四川大學(xué)學(xué)年上期大學(xué)物理理工II期末試題講評

2009-2010學(xué)年上期大學(xué)物理（理工）II-2期末試題一、選擇題（每題3分，共30分）解：兩反相的同方向同頻率簡諧振動的合振動的初相與振幅較大的初振動同初相。對于x1x

tOA/2

-A

x1x21圖中所畫的是兩個簡諧振動的振動曲線．若這兩個簡諧振動可疊加，則合成的余弦振動的初相為

對于x12一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在媒質(zhì)質(zhì)元從平衡位置運動到最大位移處的過程中：(A)它的動能轉(zhuǎn)換成勢能．(B)它的勢能轉(zhuǎn)換成動能．(C)它從相鄰的一段質(zhì)元獲得能量其能量逐漸增大．(D)它把自己的能量傳給相鄰的一段質(zhì)元，其能量逐漸減?。?如圖所示，S1和S2為兩列相干波源,它們的振動方向均垂直于圖面,發(fā)出波長為的簡諧波,P點是兩列波相遇區(qū)域中的一點,已知S1P=2,S2P=2.2,兩列波在P點發(fā)生相消干涉，如S1的振動方程為:,則S2點振動方程為：S2S1r1r2·p解：P點相消干涉條件為：=(2k+1)取所以(D)是正確的，S2的振動方程為4如圖所示，折射率為n2、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為n1和n3，已知n1＜n2＜n3．若用波長為l的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光束①與②的光程差是(A)2n2e．(B)2n2e－l/2.(C)2n2e－l．(D)2n2e－l/(2n2)．

因n1＜n2<n3，所以不需考慮半波損失，即引入/2解：5如果兩個偏振片堆疊在一起，且偏振化方向之間夾角為60°，光強(qiáng)為I0的自然光垂直入射在偏振片上，則出射光強(qiáng)為

(A)I0/8．(B)I0/4．(C)3I0/8．(D)3I0/4．解：入射光強(qiáng)為I0自然光透過第一個偏振片后光強(qiáng)變?yōu)镮0/2，透過第二個偏振片后光強(qiáng)I1表示為：6一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方向垂直于入射面．(C)是線偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面．(D)是部分偏振光．解：7一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時測得其長為a，寬為b，質(zhì)量為m0．由此可算出其面積密度為m0/ab．假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運動，此時再測算該矩形薄板的面積密度則為

8設(shè)用頻率為n1和n2的兩種單色光，先后照射同一種金屬均能產(chǎn)生光電效應(yīng)．已知金屬的紅限頻率為n0，測得兩次照射時的遏止電壓|Ua2|=2|Ua1|，則這兩種單色光的頻率有如下關(guān)系：(A)n2=n1-n0．(B)n2=n1+n0．(C)n2=2n1-n0．(D)n2=n1-2n0．解：光電效應(yīng)方程9關(guān)于不確定關(guān)系，有以下幾種理解：(1)粒子的動量不可能確定．(2)粒子的坐標(biāo)不可能確定．(3)粒子的動量和坐標(biāo)不可能同時準(zhǔn)確地確定．(4)不確定關(guān)系不僅適用于電子和光子，也適用于其它粒子．其中正確的是：(A)(1)，(2).(B)(2)，(4).(C)(3)，(4).(D)(4)，(1).10按照原子的量子理論，原子可以通過自發(fā)輻射和受激輻射的方式發(fā)光，它們所產(chǎn)生的光的特點是：(A)兩個原子自發(fā)輻射的同頻率的光是相干的，原子受激輻射的光與入射光是不相干的．(B)兩個原子自發(fā)輻射的同頻率的光是不相干的，原子受激輻射的光與入射光是相干的．(C)兩個原子自發(fā)輻射的同頻率的光是不相干的，原子受激輻射的光與入射光是不相干的．(D)兩個原子自發(fā)輻射的同頻率的光是相干的，原子受激輻射的光與入射光是相干的．二、填空題（共30分）11（本題5分）一質(zhì)點作簡諧振動．其振動曲線如圖所示．根據(jù)此圖，它的周期T=___________，用余弦函數(shù)描述時初相f=_________________．

解：從圖可知：12（本題4分）一彈簧振子系統(tǒng)具有1.0J的振動能量，0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率，則彈簧的勁度系數(shù)為___________，振子的振動頻率為_________．

解：振動能量13（本題5分）檢驗滾珠大小的干涉裝置示意如圖(a)．S為單色光源，波長為l，L為會聚透鏡，M為半透半反鏡．在平晶T1、T2之間放置A、B、C三個滾珠，其中A為標(biāo)準(zhǔn)件，直徑為d0．在M上方觀察時，觀察到等厚條紋如圖(b)所示．若輕壓C端，條紋間距變小，則可算出B珠的直徑d1＝

________________；C珠的直徑d2＝________________．d0－l

解：因A，B球處的干涉條紋為同一級次，所以可推知A，B球處膜厚相同，意味著A，B球直徑相同。d0C球和A球處的干涉條紋級次差為2，說明C球與A球直徑不同。因輕壓C端，條紋間距變化，說明C球直徑比A球小。從圖可14（本題4分）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．解光柵衍射中干涉明紋缺級級次三

一

15（本題3分）已知慣性系S＇相對于慣性系S系以0.5c的勻速度沿x軸的負(fù)方向運動，若從S＇系的坐標(biāo)原點O＇沿x軸正方向發(fā)出一光波，則S系中測得此光波在真空中的波速為____________________________________．

c

16（本題3分）靜止質(zhì)量為me的電子，經(jīng)電勢差為U12的靜電場加速后，若不考慮相對論效應(yīng)，電子的德布羅意波長l＝________________________________．

解：

，則單值基、有橡限、鞏連續(xù)一粒殲子在t時刻儲出現(xiàn)曬在(x，y，z)處的叢概率騰密度泛；表示:17（本朝題6分）設(shè)描映述微時觀粒遍子運醉動的銷波函繼數(shù)為其歸仇一化惑條件登是:須滿糕足的鹿條件技是:三、寸計算棵題（40分）18（本南題10分）已知斗波長蹄為l的平長面簡代諧波溫沿x軸負(fù)磨方向蓋傳播流．x=l/4處質(zhì)滔點的直振動閃方程游為(1使)寫出浴該平征面簡敵諧波環(huán)的表截達(dá)式.喂(眨2)畫出t=T時刻耽的波得形圖.解：(1乳)從參守考點繪的振截動方不程出嗽發(fā)可案寫出咳沿x負(fù)方費向傳騰播的仁簡諧機(jī)波表達(dá)游式（2）t=T時的顛波形康和t=意0時波櫻形一游樣．t=猛0時按上買述方摘程畫儉的波唉形圖富見圖B．19（本遞題10分）在雙知縫干房誠涉實怕驗中鍋，單早色光障源S0到兩程縫S1和S2的距卷離分帳別為l1和l2，并吃且l1－l2＝3l，l為入菠射光陽的波凡長，附雙縫贊之間辟的距詢離為d，雙慚縫到杏屏幕馬的距娘離為D(D>>d)，如泡圖．倍求：(1攻)零級亮明紋編到屏耀幕中辦央O點的攝距離絞．(2緣瑞)相鄰堵明條吃紋間驕的距千離．解：(1死)如圖只，設(shè)P0為零吼級明槐紋中艦心,則有(2辯)令在屏易上距O點為xk處為荷第k級明嬸紋，炕則有抽：r1r2P0k級明紋位置坐標(biāo)

相鄰明條紋間距20（本滅題10分）一束撞平行燭光垂闊直入調(diào)射到覆某個敏光柵慣上，鄉(xiāng)豐該光塵束有軋兩種引波長可的光切，l1=4雁40食n膝m，l2=6煩60怪n鋪m影(1鎮(zhèn)n潔m治=握10-9m)．實沖驗發(fā)告現(xiàn)，筒兩種勾波長眼的譜烈線(不計蔑中央法明紋)第二黎次重伏合于決衍射曾角=60匪°的方混向上拾．求馬此光降柵的趁光柵移常數(shù)d．解：芒根據(jù)玩光柵仆方程特有：兩條革明紋帳重合溜，?1=?2，即企：不計伴中央杠明紋獻(xiàn)，第易二次福重疊損，則k1=6，k2=4解：隆假定畝某線賭系為煎從高盛于k的能憤級向儲第k能級布躍遷最，由院巴爾呢末公您式得聲極限綢波數(shù)21（本料題10分）加已知座氫光周譜的味某一慌線系在的極肚限波頁長為36介47應(yīng)?，其幻玉中有