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转]《大学物理》（二）期末考试试题(B)2010.12.12阅读(6)下一篇：《大学物理》（二...|返回日志列表赞转载(83)分享评论复制地址更多《大学物理》（二）期末考试试题(A卷)（得分评卷人一、单项选择题：（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案.每小题3分，共30分）5．简谐振动的位移－时间曲线关系如图所示，该简谐振动的振动方程为()(A)x=4cos2πt；(B)x=4cos(πt－π)；(C)x=4cosπt；(D)x=4cos(2πt+π)。6．将一个弹簧振子分别拉离平衡位置1cm和2cm后，由静止释放（弹性形变在弹性限度内），则它们作简谐运动时的()(A)周期相同；(B)振幅相同；(C)最大速度相同；(D)最大加速度相同.7．一列波从一种介质进入另一种介质时，它的()(A)波长不变；(B)频率不变；(C)波速不变；(C)以上三量均发生变化。8．有一平面简谐波沿x轴负方向传播，坐标原点O处的振动规律为y0=Acos(ωt+φ0)，则x处的波动方程为()(A)y=Acos(ωt－+φ0)；(B)y=Acosω(t－)；(C)y=Acos[ω(t－)+φ0]；(D)y=Acos[ω(t+)+φ0]。9．一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是()(A)动能为零，势能最大；(B)动能为零，势能为零；(C)动能最大，势能最大；(D)动能最大，势能为零.10．为了增加照相机镜头的透射光强度，常在镜头上镀有一层介质薄膜，假定该介质的折射率为n，且小于镜头玻璃的折射率，当波长为λ的光线垂直入射时，该介质薄膜的最小厚度应为()(A)；(B)；(C)；(D).二、填空题：（每小题4分，共32分.填空题空白处写上关键式子，可参考给分.）4．有一个和轻弹簧相连的小球，沿x轴作振幅为A的简谐运动。该振动的表达式用余弦函数表示。若t=0时，球的运动状态为过x=A／2处，且向x轴负方向运动，该振动的初相为。\n5．作简谐运动的小球，速度最大值为vm=3cm／s，振幅A=2cm，若从速度为正的最大值的某时刻开始计算时间，则振动的角频率ω=s-1；加速度的最大值am=cm/s2。6.相干光的相干条件为(1)；(2)；(3)。7．普朗克量子论指出：能量是一份份的，每份能量称为能量子，且=。8.波长为0.20nm的光子的动量p=kg·m/s，能量E=eV。(普朗克常量，光速c=3.00×108m/s，1eV=1.6×10-19J)三、简答题：（每小题5分，共10分）2.某束光可能是：(1)线偏振光；(2)部分偏振光；(3)自然光。在实验上可用如图所示装置来判定：让光线透过偏振片P投射在屏上，当以光束为轴旋转偏振片P时，观察屏上显示的光强变化就可知道是哪一种入射光。请叙述这四、计算题：（每小题7分，共28分.计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤.）2.一简谐横波以0.8m／s的速度沿一长弦线传播。在x0=0.1m处，弦线质点的位移随时间的变化关系为y=0.05sin(1.0－4.0t)。试写出波函数。3．为了用光学方法精确测定金属细丝的直径，可将细丝夹在两块光学玻璃片之间，形成一个空气劈尖，如图所示。今用波长为=632.8nm的氦氖激光垂直照射劈尖，并用显微镜观察干涉条纹，测得L=40.00mm，第k级明条纹与第k+10级明条纹的间距为b=8.00mm。试求细丝的直径d。4．自然光通过两个偏振化方向间成60°的偏振片，透射光强为I1。今在这两个偏振片之间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°角，则透射光强为多少?一.选择题:5C6-10ABDCD二.填空题:4.π／35.1.54.56.频率相同振动方向相同相位差恒定7.hν\n8.3.32×10-246.2×103三.简答题:2.参考解答：将偏振片P和屏按图所示方式安置，以光束为轴旋转P，观察屏上显示的光强。如果光强没有变化，则光束为自然光。【1分】如果光强有变化，但没有消光现象，则光束为部分偏振光。【2分】如果光强有变化，且有消光现象，则光束为线偏振光。【2分】四.计算题:2.解一：由波函数的定义求解。方法一：将x0=0.1m处的P点看作波源，由题知在x0=0.1m处弦线质元的振动方程为=0.05sin(1.0－4.0t)=－0.05sin(4.0t－1.0)=0.05sin(4.0t－1.0+π)【2分】由波动即振动状态（相位）的传播可知，x0处P点的某一振动状态（相）传播到x处所需时间为Δt=因此，t时刻x处的某一振动状态（相）应是t－Δt时刻x0处P点的同一振动状态，而x0处的振动函数为=0.05sin(4.0t－1.0+π)∴t时刻，x处的振动函数应为yx=0.05sin[4.0(t－Δt)－1.0+π]=0.05sin[4.0(t－)－1.0+π]【3分】=0.05sin[4.0(t－)－1.0+π]=0.05sin[4.0t－+)－1.0+π]=0.05sin(4.0t－5x+2.64)(m)【2分】而沿x负方向传播的波函数为y=0.05sin[4.0(t+)－1.0+π]=0.05sin(4.0t+5x+1.64)(m)\n方法二：设P点振动的某时刻为t，则因传播需要时间Δt，x点仅振动了t－Δt=t－时间【1分】，故yx=0.05sin[4.0(t－)－1.0+π]【2分】此即为沿x正方向传播的波函数y=0.05sin[4.0(t－)－1.0+π]=0.05sin[4.0(t－)－1.0+π]【2分】=0.05sin[4.0t－+)－1.0+π]=0.05sin(4.0t－5x+2.64)(m)【2分】而沿x负方向传播的波函数为y=0.05sin[4.0(t+)－1.0+π]=0.05sin(4.0t+5x+1.64)(m)解二：由波程差与相差的关系求解。由题知：=0.05sin(1.0－4.0t)=0.05sin(4.0t－1.0+π)=Asin(ωt+)则A=0.05mω=4.0s-1【1分】=0.4π【1分】=π－0.1【1分】波若沿x正方向传播，则有－【2分】因此Δ==－5x+0.5=－5x+0.5+=－5x+0.5+π－0.1=－5x+2.64【1分】∴沿x正方向传播的波函数y=Asin(ωt+)=0.05sin(4.0t－5x+2.64)(m)【1分】波若沿x负方向传播，则x处的相超前x0处的相，所以有，+π－0.1=5x+1.64\n∴沿x负方向传播的波函数为y=Asin(ωt+)=0.05sin(4.0t+5x+1.64)(m)3.解一：由题意知，相邻两明条纹的间距为=0.8mm【1分】而两相邻明条纹所对应的厚度差为【1分】，利用如图相似三角形的比例关系有【2分】得d=L=L【2分】==1.58×10-5m【1分】解二：光线在劈尖上表面反射时没有半波损失，在下表面反射时有半波损失，因而在总光程差中要考虑半波损失。两束反射光在劈尖端点（厚度d处）的光程差为δ=2d+【2分】已知在b=8mm上有10个条纹间隔，那么在L=40mm上应该有50个条纹间隔【1分】。由于半波损失，在劈尖顶点(e=0)处应出现暗纹，所以在另一端点(e=d)处也是暗纹。由暗纹条件δ=2d+=(2k+1)【1分】，得d=【1分】考虑到在整个劈尖上一共有50个条纹间隔，所以应取k=50，即d=50【1分】=25×632.8×10-9=1.58×10-5m【1分】4.解：设入射的自然光光强为I0，则透过第一个偏振片后光强变为I0／2【1分】。透过与第1个偏振片的偏振化方向成60°的第2个偏振片后，由马吕斯定律I2=I1cos2α【2分】，透射光的光强I1变为I1=I0cos2α=I0cos260°=I0\n即I0=8I1【1分】上述两偏振片间再加入另一块与前两块偏振片夹角均为30°的偏振片时，透射光的光强I变为I=I0cos2α1cos2α1=I0cos230°cos230°【2分】=I0×()2×()2=I0=I1=2.25I1【1分】