大学物理下题库

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大学物理下题库/***根据往年试题整理能不能考到就不知道啦和/求学霸〜〜***/一.选择题1、一劲度系数为&的轻弹簧，下端挂一质量为加的物体，系统的振动周期为石.若将此弹赞截去一半的反度,(A)27\(D)T}/2下端挂一质量为丄加的物体，则系统振动周期D等于2(B)T}(C)TJ近(E)石/4[2、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移冋到平衡位置的过程中(A)它的势能转换成动能.(B)它的动能转换成势能.(C)它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加.(D)它把自己的能虽传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小.[]3、在真空中沿着x轴正方向传播的平面电磁波，其电场强度波的表达式是(A)Hx=羅訂cos2n(vt-x/A).Ez=E0cos2k(vt-x/Z),则磁场强度波的表达式是:(B)H:=j£o/〃()Eocos27t(刃一兀/Q)•(D)Hy=-禹/“0Eqcos2n(vz+兀/2)•[14、如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L,夹在两块平晶的中I'可，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹.如果两滚柱ZI'可的距离L轴的夹角=45°,如果K'系以匀速度沿Ox变大，则在厶范围内干涉条纹的(A)数目增加，间距不变.(B)数目减少，间距变大.(C)数目增加，间距变小.(D)数目不变，间距变大.5、有一直尺固定在Kf系屮，它与0xf方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与S轴的夹角(A)大于45°.(B)小于45°.(C)等于45°.(D)当K’系沿Ox正向运动时大于45°,当K’系沿6负向运动时小于45°6、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？(A)媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒.(B)媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同.(C)媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等(D)媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大.[]7、沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为值不相等.\ny{=Acos27i(vr-x/A)和y2=Acos2兀(W+兀/2).在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是\n(A)A.(B)2A.(A)2Acos(27u/A).(D)|2Acos(27Lr/2)|.8单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两朿光发生干涉，如图所示，若薄膜厚度为且ninyf入为入射光在如中的波长，则两束反射光的光程差为(A)In^e.(B)2血幺一入/(2如).(C)2/?2c—n\/I]/2.(D)2/12e—血入/2.9、宇宙飞船相对于地面以速度少作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过3(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为(c表示真空中光速)(A)c-M(B)v-\t(C)/厂"(D)CMJl-@/c)2[]yj\—(v/c)210、一束波长为久的单色光rh空气垂直入射到折射率为和的透明薄膜上，透明薄膜放在空气屮，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为(A)2/4.(B)2/(4w).(C»/2.(D)/l/(2«).[]11、一束光强为/o的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为(A)70/4V2・(B)/()/4・(C)70/2.(D)V2/0/2.[]12、波长A=5000A的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量AZ=103A,则利用不确定关系式3,徴>h可得光子的x坐标的不确定量至少为(A)25cm.(C)250cm.(B)50cm.(D)500cm.[]13、在真空中波长为2的单色光，在折射率为〃的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位差为3k,则此路径AB的光程为(A)1.5L(C)1.5HA.(B)1.5A/n.(D)3A.[]14、用频率为H的单色光照射某一种金属时，测得光电子的最大动能为用频率为仪的单色光照射另一种金属时，测得光电子的最大动能为耳2.如果那么(A)Ki一定大于冷(C)一定等于的.(B)H一定小于的.(D)V\可能大于也可能小于冷[]15一物体作简谐振动，振动方程为兀=Acos(0+*兀).则该物体在r=0时刻的动能与t=TQ(7为振动周期)时刻的动能之比为：(A)1:4.(B)1:2.(C)1:1.\n(D)2:1.(E)4:1.16.在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为弘厚度为〃的透明薄片，放入后,这条光路的光程改变了(A)2(n-l)d.(B)2nd.(C)2(^-1)J+2/2.(D)nd.(E)(旷1)d[]17.自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是(A)在入射面内振动的完全线偏振光.(B)平行于入射面的振动占优势的部分偏振光.(C)垂直于入射面振动的完全线偏振光.(D)垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光[]18.有下列儿种说法：(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的.(2)在真空屮，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同.若问其中哪些说法是.正确的,(A)只有(1)、(2)是正确的.(B)只有⑴、(3)是正确的.(C)只有(2)、(3)是正确的.(D)三种说法都是正确的[]19.使一光强为的平面偏振光先后通过两个偏振片B和巴・Pi和Pi的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是Q和90°，则通过这两个偏振片后的光强/是(A)-Z0cos2a.(B)0.21•2s1.2(C)—/osirT(2a)・(D)—/osirTQ.44(E)/0cos46r.20、温度、压强相同的氨气和氧气，它们分子的平均动能巨和平均平动动能而有如下关系：(A)g和莎都相等.(B)g相等，而而不相等.(C)丙相等，而g不相等.(D)g和丙都不相等.[]21、若W表示分子总数，厂表示气体温度，加表示气体分子的质量，那么当分子速率“确定后，决定麦克斯韦速率分布函数人“)的数值的因素是(A)加，T.(B)N.(C)N,m.(D)N,T.(E)N,加，T.\n22、如杲卡诺热机的循环曲线所包围的而积从图川的abcda增大为ah'cda,那么循环abcda与ab'cda所作的净功和热机效率变化情况是：(A)净功增大，效率提高.(B)净功增大，效率降低.\n(A)净功和效率都不变.(B)净功增大，效率不变.?123、一质点沿x轴作简谐振动，振动方程为x=4xl0-2cos(27rr+-K)(SI).从r=0吋刻起，到质点位置在x=-2cm处，且向x轴正方向运动的最短时I'可I'可隔为1-81-311s(B)-s(C)-S64P$52s(E)-S[]24、两相干波源S】和S2相距2/4,(2为波长)，$的相位比S?的相位超前丄兀，在1S”S2的连线上，$外侧各点(例如P点)两波引起的两谐振动的相位差是：13(A)0.(B)一兀・(C)兀.(D)-71.[][]25.一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行.如果宇航员希望把这路程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c表示真空中光速)(A)12=(1/2)c.(B)12=(3/5)c.(C)v=(4/5)c.(D)12=(9/10)c・[]26、速率分布函数/(")的物理意义为：(A)具有速率“的分子占总分子数的百分比.(B)速率分布在u附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比.(C)具有速率少的分子数.(D)速率分布在"附近的单位速率间隔中的分子数.idii1621.75|?劈图中数字为各处的折射27、在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为(A)全明.(B)全暗.(C)右半部明，左半部暗.(D)右半明.28、一束波长为2的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图.在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则就的长度为(A)2/2.(B)2.(C)32/2・(D)2A・[]29、一束光强为/()的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45。角,则穿过两个偏振片后的光强/为\n(A)/0/4V2•(C)/0/2.(B)Zo/4.(D)V2/0/2.30.使一光强为/o的平面偏振光先后通过两个偏振片Pi和P2・Pi和Pi的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是Q和90°,则通过这两个偏振片后的光强/是(A)—1()cos1a.2(C)-70sin2(2o).4(E)I()cos4cr.(B)0.1.2(D)—/()sirTd・4二、填空题1、（3分）如图所示的是两个简谐振动的振动曲线，它们合成的余弦振动的初相为・2^(4分)一驻波表达式为y=Acos27txcosl007cr(SI).位于jq=(l/8)m处的质元P\与位于x2=（3/8）m处的质元Pi的振动相位差为3、（3分）波长为2的单色光垂直入射在缝宽b=4A的单缝上.对应于衍射角旷30°,单缝处的波面可划分为个半波带.4、（3分）使光强为的自然光依次垂直通过三块偏振片戸，巴和巴.戸与巴的偏振化方向成45°角，巴与凡的偏振化方向成45°角.则透过三块偏振片的光强I为.5、（4分）质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的—倍.6、（3分）静止质量为‘％的电子，经电势差为口2的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长2=.7、（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19X}=0.05cos（69f+—7t）（SI）,x2=0.05cOS（69T+—7t）（SI）其合成运动的运动方程为x=.8、（3分）平行单色光垂直入射在缝宽为q=0.15mm的单缝上.缝后有焦距为戶400mm的凸透镜，在其焦平而上放置观察屏幕.现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第\n三级暗纹之间的距离为8mm,则入射光的波长为2=.9、（3分）用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上,以光的传播方向为轴旋转偏振片吋，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光强/（）与线偏振光强/之比为.10、（5分）一电子以0.99c的速率运动（电子静止质量为9.11X10切kg,则电子的总能量是J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是•11、（4分）当波长为3000A的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从0到4.0X10,9J.在作上述光电效应实验时遏止电压为1/1=V；此金属的红限频率仏=Hz.12、（本题4分）在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级喑纹对应于单缝处波面可划分为个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是纹.13、（本题4分）氢原子的部分能级跃迁示意如图.在这些能级跃迁中，⑴从斤=的能级跃迁到n=的能级时所发射的光子的波长最短；（2）从77=的能级跃迁到兀=的能级时所发射的光子的频率最小.14（4分）两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：兀］=6x10"cos（5/+*tt）（SI）,x2=2x10"2cos（k-5/）（SI）它们的合振动的振辐为，初相为・15（3分）在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为2的单色光垂直入射在宽度为d=22的单缝上，对应于衍射角为30。方向，单缝处的波面可分成的半波带数目为个.16（3分）若波长为625nm（lnm=10'9m）Sn））的单色光照射该金\n属时，从金属中逸出的光电子（质量为〃?）的德布罗意波长为.\n14（3分）假设某一介质对于空气的临界角是45°,则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是.20、（3分）若某容器内温度为300K的二氧化碳气体（视为刚性分子理想气体）的内能为3.74X103},则该容器内气体分子总数为.（玻尔兹曼常量£=1.38X10'23J-KT,阿伏伽徳罗常量Na=6.022X1023mol-1）21、（4分）热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了的过程是不可逆的.据此图，它的周期,用余弦函数描述时初X22、一质点作简谐振动.其振动曲线如图所示.根相0=23、一驻波表达式为y=2Acos（27Lr/A）cosM,则兀=——2处质点的振动方程是;该质点的振动速度表达式是24.己知某金屈的逸出功为A,用频率为S的光照射该金屈能产生光电效应，则该金属的红限频率旳=,V,>H）,且遏止电势差g=-25、氢原子的运动速率等于它在300K时的方均根速率时，它的德布罗意波长是・质量为M=1g,以速度D=1cm•s_1运动的小球的徳布罗意波长是.（普朗克常量为力=6.63X10*J・s,玻尔兹曼常量£=1.38X10〃J・K】,氢原子质量mH=1.67X102kg）.126.（4分）两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：/2%!=6xl0"2C0S（5/+y兀）（SI）,八-L兀2=2xl0-2cos（兀一5r）（SI）0\—▼X它们的合振动的振辐为,初相为\n27.（3分）若波长为625nm（lnm=109m）的单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上吋，则第一级谱线的衍射角为.28（3分）某金属产生光电效应的红限为旳，当用频率为v（v>v0）的单色光照射该金属时，从金属中逸出的光电子（质量为加）的徳布罗意波长为.29、（4分）lmol氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）贮于一氧气瓶屮，温度为27°C,这瓶氧气的内能为J;分子的平均平动动能为J;分子的平均总动能为J・（摩尔气体常量R=&31J-mor1-K1玻尔兹曼常量k=1.38XW23J・K“）30（4分）两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：=6x10~2cos（5r+（SI），x2=2xl0-2cos（兀一5"（SI）它们的合振动的振辐为，初相为・31（3分）假设某一介质对于空气的临界角是45°,则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是.三、计算题1、（10分）某质点作简谐振动，周期为2s,振幅为0.06m,r=0时刻，质点恰好处在负向最大位移处，求（1）该质点的振动方程；（2）此振动以波速«=2m/s沿兀轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波动表达式，（以该质点的平衡位置为坐标原点）；（3）该波的波长.\n2、（12分）一双缝，缝距d=0.40mm,两缝宽度都是^=0.080mm,用波长为2=480nm（1nm=IO'9m）的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距/=2.0m的透镜求：（1）在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉条纹的间距/；（2）在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目N和相应的级数.1（本题12分）白光垂直照射到空气中一厚度为38002的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33,试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色？2（10分）某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽d=5mm.缝后放一个焦距/=400mm的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0mm,求入射光的波长.（要求作出示意图）\n1(12分)在双缝干涉实验中，波长A=550nm的单色平行光垂直入射到缝间距^=2X104m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m.求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为^=6.6X105m＞折射率为h=1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处?(lnm=109m)2(10分)a粒子在磁感应强度为B=0.025T的均匀磁场中沿半径为R=0.83cm的圆形轨道运动.(1)试计算其徳布罗意波长.(2)若使质量m=0Ag的小球以与a粒子相同的速率运动.则其波长为多少？(a粒子的质量加a=6.64X1027kg,普朗克常量力=6.63X1034J・s,基本电荷e=1.60X1019C7、(10分)汽缸内有2mol氮气，初始温度为27°C,体积为20L(升)，先将氨气等压膨胀,直至体积加倍，然后绝热膨胀，直至回复初温为止.把氨气视为理想气体.试求：(2)在这过程屮氨气吸热多少?(4)氨气所作的总功是多少？(1)在p-V图上大致画出气体的状态变化过程.(3)氨气的内能变化多少？(普适气体常量/?=8.31\n8、(10分)一平面简谐波在介质中以速度u=20m/s自左向右传播.已知在传播路径上的某点A的振动方程为ADOADy=0.3cos(4kZ一兀)(SI)另一点D在A点右方9米处.(1)若取兀轴方向向左，并以A为坐标原点，试写出波的表达式，并求LL5Q点的振动方程.(2)若取兀轴方向向右，以A点左方5米处的O点为兀轴原点，再写出波的表达式及D点的振动方程.9、(10分)用钠光(2=589.3nm)垂直照射到某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为60°.(1)若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30°,求后一光源发光的波长.(2)若以白光(400nm-760nm)照射在该光栅上，求其第二级光谱的张角.(1nm=10-910(12分)一列平面简谐波在媒质中以波速m=5m/s沿x轴正向传播，原点O处质元的振动曲线如图所示.(1)求解并画出x=25m处质元的振动曲线.(2)求解并画出/=3s时的波形曲线.\n11(12分)在双缝干涉实验中，波长2=550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a=2XW4m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m.求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为^=6.6X105m＞折射率为/?=1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第儿级明纹处？(1nm=109m)12(6分)使一光强为的平面偏振光先后通过两个偏振片戸和P2.Pi和A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是多少？\n13、(10分)一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程.已知气体在状态A的温度为Q=300K,求(1)气体在状态B、C的温度；(2)各过程中气体对外所作的功：(3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和).14(12分)在双缝干涉实验屮，波长2=550nm的单色平行光垂直入射到缝间距«=2X104m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m.求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为^=6.6X105m＞折射率为n=1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第儿级明纹处？(1nm=109m)15＞(10分)用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上,2|=600nm,Q2=400nm(lnm=10_9m),发现距中央明纹5cm处入光的第&级主极大和;I2光的第伙+1)级主极大相重合，放置在光栅与屏之间的透镜的焦距＞50cm,试问：(1)上述R?(2)光栅常数店？\n16(10分)如图，一平面波在介质中以波速u=20m/s沿x轴负方向传播,动方程为y=3xl0-2cos4kz(SI).(1)以A点为坐标原点写出波的表达式；—k卩(2)以距4点5m处的3点为坐标原点，写出波的表达式.BA四、简答题步变薄并将破1、在空气中的肥皂膜泡，随着泡膜厚度的变薄，膜上将出现颜色，当膜进裂吋，肥皂膜变暗，试解释之。2、试简述玻尔氢原子理论的成功Z处和局限是什么？3、一质量未知的物体挂在一进度系数未知的弹簧上，只要测得此物体所引起的弹簧的静平衡伸长量，就可以知道此弹性系统的振动周期，为什么？\n4、用波长为2的平行单色光垂直照射图屮所示的装置，观察空气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹.试在装置图下方的方框内画出相应的干涉条纹，只画暗条纹，表示出它们的形状，条数和疏密.5、说明德布罗意波长公式的意义；徳布罗意的假设是在物理学的什么发展背景下提出的?又最先被什么实验所证实？6（8分）两个惯性系K与K'坐标轴相互平行，Kf系相对于K系沿兀轴作匀速运动，在K'系的H轴上，相距为U的A'、B'两点处各放一只己经彼此对准了的钟，试问在K系屮的观测者看这两只钟是否也是对准了？为什么？\n7、（5分）阐述孤立系统的无序度、热力学概率与爛Z间的关系?8、在杨氏双缝干涉中，若做如下一些情况的变动时，屏幕上的干涉条纹将如何变化?（1）将钠黄光换成氨筑激光；（2）将整个装置浸入水中；（3）将双缝的间距d增大；（4）将屏幕向双缝屏靠近；（5）在双缝之一的后面放一折射率为〃的透明薄膜。9在惯性系S中某一地点先后发生两事件A和B,其中事件A超前于事件B。试问:（1）在惯性系S，中，事件A和B仍发生在同一地点吗？（2）在惯性系S，中，事件A总是超前于事件B吗？\n10（5分）设P点距两波源S］和S2的距离相等，若P点的振幅保持为零，则由S］和S2分别发出的两列简谐波在P点引起的两个简谐振动应满足什么条件？11、当盛有理想气体的密封容器相对某惯性系运动时，能否说宽器内分子的热运动速度相对这参考系也增大了，从而气体的温度也因此而升高了，为什么？假如该容器突然停止运动，容器内气体的压强、温度是否变化？为什么？