 0处, 周期为T , 振幅为A ，t = 0时刻振子过2Ax =处向x 轴正方图4-1-9图4-1-5向运动, 则其运动方程可表示为[ ] (A) )21cos(t A x ω= (B))cos(2t A x ω= (C) )3π2sin(--=T t A x ω (D))3π2cos(-=T t A x ω11. 当一质点作简谐振动时, 它的动能和势能随时间作周期变化．如果ν是质点振动的频率, 则其动能变化的频率为[ ] (A) ν4(B) ν2(C) ν (D)2ν 12. 已知一简谐振动系统的振幅为A , 该简谐振动动能为其最大值一半的位置是 [ ] (A)(B)(C)(D)3. 简谐振动的振幅由哪些因素决定?[ ] (A) 谐振子所受的合外力 (B) 谐振子的初始加速度 (C) 谐振子的能量和力常数(D) 谐振子的放置位置14. 如果两个同方向同频率简谐振动的振动方程分别为π)433cos(73.11+=t x (cm)和π)413cos(2+=t x (cm)，则它们的合振动方程为[ ] (A) π)433cos(73.0+=t x (cm) (B) π)413cos(73.0+=t x (cm) (C) π)1273cos(2+=t x (cm) (D) π)1253cos(2+=t x (cm) 15. 两个同方向、同频率、等振幅的谐振动合成, 如果其合成振动的振幅仍不变, 则此二分振动的相位差为 [ ] (A)2π (B) 3π2 (C) 4π (D) π 16. 将一个弹簧振子分别拉离平衡位置1 cm 和2 cm 后, 由静止释放（弹簧形变在弹性范围内）, 则它们作谐振动的[ ] (A)周期相同 (B) 振幅相同 (C) 最大速度相同 (D) 最大加速度相同17. 关于振动和波, 下面几句叙述中正确的是 [ ] (A) 有机械振动就一定有机械波 (B) 机械波的频率与波源的振动频率相同(C) 机械波的波速与波源的振动速度相同(D) 机械波的波速与波源的振动速度总是不相等的18. 下列函数f ( x , t )可以用来表示弹性介质的一维波动, 其中a 和b 是正常数．则下列函数中, 表示沿x 轴负方向传播的行波是[ ] (A))sin(),(bt ax A t x f +=(B) )sin(),(bt ax A t x f -= (C) )cos()cos(),(bt ax A t x f =(D) )sin()sin(),(bt ax A t x f =19. 已知一列机械波的波速为u , 频率为ν, 沿着x 轴负方向传播．在x 轴的正坐标上有两个点x 1和x 2．如果x 1＜x 2 , 则x 1和x 2的相位差为 [ ] (A) 0 (B))(π221x x u -ν (C) π (D) )(π212x x u-ν20. 已知一平面余弦波的波动方程为)01.05.2π(cos 2x t y -=, 式中 x 、y 均以cm 计．则在同一波线上, 离x =5cm 最近、且与 x = 5cm 处质元振动相位相反的点的坐标为[ ] (A) 7.5 cm (B) 55 cm (C) 105 cm (D) 205 cm21. 若一平面简谐波的波动方程为)cos(cx bt A y -=, 式中A 、b 、c 为正值恒量．则 [ ] (A) 波速为c (B) 周期为b 1 (C) 波长为c π2 (4) 角频率为bπ2 22. 一平面简谐横波沿着Ox 轴传播．若在Ox 轴上的两点相距8λ（其中λ为波长）, 则在波的传播过程中, 这两点振动速度的[ ] (A) 方向总是相同 (B) 方向有时相同有时相反 (C) 方向总是相反 (D) 大小总是不相等23. 一简谐波沿Ox 轴正方向传播，t ＝0时刻波形曲线如图4-1-56所示，其周期为2 s ．则P 点处质点的振动速度v 与时间t 的关系曲线为 [ ]24. 平面简谐机械波在弹性介质中传播时, 在传播方向上某介质元在负的最大位移处, 则它的能量是 [ ] (A) 动能为零, 势能最大 (B) 动能为零, 势能为零 (C) 动能最大, 势能最大 (D) 动能最大, 势能为零25. 有两列波在空间某点P 相遇, 某时刻观察到P 点的合振幅等于两列波的振幅之和, 由此可以判定这两列波 [ ] (A) 是相干波 (B) 相干后能形成驻波 (C) 是非相干波 (D) 以上三种情况都有可能26. 已知两相干波源所发出的波的相位差为 , 到达某相遇点P 的波程差为半波长的两倍, 则P 点的合成情况是[ ] (A) 始终加强 (B) 始终减弱(C) 时而加强, 时而减弱, 呈周期性变化(D) 时而加强, 时而减弱, 没有一定的规律27. 两列完全相同的余弦波左右相向而行, 叠加后形成驻波．下列叙述中, 不是驻波特性的是 [ ] (A) 叠加后, 有些质点始终静止不动 (B) 叠加后, 波形既不左行也不右行(C) 两静止而相邻的质点之间的各质点的相位相同(D) 振动质点的动能与势能之和不守恒28. 平面正弦波)π3π5sin(4y t x +=与下面哪一列波相叠加后能形成驻波?[ ] (A) )2325π(2sin 4x t y += (B) )2325π(2sin 4x t y -= (C) )2325π(2sin 4y t x += (D) )2325π(2sin 4yt x -=二、填空题AωsD ωsω-ω-s图4-1-561. 一质点沿x 轴作简谐振动，平衡位置为x 轴原点，周期为T ，振幅为A ． (1) 若t =0 时质点过x =0处且向x 轴正方向运动，则振动方程为x =．(2) 若t =0时质点在2Ax =处且向x 轴负方向运动，则质点方程为x =． 2. 一质点沿x 轴作简谐振动, 其振动方程为: π)31π2cos(4-=t x (cm)．从t ＝0时刻起, 直到质点到达2-=x cm 处、且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为．3. 一个作简谐振动的质点,其谐振动方程为π)23cos(π1052+⨯=-t x (SI)．它从计时开始到第一次通过负最大位移所用的时间为．4. 一质点作简谐振动, 频率为2Hz ．如果开始时质点处于平衡位置, 并以-1s m π⋅的速率向x 轴的负方向运动, 则该质点的振动方程为．5. 一谐振动系统周期为0.6s, 振子质量为200g ．若振子经过平衡位置时速度为-1s cm 12⋅，则再经0.2s 后该振子的动能为．6.劲度系数为100N ⋅m -1的轻质弹簧和质量为10g 的小球组成一弹簧振子．第一次将小球拉离平衡位置4cm, 由静止释放任其振动; 第二次将小球拉离平衡位置2cm 并给以2m.s -1的初速度任其振动．这两次振动的能量之比为．为-1m N 40⋅的竖直放7. 如图4-2-9所示，将一个质量为20g 的硬币放在一个劲度系数置的弹簧上, 然后向下压硬币使弹簧压缩 1.0cm, 突然释放后, 这个硬币将飞离原来位置的高度为．8. 质量为0.01 kg 的质点作简谐振动, 振幅为0.1m, 最大动能为0.02 J ．如果开始时质点处于负的最大位移处, 则质点的振动方程为．9 一物体放在水平木板上，这木板以Hz 2=ν的频率沿水平直线作简谐运动，物体和水平木板之间的静摩擦系数50.0=s μ，物体在木板上不滑动的最大振幅max A =．10. 如果两个同方向同频率简谐振动的振动方程分别为π)3110sin(31+=t x cm 和)π6110sin(42-=t x cm, 则它们的合振动振幅为．11. 已知由两个同方向同频率的简谐振动合成的振动，其振动的振幅为20 cm, 与第一个简谐振动的相位差为6π．若第一个简谐振动的振幅为cm 3.17cm 310=, 则第二个简谐振动的振幅为cm ，两个简谐振动的相位差为．12. 已知一平面简谐波的方程为: )π(2cos λνxt A y -=, 在ν1=t 时刻λ411=x 与λ432=x 两点处介质质点的速度之比是．13. 已知一入射波的波动方程为)4π4πcos(5xt y +=(SI), 在坐标原点x = 0处发生反射, 反射端为一自由端．则对于x = 0和x = 1 m 的两振动点来说, 它们的相位关系是相位差为．14. 有一哨子, 其空气柱两端是打开的, 基频为5000 Hz, 由此可知，此哨子的长度最接近cm ．图4-2-915. 已知一平面简谐波沿x 轴正向传播，振动周期T = 0.5 s ，波长λ = 10 m , 振幅A = 0.1m ．当t = 0时波源振动的位移恰好为正的最大值．若波源处为原点，则沿波传播方向距离波源为2λ处的振动方程为．当2T t =时，4λ=x 处质点的振动速度为．16. 图4-2-20表示一平面简谐波在t = 2 s 时刻的波形图，波的振幅为 0.2 m ，周期为4s ．则图中P 点处质点的振动方程为．17. 一简谐波沿BP 方向传播，它在B 点引起的振动方程为t A y π2cos 11=．另一简谐波沿CP 方向传播，它在C 点引起的振动方程为()ππ2cos 22+=t A y ．P 点与B 点相距0.40 m ，与C 点相距0.50 m ，如图4-2-21所示．波速均为u ＝0.20 m ⋅s -1．则两波在P 的相位差为．18. 如图4-2-22所示，一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播，波长为λ，若1P 点处质点的振动方程为)π2cos(1ϕν+=t A y ，则2P 点处质点的振动方程为，与1P 点处质点振动状态相同的那些点的位置是．19. 两相干波源1S 和2S 的振动方程分别是t A y ωcos 1=和π)21(cos 2+=t A y ω．1S 距P 点3个波长，2S 距P 点421个波长．两波在P 点引起的两个振动的相位差的绝对值是．20. 如图4-2-26所示，1S 和2S 为同相位的两相干波源，相距为L ，P 点距1S 为r ；波源1S 在P 点引起的振动振幅为1A ，波源2S 在P 点引起的振动振幅为2A ，两波波长都是λ，则P 点的振幅A ＝． 三、计算题1. 一质量为10 g 的物体在x 方向作简谐振动，振幅为24 cm ，周期为4 s ．当t =0时该物体位于x = 24 cm 处．求：(1) 当t =0.5 s 时物体的位置及作用在物体上力的大小．(2) 物体从初位置到x ＝－12 cm 处所需的最短时间，此时物体的速度． 系数k ＝241-m N ⋅，重2. 如图 4-3-5所示，有一水平弹簧振子，弹簧的劲度力F ＝10 N 向左作用物的质量m ＝6 kg ．最初重物静止在平衡位置上，一水平恒此时撤去力F ．当重物于物体，（不计摩擦），使之由水平位置向左运动了0.05 m ，运动到左方最远位置时开始计时，求该弹簧振子的运动方程．3. 如图4-3-12所示，一质点作简谐振动，在一个周期内相继通过距离为12cm 的两点A 、B ，历时2s ，并且在A、B 两点处具有相同的速度；再经过2 s 后，质点又从另一方向通过B点．试求质点运动的周期和振幅．4. 有两个振动方向相同的简谐振动，其振动方程分别为图4-3-5图4-3-12A图4-2-20图4-2-21PB1r 2r ...C12图4-2-26x12图4-2-22(cm)2ππ2cos 3(cm)π)π2cos(421⎪⎭⎫⎝⎛+=+=t x t x (1)求它们的合振动方程；(2)另有一同方向的简谐振动(cm))π2cos(233ϕ+=t x ，问当3ϕ为何值时，31x x +的振幅为最大值？当3ϕ为何值时，31x x +的振幅为最小值?5. 一简谐波，振动周期21=T s ，波长λ =10m ，振幅A = 0.1m. 当t = 0时刻，波源振动的位移恰好为正方向的最大值．若坐标原点和波源重合，且波沿Ox 轴正方向传播，求:(1) 此波的表达式；(2) 41T t =时刻，41λ=x 处质点的位移； (3) 42T t =时刻，41λ=x 处质点振动速度．6 已知一平面简谐波的方程为(SI))24(πcos x t A y +=(1) 求该波的波长λ，频率ν和波速度u 的值；(2) 写出t = 4.2s 时刻各波峰位置的坐标表达式，并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置； (3) 求t = 4.2s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t ．7. 有一平面波沿x 轴负方向传播，s 1=t 时的波形如图4-3-23所示，波速1s m 2-⋅=u ，求该波的波函数． 8. 一弦上的驻波方程式为 I)(S )π550cos()π6.1cos (1000.32t x y -⨯=(1) 若将此驻波看作传播方向相反的两列波叠加而成,求两列波的振幅及波速；(2) 求相邻波节之间的距离；(3) 求s 1000.33-⨯=t 时，位于m 625.0=x 处质点的振动速度． 9. 一沿弹性绳的简谐波的波动方程为⎪⎭⎫⎝⎛-=210π2cos x t A y (SI)，波在m 11=x 的固定端反射.设传播中无能量损失，反射是完全的．试求：(1) 该简谐波的波长和波速； (2) 反射波的波动方程；(3) 驻波方程，并确定波节的位置．第11章光学练习题一、 选择题11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)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 , 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) λ3(B)123n n -λ(C) λ2(D)122n n -λ17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1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d 2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 1＞d 2, 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18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [] (A) 条纹间距增大(B)整个干涉条纹将向上移动(C) 条纹间距减小(D) 整个干涉条纹将向下移动26. 如图(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λ＝500nm(1nm = 10-9m)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 nm 43. 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53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K[] (A)衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动(C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽(D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变54. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度a 稍稍变宽，同时使单缝沿x 轴正向作微小移动，则屏幕E 的中央衍射条纹将 [] (A)变窄，同时上移(B) 变窄，同时下移 (C) 变窄，不移动(D) 变宽，同时上移55. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度a 稍稍变窄，同时使汇聚透镜L 2沿x 轴正方向作微小移动，则屏幕E 上的中央衍射条纹将[] (A)变宽，同时上移(B) 变宽，同时下移(C)变宽，不移动 (D) 变窄，同时上移56. 一衍射光栅由宽300nm 、中心间距为900nm 的缝构成, 当波长为600nm 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ϕ= 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) 483. 如图所示，起偏器A 与检偏器B 的偏振化方向相互垂直，偏振片C 位于A 、B 中间且与A 、B 平行，其偏振化方向与A 的偏振化方向成30°夹角. 当强度为I 的自然光垂直射向A 片时，最后的出射光强为 [ ] (A) 0(B)2I(C)8I(D) 以上答案都不对84. 如图所示，一束光强为I 0的自然光相继通过三块偏振片P 1、P 2、P 3后，其出射光的强度为80II =．已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直．若以入射光线为轴转动P 2, 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) 90° 86. 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动时, 投射光强度发生的变化为 [ ] (A) 光强单调增加(B) 光强先增加，后又减小至零 (C) 光强先增加，后减小，再增加(D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 1. 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气和在玻璃中[] (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B)传播的路程相等，走过的光程不相等 (C)传播的路程不相等，走过的光程相等 (D)传播的路程不相等，走过的光程不相2. 真空中波长为 的单色光, 在折射率为n 的均匀透明介质中从a 点沿某一路径传到b 点．若a 、b 两点的相位差为π3，则此路径的长度为[] (A)n23λ (B)nλ3 (C)λ23(D) λn 233. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及[] (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同 (C) 振动方向相同 (D) 位置相同4. 如图所示，有两个几何形状完全相同的劈形膜：一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜．当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是[] (A) 玻璃劈形膜(B) 空气劈形膜I AC I1P 3P 2P(C) 两劈形膜干涉条纹间距相同 (D) 已知条件不够, 难以判定5. 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6. 牛顿环实验中, 透射光的干涉情况是[] (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环 (C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环7. 若用波长为 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一厚度为l 、折射率为n 的透明薄片, 则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为[] (A)λln )1(4-(B)λln(C)λln )1(2-(D)λln )1(-8. 如图12-1-44所示，波长为 的单色光垂直入射在缝宽为a 的单缝上, 缝后紧靠着焦距为f 的薄凸透镜, 屏置于透镜的焦平面上, 若整个实验装置浸入折射率为n 的液体中,[](A) na f λ(B) na f λ(C) naf λ2(D) anf λ29. 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) 同级亮纹的衍射角越小10. 一束平行光垂直入射在一衍射光栅上, 当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时(a 为每条缝的宽度, b 为不透光部分宽度) , k = 3, 6, 9, …等级次的主极大均不出现．[] (A) a b a 2=+ (B) a b a 3=+ (C) a b a 4=+(D) a b a 6=+11. 自然光以 60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 30 (B) 折射光为部分线偏振光，折射角为 30 (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 12. 关于光的干涉，下面说法中唯一正确的是[](A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为2λ(B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为2λ(C) 当空气劈形膜的下表面往下平移2λ时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差将增加2λ(D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉 二、 填空题1. 如图12-2-1所示，折射率为2n 、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1n 和3n ，已知321n 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、下表面反射的光束（用①与②示意）的光程差是2. 真空中波长 = 400 nm 的紫光在折射率为 n =1.5 的介质中从A 点传到B 点时, 光振动的相位改变了5 , 该光从A 到B 所走的光程为．4. 如图所示，在双缝干涉实验中SS 1=SS 2，用波长为λ的光照射双缝S 1和S 2，通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹．已知P 点处为第三级明条纹，则S 1和S 2到P 点的光程差为 ____________．若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率n ＝ ____________． 5. 两条狭缝相距2mm, 离屏300cm, 用600nm 的光照射时, 干涉条纹的相邻明纹间距为___________mm.6. 将一块很薄的云母片(n = 1.58)覆盖在杨氏双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的中央明纹中心被原来的第7级明纹中心占据．如果入射光的波长λ= 550nm,则该云母片的厚度为___________． 9. 如图所示，在玻璃(折射率n 3 = 1.60)表面镀一层MgF 2(折射n 2=1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm 的光从空气(折射率n 1=1.00)正入射时尽可能减少反射，MgF 2膜的最小厚度应是．10. 用白光垂直照射厚度e =350nm 的薄膜，若膜的折射率n 2=1.4 ,薄膜上面的介质折射率为n 1，薄膜下面的介质折射率为n 3，且n 1<n 2<n 3．则透射光中可看到的加强光的波长为．14. 波长为λ的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为n ，第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是 _____________． 15. 两玻璃片中夹满水(水的折射率34=n )形成一劈形膜, 用波长为λ的单色光垂直照射其上, 若要使某一条纹从明变为暗, 则需将上面一片玻璃向上平移．22. 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为．23. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n ，厚度为d 的透明介质薄片，放入后，这条光路的光程改变了．25. 如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为 30=ϕ的方位上，所用的单色光波长为nm 500=λ，则单缝宽度为．26. 一束平行光束垂直照射宽度为1.0 mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0 mm 的汇聚透镜．已知位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为2.0 mm ，则入射光波长约为．29 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第三个暗条纹中心相对应的半波带的数目是__________．30. 平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．若屏上P 点处为第三级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为___________ 个半波带．若将单缝宽度缩小一半，P 点处将是_________级________纹．36. 一衍射光栅, 狭缝宽为a , 缝间不透明部分宽为b ．当波长为600 nm 的光垂直照射时, 在某一衍射角ϕ处出现第二级主极大．若换为400nm 的光垂直入射时, 则在上述衍射角ϕ处出现缺级, b 至少是a 的倍．38. 已知衍射光栅主极大公式(a ＋b ) sin ϕ＝±k λ，k ＝0,1,2, …．在k ＝2的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∆＝_____________．40. 当自然光以58︒角从空气射入到玻璃板表面上时, 若反射光为线偏振光, 则透射光的折射角为_________． 41. 一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上, 当入射角为60︒时反射光为完全偏振光, 则此玻璃的折射率为_________．44. 一束由自然光和线偏振光组成的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束轴旋转偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的7倍；那么入射光束自然光和线偏振光的光强比为_____________ 三、 计算题8. 用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 μm 的玻璃片．玻璃片的折射率为1.50．在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强?13. 图12-3-13所示为一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好与平玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是R ＝400cm ．用单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30 cm ．(1) 求入射光的波长；(2) 设图中OA =1.00 cm ，求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目．18. 在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长1λ和2λ，并垂直入射于单缝上．假如1λ的第一级衍射极小与2λ的第二级衍射极小相重合，试问：(1)这两种波长之间有何关系?(2)在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合?19. 某种单色平行光垂直地入射在一单缝上, 单缝的宽度a = 0.15mm ．缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm ，求入射光的波长．30. 一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a = 2⨯10-3 cm ，在光栅后方一焦距f = 1m 的凸透镜．现以nm 600=λ的单色平行光垂直照射光柵，求：(1) 透光缝a 的单缝衍射中央明区条纹宽度； (2)在透光缝a 的单缝衍射中央明纹区内主极大条数.31.波长λ= 600nm 的单色光垂直入射到一光柵上，测得第二级主级大的衍射角为30o ，且第三级是缺级． (1) 光栅常量(a ＋b )等于多少?(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少?(3) 在选定了上述(a ＋b )和a 之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次．36 两个偏振片叠在一起，欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片之后振动方向转过了90°，且使出射光强尽可能大，那么入射光振动方向和两偏振片的偏振化方向之间的夹角应如何选择？这种情况下的最大出射光强与入射光强的比值是多少?第13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4. 关于功的下列各说法中, 错误的是 [ ] (A) 功是能量变化的一种量度(B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量(C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外做的功也不一样 (D) 系统具有的能量等于系统对外做的功5. 理想气体物态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 式T R MmV p d d 表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程(C) 等体过程 (D) 绝热过程 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110. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E d A ．在以下过程中, 这三者同时为正的过程是 [ ] (A) 等温膨胀 (B) 等体膨胀 (C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2,(V p ．一次是等温压缩到2V, 外界做功A ；另一次为绝热压缩到2V, 外界做功W ．比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A ＞W (B) A = W (C) A ＜W (D) 条件不够，不能比较19. 同一种气体的摩尔定压热容大于摩尔定容热容, 其原因是 [ ] (A) 膨胀系数不同 (B) 温度不同(C) 气体膨胀需要做功 (D) 分子引力不同28. 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E 1变化到E 2．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相同体积时, 绝热压缩比等温压缩的终。
大学物理下期末试题及答案
一、选择题（共30分，每题3分） 1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)：［ ］2. 如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为：(A) 0． (B)0．(C)0 (D)0 ［ ］3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的：(A) 2倍． (B) 22倍． (C)4倍．(D)42倍． ［ ］4. 如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为：(A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U < 0．x3q2(C) E = 0，U = 0．(D) E > 0，U < 0．［］电．在电源保持联接的情况下，在C1中插入一电介质板，如图所示, 则(A) C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少．(B) C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加．(C) C1极板上电荷增加，C2极板上电荷不变．(D) C1极板上电荷减少，C2极板上电荷不变．［］6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确．(A) 位移电流是指变化电场．(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的．(C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律．(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理．［］7. 有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的．(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)是正确的． (D)三种说法都是正确的． ［ ］8. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的 (A) 2倍． (B) 1.5倍．(C) 0.5倍． (D) 0.25倍． ［ ］9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 axn a x n π=sin2)(ψ ， n = 1, 2, 3, …则当n = 1时，在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为(A) 0.091． (B) 0.182． (C) 1． . (D) 0.818． ［ ］10. 氢原子中处于3d 量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为(A) (3，0，1，21-)． (B) (1，1，1，21-)． (C) (2，1，2，21)． (D) (3，2，0，21)． ［ ］二、填空题（共30分）11.（本题3分）一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常量为ε 的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U =________________．12. （本题3分）有一实心同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I ，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则在r < R 1处磁感强度大小为________________． 13.（本题3分）磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B-=，一电子以速度j i66100.11050.0⨯+⨯=v (SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F为__________________．(基本电荷e =1.6×10-19C)14.（本题6分，每空3分） 四根辐条的金属轮子在均匀磁场B中转动，转轴与B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．15. （本题3分） 有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________．16.（本题3分）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1 / d2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W1 / W2=___________．17. （本题3分）静止时边长为50 cm的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108m·s-1运动时，在地面上测得它的体积是____________．18. （本题3分）以波长为λ= 0.207 μm的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率ν 0=1.21×1015赫兹，则其遏止电压|U a| =_______________________V．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C) 19. （本题3分）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________________kg·m／s．(取∆x·∆p≥h，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s)20. （本题10分）电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r1＝10 cm和r2＝20 cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U0＝300 V．(1) 求电荷面密度σ．(2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上电荷面密度应为多少，与原来的电荷相差多少？［电容率ε0＝8.85×10-12 C 2 /(N ·m 2)］ 21. （本题10分）已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B 0，此圆线圈的磁矩与一边长为a 通过电流为I 的正方形线圈的磁矩之比为2∶1，求载流圆线圈的半径． 22．（本题10分）如图所示，一磁感应强度为B 的均匀磁场充满在半径为R 的圆柱形体内，有一长为l 的金属棒放在磁场中，如果B 正在以速率dB/dt 增加，试求棒两端的电动势的大小，并确定其方向。
大学力学专业《大学物理（下册）》期末考试试卷 附答案
大学力学专业《大学物理（下册）》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、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。
2、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。
3、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。
4、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。
5、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___________。
6、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。
（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。
（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。
07级大学物理(下)试卷A-20090102
07级大学物理（下）试卷A 2009. 01. 02（ 注：请将解答写在答题卷上，仅写在答题卷上的内容有效。
）一、选择题（每题3分，共24分）1．在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ，当曲面S 向长直导线靠近时，穿过曲面S 的磁通量Φ和面上各点的磁感应强度大小B 将如何变化？( )（A ）Φ增大，B 也增大；（B ）Φ不变，B 也不变；（C ）Φ增大，B 不变； （D ）Φ不变，B 增大。
2．洛仑兹力可以 ( ) （A ）改变带电粒子的速率； （B ）改变带电粒子的动量；（C ）对带电粒子作功； （D ）增加带电粒子的动能。
3．在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A 1 = 2A 2，通有电流I 1 = 2I 2，他们所受的最大磁力矩之比M 1/M 2等于 ( )（A ）1 ； （B ）2 ； （C ）4 ； （D ）1/4 。
4．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A ，B 两点位相差为3π，则此路径AB 的光程为 ( )（A ）1.5λ ； （B ）1.5nλ ； （C ）3λ ； （D ）1.5λ /n 。
5．两偏振片组成起偏器及检偏器，当它们的偏振化方向成60°时观察一个强度为I 0的自然光光源，所得的光强是 ( )（A ）I 0 / 2 ； （B ）I 0 /8 ； （C ）I 0 /6 ； （D ）I 0 /4 。
6．两不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两粒子的 ( )(A) 动量相同； (B) 能量相同； (C) 速度相同； (D) 动能相同。
7．根据玻尔理论，氢原子在n =5轨道上的能量与在第一激发态的能量之比为 ( )（A ）5/2 ； （B ）4/25 ； （C ）5/1 ； （D ）25/4 。
8．有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感应强度的大小之比B 1/B 2为 ( )（A ）0. 90； （B ）1. 00； （C ）1. 11； （D ）1. 22 。
大学物理下考试题及答案
大学物理下考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 根据麦克斯韦方程组，电磁波在真空中的传播速度是多少？A. 100m/sB. 300m/sC. 1000m/sD. 3×10^8 m/s答案：D2. 一个物体的动能是其势能的两倍，如果物体的总能量是E，那么它的势能U是多少？A. E/2B. E/3C. 2E/3D. E答案：B3. 在理想气体状态方程PV=nRT中，P代表的是：A. 温度B. 体积C. 压力D. 气体常数答案：C4. 下列哪个现象不是由量子力学效应引起的？A. 光电效应B. 原子光谱C. 超导现象D. 布朗运动答案：D5. 一个电子在电场中受到的电场力大小是1.6×10^-19 N，如果电子的电荷量是1.6×10^-19 C，那么电场强度E是多少？A. 1 N/CB. 10 N/CC. 100 N/CD. 1000 N/C答案：A6. 根据狭义相对论，一个物体的质量m与其静止质量m0之间的关系是：A. m = m0B. m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2)C. m = m0 * sqrt(1 - v^2/c^2)D. m = m0 * (1 - v^2/c^2)答案：C7. 一个物体从静止开始自由下落，其下落的高度h与时间t之间的关系是：A. h = 1/2 gt^2B. h = gt^2C. h = 2gtD. h = gt答案：A8. 在双缝干涉实验中，相邻的明亮条纹之间的距离是相等的，这种现象称为：A. 单缝衍射B. 多缝衍射C. 双缝干涉D. 薄膜干涉答案：C9. 一个电路中的电阻R1和R2并联，总电阻Rt可以用以下哪个公式计算？A. Rt = R1 + R2B. Rt = R1 * R2 / (R1 + R2)C. Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2)D. Rt = (R1 * R2) / (R1 + R2)答案：C10. 根据热力学第一定律，一个系统吸收了100 J的热量，同时对外做了50 J的功，那么系统的内能增加了多少？A. 50 JB. 100 JC. 150 JD. 200 J答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 光的粒子性质在________现象中得到了体现。
大学物理下期末试题及答案
一、选择题（共30分，每题3分）1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)：［ ］2. 如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为：(A) 0． (B) 0．(C)0． (D) 0 ［ ］3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的：(A) 2倍． (B) 22倍．(C) 4倍． (D) 42倍． ［ ］ 4. 球壳，则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(点)分别为：(A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U < 0．(C) E = 0，U = 0． (D) E > 0，U < 0． 5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C 1中插入一电介质板，如图所示, 则 (A) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷减少． (B) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷增加． (C) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷不变． (D) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷不变． 6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确． (A) 位移电流是指变化电场．(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的． (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律．(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理． ［ ］ 7. 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)是正确的．x(D) 三种说法都是正确的． ［ ］8. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A) 2倍． (B) 1.5倍．(C) 0.5倍． (D) 0.25倍． ［ ］ 9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 ax n a x n π=sin 2)(ψ ， n = 1, 2, 3, … 则当n = 1时，在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为(A) 0.091． (B) 0.182． (C) 1． . (D) 0.818． ［ ］10. 氢原子中处于3d 量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为(A) (3，0，1，21-)． (B) (1，1，1，21-)． (C) (2，1，2，21)． (D) (3，2，0，21)． ［ ］二、填空题（共30分）11.（本题3分）一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常量为ε 的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U =________________． 12. （本题3分）有一实心同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I ，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则在r < R 1处磁感强度大小为________________．13.（本题3分）磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B-=，一电子以速度j i66100.11050.0⨯+⨯=v (SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F 为__________________．(基本电荷e =1.6×10-19C) 14.（本题6分，每空3分）四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动，转轴与B 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． 15. （本题3分） 有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________．16.（本题3分）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d 1 / d 2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________．17. （本题3分）静止时边长为 50 cm 的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108 m ·s -1运动时，在地面上测得它的体积是____________．18. （本题3分）以波长为λ= 0.207 μm 的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率 ν 0=1.21×1015赫兹，则其遏止电压|U a | =_______________________V ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C) 19. （本题3分）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________________kg ·m ／s ． (取∆x ·∆p ≥h ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s) 三、计算题（共40分） 20. （本题10分）电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1＝10 cm 和r 2＝20 cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U 0＝300 V ． (1) 求电荷面密度σ．(2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上电荷面密度应为多少，与原来的电荷相差多少？［电容率ε0＝8.85×10-12 C 2 /(N ·m 2)］ 21. （本题10分）已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B 0，此圆线圈的磁矩与一边长为a 通过电流为I 的正方形线圈的磁矩之比为2∶1，求载流圆线圈的半径． 22．（本题10分） 如图所示，一磁感应强度为B 的均匀磁场充满在半径为R 的圆柱形体内，有一长为l 的金属棒放在磁场中，如果B 正在以速率dB/dt 增加，试求棒两端的电动势的大小，并确定其方向。
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郑州轻工业学院《大学物理ⅠB （44学时）》试卷选择题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 评卷人答案（请把答案填在上方题卡）1. 两个同周期简谐运动曲线如图1所示， x １ 的相位比x ２ 的相位（ ）（Ａ） 落后2π （Ｂ）超前2π（Ｃ）落后π （Ｄ）超前π2．在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（ ）（Ａ） 振幅相同，相位相同 （Ｂ） 振幅不同，相位相同 （Ｃ） 振幅相同，相位不同 （Ｄ） 振幅不同，相位不同3．在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1 、S 2 距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处，现将光源S 向下移动到图中的S ′位置，则（ ） （A ） 中央明纹向上移动，且条纹间距增大 （B ） 中央明纹向上移动，且条纹间距不变 （C ） 中央明纹向下移动，且条纹间距增大 （D ） 中央明纹向下移动，且条纹间距不变 4．在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为3λ的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（ ）（Ａ） 2 个 （Ｂ） 3 个 （Ｃ） 4 个 （Ｄ） 6 个5．如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L 变小，则在L 范围内干涉条纹的[ ] （A ） 数目减小，间距变大 （B ） 数目减小，间距不变（C ） 数目不变，间距变小 （D ） 数目增加，间距变小6. 处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，题号 一 二 三 四 总分 得分则它们( )(Ａ) 温度，压强均不相同 (Ｂ) 温度相同，但氦气压强大于氮气的压强 (Ｃ) 温度，压强都相同 (Ｄ) 温度相同，但氦气压强小于氮气的压强7. 一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2 000 J ，则对外作功( )(A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J8．一细棒固定在Ｓ′系中，它与Ox ′轴的夹角θ′＝60°，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60° (B) 大于60° (C) 小于60°(D)Ｓ′系沿Ox 正方向运动时大于60°，Ｓ′系沿Ox 负方向运动时小于60° 9. 按照玻尔理论,电子绕核作圆周运动时,其角动量 L 的可能值为[ ] (A) 任意值 (B) ,....)3,2,1(,=n nh (C) ,....)3,2,1(,2=n nh π (D),....)3,2,1(,2=n nhπ10．关于不确定关系h p x x ≥ΔΔ有以下几种理解： (1) 粒子的动量不可能确定，但坐标可以被确定； (2) 粒子的坐标不可能确定，但动量可以被确定； (3) 粒子的动量和坐标不可能同时确定；(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其他粒子. 其中正确的是[ ]、(4) ； (C) (3)、(4) ； (D) (4)、(1) 得分 评卷人18分）1.已知由两个同方向同频率的简谐振动合成的振动，其振动的振幅为20 cm, 与第一个简谐振动的相位差为6π．若第一个简谐振动的振幅为cm 3.17cm 310=, 则第二个简谐振动的振幅为 cm ，两个简谐振动的相位差为 ．2. 把折射率n ＝ 的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的一臂，如果由此产生了 条条纹的移动，设入射光的波长为589 nm ，则膜厚 ． 3． 一定量的理想气体从体积A V 膨胀到体积B V ，分别经过如下的过程，其中吸热最多的过程是 。
（A-B 等压过程；A-C 等温过程；A-D 绝热过程）4．一固有长度为 ｍ 的物体，若以速率0.60c 沿x 轴相对某惯性系运动，试问从该惯性系来测量，此物体的长度为 。
5. 钨的逸出功是，则钨截止频率为 。
（s J h ⋅⨯=-341063.6）6．如用能量为 的电子轰击氢原子，将产生 条谱线。
三．计算题（共52分）1．已知一波动方程为0.05sin(102)(m)y t x π=-．（1） 求波长、频率、波速和周期；（2） 说明x ＝0 时方程的意义，并作图表示．(10分）2. 一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条明纹位置正好和波长为600 nm 的单色光垂直入射时的第二级明纹的位置一样，求前一种单色光的波长． (10分）3. 使自然光通过两个偏振化方向相交60°的偏振片，透射光强为I 1 ，今在两个偏振片之间插入另一偏振片，它的方向与前两个偏振片均成30°角，则透射光强为多少？(10分） 得分 评卷人4 有N 个质量均为m 的同种气体分子，它们的速率分布如图所示.(1) 说明曲线与横坐标所包围的面积的含义； (2) 由N 和v 0求a 值；(3) 求在速率v 0/2到3v 0/2 间隔内的分子数。
(12分）得分 评卷人5. 试求波长为 1 500 nm 的红外线光子的能量、动量及质量。
s J h ⋅⨯=-341063.6（10分）郑州轻工业学院《大学物理ⅠB （44学时）》试卷一．选择题（每题3分，共30分）（请把答案填在上方题卡）1．一轻质弹簧, 上端固定, 下端挂有质量为m 的重物, 其自由端振动的周期为T ． 已知振子离开平衡位置为x 时其振动速度为v ，加速度为a ，且其动能与势能相等．试判断下列计算该振子劲度系数的表达式中哪个是错误的? [ ](A) 22x m k v = (B) a mg k = (C) x mak = (D) 22π4Tm k = 2．若一平面简谐波的波动方程为)cos(cx bt A y -=, 式中A 、b 、c 为正值恒量．则[ ](A) 波长为c π2 (B) 周期为b 1 (C) 波速为c (4) 角频率为bπ23．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 ) 环纹向中心靠拢, 环纹数目不变(C) 环纹向边缘扩散, 环纹数目增加 (D) 环纹向中心靠拢, 环纹数目减少4.一束光强为I 0的自然光相继通过三块偏振片P 1、P 2、P 3，．已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直．问P 1、P 2 之间夹角为多少时才能使出射光的光强度最大? [ ] (A) 30° (B) 60° (C) 45 (D) 90°5. 1mol 理想气体从初态(T 1, p 1, V 1 )等温压缩到体积V 2, 外界对气体所做的功为[ ] (A) 121lnV V RT (B) 211ln V V RT (C) )(121V V p - (D) 1122V p V p -6 . 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E 1变化到E 2 ．在上述三过程中, 气体的[ ](A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化不同, 吸热相同 (C) 温度变化相同,吸热不同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同 7. 在标准状态下, 体积比为2121=V V 的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合, 则其混合气体中氧气和氦气的内能比为 [ ] (A)21 (B)35 (C)65 (D)1038. 如图所示, 大气中有一绝热气缸，其中装有一定量的理想气体，然后用电炉徐徐供热，使活塞(无摩擦地)缓慢上升．在此过程中，下列物理量将的变化正确的是[ ] (A) 气体压强变大，气体分子平均动能不变，气体内能不变； (B) 气体压强不变，气体分子平均动能不变，气体内能变大； (C) 气体压强变大，气体分子平均动能变大，气体内能不变； (D) 气体压强不变，气体分子平均动能变大，气体内能变大。
9. 以光电子的最大初动能221v m E =为纵坐标, 入射光子的频率ν为横坐标, 可测得E 、ν 的关系是一直线.该直线的斜率以及该直线与横轴的截距分别是[ ](A) 普朗克常量h 与红限频率ν0； (B) 红限频率ν 0和遏止电压U 0 ； (C) 普朗克常量h 与遏止电压U 0 ； (D) 斜率无意义, 截距是红限频率ν0 10．波函数ψ (r, t )的物理意义可表述为[ ] (A) ψ (r , t )为t 时刻粒子出现在r 处的概率；(B) ψ (r , t )为t 时刻粒子出现在r处的概率密度；(C) ψ (r , t )无直接意义, |ψ (r , t )|2意为t 时刻粒子出现在r处的概率；2r附近单位体积的概率。
0分）1一个作简谐振动的质点,其谐振动方程为π)23cos(π1052+⨯=-t x (SI)．它从计时开始到第一次通过负最大位移所用的时间为 ．2．若用波长为λ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一厚度为l 、折射率为n 的透明薄片, 则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为 。
3．一束平行光束垂直照射宽度为1.0 mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0 m 的汇聚透镜．已知位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为2.0 mm ，则入射光波长约为 。
4．一束自然光通过一偏振片后，射到一折射率为3的玻璃片上，若转动玻璃片在某个位置时反射光消失，这时入射角i 等于____________。
5． 1mol 理想气体(设VPC C =γ为已知)的循环过程如图所示，其中CA 为绝热过程，A 点状态参量(11,V T )，和B 点的状态参量(21,V T )为已知．则C 点的状态参量为：=C V ，=C T ，=C p ．7题图T 12T5题图6. 一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为C 27 ，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 K ．7．理想气体的压强公式为 ，其物理意义为 。
8．在某地发生两事件, 与该地相对静止的甲测得时间间隔为4 s, 若相对于甲作匀速运动的乙测得的时间间隔为5 s, 则乙相对于甲的运动速度为 。
9. 如图所示，一频率为ν的入射光子与起始静止的自由电ν'，反冲电子的子发生碰撞和散射.如果散射光子的频率为动量为p ，则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为 。
10．氢原子的部分能级跃迁示意如图. 在这些能级跃迁中，从 n= ______ 的能级跃迁到n =______的能级时发射的光子的波长最短。