大學(xué)物理練習(xí)冊試題-附答案

學(xué)院專業(yè)/班級姓名第62頁共62頁P(yáng)AGE第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)§1.3用直角坐標(biāo)表示位移、速度和加速度一．選擇題和填空題1.傾角的光滑斜面，有共同的底邊，頂點(diǎn)也在同一豎直面上．若使一物體（視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面上端由靜止滑到下端的時(shí)間最短，則斜面的傾角應(yīng)選(A)60°．(B)45°．(C)30°．(D)15°．［］2.一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質(zhì)點(diǎn)作(A)勻速直線運(yùn)動(dòng)．(B)變速直線運(yùn)動(dòng)．(C)拋物線運(yùn)動(dòng)．(D)一般曲線運(yùn)動(dòng)．［］3.一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x=6t－t2(SI)，則在t由0至4s的時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為___________，在t由0到4s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過的路程為_________________．4.一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其坐標(biāo)x與時(shí)間t有如下關(guān)系：(SI)(A、皆為常數(shù))(1)任意時(shí)刻ｔ質(zhì)點(diǎn)的加速度a=_______________________；(2)質(zhì)點(diǎn)通過原點(diǎn)的時(shí)刻t=___________________________．5.燈距地面高度為h1，一個(gè)人身高為h2，在燈下以勻速率v沿水平直線行走，如圖所示．他的頭頂在地上的影子M點(diǎn)沿地面移動(dòng)的速度為vM=．二．計(jì)算題1.有一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，t時(shí)刻的坐標(biāo)為x=4.5t2–2t3(SI)．試求：第2秒內(nèi)的平均速度；第2秒末的瞬時(shí)速度；第2秒內(nèi)的路程．2.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其加速度為a4t(SI)，已知t0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于x10m處，初速度v0．試求其位置和時(shí)間的關(guān)系式．§1.5圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述角量與線量的關(guān)系一．選擇題和填空題1.一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某瞬時(shí)位于矢徑的端點(diǎn)處,其速度大小為 (A)(B)(C)(D)［］2.某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，式中的k為大于零的常量．當(dāng)時(shí)，初速為v0，則速度與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系是(A),(B),(C),(D)［］3.質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為an=；角加速度=．4.一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，其路程S隨時(shí)間t變化的規(guī)律為(SI)，式中b、c為大于零的常量,且b2>Rc.則此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的切向加速度at=______________；法向加速度an＝________________．二．計(jì)算題1.一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過的弧長與時(shí)間的關(guān)系為其中b、c是大于零的常量，求從開始到切向加速度與法向加速度大小相等時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間．§1.6不同參考系中的速度和加速度變換定理簡介一．選擇題和填空題1.某人騎自行車以速率v向西行駛，今有風(fēng)以相同速率從北偏東30°方向吹來，試問人感到風(fēng)從哪個(gè)方向吹來？(A)北偏東30°．(B)南偏東30°．(C)北偏西30°．(D)西偏南30°．［］2.在相對地面靜止的坐標(biāo)系內(nèi)，A、B二船都以2m/s速率勻速行駛，A船沿x軸正向，B船沿y軸正向．今在A船上設(shè)置與靜止坐標(biāo)系方向相同的坐標(biāo)系(x、y方向單位矢用、表示)，那么在A船上的坐標(biāo)系中，B船的速度（以m/s為單位）為(A)2＋2． (B)2＋2．(C)－2－2．(D)2－2．［］3.一條河在某一段直線岸邊同側(cè)有A、B兩個(gè)碼頭，相距1km．甲、乙兩人需要從碼頭A到碼頭B，再立即由B返回．甲劃船前去，船相對河水的速度為4km/h；而乙沿岸步行，步行速度也為4km/h．如河水流速為2km/h,方向從A到B，則(A)甲比乙晚10分鐘回到A．(B)甲和乙同時(shí)回到A．(C)甲比乙早10分鐘回到A．(D)甲比乙早2分鐘回到A．［］4.輪船在水上以相對于水的速度航行，水流速度為，一人相對于甲板以速度行走．如人相對于岸靜止，則、和的關(guān)系是___________________．二．計(jì)算題1.一質(zhì)點(diǎn)以相對于斜面的速度從其頂端沿斜面下滑，其中y為下滑的高度．斜面傾角為，它在地面上以水平速度u向質(zhì)點(diǎn)滑下的前方運(yùn)動(dòng)，求質(zhì)點(diǎn)下滑高度為h(h小于斜面高度)時(shí)，對地速度的大小和方向．第3章功和能§3.3動(dòng)能定理一．選擇題和填空題1.質(zhì)量為m＝0.5kg的質(zhì)點(diǎn)，在Oxy坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為x＝5t，y=0.5t2（SI），從t=2s到t=4s這段時(shí)間內(nèi)，外力對質(zhì)點(diǎn)作的功為(A)1.5J． (B)3J．(C)4.5J． (D)-1.5J． ［］2.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在幾個(gè)力作用下的位移為：(SI)其中一個(gè)力為恒力(SI)，則此力在該位移過程中所作的功為(A)67J．(B)17J．(C)67J．(D)91J．［］3.質(zhì)量為100kg的貨物，平放在卡車底板上．卡車以4m／s2的加速度啟動(dòng)．貨物與卡車底板無相對滑動(dòng)．則在開始的W＝___________________________．4.質(zhì)量m＝1kg的物體，在坐標(biāo)原點(diǎn)處從靜止出發(fā)在水平面內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，合力大小為F＝3＋2x(SI)，那么，物體在開始運(yùn)動(dòng)的3m內(nèi)，合力所作的功W＝________________；且x＝3m時(shí)，其速率v＝二．計(jì)算題1.質(zhì)量m＝2kg的物體沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，所受合外力F＝10＋6x2(SI)．如果在x=0處時(shí)速度v0＝0；試求該物體運(yùn)動(dòng)到x＝4m處時(shí)速度的大小．§3.4-1勢能一．選擇題和填空題1.如圖，一質(zhì)量為m的物體，位于質(zhì)量可以忽略的直立彈簧正上方高度為h處，該物體從靜止開始落向彈簧，若彈簧的勁度系數(shù)為k，不考慮空氣阻力，則物體下降過程中可能獲得的最大動(dòng)能是(A)．(B)．(C)．(D)．［］2.勁度系數(shù)為k的彈簧，上端固定，下端懸掛重物．當(dāng)彈簧伸長x0，重物在O處達(dá)到平衡，現(xiàn)取重物在O處時(shí)各種勢能均為零，則當(dāng)彈簧長度為原長時(shí)，系統(tǒng)的重力勢能為____________；系統(tǒng)的彈性勢能為________；系統(tǒng)的總勢能為____________．（答案用k和x0表示）3.已知地球的半徑為R，質(zhì)量為M．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物體，在離地面高度為2R處．以地球和物體為系統(tǒng)，若取地面為勢能零點(diǎn)，則系統(tǒng)的引力勢能為________________________；若取無窮遠(yuǎn)處為勢能零點(diǎn)，則系統(tǒng)的引力勢能為________________．（G為萬有引力常量）4.保守力的特點(diǎn)是__________________________________________．保守力的功與勢能的關(guān)系式為______________________________________．二．計(jì)算題1.某彈簧不遵守胡克定律.設(shè)施力F，相應(yīng)伸長為x，力與伸長的關(guān)系為F＝52.8x＋38.4x2（SI）求：(1)將彈簧從伸長x1＝0.50m拉伸到伸長x2＝1.00(2)將彈簧橫放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一個(gè)質(zhì)量為2.17kg的物體，然后將彈簧拉伸到一定伸長x2＝1.00m，再將物體由靜止釋放，求當(dāng)彈簧回到x1＝(3)此彈簧的彈力是保守力嗎？§3.4-2機(jī)械能守恒定律一．選擇題和填空題1.勁度系數(shù)為k的輕彈簧，一端與傾角為的斜面上的固定檔板A相接，另一端與質(zhì)量為m的物體B相連．O點(diǎn)為彈簧沒有連物體、長度為原長時(shí)的端點(diǎn)位置，a點(diǎn)為物體B的平衡位置．現(xiàn)在將物體B由a點(diǎn)沿斜面向上移動(dòng)到b點(diǎn)（如圖所示）．設(shè)a點(diǎn)與O點(diǎn)，a點(diǎn)與b點(diǎn)之間距離分別為x1和x2，則在此過程中，由彈簧、物體B和地球組成的系統(tǒng)勢能的增加為［］(A)(B)(C)(D)2.一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在指向圓心的平方反比力F=－k／r2的作用下，作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)．此質(zhì)點(diǎn)的速度v=__________．若取距圓心無窮遠(yuǎn)處為勢能零點(diǎn)，它的機(jī)械能E=________．二．計(jì)算題1.一鏈條總長為l，質(zhì)量為m，放在桌面上，并使其部分下垂，下垂一段的長度為a．設(shè)鏈條與桌面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為．令鏈條由靜止開始運(yùn)動(dòng)，則(1)到鏈條剛離開桌面的過程中，摩擦力對鏈條作了多少功？(2)鏈條剛離開桌面時(shí)的速率是多少？2.如圖所示，自動(dòng)卸料車連同料重為G1，它從靜止開始沿著與水平面成30°的斜面滑下．滑到底端時(shí)與處于自然狀態(tài)的輕彈簧相碰，當(dāng)彈簧壓縮到最大時(shí)，卸料車就自動(dòng)翻斗卸料，此時(shí)料車下降高度為h．然后，依靠被壓縮彈簧的彈性力作用又沿斜面回到原有高度．設(shè)空車重量為G2，另外假定摩擦阻力為車重的0.2倍，求G1與G2的比值． 第4章沖量和動(dòng)量§4.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理一．選擇題和填空題1.如圖所示．一斜面固定在卡車上，一物塊置于該斜面上．在卡車沿水平方向加速起動(dòng)的過程中，物塊在斜面上無相對滑動(dòng).此時(shí)斜面上摩擦力對物塊的沖量的方向(A)是水平向前的．(B)只可能沿斜面向上．(C)只可能沿斜面向下．(D)沿斜面向上或向下均有可能．［］mR2.如圖所示，圓錐擺的擺球質(zhì)量為m，速率為v，圓半徑為RmR(A)2mv．(B)(C)．(D)0．［］3.設(shè)作用在質(zhì)量為1kg的物體上的力F＝6t＋3（SI）．如果物體在這一力的作用下，由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，在0到2.0s的時(shí)間間隔內(nèi)，這個(gè)力作用在物體上的沖量大?。桑絖_________________．二．計(jì)算題1.礦砂從傳送帶A落到另一傳送帶B（如圖），其速度的大小v1＝4m/s，速度方向與豎直方向成30角，而傳送帶B與水平成15角，其速度的大小v2＝2m/s．如果傳送帶的運(yùn)送量恒定，設(shè)為＝2000kg/h，求礦砂作用在傳送帶B上的力的大小和方向． §4.3質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒定律選擇題和填空題1.在水平冰面上以一定速度向東行駛的炮車，向東南（斜向上）方向發(fā)射一炮彈，對于炮車和炮彈這一系統(tǒng)，在此過程中（忽略冰面摩擦力及空氣阻力）(A)總動(dòng)量守恒．(B)總動(dòng)量在炮身前進(jìn)的方向上的分量守恒，其它方向動(dòng)量不守恒．(C)總動(dòng)量在水平面上任意方向的分量守恒，豎直方向分量不守恒．(D)總動(dòng)量在任何方向的分量均不守恒．［］2.質(zhì)量為1kg的球A以5m/s的速率和另一靜止的、質(zhì)量也為1kg的球B在光滑水平面上作彈性碰撞，碰撞后球B以2.5m/s的速率，沿與A原先運(yùn)動(dòng)的方向成60°的方向運(yùn)動(dòng)，則球A的速率為__________________________，方向?yàn)開_______________________________.3.兩塊并排的木塊Ａ和Ｂ，質(zhì)量分別為m1和m2，靜止地放置在光滑的水平面上，一子彈水平地穿過兩木塊，設(shè)子彈穿過兩木塊所用的時(shí)間分別為t1和t2,木塊對子彈的阻力為恒力F，則子彈穿出后，木塊A的速度大小為_________________________________，木塊B的速度大小為______________________．二．計(jì)算題1.質(zhì)量為M的木塊在光滑的固定斜面上，由A點(diǎn)從靜止開始下滑，當(dāng)經(jīng)過路程l運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，木塊被一顆水平飛來的子彈射中，子彈立即陷入木塊內(nèi)．設(shè)子彈的質(zhì)量為m，速度為，求子彈射中木塊后，子彈與木塊的共同速度．2.質(zhì)量為M＝1.5kg的物體，用一根長為l＝1.25m的細(xì)繩懸掛在天花板上．今有一質(zhì)量為m＝10g的子彈以v0＝500m/s的水平速度射穿物體，剛穿出物體時(shí)子彈的速度大小v＝30m/s，設(shè)穿透時(shí)間極短．求：(1)子彈剛穿出時(shí)繩中張力的大??；(2)子彈在穿透過程中所受的沖量． 第5章剛體力學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)量矩§5.2力矩剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程量一．選擇題和填空題1.如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的繞著輕繩的定滑輪．A滑輪掛一質(zhì)量為M的物體，B滑輪受拉力F，而且F＝Mg．設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為A和B，不計(jì)滑輪軸的摩擦，則有(A)A＝B．(B)A＞B．(C)A＜B(D)開始時(shí)A＝B，以后A＜B．［］2.有兩個(gè)力作用在一個(gè)有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上：(1)這兩個(gè)力都平行于軸作用時(shí)，它們對軸的合力矩一定是零；(2)這兩個(gè)力都垂直于軸作用時(shí)，它們對軸的合力矩可能是零；(3)當(dāng)這兩個(gè)力的合力為零時(shí)，它們對軸的合力矩也一定是零；(4)當(dāng)這兩個(gè)力對軸的合力矩為零時(shí)，它們的合力也一定是零．在上述說法中，(A)只有(1)是正確的．(B)(1)、(2)正確，(3)、(4)錯(cuò)誤．(C)(1)、(2)、(3)都正確，(4)錯(cuò)誤．(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正確．［］3.兩個(gè)勻質(zhì)圓盤A和B的密度分別為和，若A＞B，但兩圓盤的質(zhì)量與厚度相同，如兩盤對通過盤心垂直于盤面軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量各為JA和JB，則(A)JA＞JB．(B)JB＞JA．(C)JA＝JB．(D)JA、JB哪個(gè)大，不能確定．［］4.一個(gè)以恒定角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，如果在某一時(shí)刻的角速度為1＝20rad/s，再轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)后角速度為2＝30rad/s，則角加速度=_____________，轉(zhuǎn)過上述60轉(zhuǎn)所需的時(shí)間Δt＝________________．5.一飛輪作勻減速轉(zhuǎn)動(dòng)，在5s內(nèi)角速度由40rad·s1減到10rad·s-1，則飛輪在這5s內(nèi)總共轉(zhuǎn)過了________________圈，飛輪再經(jīng)______________的時(shí)間才能停止轉(zhuǎn)動(dòng)．6.一個(gè)作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J．正以角速度0＝10rad·s-1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)對物體加一恒定制動(dòng)力矩M＝－0.5N·m，經(jīng)過時(shí)間t＝5.0s后，物體停止了轉(zhuǎn)動(dòng)．物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J＝__________．計(jì)算題1.一軸承光滑的定滑輪，質(zhì)量為M＝2.00kg，半徑為R＝0.100m，一根不能伸長的輕繩，一端固定在定滑輪上，另一端系有一質(zhì)量為m＝5.00kg的物體，如圖所示．已知定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J＝，其初角速度0＝10.0rad/s，方向垂直紙面向里．求：(1)定滑輪的角加速度的大小和方向；(2)定滑輪的角速度變化到＝0時(shí)，物體上升的高度；(3)當(dāng)物體回到原來位置時(shí)，定滑輪的角速度的大小和方向．2.一質(zhì)量m=6.00kg、長l=1.00m的勻質(zhì)棒，放在水平桌面上，可繞通過其中心的豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=ml2/12．t=0時(shí)棒的角速度0=10.0rad·s1．由于受到恒定的阻力矩的作用，t=20s時(shí)，棒停止運(yùn)動(dòng)．求：(1)棒的角加速度的大??；(2)棒所受阻力矩的大小；(3)從t=0到t=10s時(shí)間內(nèi)棒轉(zhuǎn)過的角度．§5.3繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)能動(dòng)能定理一．選擇題和填空題1.圖(a)為一繩長為l、質(zhì)量為m的單擺．圖(b)為一長度為l、質(zhì)量為m能繞水平固定軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)的勻質(zhì)細(xì)棒．現(xiàn)將單擺和細(xì)棒同時(shí)從與豎直線成角度的位置由靜止釋放，若運(yùn)動(dòng)到豎直位置時(shí)，單擺、細(xì)棒角速度分別以1、2表示．則：(A)．(B)1=2．(C)．(D)．［］2.如圖所示，一均勻細(xì)桿可繞通過其一端的水平光滑軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),桿長l=(5/3)m．今使桿從與豎直方向成60°角的位置由靜止釋放(g取10m/s2)，則桿的最大角速度為(A)3rad/s．(B)rad/s．(C)5rad/s．(D)5rad/s．［］3.一人站在旋轉(zhuǎn)平臺的中央，兩臂側(cè)平舉，整個(gè)系統(tǒng)以2rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為6.0kg·m2．如果將雙臂收回則系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變?yōu)?.0kg·m2．此時(shí)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與原來的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能之比Ek/Ek0(A)．(B)．(C)2．(D)3．［］4.一人站在軸上無摩擦的旋轉(zhuǎn)平臺上，平臺以1=2rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，這時(shí)他的雙臂水平伸直，并且兩手都握著重物，整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是6.0kg·m2，如果他將雙手收回，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減到2.0kg·m2，則此時(shí)轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)角速度變?yōu)開_____________；轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能增量E＝______________．5.如圖所示，一長為l，質(zhì)量為M的均勻細(xì)棒懸掛于通過其上端的光滑水平固定軸上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射向棒的中心，并以的速度穿出棒．在此射擊過程中細(xì)棒和子彈系統(tǒng)對軸的____________守恒．如果此后棒的最大偏轉(zhuǎn)角恰為90°，則的大小v0＝________．二．計(jì)算題1.如圖所示，一長為l質(zhì)量為M的勻質(zhì)豎直桿可繞通過桿上端的固定水平軸O無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)．一質(zhì)量為m的泥團(tuán)在垂直于軸O的圖面內(nèi)以水平速度v0打在桿的中點(diǎn)并粘住，求桿擺起的最大角度．2.某人站在水平轉(zhuǎn)臺的中央，與轉(zhuǎn)臺一起以恒定的轉(zhuǎn)速n1轉(zhuǎn)動(dòng)，他的兩手各拿一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼，砝碼彼此相距l(xiāng)1(每一砝碼離轉(zhuǎn)軸l1),當(dāng)此人將砝碼拉近到距離為l2時(shí)(每一砝碼離轉(zhuǎn)軸為l2)，整個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速變?yōu)閚2．求在此過程中人所作的功．(假定人在收臂過程中自身對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化可以忽略)§5.4動(dòng)量矩和動(dòng)量矩守恒定律 一．選擇題和填空題1.光滑的水平桌面上，有一長為2L、質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過其中點(diǎn)且垂直于桿的豎直光滑固定軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為mL2，起初桿靜止．桌面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球，各自在垂直于桿的方向上，正對著桿的一端，以相同速率v相向運(yùn)動(dòng)，如圖所示．當(dāng)兩小球同時(shí)與桿的兩個(gè)端點(diǎn)發(fā)生完全非彈性碰撞后，就與桿粘在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則這一系統(tǒng)碰撞后的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度應(yīng)為(A)．(B)．(C)．(D)．(E)．［］2.如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長為L、質(zhì)量為M，可繞通過棒的端點(diǎn)且垂直于棒長的光滑固定軸O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為．一質(zhì)量為m、速率為v的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為(A)．(B)．(C)．(D)．［］3.如圖所示，一勻質(zhì)細(xì)桿可繞通過上端與桿垂直的水平光滑固定軸O旋轉(zhuǎn)，初始狀態(tài)為靜止懸掛．現(xiàn)有一個(gè)小球自左方水平打擊細(xì)桿．設(shè)小球與細(xì)桿之間為非彈性碰撞，則在碰撞過程中對細(xì)桿與小球這一系統(tǒng)(A)只有機(jī)械能守恒．(B)只有動(dòng)量守恒．(C)只有對轉(zhuǎn)軸O的角動(dòng)量守恒．(D)機(jī)械能、動(dòng)量和角動(dòng)量均守恒．［］4.如圖所示，一水平剛性輕桿，質(zhì)量不計(jì)，桿長l＝20cm，其上穿有兩個(gè)小球．初始時(shí)，兩小球相對桿中心O對稱放置，與O的距離d＝5cm，二者之間用細(xì)線拉緊．現(xiàn)在讓細(xì)桿繞通過中心O的豎直固定軸作勻角速的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為0(A)20．(B)0．(C)0．(D)．［］5.一飛輪以角速度0繞光滑固定軸旋轉(zhuǎn)，飛輪對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J1；另一靜止飛輪突然和上述轉(zhuǎn)動(dòng)的飛輪嚙合，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該飛輪對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為前者的二倍．嚙合后整個(gè)系統(tǒng)的角速度＝__________________．6.有一半徑為R的勻質(zhì)圓形水平轉(zhuǎn)臺，可繞通過盤心O且垂直于盤面的豎直固定軸OO＇轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J．臺上有一人，質(zhì)量為m．當(dāng)他站在離轉(zhuǎn)軸r處時(shí)(r＜R)，轉(zhuǎn)臺和人一起以1的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖．若轉(zhuǎn)軸處摩擦可以忽略，問當(dāng)人走到轉(zhuǎn)臺邊緣時(shí)，轉(zhuǎn)臺和人一起轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度2＝__________________________．7.長為l、質(zhì)量為M的勻質(zhì)桿可繞通過桿一端O的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，開始時(shí)桿豎直下垂，如圖所示．有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度射入桿上A點(diǎn)，并嵌在桿中，OA＝2l/3，則子彈射入后瞬間桿的角速度＝__________________________．二．計(jì)算題22mmO?l?l?l?l1.如圖所示，長為l的輕桿，兩端各固定質(zhì)量分別為m和2m的小球，桿可繞水平光滑固定軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸O距兩端分別為l和l．輕桿原來靜止在豎直位置．今有一質(zhì)量為m的小球，以水平速度與桿下端小球m作對心碰撞，碰后以的速度返回，試求碰撞后輕桿所獲得的角速度．2.在半徑為R的具有光滑豎直固定中心軸的水平圓盤上，有一人靜止站立在距轉(zhuǎn)軸為處，人的質(zhì)量是圓盤質(zhì)量的1/10．開始時(shí)盤載人對地以角速度0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在此人垂直圓盤半徑相對于盤以速率v沿與盤轉(zhuǎn)動(dòng)相反方向作圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．已知圓盤對中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為．求：(1)圓盤對地的角速度．(2)欲使圓盤對地靜止，人應(yīng)沿著圓周對圓盤的速度的大小及方向？3.一根放在水平光滑桌面上的勻質(zhì)棒，可繞通過其一端的豎直固定光滑軸O轉(zhuǎn)動(dòng)．棒的質(zhì)量為m=1.5kg，長度為l=1.0m，對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J=．初始時(shí)棒靜止．今有一水平運(yùn)動(dòng)的子彈垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如圖所示．子彈的質(zhì)量為m=0.020kg，速率為v=400m·s-1．試問：(1)棒開始和子彈一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度有多大？(2)若棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到大小為Mr=4.0N·m的恒定阻力矩作用，棒能轉(zhuǎn)過多大的角度？第六6章機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)§6.1-1簡諧振動(dòng)振幅周期和頻率相位一.選擇題和填空題1.一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)，振動(dòng)方程為，當(dāng)時(shí)間t=T/2（T為周期）時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為(A)．(B)．(C)．(D)．［］2.一物體作簡諧振動(dòng)，振動(dòng)方程為．在t=T/4（T為周期）時(shí)刻，物體的加速度為(A)．(B)．(C)．(D)．［］3.一物體作簡諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為(SI)．(1)此簡諧振動(dòng)的周期T=__________________；(2)當(dāng)t=0.6s時(shí)，物體的速度v=__________________．4.一簡諧振動(dòng)的表達(dá)式為，已知t=0時(shí)的初位移為0.04m，初速度為0.09m/s，則振幅A=_____________，初相=________________．5.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作簡諧振動(dòng)，振動(dòng)范圍的中心點(diǎn)為x軸的原點(diǎn)．已知周期為T，振幅為A.(1)若t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)過x=0處且朝x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則振動(dòng)方程為x=______________________．(2)若t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)處于處且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則振動(dòng)方程為x=_____________________________．二.計(jì)算題1.一物體作簡諧振動(dòng)，其速度最大值vm=3×10-2m/s，其振幅A=2×10-2m．若t=0時(shí)，物體位于平衡位置且向x軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng).求：(1)(2)加速度的最大值am；(3)振動(dòng)方程的數(shù)值式．2.一質(zhì)量m=0.25kg的物體，在彈簧的力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，平衡位置在原點(diǎn).彈簧的勁度系數(shù)k=25N·m-1．(1)求振動(dòng)的周期T和角頻率．(2)如果振幅A=15cm，t=0時(shí)物體位于x=7.5cm處，且物體沿x軸反向運(yùn)動(dòng)，求初速v0及初相．(3)寫出振動(dòng)的數(shù)值表達(dá)式．§6.1-2簡諧運(yùn)動(dòng)的能量選擇題和填空題1.一彈簧振子作簡諧振動(dòng)，總能量為E1，如果簡諧振動(dòng)振幅增加為原來的兩倍，重物的質(zhì)量增為原來的四倍，則它的總能量E2變?yōu)?A)E1/4．(B)E1/2．(C)2E1．(D)4E1［］2.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)以頻率作簡諧振動(dòng)時(shí)，它的動(dòng)能的變化頻率為(A)4．(B)2．(C)．(D)．［］3.一彈簧振子作簡諧振動(dòng)，當(dāng)位移為振幅的一半時(shí)，其動(dòng)能為總能量的［］(A)1/4.(B)1/2.(C).(D)3/4.(E).4.一水平彈簧簡諧振子的振動(dòng)曲線如圖所示．當(dāng)振子處在位移為零、速度為-A、加速度為零和彈性力為零的狀態(tài)時(shí)，應(yīng)對應(yīng)于曲線上的________點(diǎn)．當(dāng)振子處在位移的絕對值為A、速度為零、加速度為-A和彈性力為-kA的狀態(tài)時(shí)，應(yīng)對應(yīng)于曲線上的____________點(diǎn)．5.一作簡諧振動(dòng)的振動(dòng)系統(tǒng)，振子質(zhì)量為2kg，系統(tǒng)振動(dòng)頻率為1000Hz，振幅為0.5cm，則其振動(dòng)能量______________．§6.1-3旋轉(zhuǎn)矢量一.選擇題和填空題1.一質(zhì)點(diǎn)在x軸上作簡諧振動(dòng)，振輻A=4cm，周期T=2s，其平衡位置取作坐標(biāo)原點(diǎn)．若t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)第一次通過x=-2cm處，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)第二次通過x=-2cmOxtx2(A)1s．(B)(2/3)s．(C)(4/3)s．Oxtx22.兩個(gè)同周期簡諧振動(dòng)曲線如圖所示．x1的相位比x2的相位(A)落后/2．(B)超前．(C)落后．(D)超前．［］3.已知一質(zhì)點(diǎn)沿ｙ軸作簡諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為．與之對應(yīng)的振動(dòng)曲線是［］AA(D)AAoytoytA(A)oytoyt(B)(C)AA題3圖題4圖4.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)，振幅為A，在起始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移為，且向x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，代表此簡諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量圖為［］5.一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)，周期為T．當(dāng)它由平衡位置向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，從二分之一最大位移處到最大位移處這段路程所需要的時(shí)間為(A)T/12．(B)T/8．(C)T/6．(D)T/4．［］6.用余弦函數(shù)描述一簡諧振子的振動(dòng)．若其速度～時(shí)間（v～t）關(guān)系曲線如圖所示,則振動(dòng)的初相位為(A)/6.(B)/3.(C)/2.(D)2/3.(E)5/6.［］7.一彈簧振子作簡諧振動(dòng)，振幅為A，周期為T，其運(yùn)動(dòng)方程用余弦函數(shù)表示．若t=0時(shí)，(1)振子在負(fù)的最大位移處，則初相為______________________；(2)振子在平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)，則初相為________________；(3)振子在位移為A/2處，且向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則初相為______．8.一簡諧振動(dòng)用余弦函數(shù)表示，其振動(dòng)曲線如圖所示，則此簡諧振動(dòng)的三個(gè)特征量為A=_____________；=________________；=_______________．二.計(jì)算題1.一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為x=0.24(SI)，試用旋轉(zhuǎn)矢量法求出質(zhì)點(diǎn)由初始狀態(tài)（t=0的狀態(tài)）運(yùn)動(dòng)到x=-0.12m，v<0的狀態(tài)所需最短時(shí)間t．2.一簡諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示．求振動(dòng)方程．3.兩個(gè)物體作同方向、同頻率、同振幅的簡諧振動(dòng)．在振動(dòng)過程中，每當(dāng)?shù)谝粋€(gè)物體經(jīng)過位移為的位置向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二個(gè)物體也經(jīng)過此位置，但向遠(yuǎn)離平衡位置的方向運(yùn)動(dòng)．試?yán)眯D(zhuǎn)矢量法求它們的相位差．§6.2簡諧運(yùn)振動(dòng)的合成一.填空題1.兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)曲線如圖所示．合振動(dòng)的振幅為_______________________________，合振動(dòng)的振動(dòng)方程為________________________________．2.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)在同一直線上的簡諧振動(dòng)，其表達(dá)式分別為,(SI)則其合成振動(dòng)的振幅為___________，初相為_______________．二.計(jì)算題一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程分別為x1=5×10-2cos(4t+/3)(SI),x2=3×10-2sin(4t-/6）(SI)畫出兩振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量圖，并求合振動(dòng)的振動(dòng)方程．第7章機(jī)械波§7.1機(jī)械波的產(chǎn)生波長波線及波面波速一.選擇題和填空題1.在下面幾種說法中，正確的說法是：［］(A)波源不動(dòng)時(shí)，波源的振動(dòng)周期與波動(dòng)的周期在數(shù)值上是不同的．(B)波源振動(dòng)的速度與波速相同．(C)在波傳播方向上的任一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)相位總是比波源的相位滯后(按差值不大于計(jì))．(D)在波傳播方向上的任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相位總是比波源的相位超前．(按差值不大于計(jì))2.一平面簡諧波的表達(dá)式為(SI)，t=0時(shí)的波形曲線如圖所示，則［］(A)O點(diǎn)的振幅為-0.1m．(B)波長為3m(C)a、b兩點(diǎn)間相位差為．(D)波速為9m/s．3.已知一平面簡諧波的表達(dá)式為（a、b為正值常量），則［］(A)波的頻率為a．(B)波的傳播速度為b/a．(C)波長為/b．(D)波的周期為2/a．4.橫波以波速u沿x軸負(fù)方向傳播．t時(shí)刻波形曲線如圖．則該時(shí)刻［］(A)A點(diǎn)振動(dòng)速度大于零．(B)B點(diǎn)靜止不動(dòng)．(C)C點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)．(D)D點(diǎn)振動(dòng)速度小于零.5.一平面簡諧波（機(jī)械波）沿x軸正方向傳播，波動(dòng)表達(dá)式為(SI)，則x=-3m處媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加速度a的表達(dá)式為________________________________________．二.計(jì)算題1.一個(gè)沿x軸正向傳播的平面簡諧波（用余弦函數(shù)表示）在t=0時(shí)的波形曲線如圖所示．(1)在x=0，和x=2，x=3各點(diǎn)的振動(dòng)初相各是多少？(2)畫出t=T/4時(shí)的波形曲線．§7.2平面簡諧波一.選擇題1.一沿x軸負(fù)方向傳播的平面簡諧波在t=2s時(shí)的波形曲線如圖所示，則原點(diǎn)O的振動(dòng)方程為［］(A)，(SI)．(B)，(SI)．(C)，(SI)．(D)，(SI)．2.如圖所示，有一平面簡諧波沿x軸負(fù)方向傳播，坐標(biāo)原點(diǎn)O的振動(dòng)規(guī)律為），則B點(diǎn)的振動(dòng)方程為［］．(B)．(C)．(D)．二.計(jì)算題1.一平面簡諧波沿x軸正向傳播，其振幅為A，頻率為，波速為u．設(shè)t=t＇時(shí)刻的波形曲線如圖所示．求(1)x=0處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程；(2)該波的表達(dá)式．2.如圖，一平面波在介質(zhì)中以波速u=20m/s沿x軸負(fù)方向傳播，已知A點(diǎn)的振動(dòng)方程為(SI)．(1)以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)寫出波的表達(dá)式；(2)以距A點(diǎn)5m處的B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，寫出波的表達(dá)式．§7.3波的能量一.選擇題與填空題1.一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在某一瞬時(shí)，媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置，此時(shí)它的能量是[](A)動(dòng)能為零，勢能最大．(B)動(dòng)能為零，勢能為零．(C)動(dòng)能最大，勢能最大．(D)動(dòng)能最大，勢能為零．2.在同一媒質(zhì)中兩列相干的平面簡諧波的強(qiáng)度之比是I1/I2=4，則兩列波的振幅之比是(A)A1/A2=16．(B)A1/A2=4．(C)A1/A2=2．(D)A1/A2=1/4[]3.當(dāng)一平面簡諧機(jī)械波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，下述各結(jié)論哪個(gè)是正確的？[](A)媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能增大時(shí)，其彈性勢能減小，總機(jī)械能守恒．(B)媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同．(C)媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能的相位在任一時(shí)刻都相同，但二者的數(shù)值不相等．(D)媒質(zhì)質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢能最大．4.圖示一平面簡諧機(jī)械波在t時(shí)刻的波形曲線．若此時(shí)A點(diǎn)處媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能在增大，則[](A)A點(diǎn)處質(zhì)元的彈性勢能在減?。?B)波沿x軸負(fù)方向傳播．(C)B點(diǎn)處質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能在減?。?D)各點(diǎn)的波的能量密度都不隨時(shí)間變化．5.一列機(jī)械橫波在t時(shí)刻的波形曲線如圖所示，則該時(shí)刻能量為最大值的媒質(zhì)質(zhì)元的位置是：[](A)o＇，b，d，f．(B)a，c，e，g．(C)o＇，d．(D)b，f．6.一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在媒質(zhì)質(zhì)元從最大位移處回到平衡位置的過程中(A)它的勢能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能．(B)它的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成勢能．(C)它從相鄰的一段媒質(zhì)質(zhì)元獲得能量，其能量逐漸增加．（D）它把自己的能量傳給相鄰的一段媒質(zhì)質(zhì)元，其能量逐漸減?。甗]7.一平面簡諧機(jī)械波在媒質(zhì)中傳播時(shí)，若一媒質(zhì)質(zhì)元在t時(shí)刻的總機(jī)械能是10J，則在（T為波的周期）時(shí)刻該媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能是___________．8.一個(gè)波源位于O點(diǎn)，以O(shè)為圓心作兩個(gè)同心球面，它們的半徑分別為R1和R2，在兩個(gè)球面上分別取相等的面積S1和S2，則通過它們的平均能流之比___________________.§7.4惠更斯原理§7.5波的干涉一.選擇題與填空題1.S1和S2是波長均為的兩個(gè)相干波的波源，相距3/4，S1的相位比S2超前．若兩波單獨(dú)傳播時(shí)，在過S1和S2的直線上各點(diǎn)的強(qiáng)度相同，不隨距離變化，且兩波的強(qiáng)度都是I0，則在S1、S2連線上S1外側(cè)和S2外側(cè)各點(diǎn)，合成波的強(qiáng)度分別是(A)4I0，4I0．(B)0，0．(C)0，4I0．(D)4I0，0．[]2.如圖所示，S1和S2為兩相干波源，它們的振動(dòng)方向均垂直于圖面，發(fā)出波長為的簡諧波，P點(diǎn)是兩列波相遇區(qū)域中的一點(diǎn)，已知，，兩列波在P點(diǎn)發(fā)生相消干涉．若S1的振動(dòng)方程為，則S2的振動(dòng)方程為(A)．(B)．(C)(D)．[]3.如圖所示，兩列波長為的相干波在P點(diǎn)相遇．波在S1點(diǎn)振動(dòng)的初相是1，S1到P點(diǎn)的距離是r1；波在S2點(diǎn)的初相是2，S2到P點(diǎn)的距離是r2，以k代表零或正、負(fù)整數(shù)，則P點(diǎn)是干涉極大的條件為(A)．(B)．(C)．(D)．[]４.已知波源的振動(dòng)周期為4.00×10-2s，波的傳播速度為300m/s，波沿x軸正方向傳播，則位于x1=10.0m和x2=16.0m的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)相位差為__________．５.頻率為500Hz的波，其波速為350m/s，相位差為2/3的兩點(diǎn)間距離為________________________．二．計(jì)算題在均勻介質(zhì)中，有兩列余弦波沿Ox軸傳播，波動(dòng)表達(dá)式分別為與，試求Ox軸上合振幅最大與合振幅最小的那些點(diǎn)的位置．三．問答題設(shè)P點(diǎn)距兩波源S1和S2的距離相等，若P點(diǎn)的振幅保持為零，則由S1和S2分別發(fā)出的兩列簡諧波在P點(diǎn)引起的兩個(gè)簡諧振動(dòng)應(yīng)滿足什么條件？§7.6、7.7駐波、多普勒效應(yīng)一.選擇題和.填空題1.在駐波中，兩個(gè)相鄰波節(jié)間各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)[](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．2.在波長為的駐波中，兩個(gè)相鄰波腹之間的距離為[](A)/4．(B)/2．(C)3/4．(D)．3.若在弦線上的駐波表達(dá)式是．則形成該駐波的兩個(gè)反向進(jìn)行的行波為：[](SI)．(SI)．(C)(SI)．（D）(SI)．4.電磁波的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和傳播速度的關(guān)系是：[](A)三者互相垂直，而和位相相差．(B)三者互相垂直，而且、、構(gòu)成右旋直角坐標(biāo)系．(C)三者中和是同方向的，但都與垂直．(D)三者中和可以是任意方向的，但都必須與垂直．5．一機(jī)車汽笛頻率為750Hz，機(jī)車以時(shí)速90公里遠(yuǎn)離靜止的觀察者．觀察者聽到的聲音的頻率是（設(shè)空氣中聲速為340m/s）．[](A)810Hz．(B)699Hz．(C)805Hz．(D)695Hz．6.兩列波在一根很長的弦線上傳播，其表達(dá)式為y1=6.0×10-2cos(x-40t)/2(SI)y2=6.0×10-2cos(x+40t)/2(SI)則合成波的表達(dá)式為__________________________________________________；在x=0至x=10.0m內(nèi)波節(jié)的位置是_______________________________________________________________________；波腹的位置是_______________________________________________________．7.電磁波在媒質(zhì)中傳播速度的大小是由媒質(zhì)的____________________決定的．8.一靜止的報(bào)警器，其頻率為1000Hz，有一汽車以79.2km的時(shí)速駛向和背離報(bào)警器時(shí)，坐在汽車?yán)锏娜寺牭綀?bào)警聲的頻率分別是___________________和______________（設(shè)空氣中聲速為340m第13章波動(dòng)光學(xué)基礎(chǔ)§13.3獲得相干光的方法楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)一．選擇題和填空題1．用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè)純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫，則［］(A)干涉條紋的寬度將發(fā)生改變．(B)產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋．(C)干涉條紋的亮度將發(fā)生改變．(D)不產(chǎn)生干涉條紋．2．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，設(shè)縫是水平的．若雙縫所在的平板稍微向上平移，其它條件不變，則屏上的干涉條紋［］(A)向下平移，且間距不變．(B)向上平移，且間距不變．(C)不移動(dòng)，但間距改變．(D)向上平移，且間距改變．3．光強(qiáng)均為I0的兩束相干光相遇而發(fā)生干涉時(shí)，在相遇區(qū)域內(nèi)有可能出現(xiàn)的最大光強(qiáng)是______________________．4．如圖，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在S1縫上，中央明條紋將向__________移動(dòng)；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為__________________．5．一雙縫干涉裝置，在空氣中觀察時(shí)干涉條紋間距為1.0mm．若整個(gè)裝置放在水中，干涉條紋的間距將為____________________mm．(設(shè)水的折射率為4/3)二．計(jì)算題1．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長=500nm的單色光垂直入射到雙縫上，屏與雙縫的距離D=200cm，測得中央明紋兩側(cè)的兩條第十級明紋中心之間距離為Δx=2.20cm，求兩縫之間的距離d．(1nm=10-9m2．如圖所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若，求P點(diǎn)的強(qiáng)度I與干涉加強(qiáng)時(shí)最大強(qiáng)度Imax的比值．§13.4光程與光程差一．選擇題和填空題1．在真空中波長為的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B，若A、B兩點(diǎn)相位差為3，則此路徑AB的光程為［］(A)1.5．(B)1.5n．(C)1.5n．(D)3．2．在相同的時(shí)間內(nèi)，一束波長為的單色光在空氣中和在玻璃中［］(A)傳播的路程相等，走過的光程相等．(B)傳播的路程相等，走過的光程不相等．(C)傳播的路程不相等，走過的光程相等．(D)傳播的路程不相等，走過的光程不相等．§13.5薄膜干涉一．選擇題和填空題1．兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈形膜，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射．若上面的平玻璃慢慢地向上平移，則干涉條紋［］(A)向棱邊方向平移，條紋間隔變?。?B)向棱邊方向平移，條紋間隔變大(C)向棱邊方向平移，條紋間隔不變．(D)向遠(yuǎn)離棱邊的方向平移，條紋間隔不變．(E)向遠(yuǎn)離棱邊的方向平移，條紋間隔變?。?．用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當(dāng)波長為的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應(yīng)的部分[](A)凸起，且高度為/4．(B)凸起，且高度為/2．(C)凹陷，且深度為/2．(D)凹陷，且深度為/4．3．在圖示三種透明材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中，用單色光垂直照射，在反射光中看到干涉條紋，則在接觸點(diǎn)P處形成的圓斑為［］(A)全明．(B)全暗．(C)右半部明，左半部暗．(D)右半部暗，左半部明．4．把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置．當(dāng)平凸透鏡慢慢地向上平移時(shí)，由反射光形成的牛頓環(huán)［］(A)向中心收縮，條紋間隔變?。?B)向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化．(C)向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替變化．(D)向外擴(kuò)張，條紋間隔變大．5．在玻璃(折射率n2＝1.60)表面鍍一層MgF2(折射率n2＝1.38)薄膜作為增透膜．為了使波長為500nm(1nm=10-9m)的光從空氣(n1＝1.00)正入射時(shí)盡可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度應(yīng)是［(A)78.1nm(B))90.6nm(C)125nm(D)181nm(E)250nm6．波長為的平行單色光垂直照射到折射率為n的劈形膜上，相鄰的兩明紋所對應(yīng)的薄膜厚度之差是____________________．7．折射率分別為n1和n2的兩塊平板玻璃構(gòu)成空氣劈尖，用波長為的單色光垂直照射．如果將該劈尖裝置浸入折射率為n的透明液體中，且n2＞n＞n1，則劈尖厚度為e的地方兩反射光的光程差的改變量是_________________________．8．波長為的單色光垂直照射如圖所示的透明薄膜．膜厚度為e，兩束反射光的光程差＝__________________________．9．波長為的平行單色光垂直照射到如圖所示的透明薄膜上，膜厚為e，折射率為n，透明薄膜放在折射率為n1的媒質(zhì)中，n1＜n，則上下兩表面反射的兩束反射光在相遇處的相位差＝__________________．二．計(jì)算題1．用波長＝500nm的單色光作牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，測得第k個(gè)暗環(huán)半徑rk＝4mm，第k+10個(gè)暗環(huán)半徑rk+10＝6mm，求平凸透鏡的凸面的曲率半徑2．用波長＝500nm的平行光垂直照射折射率n＝1.33的劈形膜，觀察反射光的等厚干涉條紋．從劈形膜的棱算起，第5條明紋中心對應(yīng)的膜厚度是多少？3．圖示一牛頓環(huán)裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好和平玻璃接觸，透鏡凸表面的曲率半徑是R＝400cm．用某單色平行光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測得第5個(gè)明環(huán)的半徑是0.30cm(1)求入射光的波長．(2)設(shè)圖中OA＝1.00cm，求在半徑為OA的范圍內(nèi)可觀察到的明環(huán)數(shù)目4．在折射率n＝1.50的玻璃上，鍍上＝1.35的透明介質(zhì)薄膜．入射光波垂直于介質(zhì)膜表面照射，觀察反射光的干涉，發(fā)現(xiàn)對1＝600nm的光波干涉相消，對2＝700nm的光波干涉相長．且在600nm到700nm之間沒有別的波長是最大限度相消或相長的情形．求所鍍介質(zhì)膜的厚度．(1nm=10-9m5.用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50m的玻璃片．玻璃片的折射率為1.50．在可見光范圍內(nèi)(400nm~760nm)哪些波長的反射光有最大限度的增強(qiáng)？(1nm=10-9§13.6邁克耳孫干涉儀一．選擇題和填空題1．在邁克耳孫干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長，則薄膜的厚度是［］(A)/2．(B)/(2n)．(C)/n．(D)．2.在邁克耳孫干涉儀的一條光路中，插入一塊折射率為n，厚度為d的透明薄片．插入這塊薄片使這條光路的光程改變了_______________．3．已知在邁克耳孫干涉儀中使用波長為的單色光．在干涉儀的可動(dòng)反射鏡移動(dòng)距離d的過程中，干涉條紋將移動(dòng)________________條．二．計(jì)算題1.折射率n＝1.40的薄膜放入邁克爾遜干涉儀的一臂，如果由此產(chǎn)生了7.0條條紋的移動(dòng)，求膜厚。設(shè)入射光的波長為589nm§13.8單縫的夫瑯和費(fèi)衍射一．選擇題和填空題1．在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為的單色光垂直入射在寬度為a＝4的單縫上，對應(yīng)于衍射角為30°的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為［］(A)2個(gè)．(B)4個(gè)．(C)6個(gè)．(D)8個(gè)．2．在如圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若將單縫沿透鏡光軸方向向透鏡平移，則屏幕上的衍射條紋［］(A)間距變大．(B)間距變小．(C)不發(fā)生變化．(D)間距不變，但明暗條紋的位置交替變化．3．在如圖所示的單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，將單縫Ｋ沿垂直于光的入射方向(沿圖中的x方向)稍微平移，則［］(A)衍射條紋移動(dòng)，條紋寬度不變.(B)衍射條紋移動(dòng)，條紋寬度變動(dòng).(C)衍射條紋中心不動(dòng)，條紋變寬.(D)衍射條紋不動(dòng)，條紋寬度不變.(E)衍射條紋中心不動(dòng)，條紋變窄．4．波長為的單色平行光垂直入射到一狹縫上，若第一級暗紋的位置對應(yīng)的衍射角為=±/6，則縫寬的大小為［］(A)．(B)．(C)2．(D)3．5．惠更斯－菲涅耳原理的基本內(nèi)容是：波陣面上各面積元所發(fā)出的子波在觀察點(diǎn)P的_________________，決定了P點(diǎn)的合振動(dòng)及光強(qiáng)．6．在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，如果縫寬等于單色入射光波長的2倍，則中央明條紋邊緣對應(yīng)的衍射角=______________________．7．波長為=480.0nm的平行光垂直照射到寬度為a=0.40mm的單縫上，單縫后透鏡的焦距為f=60cm，當(dāng)單縫兩邊緣點(diǎn)A、B射向P點(diǎn)的兩條光線在P點(diǎn)的相位差為時(shí)，P點(diǎn)離透鏡焦點(diǎn)O的距離等于_______________________．8．一會聚透鏡，直徑為3cm，焦距為20cm．照射光波長550nm．為了可以分辨，兩個(gè)遠(yuǎn)處的點(diǎn)狀物體對透鏡中心的張角必須不小于_________rad．這時(shí)在透鏡焦平面上兩個(gè)衍射圖樣的中心間的距離不小于_________________m．(1nm=10-9二．計(jì)算題1．用波長=632.8nm(1nm=109m)的平行光垂直入射在單縫上，縫后用焦距f=40cm的凸透鏡把衍射光會聚于焦平面上．測得中央明條紋的寬度為3.4mm，單縫的寬度是多少？2．在某個(gè)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，光源發(fā)出的光含有兩秏波長1和2，垂直入射于單縫上．假如1的第一級衍射極小與2的第二級衍射極小相重合，試問(1)這兩種波長之間有何關(guān)系？(2)在這兩種波長的光所形成的衍射圖樣中，是否還有其他極小相重合？§13.9衍射光柵及光柵光譜一．選擇題和填空題1．測量單色光的波長時(shí)，下列方法中哪一種方法最為準(zhǔn)確？［］(A)雙縫干涉．(B)牛頓環(huán)．(C)單縫衍射．(D)光柵衍射．2．一束平行單色光垂直入射在光柵上，當(dāng)光柵常數(shù)(a+b)為下列哪種情況時(shí)(a代表每條縫的寬度)，k=3、6、9等級次的主極大均不出現(xiàn)？［］(A)a＋b=2a．(B)a＋b=3a(C)a＋b=4a．(A)a＋b=6a3．一束白光垂直照射在一光柵上，在形成的同一級光柵光譜中，偏離中央明紋最遠(yuǎn)的是［］(A)紫光．(B)綠光．(C)黃光．(D)紅光．4．某元素的特征光譜中含有波長分別為1＝450nm和2＝750nm(1nm＝10-9m)的光譜線．在光柵光譜中，這兩種波長的譜線有重疊現(xiàn)象，重疊處2的譜線的級數(shù)將是［(A)2，3，4，5．．．．．．(B)2，5，8，11．．．．．．(C)2，4，6，8．．．．．．(D)3，6，9，12．．．．．．5．設(shè)光柵平面、透鏡均與屏幕平行．則當(dāng)入射的平行單色光從垂直于光柵平面入射變?yōu)樾比肷鋾r(shí)，能觀察到的光譜線的最高級次k［］(A)變?。?B)變大．(C)不變．(D)的改變無法確定．6．一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明紋．若已知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央明紋一側(cè)的兩條明紋分別是第_____________級和第____________級譜線．二．計(jì)算題1．波長600nm(1nm=10﹣9m)的單色光垂直入射到一光柵上，測得第二級主極大的衍射角為30°(1)光柵常數(shù)(a+b)等于多少？(2)透光縫可能的最小寬度a等于多少？(3)在選定了上述(a+b)和a之后，求在衍射角-＜＜范圍內(nèi)可能觀察到的全部主極大的級次．2．一衍射光柵，每厘米200條透光縫，每條透光縫寬為a=2×10-3cm，在光柵后放一焦距f=1m的凸透鏡，現(xiàn)以=600nm(1nm=10-9(1)透光縫a的單縫衍射中央明條紋寬度為多少？(2)在該寬度內(nèi)，有幾個(gè)光柵衍射主極大？§13.11偏振片的起偏與檢偏馬呂斯定律一．選擇題和填空題1．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用單色自然光，在屏上形成干涉條紋．若在兩縫后放一個(gè)偏振片，則［］(A)干涉條紋的間距不變，但明紋的亮度加強(qiáng)．(B)干涉條紋的間距不變，但明紋的亮度減弱．(C)干涉條紋的間距變窄，且明紋的亮度減弱．(D)無干涉條紋．2．一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片．若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為［］(A)1/2．(B)1/3．(C)1/4．(D)1/5．3．要使一束線偏振光通過偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過90°，至少需要讓這束光通過__________塊理想偏振片．在此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來光強(qiáng)的________________倍．4．一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)P，觀察通過P的光強(qiáng)的變化過程．若入射光是__________________光，則將看到光強(qiáng)不變；若入射光是__________________，則將看到明暗交替變化，有時(shí)出現(xiàn)全暗；若入射光是__________________，則將看到明暗交替變化，但不出現(xiàn)全暗．5．光的干涉和衍射現(xiàn)象反映了光的________性質(zhì)．光的偏振現(xiàn)像說明光波是__________波．二．計(jì)算題1．將三個(gè)偏振片疊放在一起，第二個(gè)與第三個(gè)的偏振化方向分別與第一個(gè)的偏振化方向成45和90角．(1)強(qiáng)度為I0的自然光垂直入射到這一堆偏振片上，試求經(jīng)每一偏振片后的光強(qiáng)和偏振狀態(tài)．(2)如果將第二個(gè)偏振片抽走，情況又如何？2.兩偏振片P1、P2疊在一起．強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上．測得穿過P1后的透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的1/2；相繼穿過P1、P2之后透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的1/4．若忽略P1、P2對各自可透過的分量的反射和吸收，將它們看作理想的偏振片．試問：(1)入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與P1的偏振化方向間夾角為多大？(2)P1、P2的偏振化方向之間的夾角a為多大？§13.12反射和折射產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律一．選擇題和填空題1．自然光以60°的入射角照射到某兩介質(zhì)交界面時(shí)，反射光為完全線偏振光，則知折射光為［］(A)完全線偏振光且折射角是30°．(B)部分偏振光且只是在該光由真空入射到折射率為的介質(zhì)時(shí)，折射角是30°．(C)部分偏振光，但須知兩種介質(zhì)的折射率才能確定折射角．(D)部分偏振光且折射角是30°．2.一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃(如圖)，設(shè)入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光［］(A)是自然光．(B)是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面．(C)是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向平行于入射面．(D)是部分偏振光．3．一束自然光以布儒斯特角入射