大學(xué)物理2期末復(fù)習(xí)應(yīng)考指南.doc

大學(xué)物理（2）期末復(fù)習(xí)應(yīng)考指南巴南電大 葉江運第一部分 課程考核說明1.考核目的重點考核學(xué)生對基本概念，基本知識，基本技能的理解和掌握程度。2.考核方式本課程期末考試為開卷筆試，考試時間為90分鐘（1月7日8：3010：00）。3.命題依據(jù)以教學(xué)大綱、教材、實施意見和平時作業(yè)冊。4.考試要求考核學(xué)生對基本概念，基本知識，基本技能的理解和掌握。5.試題類型及比重選擇題(15%)、填空題(25%)、分析計算(60%).理論核心部分占90分，當(dāng)代物理前沿專題部分占10分（全為填空題）6.適用范圍、教材此復(fù)習(xí)指導(dǎo)適用于成人?？仆聊竟こ虒I(yè)。本課程使用教材為大學(xué)物理（理論核心部分） （李椿 夏學(xué)江主編）（1998年3月版）和大學(xué)物理（當(dāng)代物理前沿專題部分）（吳銘磊等編）(03年1版)，兩書均由高等教育出版社出版。實驗教材為大學(xué)物理（實驗部分），丁慎訓(xùn)編，中央電大出版社出版。第二部分 期末復(fù)習(xí)重點范圍 第八章：穩(wěn)恒磁場（接大學(xué)物理（1）（第二冊P43） 1理解磁場的高斯定理。（P54） 2理解真空中磁場的安培環(huán)路定理。（P56） 3深入理解洛倫茲公式，掌握帶電粒子垂直射入均勻磁場時作圓周運動的特點。掌握安培公式及計算磁場通電直導(dǎo)線的作用力和對通電線圈的作用力矩的方法。（P58）第九章：電磁感應(yīng)（第二冊P82） 1理解感應(yīng)電動勢的概念。深入理解楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律，熟練其應(yīng)用。（P82） 2理解電動勢、動生電動勢和感生電動勢的概念。（P90）第十章：電磁場和電磁波（第二冊P109） 1了解麥克斯韋位移電流假設(shè)。（P109） 2了解真空中麥克斯韋方程組的積分形式。（P111） 3理解平面電磁波的基本性質(zhì)。（P113）第十一章：波動（第三冊P1） 1深入理解簡諧振動的概念和角頻率、振幅及相位的物理意義。（P1） 2理解簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量描述法。（P3） 3理解同一直線上同頻率簡諧振動合成的基本規(guī)律。（P13） 4理解簡諧波，波形曲線，橫波和縱波的概念,理解簡諧波的特征量的意義。（P18） 5理解平面簡諧波的表達(dá)式（P20） 6理解惠更斯原理。（P28） 7理解波的迭加原理 。理解波的干涉的條件。（P32）第十二章： 光 波（第三冊P58） 1理解光程和光程差的概念。（P59） 2掌握雙縫干涉實驗中明紋中心與暗紋中心的條件公式。掌握相鄰明紋中心或相鄰暗紋中心的間距公式。理解雙縫干涉實驗中光強(qiáng)曲線的意義。（P65） 3理解薄膜干涉的基本原理,掌握計算增透膜最小厚度的方法。理解形成等厚干涉條紋的原理,掌握光線正入射時計算劈尖干涉條紋的簡單問題的方法。（P67） 4理解單縫夫瑯禾費衍射現(xiàn)象,掌握暗紋中心位置公式及光強(qiáng)分布曲線的意義。（P79） 5掌握應(yīng)用光珊公式進(jìn)行計算的基本方法。（P80） 6理解用偏振片獲得和判斷線偏振光的基本方法。理解馬呂斯定律。理解布儒斯特定律。（P97）第十三章： 波和粒子（第三冊P125） 1理解光電效應(yīng)的實驗規(guī)律。（P125） 2理解愛因斯坦的光子理論及愛因斯坦光電效應(yīng)方程。（P126） 3理解光的波粒二象性。（P131） 4理解德布羅意物質(zhì)波假說。（P134） 5理解波函數(shù)的概念及波函數(shù)的統(tǒng)計詮釋。（P136）第十四章：經(jīng)典力學(xué)（第三冊P149） 1了解經(jīng)典力學(xué)中的同時性的概念。（P149） 2了解伽利略相對性原理。（P153）第十五章： 狹義相對論（第三冊P156） 1理解愛因斯坦狹義相對性原理及光速不變原理。（P156） 2理解極限速度的概念。（P157）大學(xué)物理(當(dāng)代物理前沿專題部分)的要求 根據(jù)大學(xué)物理課程教學(xué)大綱,當(dāng)代物理前沿專題部分為必修內(nèi)容。中央電大在專題部分提供33學(xué)時的內(nèi)容,學(xué)生根據(jù)自己情況選擇其中18學(xué)時。學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時,以文字教材為基礎(chǔ),主要體會其中的物理圖像和科學(xué)精神,對各種基本概念和內(nèi)容只要求了解及識記,不要求掌握公式的推導(dǎo)和公式的應(yīng)用,對其中的理論或技術(shù)應(yīng)用,只要求定性和宏觀的了解。第三部分 綜合練習(xí)參見重慶電大大學(xué)物理（2）平時作業(yè)。(此課程平時作業(yè)冊已印刷成冊，教學(xué)班可到教材中心購買，也可到重慶電大主頁教學(xué)平臺，以”student0”作為用戶名和密碼進(jìn)入，再選土木工程專業(yè)，便可找到該課程及資源。)一填空題1.1如果一個電子通過空間某一區(qū)域時不偏轉(zhuǎn)，這個區(qū)域中_不一定_沒有磁場(不一定或一定)。1.2有一無限長載流直導(dǎo)線在空間產(chǎn)生磁場，在此磁場中作一個以載流導(dǎo)線為軸線的圓柱形閉合高斯面。則通過此閉合的磁感應(yīng)通量_等于_零。(填等于或不等于)1.3電量為q的負(fù)電荷在均勻磁場中運動(如圖所示)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電荷運動方向都平行于紙面，其夾角為，若此電荷所受洛侖茲力的大小為F，則電荷運動的速度的大小V=_，力F的方向是_垂直紙面向外_。1.4在一個顯像管里，電子沿水平方向向上的分量由南向北運動，該處的地磁場在豎直方向上的分量向下，電子因受地磁場的影響，運動軌道將向_ 西_偏轉(zhuǎn)(填東、南、西、北)。1.5如圖所示，矩形載流線圈受直流導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場作用，將 向左 運動。1.6V和B成_或90_角度時，作用在運動電荷q上磁場力最大；成 或0 角度時，磁場力最小。1.7穩(wěn)恒磁場高斯定理的表達(dá)式為_，它表明穩(wěn)恒磁場是_無源_場。2.1麥克斯韋感生電場假設(shè)的物理意義為_變化的磁場_能夠在空間激發(fā)感生電場，位移電流假設(shè)的物理意義為_變化的電場_能夠在空間激發(fā)磁場。2.2電磁波是_橫_波(填橫或縱)，電矢量和磁矢量相互_垂直_(填垂直或平行)，和的相位_相同_(填相同或相反)，電磁波的能流密度矢量（）。2.3在磁場變化的空間_一定_有電場存在；變化磁場激發(fā)的電場_不一定_(填一定或不一定)是變化的電場。2.4在麥克斯韋方程組中，方程中的為總電場強(qiáng)度，它包含了由 電荷 產(chǎn)生的靜電場，也包含了由 變化的磁場 產(chǎn)生的感生電場。2.5變化的電場激發(fā)的磁場稱為感生磁場，它與傳導(dǎo)電流激發(fā)的磁場性質(zhì)_相同_(填相同或不同)，它是_無源_(填有源或無源)場。2.6麥克斯韋方程組的積分形式為（） ，（）， （），（）。2.7麥克斯韋關(guān)于電磁場理論的兩條基本假設(shè)是：（1）渦旋電場（隨時間變化的磁場會在周圍空間激發(fā)渦旋電場）；（2）位移電流（隨時間變化的電場會激發(fā)磁場）。3.1當(dāng) 頻率 相同， 振動方向 相同，波源振動有恒定相位差的簡諧疊加時，可產(chǎn)生波的干涉。3.2光的偏振現(xiàn)象從實驗上證實了光波是 橫 （填橫或縱向）波。3.3一簡波諧波之表達(dá)式為，其中x與y的單位為cm，t的單位為s。則此波沿 X軸負(fù) 方向傳播；波速v=_cm/s，頻率_HZ。3.4根據(jù)馬呂斯定律，當(dāng)入射偏振光的光振動方向與偏振片的偏振化方向平行時，偏振光的光強(qiáng) 最大 (填最大或最小)；當(dāng)入射 光是自然光時，通過偏振片后，其光強(qiáng)變?yōu)樵肷涔鈴?qiáng)的 50%（或1/2） 。3.5當(dāng)自然光以布儒斯特角入射到兩種介質(zhì)的界面上時，折射光為 部分 (填線或部分)偏振光。3.6單縫的縫寬a增大時，其夫瑯禾費衍射圖樣的中央明紋的角寬度 變小 (填變大、變小或變小)。4.1愛因斯坦建立了光量子的概念，即光的 能量 在空間的頒布是不連續(xù)的，為T的光輻射是由能量大小為e= h 的離散量子所組成。4.2光具有波粒二象性，頻率為 v的光波的光子能量e= h ，質(zhì)量m= 0 ，動量P= h/c=h/ 。4.3在光電效應(yīng)實驗中，陰級材料的逸出功為A，則光電效應(yīng)的紅限頻率 A/h 。4.4德布羅意物質(zhì)波假說提出：一切實物粒子都具有 波粒二象 性，這個假設(shè)后來被 電子衍射 驗所驗證。4.5不確定關(guān)系的存在是物體本身 波粒二象 性的反映。4.6真空中的 光子的速度 是一切運動物體的極限速度。因為一切實物粒子的靜止質(zhì)量均 不等于 （填等于或不等于）零，所以其運動速度uc。4.7由于微觀粒子具有波動性，因而微觀粒子所處的狀態(tài)只能用波函數(shù)來描述，在單位體積中找到微觀粒子的幾率與 2 成正比。4.8相對誤差是測量的 絕對誤差 與被測量的 真實值 之比，一般用 百分?jǐn)?shù) 表示。4.9當(dāng)螺旋測微計的量面密合時，微分簡上的零線與主尺的橫線一般是不對齊的，顯示的讀數(shù)稱為 零點 讀數(shù)。這個讀數(shù)在測量時會 引起系統(tǒng) 誤差。4.10絕對誤差是 測量結(jié)果 與被測量的 真實值 之差。4.11在取放物體、砝碼，調(diào)節(jié)平衡螺母及 不使用 天平時，都要使天平 制動 ，在需要判斷天平 是否平衡 時才將它啟動。4.12直接測量是指無需測量與被測量有 函數(shù) 關(guān)系的其它量，而能直接得到被測量 量值 的測量。4.13游標(biāo)卡尺可以用來測量長度、 孔深 及圓的 內(nèi)徑 、外徑等幾何量。五十分游標(biāo)尺的分度值為 0.02 mm。4.14測量值、 測量誤差 和 單位 是表示測量結(jié)果的三要素。4.15在測量物體長度時，由于千分尺零點讀數(shù)不為零，又未作修改，這種情況下產(chǎn)生的誤差屬于 系統(tǒng) 誤差。4.16電流表的內(nèi)阻 非常小 ，以減少測量時電流表上的 電壓降 。 (每空1分，上限18分)4.1重原子核在中子作用下發(fā)征核裂變時，產(chǎn)生 兩 個碎塊、2或3個中子和 200 MeV能量。（原子能及其和平利用）4.2當(dāng)前研究中的受控?zé)岷朔从秤袃煞N主導(dǎo)方式，即 磁 約束方式和 慣性 約束方式。（原子能及其和利用）4.3同位素的 電荷 相同， 質(zhì)量 不同。氫的三種同位素用符號表示出來分別為、 和 。(原子能及其和平利用)4.4原子核 自發(fā) 地演變成另一原子核并放出相應(yīng)的 粒子 或核，稱為原子核的衰變。（原子能及其和利用）4.5根據(jù)原子核的質(zhì)子、中子模型，原子核由 Z個質(zhì)子和 N個中子組成，原子核的質(zhì)量數(shù)A= Z+N 。(原子能及其和平利用)4.6如果半導(dǎo)體主要靠 電子 在導(dǎo)帶中運動導(dǎo)電，那么稱之為n型半導(dǎo)體。(半導(dǎo)體)4.7根據(jù)固體的能帶理論，禁帶是禁止 電子 停留的 能量 區(qū)域。(半導(dǎo)體)4.8 P型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體相接觸的區(qū)域稱為 PN 結(jié)。（半導(dǎo)體）4.9在材料純凈和絕對零的條件下，半導(dǎo)體中被價電子填滿的能帶被稱為 價 帶，沒有電子填充的能帶被稱為 導(dǎo) 帶。(半導(dǎo)體)4.10用兩種晶格匹配很好的 半導(dǎo)體 材料交替地生成周期性結(jié)構(gòu)，每層材料的厚度在100nm以下，這樣的半導(dǎo)體材料結(jié)構(gòu)被稱為超晶格。(半導(dǎo)體)4.11根據(jù)固體的能帶理論，禁帶是禁止 電子 停留的能量區(qū)域。（半導(dǎo)體）4.12在一無所知的情況下為了在 兩 種并列的、互不相關(guān)的可能性之間進(jìn)行判斷所需的 信息 量稱為信息單位。（半導(dǎo)體）4.13原子沒有受到外來感應(yīng)場的作用而 躍遷回 低能態(tài)，并同時發(fā)出光輻射的過程稱為自發(fā)輻射躍遷，產(chǎn)生的光輻射稱為 自發(fā) 輻射。（激光技術(shù)）4.14泵浦源是向工作物質(zhì)供給能量，把原子、分子從基態(tài)激發(fā)到 高能態(tài) 并且形成 負(fù)溫度 狀態(tài)的能源。（激光技術(shù)）4.15在能量相應(yīng)于兩個能級能量差的 光子 的作用下，高能態(tài)的原子會向低能態(tài)躍遷，同時發(fā)射出能量 相同 的光子，這被稱為受激輻射躍遷。受激輻射跨遷產(chǎn)生的光子的 頻率 、傳播方向及偏振化方向均與產(chǎn)生這種躍遷的誘導(dǎo)光子 相同 。(激光技術(shù))4.16要確認(rèn)從激光器輸出的輻射是不是激光，可以從激光具有很好的單色性、 方向 性和 相干 性著手做實驗。（激光技術(shù)）4.17原子沒有受到 外來 感應(yīng)場的作用而躍遷回低能態(tài)，并同時發(fā)出光輻射的過程稱為 自發(fā)輻射 躍遷。(激光技術(shù))4.18當(dāng)前研究中的受控?zé)岷朔从秤袃煞N主導(dǎo)方式，即 磁 約束方式和 慣性 約束方式。(原子能及其利用)4.19 電阻 突然消失的溫度被稱為超導(dǎo)臨界溫度。(超導(dǎo)電性)4.20在錫單晶球超導(dǎo)體實驗中發(fā)現(xiàn)，在小磁場中把金屬冷卻進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)時，超導(dǎo)體內(nèi)的 磁感應(yīng) 線似乎一下子被排斥出去，保持體內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度等于 零 ，超導(dǎo)體的這一性質(zhì)被稱為邁斯納效應(yīng)。(超導(dǎo)電性)4.21溫度為T(T0時，電流為順時針方向；當(dāng)4C+D0時，電流為逆時針方向。2.6已知通過一線圈的磁場通量隨時間變化的規(guī)律為=6t2+7t1。試問當(dāng)t20s時，線圈中的磁感應(yīng)電動勢為多少？解：由法拉弟電磁感應(yīng)定律有：大小為： 當(dāng)t=2.0s時，=12t+7=122+7=31(V)2.7一半徑為R長螺線管，其內(nèi)部空間的感應(yīng)強(qiáng)度是均勻的，并以的規(guī)律變化，試求螺線管的某一橫截面內(nèi)，半徑為r（rR）的圓周上的感應(yīng)電動勢。解：由法拉弟電磁感應(yīng)定律,半徑為r(rR)的圓周上的感應(yīng)電動勢的大小為：3.1用有兩個波長成分的光束做楊氏干涉實驗，其中一種波長為，已知雙縫間矩為0.600mm ，觀察屏與縫之間的距離為1.20m，屏上1的第6級明紋中心與未知波長的光的第5級明紋中心重合，求： (1)屏上1的第3級明紋中心的位置。(2)未知光的波長。 解：(1)由楊氏雙縫實驗明紋中心條件公式dsin=k(k=0,1,2)可得：(2)又dsin=k(k=0,1,2)可得：dsin=61=5 =6/5 1=660（nm）3.2在楊氏雙縫實驗中，屏與雙縫間的距離D=1m，用鈉光燈作單色光源()，如肉眼僅能分辨兩條紋的間距為0.15nm，現(xiàn)用肉眼觀察干涉條紋，問雙縫的最大間距是多少？解： 3.3在玻璃(n=1.5)上鍍n=2.0 的單層膜。以波長為500nm的單色光垂直入射。膜層至少要鍍多厚時反射光最強(qiáng)？膜層至少鍍多厚時反射光最弱？解：因光波從光疏媒質(zhì)射向光密媒質(zhì)時，反射光在入射點有相位突變。因此在鍍膜的上表面處，兩束光波的光程差為： (1)當(dāng)光程差滿足關(guān)系式= k(k=1,2)時，出現(xiàn)反射光的相長干涉，即反射光最強(qiáng)。當(dāng)k=1時，得最小厚度，即(2) 當(dāng)光程差滿足關(guān)系式= （2k+1）/2 (k=1,2)時，出現(xiàn)反射光的相消干涉，即反射光最弱。當(dāng)k=1時，得最小厚度，3.4復(fù)色光入射到光柵上，若其中一光波的第三級主極大和=690nm的紅光的第二級主極剛好重合，且衍射角均為300。求：(1)未知波長為多少？ (2)光柵常數(shù)d是多少？ 解：(1)根據(jù)光柵公式 dsin=k(k=0, 1, 2) 由題意得： dsin30=3 dsin30=2 3=2 =3/2=(32) 690=460(nm) (2)由式得：d=2/sin30 =26900.5=2760(nm)=2.76(m)3.5一透鏡的折射率nG1.60，為使垂直入射的波長500nm的光盡可能少反射，在透鏡表面鍍了一層折射率為nF1.38的透明薄膜，求鍍膜的最小厚度。解：設(shè)鍍膜厚度為t,在本題中，從空氣到鍍膜和從鍍膜到玻璃，折射率的數(shù)值都增大。因此入射光在鍍膜的上下表面的反射光均有相位突變，兩束光垂直反射到空氣時的光程差為：=2nt 依題意，反射光相消干涉的條件：=2nt=（2k+1）/2 (k=0，1,2) t=(/4n)（2k+1） 當(dāng)k=0時，厚度最小 t=(/4n)（2k+1）=/4n=500/41.38 =90.583.6波長為680.3nm的平行光垂直照射到12cm長的兩塊玻璃片上，兩玻璃片的一邊相互接觸，另一邊被厚度0.048mm的紙片隔開。試問在這12cm內(nèi)呈現(xiàn)多少條明條紋。解：由于角很小，故入射光、折射光、反射光幾乎在一條直線上?？諝馀獾膴A角=d/l相鄰明級或暗級條紋間的距離為：玻璃板上明級條數(shù)為：考慮到第一級明紋與劈尖的間距不等于明級間的距離，故需驗證。根據(jù)相長干涉的條件 k取141得：t=0.04779(mm) k取142得：t=0.04813(mm) 12cm內(nèi)明條紋為141條。3.7以波長為589.3nm的納黃光垂直射到光柵上，測得第二級譜線的偏角為2808，。試求此波長的譜線最多能觀察到第幾級？（）解：根據(jù)光柵公式 dsin=k(k=0, 1, 2) 由題意得：d= k/sin根據(jù)正弦函數(shù)的有界性可知，k的最大值由 級數(shù)取整數(shù)，所以能觀察到=589.3nm的第四級譜線。3.8波長為589.3nm的鈉光垂直入射到平面光柵上，測得第二級譜線的偏角為2808。用另一未知波長的單色光入射時，它的第一級譜線的偏角是13o32。求未知波長。（sin28o8=0.4715，sin13o32=0.2340）解：設(shè)已知波長為1，未知波長為2；由dsin=k(k=0, 1, 2) 并根據(jù)題意，得： dsin28 8=21 dsin13 32=2得：dsin28 8/ dsin13 32 =21/2 2= (dsin13 32/ dsin28 8)21=584.9(nm)3.9復(fù)色光入射到光柵上，若其中一光波的第三級主極大與波長為的第二級主極大重合，求此光波的波長。解：設(shè)此光波的波長為， 由dsin=k(k=0, 1, 2)根據(jù)題意得：dsin=3，dsin=2R 3=2R =2/3R =（2/3）600=400(nm) 3.10一束自然光通過偏振化方向互成600的兩個偏振片，若每個偏振片吸收10%可通過的光線，求出射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比。解：設(shè)入射自然光的光強(qiáng)為I1，出射光的光強(qiáng)為I0