吉林大學(xué)-物理B2題冊下2013版

大學(xué)物理練習(xí)冊（下冊）物理教學(xué)與研究中心第十章機(jī)械振動一.選擇題1.兩個相同的彈簧，一端固定，另一端分別懸掛質(zhì)量為m1、m2的兩個物體。若兩個物體的振動周期之比T1∶T2＝2∶1，則m1∶m2＝（）pY2zZ1j。ZMZn1DL。A.2∶1B.4∶1C.1∶4D.1∶22.兩個質(zhì)點(diǎn)各自作簡諧振動，它們的振幅相同。第一個質(zhì)點(diǎn)的振動方程為，當(dāng)?shù)谝粋€質(zhì)點(diǎn)從相對平衡位置的正位移回到平衡位置時，第二個質(zhì)點(diǎn)在正最大位移處，則第二個質(zhì)點(diǎn)的振動方程為（）01uFyxv。9wlgRmX。A.B.C.D.3.質(zhì)點(diǎn)作周期為T，振幅為A的諧振動，則質(zhì)點(diǎn)由平衡位置運(yùn)動到離平衡位置A/2處所需的最短時間是（）tleUYwc。aQpiyCs。A. B. C. D.4.一質(zhì)點(diǎn)在x軸上作簡諧振動，振幅A＝4cm，周期T＝2s，其平衡位置取作坐標(biāo)原點(diǎn)，若t=0時刻質(zhì)點(diǎn)第一次通過cm處，且向x軸正方向運(yùn)動，則質(zhì)點(diǎn)第二次通cm處的時刻為（）5gtdPQD。WiaISl0。A.1s B. C. D.5.一質(zhì)點(diǎn)同時參與兩個在同一直線上的簡諧振動，其振動方程分別為，，則關(guān)于合振動有結(jié)論（）A.振幅等于1cm，初相等于C.振幅等于1cm，初相等于B.振幅等于7cm，初相等于D.振幅等于1cm，初相等于6.一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動，振動方程為，當(dāng)時間（T為周期）時，質(zhì)點(diǎn)的速度為（）A.B.C.D.7.對一個作簡諧振動的物體，下面哪種說法是正確的（）A.物體處在運(yùn)動正方向的端點(diǎn)時，速度和加速度都達(dá)到最大值B.物體位于平衡位置且向負(fù)方向運(yùn)動時，速度和加速度都為零C.物體位于平衡位置且向正方向運(yùn)動時，速度最大，加速度為零D.物體處在負(fù)方向的端點(diǎn)時，速度最大，加速度為零8.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)以頻率作簡諧振動時，它的動能變化頻率為（）A.B.2C.4D.0.59.兩個振動方向相互垂直、頻率相同的簡諧振動的合成運(yùn)動的軌跡為一正橢圓，則這兩個分振動的相位差可能為（）EfGJ2xj。OVm8GvU。A.0或B.0或C.0或D.或10．豎直彈簧振子系統(tǒng)諧振周期為T，將小球放入水中，水的浮力恒定，粘滯阻力及彈簧質(zhì)量不計(jì)，若使振子沿鉛直方向振動起來，則：（）7u0uCFf。Uh9NGoC。A.振子仍作簡諧振動，但周期<TB.振子仍作簡諧振動，但周期>TC.振子仍作簡諧振動，且周期仍為TD.振子不再作簡諧振動二．填空題1.已知諧振動方程為，振子質(zhì)量為m，振幅為A，則振子最大速度為，最大加速度為，振動系統(tǒng)總能量為，平均動能為，平均勢能為。05cS3wU。f5CjQp1。2.一簡諧振的表達(dá)式為，已知t=0時的初位移為0.04m，初速度為0.09m/s，則振幅A＝，初相＝。LIwNbKc。maljmMH。3.無阻尼自由簡諧振動的周期和頻率由所決定，對于給定的簡諧振動系統(tǒng)，其振幅、初相由決定。YOGZPtU。kMervXJ。4.兩個相同的彈簧以相同的振幅作諧振動，當(dāng)掛著兩個質(zhì)量相同的物體時其能量，當(dāng)掛著兩個質(zhì)量不同的物體仍以相同的振幅振動，其能量，振動頻率。wuEs1fO。rk6qxcM。5.一彈簧振子作簡諧振動，振幅為A，周期為T，運(yùn)動方程用余弦函數(shù)表示，若t=0時，（1）振子在負(fù)的最大位移處，則初位相為；（2）振子在平衡位置向正方向運(yùn)動，則初位相為；（3）振子在位移A/2處，向負(fù)方向運(yùn)動，則初位相為。rFbEc0D。pT0D3yF。6.將復(fù)雜的周期性振動分解為一系列的，從而確定出該振動包含的頻率成分以及各頻率對應(yīng)的振幅的方法，稱為。A7tBBHA。NaFWWrX。7.上面放有物體的平臺，以每秒5周的頻率沿豎直方向作簡諧振動，若平臺振幅超過，物體將會脫離平臺。（g=9.8m/s2）ofFCuIP。e5ac32g。8.兩個同方向同頻率的簡諧振動，其合振動的振幅為20cm，與第一個簡諧振動的位相差為。若第一個簡諧振動的振幅為。則第二個簡諧振動的振幅為cm。第一、二兩個簡諧振動的相位差為。0YsqQFW。1u1KtUS。9.一簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量圖如圖所示，振幅矢量長2cm,則該簡諧振動的初位相為，振動方程為。z1Akuhn。YjHSS5J。10．物體的共振角頻率與系統(tǒng)自身性質(zhì)以及有關(guān)。系統(tǒng)的_________越大，共振時振幅值越低，共振圓頻率越小。MUwolNi。Ip0VXyW。11.固有頻率為的彈簧振子，在阻尼很小的情況下，受到頻率為的余弦策動力作用，做受迫振動并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，振幅為A。若在振子經(jīng)平衡位置時撤去策動力，則自由振動的振幅與A的關(guān)系是___________。S3JBWSu。OiXEqxi。12.一物體質(zhì)量為0.25kg，在彈性力作用下作簡諧振動，彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)k＝25Nm-1，如果起始振動時具有勢能0.06J和動能0.02J，則振動的振幅為__________；動能恰好等于勢能時的位移為___________；經(jīng)過平衡位置時物體的速度為___________。CMxNVb5。Vj7pq8K。13．兩個線振動合成為一個圓振動的條件是（1）__________________________；(2)___________________；(3)_____________________；(4)__________________。8gtkfrm。0ph6W1i。三．計(jì)算題1.一個沿x軸做諧振動的彈簧振子，振幅為A，周期為T，其振動用余弦表示。如果在t=0時，質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài)分別是：（1）；（2）過平衡位置向x軸正向運(yùn)動；（3）過處向負(fù)方向運(yùn)動；（4）過處向正向運(yùn)動。試求出相應(yīng)的初相位，并寫出振動方程。WhGdbyw。c42AMcb。

2．兩位外星人A和B生活在一個沒有自轉(zhuǎn)、沒有大氣、表面光滑的勻質(zhì)球形小星球上。有一次他們決定進(jìn)行一場比賽，從他們所在的位置出發(fā)，各自采用航天技術(shù)看誰能先到達(dá)星球的對徑位置。A計(jì)劃穿過星體直徑鑿一條通道，采用自由下落方式到達(dá)目標(biāo)位置；B計(jì)劃沿著緊貼星球表面的空間軌道，象人造衛(wèi)星一樣航行到目標(biāo)位置。試問A和B誰會贏得這場比賽？HRD71QW。6spnYPj。3.一個水平面上的彈簧振子，彈簧勁度系數(shù)為k，所系物體的質(zhì)量為M，振幅為A。有一質(zhì)量為m的小物體從高度為h處自由下落。DNmFVmA。J3RvsFK。（1）當(dāng)振子在最大位移處，小物體正好落在M上，并粘在一起，這時系統(tǒng)的振動周期﹑振幅和振動能量如何變化？PRCo89n。8uTh6rE。（2）如果小物體是在振子到達(dá)平衡位置時落在M上，這些量又如何變化？4.一個質(zhì)點(diǎn)同時參與的三個同方向、同頻率簡諧振動分別，，，試用簡諧振動的矢量表述，確定質(zhì)點(diǎn)的合振動方程。RTJLmPV。ebPwUcL。5.一個質(zhì)點(diǎn)被一根輕彈性繩系于固定點(diǎn)A，繩的固有長度為，當(dāng)懸掛質(zhì)點(diǎn)平衡后，繩的長度為，今使質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)靜止下落，求質(zhì)點(diǎn)落到最低點(diǎn)與A點(diǎn)間的距離以及此過程所用的時間。r9v8TJq。yoHZHnK。

第十一章機(jī)械波一.選擇題1.一平面簡諧波，沿x軸負(fù)方向傳播，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)的振動曲線如圖所示。若波函數(shù)用余弦函數(shù)表示，則初相位為（）bb2vSkx。s1mBczr。A.0 B. C. D.2.如圖所示，兩列波長為的相干波在P點(diǎn)相遇，S1的初相位是，S1點(diǎn)到P點(diǎn)的距離是r1；S2點(diǎn)的初相位是，S2點(diǎn)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（）nJpSMqj。F3p6J46。A.B.C.D.3.波函數(shù)中的（）表示（）A．波源的振動相位C.波源的振動初相位B．x處質(zhì)點(diǎn)的振動相位D.x處質(zhì)點(diǎn)的振動初相位4.平面簡諧波在同一介質(zhì)中傳播時，下列說法中正確的是（）A.波源的頻率與振動的頻率不相同B.波源的振動速度與波速相同C.在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動D.單位體積介質(zhì)中的波動能量（能量密度）為恒量5.兩列振幅相同的相干波在空間P點(diǎn)相遇，某時刻觀測到P點(diǎn)的合成振動的位移既不等于這兩列波的振幅之和，又不等于這兩列波的振幅之差，則可以斷言（）JzHtQqu。dqXiVgz。A.P點(diǎn)不可能是振動最弱的點(diǎn)B.P點(diǎn)不可能是振動最強(qiáng)的點(diǎn)C.P點(diǎn)不是振動最強(qiáng)的點(diǎn)，也不是振動最弱的點(diǎn)D.P點(diǎn)可能是振動最強(qiáng)的點(diǎn)6.關(guān)于駐波，以下見解中正確的是（）A.波形不變B.波腹處質(zhì)點(diǎn)位移恒不為零C.波節(jié)處質(zhì)點(diǎn)位移恒為零D.兩相鄰波腹間的距離為7.在駐波中，兩個相鄰波節(jié)間各質(zhì)點(diǎn)的振動（）A.振幅相同，位相相同C.振幅相同，位相不同B.振幅不同，位相相同D.振幅不同，位相不同8.一平面簡諧波表達(dá)式為（SI），則該波的頻率v（Hz），波速u（m/s）及波線上各點(diǎn)振幅A（m）依次為（）R3Wsqkz。VxeSFBM。A.B.C. D.9.一列機(jī)械橫波，能量為最大值的媒質(zhì)質(zhì)元的位置是（）A.正方向最大位移處B.負(fù)方向最大位移處C.平衡位置處 D.其它位置處10.一端固定，另一端自由的棒中有余弦駐波存在，其中三個最低振動頻率之比為（）A.B.C.D.二．填空題1.一橫波的波動方程為。若t＝0.1s，則x＝2m處質(zhì)點(diǎn)的位移為m，該處質(zhì)點(diǎn)的振動速度為___________，加速度為。Rv4ObiC。VorFJtY。2.如圖所示，一平面簡諧波沿Ox軸負(fù)方向傳播，波長為，若P處質(zhì)點(diǎn)的振動方程是，則該波的波動方程是；P處質(zhì)點(diǎn)時刻的振動狀態(tài)與O處質(zhì)點(diǎn)t1時刻的振動狀態(tài)相同。KcJhNhF。oEtSQU5。3.一平面簡諧波在媒質(zhì)中傳播，在某時刻，某質(zhì)元的動能為最大值時，其勢能。4.兩相干波源S1和S2相距20m，其振幅相等，周期為0.2s，在同一媒質(zhì)中傳播，波速均為40m/s。S1的振動方程：，S2的振動方程：。以S1，S2連線為坐標(biāo)軸，以S1，S2連線中點(diǎn)為原點(diǎn)，則S1，S2間因干涉而靜止的各點(diǎn)的坐標(biāo)：x＝。iPl4uQd。sVZMht5。5.兩列平面簡諧波在一很長的弦線上傳播，設(shè)其方程為則弦線上波腹的位置。6.在簡諧駐波中，同一個波節(jié)兩側(cè)的兩個媒質(zhì)元（在距該波節(jié)二分這一波長的范圍內(nèi)）的振動相位差是。QCCPXK8。GDOw6zF。7.在截面積為S的圓管中，有一列平面簡諧波在傳播，其波的表達(dá)式為，管中波的平均能量密度是w，則通過截面S的平均能流是。11Hvwau。IFkG98H。8.如圖所示，波源S1和S2發(fā)出的波在P點(diǎn)相遇，P點(diǎn)距波源S1和S2的距離分別為3和10/3，為兩列波在介質(zhì)中的波長，若P點(diǎn)的合振幅總是極大值，則兩波源振動方向__________(填相同或不同)，振動頻率___________(填相同或不同)，波源S2的位相比S1的位相領(lǐng)先。TDXYWzU。wZ83b1i。9.已知波源的振動周期為，波的傳播速度為300，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)的振動相位差為。HDpnLzI。gBWiIFq。10.一日本婦女的喊聲創(chuàng)吉尼斯世界紀(jì)錄，達(dá)到115dB。則其喊聲的聲強(qiáng)為。三．計(jì)算題1.沿繩子傳播的平面簡諧波的波動方程為=0.05cos(10)，式中,以米計(jì)，以秒計(jì)。求：(1)波的波速、頻率和波長；(2)繩子上各質(zhì)點(diǎn)振動時的最大速度和最大加速度；(3)求=0.2m處質(zhì)點(diǎn)在=1s時的相位，它是原點(diǎn)在哪一時刻的相位?這一相位所代表的運(yùn)動狀態(tài)在=1.25s時刻到達(dá)哪一點(diǎn)?1ND4pz7。crvkHCm。2.如圖所示，一平面波在媒質(zhì)中以波速u＝20沿軸負(fù)方向傳播，已知A點(diǎn)的振動方程為。求：（1）以A為坐標(biāo)原點(diǎn)寫出波動方程；（2）以B為坐標(biāo)原點(diǎn)寫出波動方程。3.一平面余弦波，沿直徑為14cm的圓柱形管傳播，波的強(qiáng)度為18.0×10-3，頻率為300Hz，波速為300，求：63TSJNV。ncwYI2H。(1)波的平均能量密度和最大能量密度；(2)兩個相鄰?fù)嗝嬷g波的能量。4.在同一均勻媒質(zhì)中兩個相干波源分別位于A、B兩點(diǎn)，其振幅相等，頻率皆為100Hz，初相差。若A、B兩點(diǎn)間距離為30m，波速為400，求AB間連線上因干涉而靜止的各點(diǎn)的位置。nKJ6GkL。DdEKIVm。5.波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處，波源做簡諧振動，振幅為A，圓頻率為ω，t=0時，處于y軸正方向最大位移處，波源的振動沿著x軸正負(fù)方向傳播，不考慮能量損失。在QUOTEx=54λQUOTEx=-54λ處為波密介質(zhì)的反射面，入射波在此被完全反射。求x軸上各處波函數(shù)的表達(dá)式。HHAmpqr。VSj1JH0。6.一微波探測器位于湖岸水面以上0.5m處，一發(fā)射波長為21cm的單色微波射電星從地平線上緩慢升起，探測器將相繼指出信號強(qiáng)度的極大值和極小值，當(dāng)接收到第一個極大值時，射電星位于湖面以上什么角度？Pq7W5pR。4kIXksg。7.兩端開口的長為l的風(fēng)琴管可用來測量亞音速風(fēng)洞中空氣的馬赫數(shù)QUOTEυ/c，其中是空氣的流動速度，c是在靜止空氣中的聲速。觀察到當(dāng)風(fēng)琴管固定在洞中不動時，與周期為T的基波發(fā)生共振，若，求T/T0，T0是風(fēng)琴管置于靜止空氣中時在基波發(fā)生共振的基波周期。j3RWByJ。FEAgyAq。

第十二章電磁波一.選擇題1．某廣播電臺的天線可視為偶極輻射，原發(fā)射頻率為v，若將發(fā)射頻率提高到4v，其輻射強(qiáng)度為原來的（）倍。GMl1pMl。dnprVd0。A.16B.8C.32D.2．在某廣播電臺附近電場強(qiáng)度的最大值為Em，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為（）（式中c為光速）。A.Em/c2B.c2EmC.Em/3．一功率為P的無線電臺，A點(diǎn)距電臺為rA，B點(diǎn)距電臺為rB，且rB＝2rA，若電臺沿各方向作等同輻射，則場強(qiáng)幅值EA∶EB為（）3QjAv4X。aJNN1K6。A.2∶1B.4∶1C.8∶1D.16∶14．設(shè)在真空中沿著z軸負(fù)方向傳播的平面電磁波，其磁場強(qiáng)度的波的表達(dá)式為，則電場強(qiáng)度的波的表達(dá)式為（）Mq5XB11。BBEw1z9。A.B.C.D.5．在均勻媒質(zhì)中，沿方向傳播的平面電磁波的方程為，，則其振幅E0、H0與平均能流密度的關(guān)系為（）3HbHnOm。efln5PP。A. B.C. D.6．關(guān)于電磁波和機(jī)械波的性質(zhì)比較，下列說法不正確的是（）A．都可以在真空中傳播B．都可以產(chǎn)生衍射、干涉現(xiàn)象C．都是能量由近及遠(yuǎn)地向外傳播D．都能產(chǎn)生反射、折射現(xiàn)象二．填空題1．一列平面電磁波，在真空中傳播，則它是波；波速c=；空間某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度的方向；相位。1ucSskg。DyUz0hS。2．一廣播電臺的平均輻射功率20kW，假定輻射的能量均勻分布在以電臺為球心的半球面上，那么距離電臺為10km處的電磁波的平均輻射強(qiáng)度為。i7kwi3G。lOSMWkz。3．一列電磁波的波長為0.03m，電場強(qiáng)度幅值，則該電磁波的頻率為Hz，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B的幅值為T，平均輻射強(qiáng)度為。lDnDD8B。G2aIDDo。4．一列電磁波在真空中沿z軸傳播，設(shè)某點(diǎn)的電場強(qiáng)度：，則該點(diǎn)磁場強(qiáng)度的表達(dá)式為_____________________________。tguFip4。HZoMtgv。5．有一氦氖激光器發(fā)出功率為10mW的激光，設(shè)發(fā)出的激光為圓柱形光束，圓柱橫截面的直徑為2mm，則激光束的坡印亭矢量的平均值為。fjbJDaJ。TGS1JjG。6．在電磁波傳播的空間中，任一點(diǎn)的和的方向及波傳播方向之間的關(guān)系是。7．坡印廷矢量的物理意義是_________________，其定義式為___________。8．一電磁波在空氣中通過某點(diǎn)時，該點(diǎn)某一時刻的電場強(qiáng)度E=100V/m，則同時刻的磁場強(qiáng)度H=，電磁能密度w=，能流密度的大小S=。B0YgX9i。toYGKiv。9．有一氦氖激光器，它所發(fā)射的激光功率為10mW，設(shè)發(fā)射的激光為圓柱形光束，圓柱截面的直徑為2mm，則激光的最大電場強(qiáng)度為_________，最大磁場強(qiáng)度為__________。5mHEPWH。HsrWIRF。

三．計(jì)算題1．一頻率為100MHz的正弦均勻平面波，，在的理想介質(zhì)中沿x軸正方向傳播。當(dāng)t=0，x=1/8m時，電場的最大值為10－4Vm－1。求：（1）波長、波速；（2）寫出和的瞬時表達(dá)式；（3）當(dāng)t=10－8s時，為最大正值的位置。2bLpyfb。BOIrQzT。2．已知在某一各向同性介質(zhì)中傳播的線偏振光，其電場分量為式中E0=0.08V/m，c為真空光速。試求：（1）介質(zhì)的折射率；（2）光波的頻率；（3）磁場分量的幅值；（4）平均輻射強(qiáng)度。

第十三章幾何光學(xué)基本原理一.選擇題1.

光從玻璃進(jìn)入金剛石的相對折射率是1.60，玻璃的絕對折射率是1.50。這金剛石的絕對折射率為（）TNdY7YG。s6jH5zz。A.1.55 B.1.70 C.2．光線從折射率為1.4的稠密液體射向該液體和空氣的分界面，入射角的正弦為0.8，則有（）A.出射線的折射角的正弦將小于0.8B.出射線的折射角的正弦將大于0.8C.光線將內(nèi)反射D.光線將全部吸收3．光束由介質(zhì)Ⅱ射向介質(zhì)Ⅰ，在界面上發(fā)生全反射，則光在介質(zhì)Ⅰ、Ⅱ中的傳播速度v1和v2的大小為（）pI5efNk。MYy1FCf。A.v1＞v2 B.v2＞v1C.v1=v2 D.無法判別v1、v2的大小4．焦距為4cm薄凸透鏡用作放大鏡，若物置于透鏡前3cm處，則其橫向放大率為（） A．3 B.4 C.6 D5．一透鏡組由兩個共軸的薄透鏡組成，一凸一凹，它們的焦距都是20cm，中心相距10cm，現(xiàn)在凸透鏡外，離凸透鏡30cm處，放一物體，這物體以透鏡組所成的像是（）QfmNlrm。J6wrS84。A.正立實(shí)像B.倒立實(shí)像C.正立虛像D.倒立虛像6．一物體置于焦距為8cm的薄凸透鏡前12cm處，現(xiàn)將另一焦距為6cm的薄凸透鏡放在第一透鏡右側(cè)30cm處，則最后成像的性質(zhì)為（）gDRd4am。TM5LWET。A.一個放大的實(shí)像B.一個縮小的實(shí)像 C.無像或成像于無窮遠(yuǎn)D.一個放大的虛像E.一個縮小的虛像二．填空題1．圓柱形均勻透明體的底面下平放著一枚小硬幣，兩者間有微小間隙，且硬幣厚度可忽略不計(jì)，設(shè)周圍都是空氣，若通過透明體側(cè)壁看不到硬幣，則透明體折射率n的取值范圍為__________________。rtnw8Wn。dxNiCGm。2．一個半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)光二極管，它的發(fā)光區(qū)為直徑的圓盤，發(fā)光面上覆蓋一折射率的半球形介質(zhì)，要使發(fā)光盤區(qū)域內(nèi)的全部光線在球面上都不發(fā)生全反射，則介質(zhì)半球的半徑至少應(yīng)為_______。sXxIh85。lrkP9Dq。3．聲波在空氣中的速度為330，而在水中為1320，則當(dāng)聲波入射到空氣和水的分界面上，其臨界角為，對聲波而言折射率較高的介質(zhì)是。PiL7dEn。ugDOOnz。4．一束波長為的平行光S自空氣垂直射到厚度為e的玻璃板面上A點(diǎn)處，如圖所示，已知玻璃的折射率為n，入射光到達(dá)A點(diǎn)后分為反射光和透射光兩束，這兩束光分別傳播到M點(diǎn)和N點(diǎn)時，光程保持相同，已知AM長度為h米，AN長度是。Zn36rhP。O1Q0aPr。5．要把球面反射鏡前10cm處的燈絲成像在3m處的墻上，cm，這時像放大了倍。3G2vF0B。tPK2KFE。6．一點(diǎn)光源位于水面下20cm處，光從水中出射，水的折射率為4/3，則在水面上形成的最大圓的直徑為m。88uaxHR。fDkas8K。7．在空氣中頻率為5×1014Hz的單色光進(jìn)入某種透明介質(zhì)后波長變?yōu)?00nm，則此介質(zhì)的折射率為，光在介質(zhì)內(nèi)的頻率為。9oqy9zz。krI6ptq。三．計(jì)算題1.內(nèi)半徑為、外半徑為的圓柱形玻璃管中裝滿一種液體，它在倫琴射線照射下發(fā)綠光。已知對綠光，玻璃的折射率為，液體的折射率為。從旁邊看玻璃管，管壁厚度像是零，那么此時必須滿足什么條件？abRLDYX。SDuGpKL。2.一玻璃半球的曲率半徑是R，折射率是1.5，其平面的一邊鍍銀。一物高為h，放在曲面頂點(diǎn)左側(cè)2R處。求像的位置。mzcuKb9。kO92Io0。-2-2R3.一半徑為的R薄壁玻璃球盛滿水，若把一物體放置于離其表面3R處，求最后的像的位置。玻璃壁的影響可忽略不計(jì)，水的折射率。0Hzs2eL。Ih7PxIA。4．空心激光束是一種在傳播方向上中心光強(qiáng)為零的圓筒形光束。由于這一特征，它可以把某些微小粒子約束在激光束的中心部位，作為激光導(dǎo)管、激光鑷子、光學(xué)扳手等，實(shí)現(xiàn)對納米粒子、生物細(xì)胞等微小粒子的精確操控。產(chǎn)生空心激光束的一種做法是利用光學(xué)系統(tǒng)將一束實(shí)心的圓柱形激光轉(zhuǎn)換成為一束空心的激光。給定如下光學(xué)器件：焦距為f的凸透鏡，圓錐角為45o的錐面反射鏡，半徑為R的球面鏡（中間有圓孔），如圖所示。試?yán)蒙鲜龉鈱W(xué)器件設(shè)計(jì)一光學(xué)系統(tǒng)，產(chǎn)生半徑為r的圓柱形空心激光束。畫出該光學(xué)系統(tǒng)的光路圖并做簡要說明。do0Z3r4。udYBPa3。5．薄壁玻璃球內(nèi)充滿的水，球的半徑，觀察者沿直徑方向看球內(nèi)一物體以速度沿直徑從遠(yuǎn)端逐漸移近。試分析像的位置如何變化，并計(jì)算物體移動到球心時像的速率。EcHJvy2。fSdtdci。6．薄透鏡L1的焦距cm，薄凹透鏡L2的焦距為cm，二個薄透鏡相距40cm，如圖所示。現(xiàn)將一物體置于L1前30cm處，求得到像的位置。eG541WE。TcMl3ol。

第十四章光的干涉一.選擇題1.當(dāng)光從光疏媒質(zhì)射向光密媒質(zhì)時（）A.反射光有半波損失B.透射光有半波損失C.入射光有半波損失D.入射、反射、透射光均無半波損失2.若在一折射率為n1的光學(xué)元件表面鍍一層折射率為n2（n2<n1）的增透膜，為使波長為的入射光透射最多，其厚度應(yīng)為（）LFQA8Is。EojIEbd。A.B.C.D.3.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光波長為，用玻璃紙遮住其中一縫，若玻璃紙中光程比相同厚度的空氣大2.5，則屏上原0級明紋處（）dF5tKpj。ZujgoyA。A.仍為明條紋C.非明非暗B.變?yōu)榘禇l紋D.無法確定是明紋還是暗紋4.兩塊平板玻璃構(gòu)成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射，若上面的平板玻璃以棱邊為軸，沿逆時針方向作微小轉(zhuǎn)動，則干涉條紋的（）belHj6V。KwHLuQa。A.間隔變小，并向棱邊方向平移B.間隔變大，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移C.間隔不變，向棱邊方向平移D.間隔變小，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移5.用劈尖干涉檢測工件的表面，當(dāng)波長為的單色光垂直入射時，觀察到干涉條紋如圖。圖中每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰與左邊相鄰的直線部分的連線相切。由圖中可見工件表面（）e4pVGdQ。4k2DBtr。A.有一凹陷的槽，深入B.有一凹陷的槽，深入C.有一凸起的埂，深入D.有一凸起的埂，深入6.一束白光以的入射角照射平靜的湖水（水的折射率為）表面的一層透明液體（折射率為）的薄膜，若反射光中波長為600nm的光顯得特別明亮，則該透明液體薄膜的最小厚度為（）HALIvO0。AdJ4lml。A．100nm B．200nmC．nm D.nm7.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大?？梢圆扇〉霓k法是（）A．使屏靠近雙縫B．使兩縫的間距變小C．把兩縫的寬度稍微調(diào)窄D．.改有波長小的單色光源8.波長為的單色光垂直照射到折射率為，厚度為的薄膜上，膜的上、下表面分別是折射率為和的介質(zhì)，且，則反射光干涉減弱的公式為（）wIYp3Sf。0Z1UJf6。A．B．C．D．9.最早驗(yàn)證光的波動性質(zhì)的典型實(shí)驗(yàn)是（）A．楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)B．單縫衍射C．勞埃鏡實(shí)驗(yàn)D．X射線衍射10.在雙縫裝置中，若兩縫分別被厚度相等，折射率為n1＝1.4，n2＝1.7的兩薄玻璃片覆蓋，則玻璃片覆蓋前的第5級亮紋恰好移到屏幕中央原零級明條紋的位置，如果入射光的波長為m，則玻璃片的厚度為（）IGYh8Wi。NuUsNoy。A.m B.mC.m D.m

二．填空題1.真空中的波長為的單色光在折射率為n的媒質(zhì)中由A點(diǎn)傳到B點(diǎn)時，周相改變量為，則光程的改變量為，光從A傳到B所走過的幾何路程為。mrf2g4W。AZzaGYQ。2.如圖所示，在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，若用紅光做實(shí)驗(yàn)，則相鄰干涉條紋間距比用紫光做實(shí)驗(yàn)時相鄰干涉條紋間距，若在光源S2右側(cè)光路上放置一薄玻璃片，則中央明紋將向移動。IbJtxln。zp7Q7px。3.波長為的平行單色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率為n，第二條明紋與第五條明紋所對應(yīng)的薄膜厚度之差是。v1hR4It。v6VlaUg。4.光強(qiáng)均為I0的兩束相干光相遇而發(fā)生干涉時，在相遇區(qū)域內(nèi)有可能出現(xiàn)的最大光強(qiáng)是。5.以單色光垂直照射空氣劈尖，觀察反射光的干涉，則棱邊處是紋，照射置于空氣中的玻璃劈尖時，棱邊處是紋。N8hWFyt。uC3FNas。6.用波長為的單色光垂直照射到空氣劈尖上，從反射光中觀察干涉條紋，距劈尖棱邊為L處是暗條紋，現(xiàn)使劈尖角連續(xù)變大，直到該處再次出現(xiàn)暗條紋為止，劈尖角的改變量是。2NylcsL。S0kjy8S。7.借助玻璃表面上涂以折射率n＝1.38的MgF2透明薄膜，可以減少折射率為的玻璃表面的反射，若波長為500nm的單色光垂直入射時，為實(shí)現(xiàn)最小的反射，此薄膜的厚度至少應(yīng)為。S41bE97。WCAlFyg。8.借助于濾光片從白光中取得藍(lán)綠色光作為楊氏干涉裝置的光源，其波長范圍，平均波長，其楊氏干涉條紋大約從第開始將變得模糊不清。05tXYE6。04KxaAX。9.在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距a=0.20mm，縫屏間距D＝1.0m，若第二級明條紋離屏中心的距離為6.0mm，此單色光的波長，相鄰兩明條紋間的距離為。khQ4Vi9。kvXS3I5。10.在不同的均勻媒質(zhì)中，若單色光通過的光程相等時，其幾何路程同，其所需時間同。OPedQAY。MALxjWT。11.兩光相干除了滿足干涉的三個必要條件，即頻率相同、振動方向相同、相位差恒定之外，還必須滿足兩個附加條件，_______________。9nyqrg4。svyLQku。三．計(jì)算題1.波長為的兩束相干的單色平行光分別以圖所示的入射角、入射在屏幕面MN上。求屏幕上干涉條紋的間隔。2．在1題的基礎(chǔ)上，考慮使用激光測速儀測量微粒運(yùn)動速度問題。在激光測速儀里兩列交叉的相干激光束照射運(yùn)動微粒，光電元件A接收到被微粒反射的光并轉(zhuǎn)換成電信號，如圖所示。設(shè)兩束光夾角＝60o，微粒沿著垂直此角平分線的方向運(yùn)動，激光的波長為0.63，記錄到的電信號的頻率為320kHZ，求微粒運(yùn)動速度大小。C4scjpC。hJc4kl0。3．在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，雙縫與屏之間的距離D=120cm，雙縫之間的距離d=0.50mm，用波長=500nm的單色光垂直照射雙縫。eL4JY2o。IC8PsH1。（1）求原點(diǎn)O（零級明條紋所在處）上方的第五級明條紋的坐標(biāo)；（2）如果用厚度mm，折射率n=1.58的透明薄膜覆蓋在圖中的S1縫后面，求上述第五級明條紋的坐標(biāo)。4.用波長為的單色光垂直照射由兩塊平玻璃板構(gòu)成的空氣劈尖，已知劈尖角為。如果劈尖角變?yōu)椋瑥呐鈹?shù)起的第四條明條紋位移值是多少？KT1ARel。HUc1blJ。5.用波長為500nm（1nm＝10-9m）的單色光垂直照射到由兩塊光學(xué)平玻璃構(gòu)成的空氣劈尖上。在觀察反射光的干涉現(xiàn)象中，距劈尖棱邊l=1.56cm的A處是從棱邊算起的第四條暗條紋中心。（1）求此空氣劈尖的劈尖角；（2）改用600nm的單色光垂直照射到此劈尖上仍觀察反射光的干涉條紋，A處是明條紋還是暗條紋？（3）在第（2）問的情形從棱邊到A處的范圍內(nèi)共有幾條明紋？幾條暗紋？6.在棱鏡（n1＝1.52）表面鍍一層增透膜（n2＝1.30），為使此增透膜用于波長為m的單色光，求：NCkxqhv。wVkYFeQ。（1）膜的最小厚度e1；（2）膜的次最小厚度e2；（3）若用白光入射薄膜厚度為e2的表面，反射光呈現(xiàn)什么顏色？7.法布里－珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的兩個反射面平行并嚴(yán)格保持距離1cm，標(biāo)準(zhǔn)具兩側(cè)各有一個凸透鏡，焦距均為15cm。在L1的前焦面上有一個直徑為1cm的單色光源，波長＝0.49μm，設(shè)儀器嚴(yán)格共軸。求第二個透鏡后焦點(diǎn)上干涉條紋的級次以及后焦面上有多少條明條紋，其最大直徑為多少？Lcovp8K。AAUh5h0。第十五章光的衍射一.選擇題1.根據(jù)惠更斯-菲涅耳原理，若已知光在某時刻的波陣面為S，則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的（）OpDmjrw。SZ6HkrP。A.振動幅度之和B.光強(qiáng)之和 C.振動振幅之和的平方D.振動的相干疊加2.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為的平行光垂直入射寬度的單縫，對應(yīng)于衍射角30°的方向，單縫處波面可分成的半波帶數(shù)目為（）mIkybZn。LQlnS4G。A.3個B.4個C.5個D.8個3.在光柵夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，單色平行光由垂直射向光柵改變?yōu)樾比肷涔鈻牛^察到的光譜線（）A.最高級次變小，條數(shù)不變B.最高級次變大，條數(shù)不變 C.最高級次變大，條數(shù)變多D.最高級次不變，條數(shù)不變4.包含波長為與的一束平行光垂直照射在單縫上，在衍射條紋中的第一極小恰與的第一極大位置重合，則∶＝（）R7auhUz。rB3WVjA。A.1∶2B.2∶1C.2∶3D.5.在一衍射光柵中，b＝2aA. B.C.D.6.測量單色光的波長時，下列方法中最準(zhǔn)確的是（）A．雙縫干涉B.劈尖干涉C．單縫衍射D.光柵衍射7.在夫瑯和費(fèi)單縫衍射裝置中，將單縫寬度a稍稍變窄，同時使會聚透鏡沿與縫垂直的方向向上作微小位移，則屏幕上的中央衍射條紋將（）aMQveTB。oVV3GqF。A.變寬，同時向上移動 B.變寬，不移動C.變寬，同時向下移動D.變窄，同時向上移動8.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，當(dāng)把單縫稍微上移時，衍射圖樣將（）A.向上平移B.向下平移C.不動D.消失9.X射線射到晶體上，對于間距為d的平行點(diǎn)陣平面，能產(chǎn)生衍射主極大的最大波長為（）A.d/4B.d/2C.dD.2dVKL6vYM。f1Ds7jL。10.全息照相是利用了（）完成的。A．透鏡成像原理 B.光的干涉和衍射的原理C.光的偏振原理D.晶體的二向色性二．填空題1.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射示意圖中，所畫出的各條正入射光線間距相等，那么光線1與3在屏幕上P點(diǎn)上相遇時的位相差為，P點(diǎn)應(yīng)為點(diǎn)。7U0oXqU。0WDRj9U。2.在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射中，若衍射角增大，則菲涅耳半波帶的數(shù)目，半波帶的面積，各級條紋的亮度隨著級數(shù)的增大而。bqqMshB。TM9SChK。3.有單色光垂直照射在單縫上，若縫寬a增大，則條紋間隔，若波長增大，則條紋間隔。當(dāng)時，在屏幕上僅能見到。xm1Q4on。KwLkHyH。4.以每毫米有500條刻痕的衍射光柵觀察波長為m的光波的衍射條紋，則光柵的光柵常數(shù)為，當(dāng)光線垂直入射時，最多可觀察到______條亮紋。PxjcHce。vjCcsrQ。5.用每毫米有425條刻痕的平面光柵觀察m的鈉光譜，垂直入射時，能看到的最高級次譜線是第_________級；以i＝30°斜入射時，能看到的最高級次譜線是第__________級，原來的0級譜線處現(xiàn)在是__________。7Wp5ZlC。myTTrns。6.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為的單色光垂直入射在寬度的單縫上，對應(yīng)于衍射角的方向上若單縫處波面恰好可分成5個半波帶，則衍射角=。kLY9pwL。XiLNQyd。7.一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第三級明紋位置恰好與波長600nm的單色光垂直入射該縫時衍射的第二級明紋重合，則該單色光的波長為。nW6qK3o。v8OYoAm。8.衍射光柵主極大公式，在k＝2的方向上第一條縫與第六條縫對應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的兩條衍射光的光程差＝。ReQOyTv。efVAmsK。9.在單縫衍射中，衍射角愈大（級數(shù)愈大）的那些明條紋的亮度愈，原因是。FMS6b7k。6vifJjn。10.用波長為的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù),縫寬，則在單縫衍射的中央明紋范圍內(nèi)共有____條譜線（主極大）。eWHYD1J。OWL70TE。11.用=590nm的鈉黃光垂直入射到每毫米有500條刻痕的光柵上，最多能看到第________級明條紋。yk0awxx。UCBFBPu。12.對應(yīng)于單縫衍射第4級暗條紋，單縫處波面各可分成個半波帶。三．計(jì)算題1.波長為m的平行光垂直入射于一寬為1.0mm的狹縫，若在縫后有一焦距為1.0m的薄透鏡，使光線聚焦于屏幕上。求從衍射圖形中心點(diǎn)到下列各點(diǎn)的距離：（1）第一級暗紋中心；（2）第一級明紋的中心；（3）第三級暗紋中心。ecNWQcx。J89TT2y。2.以波長為400nm~760nm（1nm＝10-9m）的白光垂直照射在光柵上，在它的衍射光譜中，第二級和第三級發(fā)生重疊，問第二級光譜被重疊的波長范圍是多少？3.波長nm的單色光垂直入射到一光柵上，測得第二級主極大衍射角為，且第三級是缺級。（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）在選定上述a+b和a之后，求在屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級次。4.一衍射光柵，每厘米有200條透光縫，每條透光縫寬為cm，在光柵后放一焦距f=1m的凸透鏡，現(xiàn)以nm的單色平行光垂直照射光柵，求：Wdf1DnE。JFKrif7。（1）透光縫a的單縫衍射中央明紋寬度為多少？（2）在該寬度內(nèi)，有幾個光柵衍射主極大？5．令單色光垂直入射于寬度為的單縫，觀測其夫瑯和費(fèi)衍射，現(xiàn)在縫寬的一半上覆蓋移相膜，使經(jīng)此膜的光相位改變，但光能不損失。試在給定的圖上大致畫出衍射光強(qiáng)分布曲線（其中為衍射角，為入射光波長）。0PVMy43。nApbRid。6．以波長λ=500nm的單色平行光斜入射在光柵常數(shù)a+b=2.1×10－6m，縫寬m的光柵上，入射角θ=30°，試寫出可能呈現(xiàn)的全部衍射明紋的級次。xdTeXsM。hT8Wm1P。

第十六章光的偏振一.選擇題1.自然光是否一定不是單色光?線偏振光是否一定是單色光?（）A.是；是B.不是；是C.是；不是D.不是；不是2.馬呂斯定律以公式來表示為。式中是線偏振光的振動方向和檢偏器偏振化方向之間的夾角，I0是（）r2edjHD。FULs3C4。A.自然光的光強(qiáng)B.線偏振光的光強(qiáng) C.部分偏振光的光強(qiáng)D.透過檢偏器后透射光的光強(qiáng)3.設(shè)有自然光入射，當(dāng)兩偏振片的偏振化方向之間的夾角由30°變?yōu)?5°時，則通過檢偏器后透射光的強(qiáng)度之比I45/I30°為（）GbbEtZM。JpBeEuj。A. B. C. D.4.一束光線由空氣射向玻璃，沒有檢測到反射光，那么入射光為（）A.，線偏振光B.，自然光C.，部分偏振光D.，線偏振光5.一束自然光以布儒斯特角由空氣入射到一平玻璃板上，則下列敘述中不正確的是（）A.折射光為平面偏振光B.反射光為平面偏振光C.入射角的正切等于玻璃的折射率D.反射線與折射線的夾角為6.僅用檢偏器觀察一束光時，光強(qiáng)有一最大但無消光位置。在檢偏器前加一四分之一波片，使其光軸與上述強(qiáng)度為最大的位置平行。通過檢偏器觀察時有一消光位置，這束光是（）LyuiSeQ。JUaCGti。A.部分偏振光B.圓偏振光C.線偏振光D.橢圓偏振光7.如果一個半波片或1/4波片的光軸與起偏器的偏振化方向成30°角，則從二分之一波片和四分之一波片投射出的光分別是（）M1LjJpV。PHg97qS。A.線偏振光；圓偏振光B.線偏振光；橢圓偏振光C.圓偏振光；橢圓偏振光 D.橢圓偏振光；圓偏振光8.在單軸晶體中，e光是否總是以的速率傳播?哪個方向以的速率傳播?（）A.是；//光軸方向B.是；⊥光軸方向C.不是；//光軸方向D.不是；⊥光軸方向二．填空題1.利用光在兩種媒質(zhì)分界面上的和，或利用光在各向異性晶體中的和，均可以從自然光中獲得線偏振光。通常使用的偏振片就是利用晶體的制成的。尼科耳棱鏡也是獲得線偏振光的儀器，它主要利用晶體對光的現(xiàn)象。y2oFCb4。FZwB5RZ。2.偏振片既能作起偏器，也能作檢偏器。以偏振片作檢偏器時，若以入射光為軸線轉(zhuǎn)動偏振片，當(dāng)入射光為自然光時，則透射光強(qiáng)，當(dāng)入射光為線偏振光時，透射光強(qiáng)由到周期性地變化。l3uh6eo。2TFkFGB。3.將三個偏振片堆迭在一起，第二個偏振片與第三個偏振片的偏振化方向和第一個偏振片的偏振化方向分別成45°和90°角，如果強(qiáng)度為I0的自然光入射到這一堆偏振片上，則通過第一、二和第三個偏振片后的光強(qiáng)分別為、、，若將第三個偏振片抽走，則光強(qiáng)變?yōu)?。RWVL3Kb。xJgMPB8。4.一束平行的自然光，以60°角入射到玻璃表面上，若反射光束是完全偏振的，則透射光束的折射角是；玻璃的折射率為。4i1y2zx。K5iVTUS。5.光在某兩種界面上的全反射臨界角是45°，它在界面同一側(cè)的布儒斯特角是，在界面另一側(cè)的布儒斯特角是。l6s9Cql。mO4wuUy。6.自然光入射到方解石晶體上產(chǎn)生兩條線偏振光即尋常光（o光）和非尋常光（e光），它們在晶體內(nèi)的傳播速度一般（填相同或不同），其中（填o光或e光）不遵循折射規(guī)律。YYQB4cW。abh3rdB。7.在兩個偏振化方向正交的偏振片之間放置一個光軸平行于表面的雙折射晶體，若用白光照射且晶體厚度一定，則視場中出現(xiàn)條紋；若用單色光照射且晶體厚度不均勻，視場中出現(xiàn)條紋。lAG8Npm。evhmNee。8.如圖所示，、、為狹縫，、、、為線偏振片（及可以撤去），其中和的偏振化方向互相垂直，和的偏振化方向互相平行，且與、的偏振化方向皆成。在下列4種情況下，屏上有無干涉條紋。C1dQIiJ。6fCz2XL。（1）撤掉和，保留和，屏上_____________干涉條紋；（2）撤掉，保留、和，屏上_____________干涉條紋；（3）撤掉，保留、和，屏上_____________干涉條紋；（4）、、、同時存在，屏上_____________干涉條紋。三．計(jì)算題1.一束混合光包含線偏振光和自然光，令其通過旋轉(zhuǎn)著的偏振片，若測得出射光的最大光強(qiáng)為I1，最小光強(qiáng)為I2。則混合光中自然光的光強(qiáng)和偏振光的光強(qiáng)各為多少？QdMTEqF。GaHQ3LD。2.兩個正交的偏振片之間插入另一偏振片，并以角速度旋轉(zhuǎn)，以光強(qiáng)穩(wěn)定的自然光入射，證明透射光被調(diào)制，且調(diào)制頻率為轉(zhuǎn)動頻率的4倍。DNIV7CH。hpg8LOU。3.將兩個偏振片疊放在一起，此兩偏振片的偏振化方向之間的夾角為60°，一束光強(qiáng)為I0的線偏振光垂直入射到偏振片上，該光束的光矢量振動方向與二偏振片的偏振化方向皆成30°角。（1）求透過每個偏振片后的光束強(qiáng)度；（2）若將原入射光束換為強(qiáng)度相同的自然光，求透過每個偏振片后的光束強(qiáng)度。tW042Mh。d3dTskF。4．將一塊介質(zhì)平板放在水中，板面與水面之間的夾角為θ，如圖所示。已知n水=1.333，n介質(zhì)=1.681，若使水面和介質(zhì)板表面的反射光均為線偏振光，試求θ取值。nLX0XKV。CM9vwQz。

第十七章相對論基礎(chǔ)一.選擇題1.下列幾種說法（1）所有慣性系對物理基本規(guī)律都是等價的。（2）真空中光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動無關(guān)。（3）在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同。其中正確的說法是（）A.（1）、（2） B.（1）、（3）C.（2）、（3） D.（1）、（2）、（3）2.設(shè)系相對S系以勻速u運(yùn)動，兩系原點(diǎn)、O重合時，在原點(diǎn)處發(fā)出一光脈沖，則兩坐標(biāo)系觀測到的波陣面形狀分別是（）mlouj64。r4uVOix。A.S系為球面，系為橢球面B.S系為橢球面，系為球面C.兩系均觀測到球面 D.兩系均觀測到橢球面3.狹義相對論中“洛侖茲變換”式的適用條件是（）A.兩個慣性系相對低速運(yùn)動B.兩個慣性系相對高速運(yùn)動C.任意兩個慣性系之間D.慣性系與非慣性系之間4.（1）對某觀察者來說，發(fā)生在某慣性系中同一地點(diǎn)，同一時刻的兩個事件，對于相對該慣性系作勻速直線運(yùn)動的其他慣性系中的觀察者來說，它們是否同時發(fā)生？（2）在某慣性系中發(fā)生于同一時刻，不同地點(diǎn)的兩個事件，它們在其他慣性系中是否同時發(fā)生？關(guān)于上述兩個問題的正確答案是（）sOfkCw9。ToEITaW。A.（1）同時，（2）不同時B.（1）不同時，（2）同時 C.（1）同時，（2）同時D.（1）不同時，（2）不同時5.一剛性直尺固定在系中，它與軸正向夾角，在相對系以u速沿軸作勻速直線運(yùn)動的K系中，測得該尺與X軸正向夾角為（）xOeLMMB。qIa7H9I。A.B.C.D.若u沿軸正向，則；若u沿軸負(fù)向，則6.一火箭的固有長度為L，相對于地面作勻速直線運(yùn)動的速度為，火箭上有一個人從火箭的后端向火箭前端上的一個靶子發(fā)射一顆相對于火箭的速度為的子彈，在火箭上測得子彈從射出到擊中靶的時間是（）vQFjFJ5。I8deISS。A.B.C.D.7.粒子在加速器中被加速到動能為其靜止能量的4倍時，其質(zhì)量m與靜止質(zhì)量m0的關(guān)系為（）A.m=4m0 B.m=5C.m=6m0D.m=8m8.邊長為a的正方形游泳池靜止于S慣性系，當(dāng)慣性系沿池一邊以0.6c的速度相對S系運(yùn)動時，在系中測得游泳池的面積為（）pw1mTx3。Ilf7v6Y。A. B.C. D.9.設(shè)某微粒子的總能量是它的靜止能量的K倍，則其運(yùn)動速度的大小為（）（以c表示真空中的光速）A. B.C. D.10.根據(jù)相對論力學(xué)，動能為1/4Mev的電子(電子的能量)，其運(yùn)動速度約等于（）A.0.1cB.C.0.75cD.0.85c二．填空題1.邁克耳遜—莫雷實(shí)驗(yàn)通過測量否定了的存在。2.有一速度為u的宇宙飛船沿X軸正方向飛行，飛船頭尾各有一個脈沖光源在工作，處于船尾的觀察者測得船頭光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為；處于船頭的觀察者測得船尾光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為。sbcZXD5。nXv3RFy。3.在S系中一次爆炸發(fā)生在坐標(biāo)（x,y,z,t）為（6，0，0，10-8）處，系相對S系以0.8c的速度沿x軸正向運(yùn)動，在時兩參考系的原點(diǎn)重合，求中測得該爆炸的坐標(biāo)。ND8Wuwf。6IPmlBH。4.在一個慣性系中兩個事件同時發(fā)生在距離的兩地，在以速度與此慣性系作相對運(yùn)動的另一個慣性系中測得這兩個事件的時間差為。ZG34PYe。rmLmrC5。5.兩只相對運(yùn)動的標(biāo)準(zhǔn)時鐘A和B，從A所在的所在慣性系觀察，走得快的是，從B所在的所在慣性系觀察，走得快的是。lOVahMv。UeiPURX。6.最強(qiáng)的宇宙射線具有50J的能量，如果這一射線是由一個質(zhì)子形成的，這樣一個質(zhì)子的速率和光速差為_____________m/s。JcZXHek。cXad0b2。7.設(shè)電子靜止質(zhì)量為me，將一個電子從靜止加速到速率為0.6c（c為真空中光速），需作功。TotNekK。LfRN5rf。8.質(zhì)子的靜止質(zhì)量是me，其動能和它的靜止能量相等。則它的動量。9.頻率為v的光子的能量為，質(zhì)量為，動量為，動能為。xaKFguz。9sDaZ24。10.一體積為V0，質(zhì)量為m0的立方體沿其一棱的方向相對于觀察者A以速度運(yùn)動，觀察者A測得其體積是，密度是。5VBKIKx。k81fmck。三．計(jì)算題1.系中有一靜止時各邊長為正方形面板，今使面板沿其對角線方向勻速運(yùn)動，速度大小為。試給出S系中面板的正確形狀及各邊長度和面積。pWe9Zx5。c0WEbU7。2.有一根1m長的桿，當(dāng)其中點(diǎn)經(jīng)過照相機(jī)的瞬間，打開照相機(jī)快門，連同一根靜止的有刻度的米尺拍下照片，如果桿相對照相機(jī)的速度，那么照片上記錄下來的運(yùn)動桿的長度是多少？xWb7nxl。TuJHjNe。3．一列車以0.6c的速度通過兩個由地面上觀測者測定的相距80m的標(biāo)志點(diǎn)，地面上觀測者記錄表明，某個時刻列車的首、尾兩端恰好與兩個標(biāo)志點(diǎn)重合。（1）按照地面上觀測者，計(jì)算列車的長度及列車全長通過一個標(biāo)志點(diǎn)所用的時間；（2）按照列車上的觀測者，計(jì)算列車的長度及兩個標(biāo)志點(diǎn)之間的距離。4．一短跑選手，在地球上以10s的時間跑完100m，在飛行速度為0.98c，平行于跑道飛行的飛船中測量，這選手跑了多少時間和多少距離？5．已知二質(zhì)點(diǎn)A、B靜止質(zhì)量均為m0，若質(zhì)點(diǎn)A靜止，質(zhì)點(diǎn)B以6m0c6．一個裝有無線電發(fā)射和接收裝置的宇宙飛船，正以的速度飛離地球。當(dāng)宇航員發(fā)射一無線電信號后，信號經(jīng)地球反射，后宇航員收到返回信號。在地球上測量，問：KcmJi2c。BR0C1SO。 （1）當(dāng)飛船發(fā)射信號時，飛船離地球多遠(yuǎn)？ （2）在地球反射信號時，飛船離地球多遠(yuǎn)？ （3）當(dāng)飛船收到反射信號時，飛船離地球多遠(yuǎn)？

第十八章波粒二象性一.選擇題1.在一般溫度下，普通物體主要輻射（）A.可見光B.紅外光C.紫外光D.激光2.當(dāng)物體因輻射而消耗的能量等于從外界吸收的能量時，物體的熱輻射過程達(dá)到平衡，這時物體有確定的（）6yPEolQ。HrUrtJp。A.單色輻出度B.單色吸收比C.溫度D.發(fā)光波長3.隨著黑體輻射溫度的升高，對應(yīng)于最大單色輻射強(qiáng)度的波長將（）A.向長波方向移動B.向短波方向移動C.先向短波、然后向長波方向移動D.不受溫度變化的影響4.按照普朗克假說，黑體輻射過程中諧振子吸收或發(fā)射的能量是不連續(xù)的，只能取最小能量單元的整數(shù)倍，的大?。ǎ㏕4ySctl。KOwIZgs。A.與諧振子的振幅成正比B.與諧振子的頻率成正比C.與諧振子的數(shù)量成正比D.與黑體溫度成正比5.在康普頓效應(yīng)中，散射線波長的改變量僅決定于（）A.散射方向B.散射物質(zhì)C.散射方向和散射物質(zhì)D.入射波長和散射方向6.在康普頓效應(yīng)中，光子與電子碰撞前后二者的能量、動量關(guān)系為（）A.總能量守恒，總動量不守恒B.總能量不守恒，總動量守恒C.能量、動量都守恒D.能量、動量都不守恒7.由玻爾氫原子理論可知，當(dāng)氫原子由n＝3的激發(fā)態(tài)向低能躍遷時可發(fā)射（）A.一種波長的光B.兩種波長的光C.三種波長的光D.超過三種波長的光8.在300K時達(dá)到熱平衡的中子，其平均德布羅意波長的數(shù)量級為（）A.mB.mC.m D.m9.下列實(shí)驗(yàn)證實(shí)了德布羅意關(guān)于實(shí)物粒子具有波動性的假說的是（）A.黑體輻射實(shí)驗(yàn)B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)C.康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)D.戴維遜-革末實(shí)驗(yàn)10.關(guān)于微觀粒子的不確定關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.不確定關(guān)系反映了微觀粒子的波粒二象性B.不確定關(guān)系反映了測量儀器的缺陷C.不確定關(guān)系反映了對微觀粒子的測量方法不完善，需要改進(jìn)D.不確定關(guān)系反映了微觀粒子的能量守恒、動量不守恒二．填空題1.根據(jù)基爾霍夫定律，在相同的溫度下，同一波長的輻射本領(lǐng)與吸收率之比對于所有物體都是的，是一個取決于和的函數(shù)。PvmBdPq。x4j2VXG。2.按照黑體輻射實(shí)驗(yàn)的斯特藩-玻爾茲曼定律，絕對黑體的輻射出射度與其熱力學(xué)溫度的次方成正比。iwIlH3w。flEtVpP。3.瑞利和金斯為了從理論上找出符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的函數(shù)式，推導(dǎo)出瑞利―金斯公式。該公式在短波段會得出輻射能量發(fā)散的結(jié)果，在物理學(xué)史上稱為“”。1P5NBbn。GtTSSTM。4.在做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，先用波長為的激光束，全部入射到某金屬表面上，產(chǎn)生的光電流，在換用波長的激光束，全部入射到該金屬表面上，產(chǎn)生的光電流。設(shè)激光束、的的功率相同，但，則飽和光電流與間的大小關(guān)系為（填、＝、）。hYodCau。UkVqa8A。5.按照愛因斯坦光子學(xué)說，如果光子波長為，則其動量的大?。剑粍幽埽?。6.在康普頓散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)光子與散射物質(zhì)中的自由電子或束縛較弱的電子發(fā)生碰撞時，光子的能量，波長；當(dāng)光子與原子內(nèi)束縛較緊的電子碰撞時，光子能量，波長。Xkf9ijx。CJHm8AE。7.康普頓效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和理論解釋進(jìn)一步揭示了光的性，并且也證實(shí)了在微觀粒子相互作用過程中，守恒定律和守恒定律依然成立。CBz0rnw。e78Tkk2。8.氫原子光譜中由高能級向最低能級躍遷時發(fā)出的賴曼線系譜線中，最長波長為。9.按玻爾理論，當(dāng)電子轟擊基態(tài)氫原子時，如果僅產(chǎn)生一條光譜線，則電子的能量范圍是______________。hh31E9s。jWENyeB。10.德布羅意指出實(shí)物粒子與光一樣也具有，計(jì)算物質(zhì)波波長的公式是。低速粒子的物質(zhì)波公式是，初速為零的電子在電勢差為U的電場中加速后，其物質(zhì)波的公式是。yLHScwD。jHK4XS4。11.電子顯微鏡中的電子從靜止開始通過電勢差為U的靜電場加速后，其德布羅電波長是0.04nm，則U約為。UpxwSg2。ESMywFx。三．計(jì)算題1.假設(shè)太陽和地球都可看作黑體，各有其固定的表面溫度，地球的熱輻射能源全部來自太陽，現(xiàn)取地球表面溫度,地球半徑，太陽半徑，太陽與地球距離，求太陽表面溫度。dF2Azfi。YtOP1lZ。2.利用單色光和金屬鈉作光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，測得當(dāng)時，光電子的最大初動能1.85eV，當(dāng)時，光電子的最大初動能0.82eV，由此估算普朗克常量h的數(shù)值。L7pLSu3。0rjCQg1。3.用于康普頓散射實(shí)驗(yàn)中的X射線波長m。當(dāng)散射角為90°時，求：（1）X射線波長的改變量；（2）碰撞電子所獲得的動能；（3）電子所獲得的動量。4.在康普頓散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)入射光的波長分別為nm的X射線和500nm的可見光時，反沖電子所獲得的最大能量為多少？并分析其結(jié)果。dYdsCEA。slEbKHG。5.（1）氫原子光譜的巴爾末線系中，有一光譜的波長為434nm，求與這一譜線相應(yīng)的光子能量為多少電子伏特（已知）?WMiIYJd。oneh0KY。（2）該譜線是氫原子由能級En躍遷到能級Ek產(chǎn)生的，n和k各為多少？（3）大量氫原子從n＝5能級向下躍遷，最多可以發(fā)射幾個線系，共幾條譜線？請?jiān)跉湓幽芗増D中表示出來，并標(biāo)明波長最短的是哪一條譜線？HLND7G3。aRFW9Lt。6.當(dāng)氫原子放射出光子時，試計(jì)算由于氫原子的反沖所引起的光波波長的變化。7.一個質(zhì)量為的粒子在邊長為的正立方盒子內(nèi)運(yùn)動，試由海森堡不確定關(guān)系計(jì)算該粒子的最小可能能量。8.一個單光子撞擊一個靜止的電子，將其能量全部傳遞給電子。這種過程是否可能，說明理由。第十九章量子力學(xué)基礎(chǔ)一.選擇題1.按照量子力學(xué)的基本原理，微觀粒子的狀態(tài)用（）來描寫。A.波函數(shù)B.粒子的坐標(biāo)和動量C.粒子的德布羅意波長D.粒子的能量2.當(dāng)微觀粒子受到外界力場作用時，它不再是自由粒子了，但仍然具有（）A.確定的能量B.確定的坐標(biāo)和動量C.確定的德布羅意波長D.波粒二象性3.按照波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋，對于一個微觀粒子，在某一時刻可以由波函數(shù)確定的是（）A.粒子一定在哪個坐標(biāo)出現(xiàn)B.在空間各處找到該粒子的幾率C.粒子的運(yùn)動軌道D.粒子受到的力4.下列哪個函數(shù)符合波函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化條件（）A.B.C.D.5.下列哪一項(xiàng)不是薛定諤方程的基本特點(diǎn)（）A.是關(guān)于時間的一次微分方程，只需一個初始條件便足以確定其解B.包含一個“i”因子，因此滿足此方程的波函數(shù)一般是復(fù)函數(shù)C.非相對論的，不適合m＝0的粒子D.僅適用于勢能不隨時間變化的狀態(tài)6.微觀粒子的定態(tài)是（）A.勢能是常數(shù)的狀態(tài)B.勢能不隨時間變化的狀態(tài)C.動能勢能均為常數(shù)的狀態(tài)D.總波函數(shù)不隨時間變化的狀態(tài)7.粒子處于一維無限深勢阱中某一能態(tài)上，其波函數(shù)如圖所示，則粒子出現(xiàn)的幾率最大位置是（）A.B.C.D.8.微觀粒子能夠穿透大于其動能的勢壘的現(xiàn)象，叫做隧道效應(yīng)，該效應(yīng)可解釋為（）A.粒子從別處獲得了能量B.粒子的動能具有不確定度C.在勢壘內(nèi)部存在一個隧道D.以上都不對9.在量子力學(xué)中，一維諧振子的最低能量不等于零，這是由于（）A.諧振子的能量只能取離散的值B.微觀粒子具有波粒二象性C.諧振子的勢阱內(nèi)存在一個隧道D.諧振子的能級是等間距的10.在量子力學(xué)中，電子自旋磁量子數(shù)ms（）A.只能取一個值 B.只能取一個值C.只能取兩個值 D.只能取兩個值二．填空題1.波函數(shù)本身不具有確定的物理意義，而表示在t時刻，在坐標(biāo)為x，y，z處體積內(nèi)粒子出現(xiàn)的，稱為。chJHbBb。Rzkvsf5。2.波函數(shù)必須是、、的函數(shù)。上述條件稱為波函數(shù)的條件。3.歸一化條件表明，盡管在空間各點(diǎn)粒子出現(xiàn)的幾率一般，但在粒子運(yùn)動的整個空間內(nèi)找到粒子的幾率的總和卻總是。iSDN88u。ENvjfEZ。4.對于不受外力的自由粒子，在運(yùn)動過程中能量和動量(填變大、不變、或變小)。根據(jù)德布羅意假設(shè)，與自由粒子相聯(lián)系的物質(zhì)波的頻率=，波長=。WrML2Zj。AnETtJT。5.量子力學(xué)的定態(tài)薛定諤方程就是哈密頓算符的本征值方程。方程的本征值表示粒子的。6.在一維無限深阱（0<x<）中，當(dāng)粒子處于狀態(tài)時，發(fā)現(xiàn)粒子的幾率最大的位置為x＝。uhS12FK。FMf8eAz。7.當(dāng)一維無限深勢阱的寬度減小時，其能級間隔變。8.一切處于束縛態(tài)的微觀粒子的能量具有一個共同特點(diǎn)，即能量取值是的。9.在沒有外界力場作用的空間內(nèi),一個經(jīng)典粒子的最低能量應(yīng)為；而微觀粒子與經(jīng)典粒子不同，其最低能量于零。PiBtqNy。014OSNK。10.描述原子中電子運(yùn)動狀態(tài)的四個量子數(shù)是______、、、，它們分別對應(yīng)電子的、、、。5Gyp4sS。1Fgw9iy。三．計(jì)算題1.已知某一微觀粒子的波函數(shù)為，求其在軸上概率密度最大的位置。2.有一粒子沿軸方向運(yùn)動，其波函數(shù)為。（1）將此波函數(shù)歸一化；（2）求出粒子的概率密度分布函數(shù)；（3）問在何處找到粒子的概率最大，為多少？3．設(shè)寬為a的一維無限深勢阱中粒子的基態(tài)波函數(shù)，當(dāng)粒子處于基態(tài)時，求：（1）粒子在區(qū)間中出現(xiàn)的幾率；（2）粒子出現(xiàn)在處的幾率密度；（3）在何處粒子出現(xiàn)的幾率最大？MTLNWKp。0i4TJFJ。4．設(shè)和為一維無限深勢阱（）中粒子的兩個不同能態(tài)的波函數(shù)。求的值，并討論結(jié)果的物理意義。5．質(zhì)量為的粒子在一維無限深勢阱（）中運(yùn)動，設(shè)其處于基態(tài)，基態(tài)波函數(shù)為，試計(jì)算下列各式的值，并嘗試分析各個結(jié)果的物理意義，看看能否找到規(guī)律。Hybpw2T。Jt47mvn。（1）；（2）；（3）。6．氫原子處于n=2,l=1的激發(fā)態(tài)，求氫原子能量、角動量及角動量z分量的可能值。

綜合練習(xí)題（一）一.選擇題1.兩相干波源S1和S2相距（為波長），S1的相位比S2的相位超前，在S1、S2的連線上，S1外側(cè)各點(diǎn)（例如P點(diǎn)）兩波引起的兩諧振動的相位差是（）joKLhCd。KjpJUL5。 A.0B.C.D.2.在玻璃（折射率n3＝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m的光從空氣（n1＝1.00）正入射時盡可能少反射，MgF2薄膜的最小厚度應(yīng)是（）QnZWMFf。JA7M5Sk。A.mC.mB.mD.m3.戴維遜一革末實(shí)驗(yàn)中以電子射向單晶體鎳的表面，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果（）A.測定了電子的荷質(zhì)比C.確認(rèn)了光電效應(yīng)的真實(shí)性B.表明了電子具有波動性D.觀察到了原子能級的不連續(xù)4.不確定關(guān)系表示在x方向上（）A.粒子位置不能確定C.粒子位置和動量不能確定B.粒子動量不能確定D.粒子位置和動量不能同時確定5.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋，若將S2蓋住，并在S1、S2連線的垂直平分面處放一反射鏡M，如圖所示，則此時（）6yQFBeP。Pwvbx5M。A.P點(diǎn)仍為明條紋B.P點(diǎn)處為暗條紋C.不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋D.無干涉條紋6.根據(jù)相對論力學(xué)，動能為1/4MeV的電子，其運(yùn)動速度約等于（）A.0.1cB.C.0.75cD.7.根據(jù)玻爾氫原子理論，巴爾末線系中譜線最小波長與最大波長之比為（）A.5/9C.