學(xué)期大學(xué)物理理工II-2期末試題講評.ppt

1 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積比為12的氧氣和氦氣（均視為剛性分子理想氣體）相混合，混合氣體中氧氣和氦氣的內(nèi)能之比為 (A) 12 (B) 56 (C) 53 (D) 103,2010-2011學(xué)年第一期 大學(xué)物理理工II-2期末試題,一、選擇題（每題3分，共24分）,分析： 據(jù)阿伏伽德羅定律知：氧氣和氦氣的摩爾數(shù)之比為：,氧氣和氦氣的內(nèi)能之比,2一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)方程為,從t0時(shí)刻起，到質(zhì)點(diǎn)位置在x2cm處，且向x軸正方向運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間間隔為 （A）1/8s （B）1/6 s （C）1/4 s （D）1/3s （E）1/2 s,（SI），,解：經(jīng)歷最短時(shí)間后的相位為：,3 一列機(jī)械橫波在t時(shí)刻的波形曲線如圖所示，則該時(shí)刻能量為最大值的媒質(zhì)質(zhì)元的位置是： (A) o，b，d，f (B) a，c，e，g (C) o，d (D) b，f,4 在相同的時(shí)間內(nèi)，一束波長為l的單色光在空氣中和在玻璃中 (A) 傳播的路程相等，走過的光程相等 (B) 傳播的路程相等，走過的光程不相等 (C) 傳播的路程不相等，走過的光程相等 (D) 傳播的路程不相等，走過的光程不相等,5 兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈形膜，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，則干涉條紋的 (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,分析：上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，劈尖角增大。條紋間距公式,又因在劈棱干涉級次最低，隨著膜厚的增加，干涉級次越來越大，所以在波板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，條紋向棱邊方向平移。,解： 連續(xù)利用馬呂斯定律得,6 使一光強(qiáng)為I0的平面偏振光先后通過兩個(gè)偏振片P1和P2P1和P2的偏振化方向與原入射光光矢量振動(dòng)方向的夾角分別是a 和90，則通過這兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I是,7 靜止質(zhì)量不為零的微觀粒子作高速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子物質(zhì)波的波長l與速度v有如下關(guān)系：,分析： 由德布羅意公式和相對論動(dòng)量、質(zhì)量公式有：,8 關(guān)于不確定關(guān)系 ( ），有以下幾種理解： (1) 粒子的動(dòng)量不可能確定 (2) 粒子的坐標(biāo)不可能確定 (3) 粒子的動(dòng)量和坐標(biāo)不可能同時(shí)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).,二 、填空題（共20分）,1（4分）一彈簧振子系統(tǒng)具有1.0 J的振動(dòng)能量，0.10 m的振幅和1.0 m/s的最大速率，則彈簧的勁度系數(shù)為_，振子的振動(dòng)頻率為_,分析： 由簡諧振動(dòng)能量公式,2（4分） 一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)，它們的振動(dòng)方程分別為,(SI),(SI),其合成運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為x =_,分析：,3 （4分）波長為l=480.0nm的平行光垂直照射到寬度為a=0.40mm的單縫上，單縫后透鏡的焦距為f=60cm，當(dāng)單縫兩邊緣點(diǎn)A、B射向P點(diǎn)的兩條光線在P點(diǎn)的相位差為5p時(shí)，P點(diǎn)離透鏡焦點(diǎn)O的距離等于_,分析：當(dāng)單縫兩邊緣點(diǎn)A、B射向P點(diǎn)的兩條光線在P點(diǎn)的相位差為5p時(shí)，其光程差為,4 （4分）一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振狀態(tài)來說則反射光為_，反射光矢量的振動(dòng)方向_，透射光為_,線偏振光（2分）,垂直于入射面（1分）,部分偏振光（1分）,5 （4分）已知鉀的逸出功為 2.0 eV，如果用波長為3.6010-7 m的光照射在鉀上，則光電效應(yīng)的遏止電壓的絕對值|Ua| =_從鉀表面發(fā)射出電子的最大速度umax =_ (h =6.6310-34 Js，1eV =1.6010-19 J，me=9.1110-31 kg),分析：由光電效應(yīng)方程,三、計(jì)算題（48分）,1 （8分）一簡諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示求振動(dòng)方程,解上面兩式，可得,由圖可知t = 2 s時(shí)，狀態(tài)為：x = 0和 v 0，其相位,解：由曲線可知 A = 10 cm , t = 0，,故所求振動(dòng)方程為,2 已知一平面簡諧波的表達(dá)式為 (SI) (1) 求該波的波長l ，頻率n 和波速u的值； (2) 寫出t = 4.2 s時(shí)刻各波峰位置的坐標(biāo)表達(dá)式，并求出此時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的那個(gè)波峰的位置； (3) 求t = 4.2 s 時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的那個(gè)波峰通過坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)刻t,解:(1),(2) 波峰的位置，即y = A的位置即,將 t = 4.2 s 代入上式得：,所謂離坐標(biāo)原點(diǎn)最近，即| x |最小的波峰在上式中取k = 8，可得x = -0.4 的波峰離坐標(biāo)原點(diǎn)最近,(3) 設(shè)該波峰由原點(diǎn)傳播到x = -0.4 m處所需的時(shí)間為Dt，則 Dt = | Dx | /u = 0.2 s 該波峰經(jīng)過原點(diǎn)的時(shí)刻 t 0=t- Dt =4.2- 0.2=4s,3 （10分)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，雙縫與屏之間的距離D120 cm，兩縫之間的距離d0.50 mm，用波長l500nm (1nm=10-9 m)的單色光垂直照射雙縫(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)x(2) 如果用厚度l1.010-2 mm， 折射率n1.58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)x,解：(1)雙縫干涉明紋條件,(2)用透明薄膜覆蓋在圖中的S1縫后面后， 明紋條件為：,4 （8分） 用含有兩種波長l=600 nm和500 nm (1 nm=10-9 m)的復(fù)色光垂直入射到每毫米有200 條刻痕的光柵上，光柵后面置一焦距為f=50 cm的凸透鏡，在透鏡焦平面處置一屏幕，求以上兩種波長光的第一級譜線的間距Dx,利用光柵方程知第一級譜線條件為：,解：利用已知條件知光柵常數(shù),第一級譜線的位置坐標(biāo),兩種波長光的第一級譜線之間的距離,5 （5分）一電子以u=0.99c (c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)試求： (1) 電子的總能量是多少？ (2) 電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對論動(dòng)能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量me=9.1110-31 kg),解：(1),= 4.0110-14 J,=5.810-13 J,= 4.9910-13 J,6（5分） 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v運(yùn)動(dòng)求：觀察者A測得其密度是多少？,解：設(shè)立方體的長、寬、高分別以x0，y0，z0表示，假定立方體沿x軸運(yùn)動(dòng)，觀察者A測得立方體的長、寬、高分別為,2分,相應(yīng)體積為,觀察者測得立方體的質(zhì)量,故相應(yīng)密度為,在A、B、C三個(gè)容器中，裝