大学物理-上海第二工业大学

1、上海第二工业大学（试卷编号：）2010 2011 学年第二学期期末考试大学物理 I试卷 A 标答姓名：学号：班级：成绩：（本试卷共5 页，请先查看试卷有无缺页，然后答题。考试时间90 分钟）一、填充题（共 15 小空，每空3 分，共 45 分）一质点沿直线运动， 其坐标与时间-t皆为常数）。xt 有如下关系： x=Ae（ A.1则任意时刻 t 质点的加速度 a=。（2 Ae-t）2一质点沿半径为 R 1.0m 的圆周作逆时针方向的圆周运动， 质点在 0 t 这段时间内所经过的路程为 stt 2 式中 S 以 m 计， t 以 s 计，则 t=2s 时，质点的法向加速度大小 an =m / s2

2、 ，切向加速度大小 a =m / s2 。( 252 ,2 m / s2 )3. 质量为 0.10kg 的质点，由静止开始沿曲线 r5 t 3 itj （SI）运动，则在t=062到 t=2s 时间内，作用在该质点上的合外力所作的功为。(5J)4如图所示，质量为 m 的匀质细杆长为 l , 则转到 角时的角加速度，角速度。( 3g sin ,3g(1 cos ) )2ll一弹簧振子作简谐振动，振幅为 A，周期为 T，其运动方程用余弦函数表示，若 t0 时：振子在平衡位置且向正方向运动，则初相为。或 3226质量为 m 的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T，当它作振幅为 A 的自由

3、简谐振动时，其振动能量为E _ 。大学物理 1 期末试卷第1 页共 5 页( E 2 2mA2 / T 2 )1 和 s2 相距 /4(为波长 ),/47. 如右图所示，两相干波源 ss1 的位相比 s2 的位相超前/2 ,在 s1、 s2 的连线上 , s1PS1S2外侧各点 (例如 P 点) 两波引起的两谐振动的相位差是 _( 或)工程技术中常用上面的标准工件和下面的待测工件组成劈尖装置来检测待测工件表面的平整度。当波长为的单色光垂直入射时 , 观察到的干涉条纹如下图所示则可知下面待测工件表面的缺陷是凸起还是凹下？答：(凹下)9.如图所示，在双缝干涉实验中 SS1 SS2，用波长为的光照射

4、双缝 S1 和 S2，通过空气后在屏幕 E 上形成干涉条纹已知 P 点处为第二级明条纹若将整个装置 S 放于某种透明液体中， P 点为第三级明条纹，则该液体的折射率 n_。(1.50)10. 波长为的单色光垂直入射在缝宽a4的单缝。S1PS2E上，对应于衍射角30 o，单缝处的波面可划分为个半波带。(4)在空气中有一劈尖形透明物 ,劈尖角 =1.010-4 弧度 ,在波长 =7000? 的单色光垂直照射下 ,测得两相邻干涉条纹间距 l=0.25cm,此透明材料的折射率 n=_。1.412.自然光以 60o的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则可知折射角为。( 30

5、0或)613.一束光是偏振光和自然光的混合光，当它们通过一偏振片后，发现透射光强度依赖于偏振片的偏振化的取向可变化6 倍。求入射光中这两个成分的强度之比I1/I2。(2:5)大学物理 1 期末试卷第2 页共 5 页二、计算题（共5 题，每题 11 分，共 55 分）一质量为 10g 的物体作简谐振动，其振幅为 0.24m ，周期为 4.0s ，当 t 0 时，位移为 0.24m ，求：1）物体的运动方程；（ 4 分）2） t 0.5s 时，物体的位置、速度和所受回复力； （3 分）3）物体运动到何处其动能和势能相等？（ 4 分）解：（ 1）设运动方程为： xA cost(1分)22rads 1

6、(1分 )T0.240.24cos0(1分)x0.24cost(1分)2(2)x0.24cos(0.5)0.17(1分)2mvA sin( t)20.24 sin a(0.5)0.27(m / s)(1分 )2Fkxm2 x4.210 3N（或：Fma4.210 3N），(1 分)（ 3） E p1 kx21 E1 kA2（2 分）224x2 A（1 分）20.17(m)（1 分）2有一平面简谐波沿 ox 轴正方向传播，已知振幅 A1.0m，周期 T2.0s ，波长2.0m ，在 t 0 时，坐标原点处的质点位于平衡位置沿 oy 轴的正方向运动，求：（ 1）波动方程；（ 7 分）2） t 1.

7、0s 时各质点的位移分布；（ 2 分）3） x 0.5m 处质点的振动规律。（2 分）解：（ 1）设波动方程为：y A cos txt x分 )或 y Acos 2(2uT大学物理 1 期末试卷第3 页共 5 页21(m / s)(2分 )(rad / s) uTT由旋转矢量法得2(2分 )所以：y 1.0 cos t x或tx)y 1.0cos2 (2.022.02(1 分)（ 2）y1.0cos()(2分)2x（ 3） y1.0cos( t)(2分)3.在很大区域的水面上覆盖着一层油膜，油的折射率 n1=1.2，水的折射率 n2=1.33。如从油膜上竖直向下看，可看到反射最强的光仅是波长为

8、的光，如从1=450nm水下竖直向上看，可看到透射最强的光仅是波长为2的光。求该油膜的=600nm厚度。解: 由 n1 n2 n3（1 分）根据反射光干涉加强的条件，有：反 2ne k1 1 -（2 分）由能量互补，从膜的下面看到的透射光干涉加强的条件为：2ne(2 k21) 2/ 2 -（2 分）因油膜厚度相等， k1 1(2k21)2 / 2 k1 4502k2 1 600- （2 分）2k1 2; k2 1 -（2分）油膜厚度为： e 375nm -（ 2分）波长为 700nm 的平行红光垂直照射在一单缝上， 缝后置一透镜，焦距为 0.70m，在透镜的焦距处放置一屏，若屏上呈现的中央明条

9、纹的宽度为 2mm，求：（ 1）该缝的宽度是多少 ?（5 分）（ 2）同侧的第一级暗纹与第三级暗纹间的距离为多少？（ 6 分）解：大学物理 1 期末试卷第4 页共 5 页（ 1）中央明条纹的线宽度为： x 2 x12 f-(3 分)aa2 f20.770010 94.910 4(m)-(2 分)x210 3（ 2）x33f-(2 分 )ax1f-(2 分 )axx3x12 f20.770010 9210 3( m) -(2 分)a4.910 45. 有一个每厘米刻有 5000 条狭缝的衍射光栅，并在光栅后面用焦距为2 米的透镜把光线汇聚在屏上。则：1）若用平行的白光垂直入射在该光栅上， 则波长为 1 440 nm的第 3 级光谱线将与多少波长的光的第 2 级光谱线重叠？（ 5 分）（ 2）用该光栅观测钠光谱线(解：（ 1） disn