哈工大物理期末试卷

1、哈尔滨工业大学（威海） 2013/2014 学年秋季学期期末考试 大学物理A 试题卷（A）考试形式（开、闭卷）：闭卷 答题时间：120 （分钟） 本卷面成绩占课程成绩 40% 题号一二三-1三-2三-3三-4卷 面总 分平时成绩期末总成绩分数常数：(普朗克常数h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C， 1 nm=10-9 m,1ev =1.60×10-19 J, 1 Å =10-10 m)一、得分图1一、判断题（在前面的括号里对的打号错的打×号，每题 2 分，共 10 分）（ ）1. 在如图1所示的单

2、缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a稍梢变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小平移(透镜屏幕位置不动)，则屏幕C上的中央衍射条纹将变窄，但不移动。 （ ）2. 自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为部分偏振光且折射角是30°（ ）3、按照普朗克能量子假说，频率为n 的谐振子的能量只能 ( n = 0，1，2，3)；而从量子力学得出，谐振子的能量只能为E = nhn， ( n = 0，1，2，3)（ ）4.设描述微观粒子运动的波函数为，则表示在t时刻在点(x,y,z)附近发现粒子的概率。（ ）5. 在B =1.25×10-2 T的

3、匀强磁场中，沿半径为R =1.66 cm的圆轨道运动的粒子的德布罗意波长是 （粒子的电量为2e）二、得分二、选择题 （每题 2 分，共 30 分, 答案必须写在下表中）小题123456789101112131415答案图21. 如图2所示，在双缝干涉实验中SS1SS2，用波长为l的单色光照射双缝S1和S2，通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹已知P点处为第三级明条纹若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n为 (A) 1.25 (B) 1.33 (C) 1.23 (D) 1.50 2. 用l600 nm的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第个(不计中央暗斑)暗环对

4、应的空气膜厚度为：(A) (B) (C) (D) 3. 波长为l的平行单色光垂直地照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为n，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是：(A) (B) (C) (D) 图34. 如图3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，夹在两块平晶的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的 (A)数目减少，间距变大 (B)数目增加，间距变小(C)数目不变，间距变小 (D)数目减少，间距不变 5. 白光垂直照射在镀有厚e = 0.40 mm介质膜的玻璃板上，介质膜的折射率n= 1.50，玻璃的折射率

5、n=1.45则在可见光(390 nm760 nm)范围内，波长为多少的光在反射中增强 (A) 380nm (B) 480nm. (C) 550nm. (D) 600nm6. 在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为l的单色光垂直入射到单缝上对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分成 3个半波带，则缝宽度a等于 (A) l (B) 1.5 l (C) 2 l (D) 3 l 7. 某元素的特征光谱中含有波长分别为442 nm和663 nm的光谱线在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处的谱线的级数是(A) 2 ，3 ，4 ，5 (B) 2 ，5 ，8 ，11 (C) 2 ，4 ，6

6、 ，8 (D) 3 ，6 ，9 ，12 8. 一衍射光栅，每厘米100条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3 cm.则缺的主极大的最小级次为：(A) 1 (B) 2 (C) 4. (D) 5.9. 汽车两盏前灯相距l，与观察者相距S = 10 km夜间人眼瞳孔直径d = 5.0 mm人眼敏感波长为l = 550 nm，若只考虑人眼的圆孔衍射，则人眼可分辨出汽车两前灯的最小间距l 为： (A) 1.25m (B) 2m (C) 1.34m. (D) 1.68m.10. 三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°

7、;强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为 (A) I0 / 4 (B) 3 I0 / 8 (C) 3I0 / 32 (D) I0 / 16 11.铝的逸出功是4.2eV，今用波长为200nm的光照射铝表面，则光电子的最大动能为： (A) 1.0 eV(B) 2.0 eV (C) 3 eV (D) 4eV12. 入射的X射线光子的能量为 0.60 MeV，被自由电子散射后波长变化了20%则反冲电子的动能为： (A) 0.2 MeV (B) 0.10 MeV (C) 0.30 MeV 0 (D) 0.15 MeV 13. 令(称为电子的

8、康普顿波长，其中为电子静止质量，c为真空中光速，h为普朗克常量)当电子的动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长为：(A) (B) (C) (D) 14. 波长l =5000 Å的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量Dl =10-3 Å，则利用不确定关系式可得光子的x坐标的不确定量至少为 (A) 25 cm (B) 50 cm (C) 250 cm (D) 500 cm 15. 一矩形势垒如图所示，设U0和d都不很大在区中向右运动的能量为E 的微观粒子，(A) 如果E < U0，都将受到x = 0处势垒壁的反射，不可能进入区 (B)如果E > U0，可全部穿透

9、势垒进入区图4(C) 如果E < U0，都不可能穿透势垒进入区 (D) 如果E<U0，有一定概率穿透势垒进入区 三、总分三、计算题（共四道题，每题15分，共60分）三-1、得分图5 三-1如图5所示，用波长为l= 632.8 nm (1 nm = 10-9 m)的单色点光源S照射厚度为e = 1.00×10-5 m、折射率为n2 = 1.50、半径为R = 10.0 cm的圆形薄膜F，点光源S与薄膜F的垂直距离为d = 10.0 cm，薄膜放在空气（折射率n1 = 1.00）中，观察透射光的等倾干涉条纹（注：亮斑和亮环都是亮纹） 求（1）接收屏上中央亮纹的级次？（2）接收

10、屏上能看到的最外边亮纹的级次？（3）最多能看到哪几级亮纹？三-2、得分三-2 以波长400 nm760 nm (1 nm10-9 m)的白光垂直照射光栅时。证明（1）第一级光谱与第二级光谱是否重叠？（2）第二级和第三级是否发生重叠？（3）上述光谱若有重叠，求重叠的波长范围？三-3、得分三-3 用方解石切割成一个正三角形棱镜.光轴垂直与棱镜的正三角形截面,如图6所示.自然光以入射角i入射时,e光在棱镜内的折射线与棱镜底边平行.(o光的主折射率，e光的主折射率)(1)在图中画出e光的光矢量振动方向。图6（2）求入射角i,（3）求o光在AB面内的折射角（4）求o光在晶体内入射到AC面上的入射角（5）求o光经过AC面折射后的折射角（6）画出o光的传播方向和光矢量振动方向.三-4、得分三-4一个氧分子被封闭在一个盒子内.按一维无限深方势阱计算,并设势阱宽度为a，该氧分子的基态能量是.求(1 ) 当氧分子的能量等于T=300K时的平均热运动能量3kT/2时,相应