哈工大2024年大學(xué)物理試題

高校物理期末考題(A)

2024年1月1()日得分__________

班級(jí)姓名________學(xué)號(hào)___________序號(hào)

留意：(1)共三張?jiān)嚲怼?2)填空題★空白處寫(xiě)上關(guān)鍵式子，可參考給分。計(jì)算題要排出

必要的方程，解題的關(guān)鍵步驟，這都是得分和扣分的依據(jù)。(3)不要將訂書(shū)釘拆掉。(4)第

4、5頁(yè)是草稿紙。

一、選擇題

1、在寬度小0.05mm的狹縫后置一焦距f為0.8m的透鏡，

有一屏幕處在透鏡的焦平面上，如圖所示?，F(xiàn)將某單色光垂直

照耀在單縫上，在屏幕上形成單縫衍射條紋，試問(wèn)：若在離中

心明條紋上方41.6cm的P處恰為暗條紋，則該光的波長(zhǎng)約為

(a)450nm(b)500nm(c)550nm(d)600nm

1、在寬度小0.05mm的狹縫后置一焦距f為0.8m的透鏡，有一屏幕處在透鏡的焦平面上，

如圖所示?，F(xiàn)將某單色光垂直照耀在單縫上，在屏幕上形成單縫衍射條紋，試問(wèn)：若在離中

心明條紋上方產(chǎn)1.6cm的P處恰為暗條紋，則該光的波長(zhǎng)約為

(a)450nm(b)500nm(c)550nm(d)600nm

選B

x=f。

n2,=—ax

asin。=kAkf

2、在牛頓環(huán)試驗(yàn)中，視察到的牛頓環(huán)的干涉圓環(huán)形條紋第9級(jí)明條紋所占的面積與第16

級(jí)明條紋所占的面積之比約為

(a)9/16(b)3/4(c)1/1(d)4/3(e)16/9

選_____________

2、在牛頓環(huán)試驗(yàn)中，視察到的牛頓環(huán)的干涉圓環(huán)形條紋第9級(jí)明條紋所占的面積與第16

級(jí)明條紋所占的面積之比約為

(a)9/16(b)3/4(c)1/1(d)4/3(e)16/9

選.C

明：r左一1)&,暗：r=y[RkX,—既=成九

3、用頻率為卜的單色光照耀某金屬時(shí)，逸出光電子的動(dòng)能為E*,若改用頻率

2?的單色光照耀該金屬時(shí)，則逸出光電子的動(dòng)能為

(a)2Ek(b)hv-Ek(c)hv+Ek(d)2hv-Ek

選____________

3、用頻率為I，的單色光照耀某金屬時(shí)，逸出光電子的動(dòng)能為Ei若改用頻率為

2v的單色光照耀該金屬時(shí)，則逸出光電子的動(dòng)能為

(a)2Ek(b)hv-Ek(c)/?v+Ek(d)2hv-Ek

選C

hv=—mu2+A,

2

4、依據(jù)玻爾氫原子理論，氫原子中的電子在第一和第三軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比匕/匕為

(a)1/3(b)1/9(c)3(d)9

選_____________

4、依據(jù)玻爾氫原子理論，氫原子中的電子在第一和第三軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比匕/匕為

(a)1/3(b)1/9(c)3(d)9

選C

玻爾氫原子理論：u,產(chǎn)一,/oc〃，￡“二—UfeV,

nrr

5、氫原子光譜中巴耳末系的最短與最長(zhǎng)波長(zhǎng)之比為：

選

5、氫原子光譜中巴耳末系的最短與最長(zhǎng)波長(zhǎng)之比為:

選C

氫原子光譜：4=^(4—r)>1-=%((-《)

/tntn“Miz"K，3

6、證明電子存在自旋角前量的試驗(yàn)是

(a)戴維孫-革末試驗(yàn)(b)施特恩-格拉赫試驗(yàn)

(c)塞曼效應(yīng)(d)康普頓散射試驗(yàn)

選

6、證明電子存在自旋角劭量的試驗(yàn)是

(a)戴維孫-革末試驗(yàn)(b)施特恩-格拉赫試驗(yàn)

(O塞變效應(yīng)(d)康普頓散射試驗(yàn)

選_____B_____

戴維孫-革末試驗(yàn)：電子的波動(dòng)性(物質(zhì)波)

康普頓散射試驗(yàn)：愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)

施特恩-格拉赫試驗(yàn)：電子的自旋

二、填空題

1、請(qǐng)?jiān)谟疫吙瞻滋幃?huà)出由單色自然光產(chǎn)生圓偏振光的光路圖，圖中應(yīng)指明所采納光學(xué)元件

的名稱及元件間的相互關(guān)系：

（本題144學(xué)時(shí)做）

四分一波片

1、請(qǐng)?jiān)谟疫吙瞻滋幃?huà)出由單色自然光產(chǎn)生圓偏振光的光路圖，圖中應(yīng)指明2

所采納光學(xué)元件的名稱及元件間的相互關(guān)系：（本題144學(xué)時(shí)做）

2、將波長(zhǎng)；l=540nm的平行光照耀上

在多縫上，衍射光強(qiáng)分布如題上圖所

示。II

（1）可推斷多縫的縫數(shù)一ztE■■1.■

即，縫寬n

所,縫間不通光部分的寬▲

度；

（2）若將奇數(shù)縫涂沒(méi)，在題下圖

中畫(huà)出光強(qiáng)的大致分布。

2、將波長(zhǎng)％=540nm的平行光照耀▲

在多縫上，衍射光強(qiáng)分布如題上.

圖所示。、,■

（1）可推斷多縫的縫數(shù)滬「IIr二

縫寬a=_3.6x縫間不通光一“3■■L■■I二■￡.4

3.

6

部分的寬度Z^_7.2xl0i-n_;▲

（2）若將奇數(shù)縫涂沒(méi)，在題下圖

中畫(huà)出光強(qiáng)的大致分布。

多縫衍射：多縫干涉主極大：

（〃+/?）sin。=以

單縫衍射微小：asin9=ZX

3、可用光電效應(yīng)測(cè)定普朗克常數(shù)。如先后分別將波長(zhǎng)4和4做光電效應(yīng)試驗(yàn)，相應(yīng)測(cè)得

其遏止電勢(shì)差為5和。2,則可算得普朗克常數(shù)斤—

3、可用光電效應(yīng)測(cè)定普朗克常數(shù)。如先后分別將波長(zhǎng)人和&做光電效應(yīng)試驗(yàn)，相應(yīng)測(cè)得

其遏止電勢(shì)差為q和U,,則可算得普朗克常數(shù)斤_嗎三名用

4、如圖所示，考慮一波長(zhǎng)為4的X光和靜止電子（電子的

靜止質(zhì)量為機(jī)°）發(fā)生碰撞，碰撞后光子的波長(zhǎng)為，，電子

WW>vAp

動(dòng)量為力，寫(xiě)出此過(guò)程中滿意的

能量守恒定律的方程：

動(dòng)量S=,沿某一方向上的投影S『0

8、氫原子的定態(tài)可用四個(gè)量子數(shù)來(lái)表示，四個(gè)量子數(shù)的名稱分別為

〃主量子數(shù)、/角量子數(shù)、出軌道磁量子數(shù)和

.電子自旋磁量子數(shù)。電子自旋磁量子數(shù)"八可取2（幾）個(gè)值，它確定了電子自旋角動(dòng)

量S,坐力「沿某一方向上的投影S「一士’力一

22

三、計(jì)算題

1、如圖所示，波長(zhǎng)為4的單色光照在間距為d的雙縫上，雙縫到光屏的間距為〃。現(xiàn)用厚

度相同為力、折射率分別為多和〃2的薄膜片，分別覆蓋在上下兩條縫上，求各級(jí)明暗條

紋的位置。

1、如圖所示，波長(zhǎng)為％的單色光照在間距為d

的雙縫上，雙縫到光屏的間距為以現(xiàn)用厚

度相同為力、折射率分別為外和〃2的薄膜

片，分別覆蓋在上下兩條縫上，求各級(jí)明暗

條紋的位置。

光程差：8=n2h+r2-h-（nAh+r]-h）

相像三角形關(guān)系：住T二d

2、波長(zhǎng)400nm到750nm的白光垂直照耀到某光柵上，在離光柵0.50m處的光屏上測(cè)得第一

級(jí)彩帶離中心明條紋中心最近的距離為4.0cm,

（1）求第一級(jí)彩帶的寬度；

（2）求第三級(jí)的哪些波長(zhǎng)的光與其次級(jí)光譜的光相重合。

2、波長(zhǎng)400nm到750nm的白光垂直照耀到某光柵上，在禽光柵0.50m處的光屏上測(cè)得第一

級(jí)彩帶離中心明條紋中心最近的距離為4.0cm,

（1）求第一級(jí)彩帶的寬度;

（2）求第三級(jí)的哪些波長(zhǎng)的光與其次級(jí)光譜的光相重合。

光柵方程：Jsin6>=U

近似公式：x=Of

t/-5xl0-6m

AX]=—~~f=O.O35m

3、采納光源波長(zhǎng)為；l的邁克耳孫干涉儀，先將如圖所

示的干涉儀中鏡面和楊2調(diào)整到嚴(yán)格垂直，然后在

干涉儀的一臂上放一折射率為〃的光楔，此時(shí)視察到

邁克耳孫干涉儀視場(chǎng)中出現(xiàn)間距為/的等厚干涉條

紋，試計(jì)算這光楔的楔角為多少？

3.采納光源波長(zhǎng)為久的邁克耳孫干涉儀，先將如圖所

示的干涉儀中鏡面和歷2調(diào)整到嚴(yán)格垂直，然后在

干涉儀的一臂上放一折射率為〃的光楔，此時(shí)視察到

邁克耳孫干涉儀視場(chǎng)中出現(xiàn)間距為/的等厚干涉條

紋，試計(jì)算這光楔的楔角為多少？0=—^—

2(/?-1)/

4、某黑體的表面溫度為6000K,此時(shí)幅射的峰值波長(zhǎng)，=483nm,(1)則當(dāng)心增加5nm時(shí),

該黑體的表面溫度變?yōu)槎嗌伲?2)求當(dāng)兒增加5nm時(shí)，輻出度的改變△￡與原輻出度￡

之比。

4、某黑體的表面溫度為C000K,此時(shí)輻射的峰值波長(zhǎng)，二483nm,⑴則當(dāng)兒增加5nm時(shí),

該黑體的表面溫度變?yōu)槎嗌伲?2)求當(dāng)兒”增加5nm時(shí)，輻出度的改變AE與原輻出度￡之

比。

2=—=>AA=--76T

HlIII

E