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1、-第一学期大学物理理工II-2期末试题讲评 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2一一质质点沿点沿x轴轴作作简谐简谐运运动动，振，振动动方程方程为为从从t0时时刻起，到刻起，到质质点位置在点位置在x2cm处处，且向，且向x轴轴正方向运正方向运动动的最短的最短时间间时间间隔隔为为 （A）1/8s（B）1/6 s（C）1/4 s （D）1/3s（E）1/2 s（SI），解：解：经历最短时间后的相位为：经历最短时间后的相位为：t=0t3 一列机械横波在t时刻的
2、波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是：(A)o，b，d，f (B)a，c，e，g (C)o，d (D)b，f4 在相同的时间内，一束波长为l的单色光在空气中和在玻璃中 (A)传播的路程相等，走过的光程相等 (B)传播的路程相等，走过的光程不相等 (C)传播的路程不相等，走过的光程相等 (D)传播的路程不相等，走过的光程不相等 5 两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 (A)间隔变小，并向棱边方向平移 (B)间隔变大，并向远离棱边方向平移 (C)间隔不变，向棱边方向平移 (D)间隔变小，并向远
3、离棱边方向平移 分析：上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，劈尖角增大。条纹间距公式条纹间距又因在劈棱干涉级次最低，随着膜厚的增加，干涉级次越来越大，所以在波板转动时，条纹向棱边方向平移。解：解：连续利用马吕斯定律得连续利用马吕斯定律得6 使一光强为I0的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2P1和P2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是a 和90，则通过这两个偏振片后的光强I是 7 静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时粒子物质波的波长l与速度v有如下关系：分析：由德布罗意公式和相对论动量、质量公式有：8 关于不确定关系 (），有以下几种理解：(1)粒子的动量不可能确
4、定 (2)粒子的坐标不可能确定 (3)粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定 (4)不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子 其中正确的是：(A)(1)，(2).(B)(2)，(4).(C)(3)，(4).(D)(4)，(1).二二、填空题（共、填空题（共20分）分）1（4分）一弹簧振子系统具有1.0 J的振动能量，0.10 m的振幅和1.0 m/s的最大速率，则弹簧的劲度系数为_，振子的振动频率为_ 分析：由简谐振动能量公式 2（4分）一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为 (SI),(SI)其合成运动的运动方程为x=_ 分析：3（4分）波长为l=480.0nm的平
5、行光垂直照射到宽度为a=0.40mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为f=60cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为5p时，P点离透镜焦点O的距离等于_ 分析：当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为5p时，其光程差为4（4分）一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振状态来说则反射光为_，反射光矢量的振动方向_，透射光为_线偏振光（2分）垂直于入射面（1分）部分偏振光（1分）5（4分）已知钾的逸出功为 2.0 eV，如果用波长为3.6010-7 m的光照射在钾上，则光电效应的遏止电压的绝对值|Ua|=_从钾表面发射出电子的最大速度umax=_ (h=6.6
6、310-34 Js，1eV=1.6010-19 J，me=9.1110-31 kg)分析：由光电效应方程三、计算题（48分）1（8分）一简谐振动的振动曲线如图所示求振动方程 解上面两式，可得 由图可知t=2 s时，状态为：x=0和 v 0，其相位 解：由曲线可知 A=10 cm,t=0，故所求振动方程为 2 已知一平面简谐波的表达式为 (SI)(1)求该波的波长l，频率n 和波速u的值；(2)写出t=4.2 s时刻各波峰位置的坐标表达式，并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置；(3)求t=4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t 解:(1)(2)波峰的位置，即y=A的位置即
7、 (k=0，1，2，)将 t=4.2 s 代入上式得：所谓离坐标原点最近，即|x|最小的波峰在上式中取k=8，可得x=-0.4 的波峰离坐标原点最近(3)设该波峰由原点传播到x=-0.4 m处所需的时间为Dt，则 Dt=|Dx|/u=0.2 s 该波峰经过原点的时刻 t 0=t-Dt=4.2-0.2=4s3（10分)双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离D120 cm，两缝之间的距离d0.50 mm，用波长l500nm(1nm=10-9 m)的单色光垂直照射双缝(1)求原点O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x(2)如果用厚度l1.010-2 mm，折射率n1.58的透明薄膜覆
8、盖在图中的S1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标x解：(1)双缝干涉明纹条件(2)用透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面后，明纹条件为：OP r1 r2 d l s1 s2 d xDnl4（8分）用含有两种波长l=600 nm和500 nm(1 nm=10-9 m)的复色光垂直入射到每毫米有200 条刻痕的光栅上，光栅后面置一焦距为f=50 cm的凸透镜，在透镜焦平面处置一屏幕，求以上两种波长光的第一级谱线的间距Dx利用光栅方程知第一级谱线条件为：解：利用已知条件知光栅常数第一级谱线的位置坐标两种波长光的第一级谱线之间的距离5（5分）一电子以u=0.99c(c为真空中光速)的速率运动试求：(1)电子的
9、总能量是多少？(2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量me=9.1110-31 kg)解：(1)=4.0110-14 J =5.810-13 J=4.9910-13 J 6（5分）一体积为V0，质量为m0的立方体沿其一棱的方向相对于观察者A以速度v运动求：观察者A测得其密度是多少？解：设立方体的长、宽、高分别以x0，y0，z0表示，假定立方体沿x轴运动，观察者A测得立方体的长、宽、高分别为 2分 相应体积为 观察者测得立方体的质量故相应密度为在A、B、C三个容器中，装有不同温度的同种理想气体，设其分子数密度之比 ，方均根速率之比为 ，则其算术平均速率之比四、回答题（8分）压强之比以上关于算术平均速率之比值与压强之比值是否正确？如有错误请改正。答：以上两个比值的结果都是错误的，改正如下：对于不同温度的同种理想气体根据理想气体压强公式：