大学物理(2)期末复习应考指南

1、大学物理（2）期末复习应考指南巴南电大 叶江运第一部分 课程考核说明1.考核目的重点考核学生对基本概念，基本知识，基本技能的理解和掌握程度。2.考核方式本课程期末考试为开卷笔试，考试时间为90分钟（1月7日8：3010：00）。3.命题依据以教学大纲、教材、实施意见和平时作业册。4.考试要求考核学生对基本概念，基本知识，基本技能的理解和掌握。5.试题类型及比重选择题(15%)、填空题(25%)、分析计算(60%).理论核心部分占90分，当代物理前沿专题部分占10分（全为填空题）6.适用范围、教材此复习指导适用于成人专科土木工程专业。本课程使用教材为大学物理（理论核心部分） （李椿 夏学江主编）

2、（1998年3月版）和大学物理（当代物理前沿专题部分）（吴铭磊等编）(03年1版)，两书均由高等教育出版社出版。实验教材为大学物理（实验部分），丁慎训编，中央电大出版社出版。第二部分 期末复习重点范围 第八章：稳恒磁场（接大学物理（1）（第二册P43） 1理解磁场的高斯定理。（P54） 2理解真空中磁场的安培环路定理。（P56） 3深入理解洛伦兹公式，掌握带电粒子垂直射入均匀磁场时作圆周运动的特点。掌握安培公式及计算磁场通电直导线的作用力和对通电线圈的作用力矩的方法。（P58）第九章：电磁感应（第二册P82） 1理解感应电动势的概念。深入理解楞次定律和法拉第电磁感应定律，熟练其应用。（P82）

3、 2理解电动势、动生电动势和感生电动势的概念。（P90）第十章：电磁场和电磁波（第二册P109） 1了解麦克斯韦位移电流假设。（P109） 2了解真空中麦克斯韦方程组的积分形式。（P111） 3理解平面电磁波的基本性质。（P113）第十一章：波动（第三册P1） 1深入理解简谐振动的概念和角频率、振幅及相位的物理意义。（P1） 2理解简谐振动的旋转矢量描述法。（P3） 3理解同一直线上同频率简谐振动合成的基本规律。（P13） 4理解简谐波，波形曲线，横波和纵波的概念,理解简谐波的特征量的意义。（P18） 5理解平面简谐波的表达式（P20） 6理解惠更斯原理。（P28） 7理解波的迭加原理 。理解

4、波的干涉的条件。（P32）第十二章： 光 波（第三册P58） 1理解光程和光程差的概念。（P59） 2掌握双缝干涉实验中明纹中心与暗纹中心的条件公式。掌握相邻明纹中心或相邻暗纹中心的间距公式。理解双缝干涉实验中光强曲线的意义。（P65） 3理解薄膜干涉的基本原理,掌握计算增透膜最小厚度的方法。理解形成等厚干涉条纹的原理,掌握光线正入射时计算劈尖干涉条纹的简单问题的方法。（P67） 4理解单缝夫琅禾费衍射现象,掌握暗纹中心位置公式及光强分布曲线的意义。（P79） 5掌握应用光珊公式进行计算的基本方法。（P80） 6理解用偏振片获得和判断线偏振光的基本方法。理解马吕斯定律。理解布儒斯特定律。（P9

5、7）第十三章： 波和粒子（第三册P125） 1理解光电效应的实验规律。（P125） 2理解爱因斯坦的光子理论及爱因斯坦光电效应方程。（P126） 3理解光的波粒二象性。（P131） 4理解德布罗意物质波假说。（P134） 5理解波函数的概念及波函数的统计诠释。（P136）第十四章：经典力学（第三册P149） 1了解经典力学中的同时性的概念。（P149） 2了解伽利略相对性原理。（P153）第十五章： 狭义相对论（第三册P156） 1理解爱因斯坦狭义相对性原理及光速不变原理。（P156） 2理解极限速度的概念。（P157）大学物理(当代物理前沿专题部分)的要求 根据大学物理课程教学大纲,当代物理

6、前沿专题部分为必修内容。中央电大在专题部分提供33学时的内容,学生根据自己情况选择其中18学时。学生在学习这部分内容时,以文字教材为基础,主要体会其中的物理图像和科学精神,对各种基本概念和内容只要求了解及识记,不要求掌握公式的推导和公式的应用,对其中的理论或技术应用,只要求定性和宏观的了解。第三部分 综合练习参见重庆电大大学物理（2）平时作业。(此课程平时作业册已印刷成册，教学班可到教材中心购买，也可到重庆电大主页教学平台，以”student0”作为用户名和密码进入，再选土木工程专业，便可找到该课程及资源。)一填空题1.1如果一个电子通过空间某一区域时不偏转，这个区域中_不一定_没有磁场(不一

7、定或一定)。1.2有一无限长载流直导线在空间产生磁场，在此磁场中作一个以载流导线为轴线的圆柱形闭合高斯面。则通过此闭合的磁感应通量_等于_零。(填等于或不等于)1.3电量为q的负电荷在均匀磁场中运动(如图所示)，磁感应强度B和电荷运动方向都平行于纸面，其夹角为，若此电荷所受洛仑兹力的大小为F，则电荷运动的速度的大小V=_，力F的方向是_垂直纸面向外_。1.4在一个显像管里，电子沿水平方向向上的分量由南向北运动，该处的地磁场在竖直方向上的分量向下，电子因受地磁场的影响，运动轨道将向_ 西_偏转(填东、南、西、北)。1.5如图所示，矩形载流线圈受直流导线产生的磁场作用，将 向左 运动。1.6V和B

8、成_或90_角度时，作用在运动电荷q上磁场力最大；成 或0 角度时，磁场力最小。1.7稳恒磁场高斯定理的表达式为_，它表明稳恒磁场是_无源_场。2.1麦克斯韦感生电场假设的物理意义为_变化的磁场_能够在空间激发感生电场，位移电流假设的物理意义为_变化的电场_能够在空间激发磁场。2.2电磁波是_横_波(填横或纵)，电矢量和磁矢量相互_垂直_(填垂直或平行)，和的相位_相同_(填相同或相反)，电磁波的能流密度矢量（）。2.3在磁场变化的空间_一定_有电场存在；变化磁场激发的电场_不一定_(填一定或不一定)是变化的电场。2.4在麦克斯韦方程组中，方程中的为总电场强度，它包含了由 电荷 产生的静电场，

9、也包含了由 变化的磁场 产生的感生电场。2.5变化的电场激发的磁场称为感生磁场，它与传导电流激发的磁场性质_相同_(填相同或不同)，它是_无源_(填有源或无源)场。2.6麦克斯韦方程组的积分形式为（） ，（）， （），（）。2.7麦克斯韦关于电磁场理论的两条基本假设是：（1）涡旋电场（随时间变化的磁场会在周围空间激发涡旋电场）；（2）位移电流（随时间变化的电场会激发磁场）。3.1当 频率 相同， 振动方向 相同，波源振动有恒定相位差的简谐叠加时，可产生波的干涉。3.2光的偏振现象从实验上证实了光波是 横 （填横或纵向）波。3.3一简波谐波之表达式为，其中x与y的单位为cm，t的单位为s。则此波

10、沿 X轴负 方向传播；波速v=_cm/s，频率_HZ。3.4根据马吕斯定律，当入射偏振光的光振动方向与偏振片的偏振化方向平行时，偏振光的光强 最大 (填最大或最小)；当入射 光是自然光时，通过偏振片后，其光强变为原入射光强的 50%（或1/2） 。3.5当自然光以布儒斯特角入射到两种介质的界面上时，折射光为 部分 (填线或部分)偏振光。3.6单缝的缝宽a增大时，其夫琅禾费衍射图样的中央明纹的角宽度 变小 (填变大、变小或变小)。4.1爱因斯坦建立了光量子的概念，即光的 能量 在空间的颁布是不连续的，为T的光辐射是由能量大小为e= h 的离散量子所组成。4.2光具有波粒二象性，频率为 v的光波的

11、光子能量e= h ，质量m= 0 ，动量P= h/c=h/ 。4.3在光电效应实验中，阴级材料的逸出功为A，则光电效应的红限频率 A/h 。4.4德布罗意物质波假说提出：一切实物粒子都具有 波粒二象 性，这个假设后来被 电子衍射 验所验证。4.5不确定关系的存在是物体本身 波粒二象 性的反映。4.6真空中的 光子的速度 是一切运动物体的极限速度。因为一切实物粒子的静止质量均 不等于 （填等于或不等于）零，所以其运动速度uc。4.7由于微观粒子具有波动性，因而微观粒子所处的状态只能用波函数来描述，在单位体积中找到微观粒子的几率与 2 成正比。4.8相对误差是测量的 绝对误差 与被测量的 真实值

12、之比，一般用 百分数 表示。4.9当螺旋测微计的量面密合时，微分简上的零线与主尺的横线一般是不对齐的，显示的读数称为 零点 读数。这个读数在测量时会 引起系统 误差。4.10绝对误差是 测量结果 与被测量的 真实值 之差。4.11在取放物体、砝码，调节平衡螺母及 不使用 天平时，都要使天平 制动 ，在需要判断天平 是否平衡 时才将它启动。4.12直接测量是指无需测量与被测量有 函数 关系的其它量，而能直接得到被测量 量值 的测量。4.13游标卡尺可以用来测量长度、 孔深 及圆的 内径 、外径等几何量。五十分游标尺的分度值为 0.02 mm。4.14测量值、 测量误差 和 单位 是表示测量结果的

13、三要素。4.15在测量物体长度时，由于千分尺零点读数不为零，又未作修改，这种情况下产生的误差属于 系统 误差。4.16电流表的内阻 非常小 ，以减少测量时电流表上的 电压降 。 (每空1分，上限18分)4.1重原子核在中子作用下发征核裂变时，产生 两 个碎块、2或3个中子和 200 MeV能量。（原子能及其和平利用）4.2当前研究中的受控热核反映有两种主导方式，即 磁 约束方式和 惯性 约束方式。（原子能及其和利用）4.3同位素的 电荷 相同， 质量 不同。氢的三种同位素用符号表示出来分别为、 和 。(原子能及其和平利用)4.4原子核 自发 地演变成另一原子核并放出相应的 粒子 或核，称为原子

14、核的衰变。（原子能及其和利用）4.5根据原子核的质子、中子模型，原子核由 Z个质子和 N个中子组成，原子核的质量数A= Z+N 。(原子能及其和平利用)4.6如果半导体主要靠 电子 在导带中运动导电，那么称之为n型半导体。(半导体)4.7根据固体的能带理论，禁带是禁止 电子 停留的 能量 区域。(半导体)4.8 P型半导体与n型半导体相接触的区域称为 PN 结。（半导体）4.9在材料纯净和绝对零的条件下，半导体中被价电子填满的能带被称为 价 带，没有电子填充的能带被称为 导 带。(半导体)4.10用两种晶格匹配很好的 半导体 材料交替地生成周期性结构，每层材料的厚度在100nm以下，这样的半导

15、体材料结构被称为超晶格。(半导体)4.11根据固体的能带理论，禁带是禁止 电子 停留的能量区域。（半导体）4.12在一无所知的情况下为了在 两 种并列的、互不相关的可能性之间进行判断所需的 信息 量称为信息单位。（半导体）4.13原子没有受到外来感应场的作用而 跃迁回 低能态，并同时发出光辐射的过程称为自发辐射跃迁，产生的光辐射称为 自发 辐射。（激光技术）4.14泵浦源是向工作物质供给能量，把原子、分子从基态激发到 高能态 并且形成 负温度 状态的能源。（激光技术）4.15在能量相应于两个能级能量差的 光子 的作用下，高能态的原子会向低能态跃迁，同时发射出能量 相同 的光子，这被称为受激辐射

16、跃迁。受激辐射跨迁产生的光子的 频率 、传播方向及偏振化方向均与产生这种跃迁的诱导光子 相同 。(激光技术)4.16要确认从激光器输出的辐射是不是激光，可以从激光具有很好的单色性、 方向 性和 相干 性着手做实验。（激光技术）4.17原子没有受到 外来 感应场的作用而跃迁回低能态，并同时发出光辐射的过程称为 自发辐射 跃迁。(激光技术)4.18当前研究中的受控热核反映有两种主导方式，即 磁 约束方式和 惯性 约束方式。(原子能及其利用)4.19 电阻 突然消失的温度被称为超导临界温度。(超导电性)4.20在锡单晶球超导体实验中发现，在小磁场中把金属冷却进入超导态时，超导体内的 磁感应 线似乎一

17、下子被排斥出去，保持体内磁感应强度等于 零 ，超导体的这一性质被称为迈斯纳效应。(超导电性)4.21温度为T(T0时，电流为顺时针方向；当4C+D0时，电流为逆时针方向。2.6已知通过一线圈的磁场通量随时间变化的规律为=6t2+7t1。试问当t20s时，线圈中的磁感应电动势为多少？解：由法拉弟电磁感应定律有：大小为： 当t=2.0s时，=12t+7=122+7=31(V)2.7一半径为R长螺线管，其内部空间的感应强度是均匀的，并以的规律变化，试求螺线管的某一横截面内，半径为r（rR）的圆周上的感应电动势。解：由法拉弟电磁感应定律,半径为r(rR)的圆周上的感应电动势的大小为：3.1用有两个波长

18、成分的光束做杨氏干涉实验，其中一种波长为，已知双缝间矩为0.600mm ，观察屏与缝之间的距离为1.20m，屏上1的第6级明纹中心与未知波长的光的第5级明纹中心重合，求： (1)屏上1的第3级明纹中心的位置。(2)未知光的波长。 解：(1)由杨氏双缝实验明纹中心条件公式dsin=k(k=0,1,2)可得：(2)又dsin=k(k=0,1,2)可得：dsin=61=5 =6/5 1=660（nm）3.2在杨氏双缝实验中，屏与双缝间的距离D=1m，用钠光灯作单色光源()，如肉眼仅能分辨两条纹的间距为0.15nm，现用肉眼观察干涉条纹，问双缝的最大间距是多少？解： 3.3在玻璃(n=1.5)上镀n=

19、2.0 的单层膜。以波长为500nm的单色光垂直入射。膜层至少要镀多厚时反射光最强？膜层至少镀多厚时反射光最弱？解：因光波从光疏媒质射向光密媒质时，反射光在入射点有相位突变。因此在镀膜的上表面处，两束光波的光程差为： (1)当光程差满足关系式= k(k=1,2)时，出现反射光的相长干涉，即反射光最强。当k=1时，得最小厚度，即(2) 当光程差满足关系式= （2k+1）/2 (k=1,2)时，出现反射光的相消干涉，即反射光最弱。当k=1时，得最小厚度，3.4复色光入射到光栅上，若其中一光波的第三级主极大和=690nm的红光的第二级主极刚好重合，且衍射角均为300。求：(1)未知波长为多少？ (2

20、)光栅常数d是多少？ 解：(1)根据光栅公式 dsin=k(k=0, 1, 2) 由题意得： dsin30=3 dsin30=2 3=2 =3/2=(32) 690=460(nm) (2)由式得：d=2/sin30 =26900.5=2760(nm)=2.76(m)3.5一透镜的折射率nG1.60，为使垂直入射的波长500nm的光尽可能少反射，在透镜表面镀了一层折射率为nF1.38的透明薄膜，求镀膜的最小厚度。解：设镀膜厚度为t,在本题中，从空气到镀膜和从镀膜到玻璃，折射率的数值都增大。因此入射光在镀膜的上下表面的反射光均有相位突变，两束光垂直反射到空气时的光程差为：=2nt 依题意，反射光相

21、消干涉的条件：=2nt=（2k+1）/2 (k=0，1,2) t=(/4n)（2k+1） 当k=0时，厚度最小 t=(/4n)（2k+1）=/4n=500/41.38 =90.583.6波长为680.3nm的平行光垂直照射到12cm长的两块玻璃片上，两玻璃片的一边相互接触，另一边被厚度0.048mm的纸片隔开。试问在这12cm内呈现多少条明条纹。解：由于角很小，故入射光、折射光、反射光几乎在一条直线上。空气劈尖的夹角=d/l相邻明级或暗级条纹间的距离为：玻璃板上明级条数为：考虑到第一级明纹与劈尖的间距不等于明级间的距离，故需验证。根据相长干涉的条件 k取141得：t=0.04779(mm) k

22、取142得：t=0.04813(mm) 12cm内明条纹为141条。3.7以波长为589.3nm的纳黄光垂直射到光栅上，测得第二级谱线的偏角为2808，。试求此波长的谱线最多能观察到第几级？（）解：根据光栅公式 dsin=k(k=0, 1, 2) 由题意得：d= k/sin根据正弦函数的有界性可知，k的最大值由 级数取整数，所以能观察到=589.3nm的第四级谱线。3.8波长为589.3nm的钠光垂直入射到平面光栅上，测得第二级谱线的偏角为2808。用另一未知波长的单色光入射时，它的第一级谱线的偏角是13o32。求未知波长。（sin28o8=0.4715，sin13o32=0.2340）解：设

23、已知波长为1，未知波长为2；由dsin=k(k=0, 1, 2) 并根据题意，得： dsin28 8=21 dsin13 32=2得：dsin28 8/ dsin13 32 =21/2 2= (dsin13 32/ dsin28 8)21=584.9(nm)3.9复色光入射到光栅上，若其中一光波的第三级主极大与波长为的第二级主极大重合，求此光波的波长。解：设此光波的波长为， 由dsin=k(k=0, 1, 2)根据题意得：dsin=3，dsin=2R 3=2R =2/3R =（2/3）600=400(nm) 3.10一束自然光通过偏振化方向互成600的两个偏振片，若每个偏振片吸收10%可通过的光线，求出射光强与入射光强之比。解：设入射自然光的光强为I1，出射光的光强为I0