大學(xué)物理 期末試題

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1、四川大學(xué)期末考試試卷 2011-2012第一學(xué)期 大學(xué)物理II-2 閉卷A 課程號(hào) 課序號(hào) 學(xué)號(hào) 姓名 考 試 須 知 四川大學(xué)學(xué)生參加由學(xué)校組織或由學(xué)校承辦的各級(jí)各類考試，必須嚴(yán)格執(zhí)行《四川大學(xué)考試工作管理辦法》和《四川大學(xué)考場(chǎng)規(guī)則》。有考試違紀(jì)作弊行為的，一律按照《四川大學(xué)學(xué)生考試違紀(jì)作弊處罰條例》進(jìn)行處理。 四川大學(xué)各級(jí)各類考試的監(jiān)考人員，必須嚴(yán)格執(zhí)行《四川大學(xué)考試工作管理辦法》、《四川大學(xué)考場(chǎng)規(guī)則》和《四川大學(xué)監(jiān)考人員職責(zé)》。有違反學(xué)校有關(guān)規(guī)定的，嚴(yán)格按照《四川大學(xué)教學(xué)事故認(rèn)定及處理辦法》進(jìn)行處

2、理。 一、1題圖 C 屏 f P D L A B l 一、單項(xiàng)選擇題。（每題3分 共24分） 1、一束波長(zhǎng)為l的平行單色光垂直入射到一單縫AB上，裝置如圖．在屏幕D上形成衍射圖樣，如果P是中央亮紋一側(cè)第一個(gè)暗紋所在的位置，則的長(zhǎng)度為 (A) l/22． (B) l (C) 3l/ 2 ． (D) 2l ［ ］ A B 圖b 圖a 一、2題圖 2、 如圖a所示，一光學(xué)平板玻璃A與

3、待測(cè)工件B之間形成空氣劈尖，用波長(zhǎng)l＝500 nm (1 nm=10-9 m)的單色光垂直照射．看到的反射光的干涉條紋如圖b所示．有些條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其右邊條紋的直線部分的連線相切．則工件的上表面缺陷是 (A) 不平處為凸起紋，最大高度為500 nm． (B) 不平處為凸起紋，最大高度為250 nm． (C) 不平處為凹槽，最大深度為500 nm． (D) 不平處為凹槽，最大深度為250 nm．

4、 ［ ］ 3、一束光強(qiáng)為I0的自然光，相繼通過(guò)三個(gè)偏振片P1、P2、P3后，出射光的光強(qiáng)為I＝I0 / 8．已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn)P2，要使出射光的光強(qiáng)為零，P2最少要轉(zhuǎn)過(guò)的角度是 (A) 30． (B) 45． (C) 60． (D) 90． ［ ］ 4、 一束平行單色光垂直入射在光柵上，當(dāng)光柵常數(shù)(a

5、 + b)為下列哪種情況時(shí)(a代表每條縫的寬度)，k=3、6、9 等級(jí)次的主極大均不出現(xiàn)？ (A) a＋b=2 a． (B) a＋b=3 a． (C) a＋b=4 a． (A) a＋b=6 a． ［ ］ 5、關(guān)于同時(shí)性的以下結(jié)論中，正確的是 (A) 在一慣性系同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系一定不同時(shí)發(fā)生． (B) 在一慣性系不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系一定同時(shí)發(fā)生． (C)

6、在一慣性系同一地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系一定同時(shí)發(fā)生． (D) 在一慣性系不同地點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系一定不同時(shí)發(fā)生． ［ ］ 6、在均勻磁場(chǎng)B內(nèi)放置一極薄的金屬片，其紅限波長(zhǎng)為l0．今用單色光照射，發(fā)現(xiàn)有電子放出，有些放出的電子(質(zhì)量為m，電荷的絕對(duì)值為e)在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，那末此照射光光子的能量是： (A) ． (B) ．

7、 (C) ． (D) ． ［ ］ 7、氫原子中處于3d量子態(tài)的電子，描述其量子態(tài)的四個(gè)量子數(shù)(n，l，ml，ms)可能取的值為 (A) (3，0，1，)． (B) (1，1，1，)． (C) (2，1，2，)． (D) (3，2，0，)． ［ ］ 8、 按照原子的量子理論，原子可以通過(guò)自發(fā)輻射和受激輻射的方式發(fā)光，它們所產(chǎn)生的光的特點(diǎn)是：

8、 (A) 兩個(gè)原子自發(fā)輻射的同頻率的光是相干的，原子受激輻射的光與入射光是不相干的． (B) 兩個(gè)原子自發(fā)輻射的同頻率的光是不相干的，原子受激輻射的光與入射光是相干的． (C) 兩個(gè)原子自發(fā)輻射的同頻率的光是不相干的，原子受激輻射的光與入射光是不相干的． (D) 兩個(gè)原子自發(fā)輻射的同頻率的光是相干的，原子受激輻射的光與入射光是相干的． ［ ］ 二、填空題（共28分）

9、1、（3分）某氣體在溫度為T = 273 K時(shí)，壓強(qiáng)為p=1.010-2 atm，密度r = 1.2410-2 kg/m3，則該氣體分子的方均根速率為_(kāi)__________． (1 atm = 1.013105 Pa) 2、（4分）有兩相同的彈簧，其勁度系數(shù)均為k． (1) 把它們串聯(lián)起來(lái)，下面掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，此系統(tǒng)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期為_(kāi)__________________； (2) 把它們并聯(lián)起來(lái)，下面掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，此系統(tǒng)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期為_(kāi)__

10、________________． x (cm) t (s) O 1 2 二、3題圖 3、（3分） 已知一簡(jiǎn)諧振動(dòng)曲線如圖所示，由圖確定振子： (1) 在_____________s時(shí)速度為零． (2) 在____________ s時(shí)動(dòng)能最大． (3) 在____________ s時(shí)加速度取正的最大值． 4、（4分）波長(zhǎng)為 600 nm的單色平行光，垂直入射

11、到縫寬為a=0.60 mm的單縫上，縫后有一焦距=60 cm的透鏡，在透鏡焦平面上觀察衍射圖樣．則：中央明紋的寬度為_(kāi)_________，兩個(gè)第三級(jí)暗紋之間的距離為_(kāi)___________．(1 nm=10﹣9 m) 二、5題圖 n1 n2 i n1 n2 i n1 n2 i0 n1 n2 i0 n1 n2 i0 5、（5分）在本題五個(gè)圖中，前四個(gè)圖表示線偏振光入射于兩種介質(zhì)分界面上，最后一圖表示入射光是自然光．n1、n2為兩種介質(zhì)的折射率，圖中入射角i0＝arctg (n2/n1)，i≠i0．試在圖上畫(huà)出實(shí)際存在的折射光線和反射光線，并用點(diǎn)或

12、短線把振動(dòng)方向表示出來(lái)． 6、（3分）已知慣性系S＇相對(duì)于慣性系S系以 0.5 c的勻速度沿x軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，若從S＇系的坐標(biāo)原點(diǎn)O＇沿x軸正方向發(fā)出一光波，則S系中測(cè)得此光波在真空中的波速為_(kāi)_________________． 7、（3分）鈷(Z = 27 )有兩個(gè)電子在4s態(tài)，沒(méi)有其它n ≥4的電子，則在3d態(tài)的電子可有____________個(gè)． 8、（3分）在康普頓散射中，若入射光子與散射光子的波長(zhǎng)分別為l和l′，則反沖電子獲得的動(dòng)能EK =______________________________． 三、計(jì)算題（共48分） 1、（5分）水蒸氣分解為同

13、溫度T的氫氣和氧氣 H2O →H2＋O2 時(shí)，1摩爾的水蒸氣可分解成1摩爾氫氣和摩爾氧氣．當(dāng)不計(jì)振動(dòng)自由度時(shí)，求此過(guò)程中內(nèi)能的增量． A B x u 三、2題圖 2、（8分）如圖，一平面波在介質(zhì)中以波速u = 20 m/s沿x軸負(fù)方向傳播，已知A點(diǎn)的振動(dòng)方程為 (SI)． (1) 以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)寫(xiě)出波的表達(dá)式； (2) 以距A點(diǎn)5 m處的B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，寫(xiě)出波的表達(dá)式． 3、（10分） (1) 在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長(zhǎng)，l1=400 nm，l2=760 nm (1 nm=10-9 m)．已知單縫寬度a=1

14、.010-2 cm，透鏡焦距f=50 cm．求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離． (2) 若用光柵常數(shù)d=1.010-3 cm的光柵替換單縫，其他條件和上一問(wèn)相同，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離． 4、（5分）一電子以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(duì)論動(dòng)能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量me=9.1110-31 kg) 5、（5分）當(dāng)電子的德布羅意波長(zhǎng)與可見(jiàn)光波長(zhǎng)( l=5500 )相同時(shí)，求它的動(dòng)能是多少電子伏特？ (電子質(zhì)

15、量me=9.1110-31 kg，普朗克常量h =6.6310-34 Js, 1 eV =1.6010-19 J) 6、（5分）同時(shí)測(cè)量能量為1 keV作一維運(yùn)動(dòng)的電子的位置與動(dòng)量時(shí)，若位置的不確定值在0.1 nm (1 nm = 10-9 m)內(nèi)，則動(dòng)量的不確定值的百分比Δp / p至少為何值？ (電子質(zhì)量me=9.1110-31 kg，1 eV =1.6010-19 J, 普朗克常量h =6.6310-34 Js) 7、（10分）一束光強(qiáng)為I0的自然光垂直入射在三個(gè)疊在一起的偏振片P1、P2、P3上，已知P1與P3的偏振化方相互垂直． (1) 求P2與P3的偏振化方向之間夾角為多大時(shí)，穿過(guò)第三個(gè)偏振片的透射光強(qiáng)為I0 / 8； (2) 若以入射光方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)P2，當(dāng)P2轉(zhuǎn)過(guò)多大角度時(shí)，穿過(guò)第三個(gè)偏振片的透射光強(qiáng)由原來(lái)的I0 / 8單調(diào)減小到I0 /16？此時(shí)P2、P1的偏振化方向之間的夾角多大？