大学物理试题库含答案

大学物理试题库（含答案）a一卷1、（本题12分）1mol单原子理想气体经历如图所示的过程，其中ab是等温线，bc为等压线，ca为等容线求循环效率2、（本题10分）一平面简谐波沿x方向传播，振幅为20cm，周期为4s，t=0时波源在y 轴上的位移为10cm，且向y正方向运动。

（1）画出相量图，求出波源的初位相并写出其振动方程；（2）若波的传播速度为u，写出波函数。

3、（本题10分）一束光强为I0的自然光相继通过由2个偏振片，第二个偏振片的偏振化方向相对前一个偏振片沿顺时针方向转了300 角，问透射光的光强是多少？如果入射光是光强为I0的偏振光，透射光的光强在什么情况下最大？最大的光强是多少？4、（本题10分）有一光栅，每厘米有500条刻痕，缝宽a = 4X10-4cm,光栅距屏幕1m,用波长为6300A的平行单色光垂直照射在光栅上，试问：（1）在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条干涉明纹？（2）第一级主极大和第二级主极大之间的距离为多少？5、（本题10分）用单色光九=6000A做杨氏实验，在光屏P处产生第五级亮纹，现将折射率n=1.5的玻璃片放在其中一条光路上，此时P处变成中央亮纹的位置，则此玻璃片厚度h是多少?6、（本题10分）一束波长为九的单色光，从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，在膜的上下表面，反射光有没有位相突变？要使折射光得到加强，膜的厚度至少是多少？7、（本题10分）宽度为0〜a的一维无限深势阱波函数的解为* =.、- sin（x）n a a a 求：（1）写出波函数乎1和号的几率密度的表达式（2）求这两个波函数几率密度最大的位置8、（本题10分）实验发现基态氢原子可吸收能量为12.75eV的光子。

试问：（1）氢原子吸收该光子后会跃迁到哪个能级？（2）受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出哪几条谱线？请定性画出这些能级和跃迁。

9、（本题10分）请写出n=2的8个量子态（n , 1, m m s ）。

10、（本题8分）若一个电子处于某能级的时间为10-8s , 确定量是多少？1、（本题10分）1mol 单原子理想气体经历如图所示的过程，其中ab 是等压线，bc 为等容线，ca 为直线， 求循环效率2、（本题10分）一列沿x 轴正向传播的简谐波，波长为九已知t 1=0（实线）和t 2=0.25s （虚线）时的波形见图。

（1）画出相量图，求出波源的初位相并写出其振动方程；（2）写出波函数。

3、（本题10分）已知天空中两颗星对于一望远镜的角距离为4.84X 10-6rad ，它们都发出波 长为6000A 的光，试问望远镜的直径要多大，才能分辨出这两颗星？4、（本题10分）有一光栅，每厘米有500条刻痕，缝宽a = 4X 10-4cm ,光栅距屏幕1m,用波 长为6300A 的平行单色光垂直照射在光栅上，试问：（1）在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条干涉明纹？（2）第一级主极大和第二级主极大之间的距离为多少？5、（本题10分）一束波长为九的单色光，从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，在膜的 上下表面，反射光有没有位相突变？要使反射光得到加强，膜的厚度至少是多少？6、（本题10分）能否通过一块偏振片来检验入射光分别是自然光，完全偏振光，或者部分偏 振光的情况？请写出你的设计步骤。

人7、（本题10分）粒子在宽度为s a 的一维无限深势阱波函数的解为+2=\：a s 皿-X ） 求：（1）求该粒子在（0, a ，）出现的几率；（2）求该粒子在（0, a ）出现的可能性最大的位置。

试问这个原子的能级的能量的最小不V 0 2V 08、（本题10分）氢原子中的电子处于l =3的状态。

问（1）该电子的角动量L 的值是多少？（2）画出角动量空间取向的矢量图，写出m l 的可能取值;（3）写出L 在磁场方向的可能取值L 。

9、（本题10分）求和一个电子的静止能量相当的光子的频率、波长和动量。

1（ 1 1 \ 10、（本题10分）根据氢原子辐射的巴尔末公式一二R 丁一一 证明公式中里德伯常数 九 V 22 n 2）R = E 。

（其中E 1是氢原子的基态能量，h 是普朗克常数，c 是光速） hc 二卷（6分）写出270C 时1个氦原子的平均动能和1摩尔氦气的内能。

得分 （12分） 如图所示，热机的工作媒质是单原子的理想气体，其工 作过程经循环。

力和c-d 的等温过程b-c 和d-a 的的等容 过程完成，图中T a =T ，T c =T 2，匕=2V 1求此热机的效 率。

如图所示，两个振幅频率都相同的相干波源S 1s 2 的坐标分别为土 5九，S 2比S ,超前汽/2,它们以同 8 21样的波速相向而行时，在S 1S 2之间形成相干图象。

设P 点的坐标为％，写出两波在P 点相遇时的位得分（12分）uus 2 O P S 1相差，和满足干涉抵消的点的坐标。

四、得分（10分）如图波长为6800A的平行光垂直照射在L=0.12m长的两块玻片上，两玻片的一头相互接触，另一头被直径d = 0.048mm的细钢丝隔开。

求（1）相邻的两条明纹的高度差；（2）相邻的两条明纹的间距。

五、得分（10分）波长为600nm的单色光垂直照射在一光栅上，第二级和第三级谱线分别在衍射角满足sin e i=0.20和sin e2=0.30处，第四级缺级。

试求该光栅的光栅常数d及其狭缝宽度a。

六、得分（10分）将透射方向成900的两块偏振片M和N共轴平行放置，并在它们之间平行地插入另一偏振片8，设入射的自然光强为10，求当B与M的夹角分别为0和450时，出射光的强度之比。

七、得分（6分）已知天空中两颗星相对一望远镜的角距离为4.84x 10-6rad，它们发出的光的波长是5500A，问望远镜的直径至少要多大，才能分辨这两颗星？八、得分（6分）为使电子具有2A的德布罗意波长，需要多大的加速电压?九、得分（8分）一个质量为m的粒子，约束在长度为L的线段上，求它的速度的不确定量，并估计它至少具有的多少动能。

十、得分（10分）设粒子在（％>0）范围的波函数为V = Axe-'，求出归一化因子大小和该粒子在X =九处的几率密度是多少？十、得分（10分）试写出氢原子处在n=2能级时的8个量子态（n，/，m l，m s）。

三卷（8分）试解释下列各式所表示的意义：⑴2 kT⑵:2RT⑶C = C V + R（4）『f（v）dvv1得分（12分）设有1摩尔的氧气（当作理想气体）用作热机的工作物质。

热机的循环过程如图所示，其中ab为等压过程，bc 为等容过程，ca为等温过程，设a点温度为T ，求该热机循环在折射率n=1.52的镜头上涂有一层折射率n=1.38的增反膜，如果以波长 =532口山的光照射，问膜的最小厚度应为多少？2一衍射光栅，缝距d=0.10mm,缝宽a=0.02mm 用波长为人=400nm 的平行单色光垂 直入射，光栅后置一焦距为f=50cm 的透镜。

试求： （1）透镜焦平面上单缝衍射中央明纹的角宽度和线宽度; 得分一质点沿x 轴作简谐运动，振幅A=0.1m,周期为T=2s 。

当质点刚越过平衡位置向 x 的负方向运动时开始计时，试:（1）写出此质点的振动方程;（2）求t=0.5s 时质点的速度和加速度。

四、得分 （10分）一平面简谐波沿X 方向传播，波速为2m/s ， 线如图所示，求：（1） 用旋转矢量法求出原点。

振动的初位相；（2） 试求写出以O 点为振源向如图方向传播的波动方程。

五、得分 （10 分）六、 得分 （10 分）（10 分）该波周期为4s ，设t =0时刻的波形Pn 2n（2）透镜焦平面上中央明纹内有多少条干涉主极大？七、得分 （10分）一束光强为I 的线偏振光，相继通过两个偏振片P 0、P 2后出射。

如果入射光偏振方向与p1的夹角为。

=300，P 1、P 两偏振片偏振方向之间的 夹角为。

=600,求出射光的强度以及出射光与P 的夹角。

子弹质量为5g,射出枪膛时具有200m/s 的速率。

在运动中的某一时刻,测得其 动量的不确定量为0.002%，试确定该子弹位置的不确定量。

九、। ---- ------ （10 分）得分设粒子在无限深势阱中（-a < x < a ）的定态波函数为乎（x ） = B sin 1 x ,试求（1） 22 a归一化系数B ； （2）在［0,a ［区间内发现该粒子的几率为多少？十、得分 （10分）求在电子的p 支壳层内最多能容纳多少个电子？写出2p 支壳层内所有电子的可能 量子组态。

八、 得分 （10分）（12分）1mol 氧气经历如图所示的过程，其中ab 是等温线，bc 为等压线，ca 为等容线 求该热机的循环效率。

（10分）一平面简谐波沿X 方向传播，振幅为20cm ,周期为2s ,仁0时波源在y 轴上的 位移为10cm ，且向y 正方向运动。

（1）试用旋转矢量图求出波源的初位相,写出其振动方程；（2）若波的传播速度为20cm/s ，写出上述波源波的传播方程。

02个偏振片，第二个偏振片的偏振化方向相对前一个 偏振片沿顺时针方向转了 600角，问透射光的光强是多少？如果入射光是光强为I 0的线 偏振光,透射光的光强在什么情况下最大？最大的光强是多少？800a = 2.5X 10-4mm ,透镜焦距为1m ,用波长为 6000A 的平行单色光垂直照射在光栅上，试问：（1）单缝衍射中央明纹角宽度为多少？（2）在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条干涉主极大明纹？ 四卷2P、得分如图所示，用单色光入=6000A做杨氏双缝实验，在光屏P处产生第六级亮纹，现将折射率n=1.5 的玻璃片放在其中的一条光路上，此时P处变成中央亮纹的位置，则此玻璃片厚度d是多少？六、得分（10分）一束波长为入= 54O nm的单色光，从空气垂直入射到折射率为n=1.4的透明薄膜上，要使观测的反射光得到加强，问膜的厚度至少为多少？（10分）七、得分设某粒子的波函数为+G力，试说明图中纵坐标、阴影面积A阴影面积B 以及虚线所表示的物理意义。

八、得分（10分）电子处于某能级，其能级宽度为6.26X10-8eV，试根据不确定性关系，求电子在此能级存在的可能寿命。

请写出d 支壳层内所有电子可能的量子组态（n , l, m l , m s ）。

氢原子处于第一激发态⑴试给出氢原子第一激发态的能量；⑵如果氢原子中电子从第一激发态跃迁至基态，问发射波的波长为多少? 复习课件题目1、热学一、 对温度为0℃的理想气体，求：（1）1个氧分子的平均平动动能、平均转动动能；（2）4 克氧的内能。

（k=L38x10-23J/K , R =8.31 J/mol.K ）二、有1mol 双原子理想气体作如图所示的循环过程，求：（1）气体在循环过程中 对外所做的净功；（2）循环效率。