武汉理工大学大学物理-期末考试试题集

2004年大学物理考试试题

一.填空题（每小题3分，共39分）：

1.一理想气体，当气体分子平均速率提高到原来的3倍时，气体的温度将提高到原来的

倍。

2.已知两谐振动的振动方程分别为$=2cos（5r+:乃）,Jr?=2cos（5f-£）则x=X]+%的振幅

为o

A

3.一弹簧振子的质量为m,劲度系数为k,振幅为A,则当x=△时，Ep=,

Ek=;当》=，Ep=Ek。

4.一平面波的波动方程为y=0.02cos万⑷-4x）（S/）,则波的频率为,波长为,

波速为o

5.用波长为4的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得第1和第4暗环半径之差为〃，而用未

知波长单色光垂直照射牛顿环装置时，测得第1和第4暗环半径之差为d,则未知入射光的

波长为一。

6.如果单缝衍射的第一级明纹发生在衍射角。=30°的方向上，所用单色光的波长4=500〃〃?，

则单缝宽度为o

7.一束自然光从空气入射到折射率为百的介质表面上。若反射光是完全偏振光，则入射光

的入射角为，折射光的折射角为。

8.一束自然光和线偏振光的混合光束垂直照射偏振片。当转动偏振片时，测得透射光强的最大

值是最小值的5倍。则入射光中线偏振光和自然光的光强之比为o

9.万介子的固有寿命为2.6x10-85,在高能加速器中获得了0.75C的速度（相对实验室），则

在实验室测得万介子走过的距离为（光速取3.0xl（）8，”-sT）。

10.一物体的总能量是它静止能量的K倍，则其运动速度为光速的倍

11.一绝对黑体在刀=1450K时，单色辐出度的峰值所对应的波长4=2/仙，当温度降低到

■=976K时，单色辐出度的峰值所对应的波长4=,两种温度下辐出度之比

M,-.M2=O

12.波长为Inm的X射线，其光子的能量为，动量为(普朗克常数

取6.63x10、",光速取3.0x108〃?.s")。

13.质量为〃?的粒子处于宽度为4的一维无限深势阱中，其状态波函数为

则概率密度为，在》=找到粒子的概率最大。

二.选择题(每小题3分，共12分)：

1.某气体的速率分布函数为/(丫)，且j："(v)dn=[.f(v)dv,则%表示°

(A)最概然速率；(B)平均速率；

(C)方均根速率；(D)速率大于或小于%的分子各占一半

2.若两种理想气体的温度相等，则其能量关系为。

(A)分子的平均总能量必然相等；(B)分子的平均动能必然相等；

(C)分子的平均平动动能必然相等；(D)内能必然相等

3.在介质中传播一平面波，沿着波的传播方向观察相距为34m的两点A,Bo发现B点相

位较A点落后2”。已知振源的频率为10Hz,则波速为。

(A)340m-s-';(B)3400m-S-';

(C)34m-s-1;(D)3.4m-s-1

4.用频率为1的紫外光照射某金属，测得光电子的动能为七，则该金属的截止频率

为。

(A)叱+石大/”;(8)v—EkZ

(O欧+hEk;(D)叱-hEk

三.计算题(第1、2、3、4题各10分，第5题9分，共49分):

1.弹簧振子按％=2cos(2万f+万)(S/)作谐振动，求：

(1)振动周期、振幅、初相；

(2)速度、加速度的最大值；

(3)振子由〃处运动至石〃?处所须的最短时间。

2.两相干波源A、B,相距20加，其振幅均为2〃J频率为100"z,相位差为乃，两波在同一

介质中的传播速度为800加5二求

(1)A,B连线上A,B之间因干涉而静止的各点的位置；

(2)A,B连线上B外侧各点合成波的振幅。

3.白光垂直照射到空气中厚度为380〃加、折射率为1.33的肥皂薄膜上，求

⑴反射光干涉极大的波长；

(2)透射光干涉极大的波长。

2005年大学物理考试试题

一、选择题（每题3分）

1、图示为一平面简谐波在，时刻的波形曲线，若此时A点处媒质质元的振动动能在增大，则

]

(A)A点处质元的弹性势能减小。

(B)波沿X轴负方向传播。

(C)B点处质元的振动动能减小。

(D)各点的波的能量都不随时间变化O

2、水蒸气分解为同温度的氧气和氢气，其内能增加了百分之几？（按刚性分子考虑）[]

(A)66.7%(B)50%(C)25%(D)0

3、图中画出了两条理想气体分子的速率分布曲线。则

[]

(A)力是分子的最大速率。

(B)曲线②的分子平均速率小于曲线①的分子平均

速率。

(C)如果温度相同，则曲线①、②分别是氧气和氢

气的

分子速率分布曲线。

（D）在最概然速率以土色（八丫很小）区间内,

A7V△N

4、如图所示，波长为人的平行单色光垂直入射在折射率

为〃2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发8v生干涉，若

薄膜厚度为e,而且则两束反射光在冏2相遇点的

位相差为[]

(A)4^n2e/A(B)27m2e/A

（C）4^n2e/A+n（D）27m2e/A,-n

5、用单色光垂直照射在牛顿环装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可

以观察到环状干涉条纹

（A）向中心收缩（B）向外扩张（C）向右平移（D）静止不动

6、在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为九的单色光垂直入射到单缝上，对应衍射角为30°的

方向上，若单缝处波阵面可分成3个半波带，则缝宽。为[]

（A）X（B）1.5k（C）2入（D）3九

7、在康普顿散射实验中，如果反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电子获得的能量是

其静止能量的[]

（A）2倍（B）1.5倍（C）0.5倍（D）0.25倍

8、要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提

供的能量是[]

（A）13.6eV（B）3.4eV（C）10.2eV（D）1.5eV

9、在光电效应实验中，饱和光电流的大小取决于

[]

（A）入射光的波长（B）光电管两极间的电势差（C）入射光的强度（D）金属的

逸出功

10、若a粒子（电荷量为2e）在磁感应强度为B的匀强磁场中沿半径为R的圆形轨道运动，

则粒子的德布罗意波长为

[1

hh11

（A）2eRB（g）eRB（c）2eRBh（D）eRBh

二、填空题（每题3分）

1、一质点同时参与三个简谐振动，其合振动振幅为零，已知其中两简谐振动的运动方程分别

为：

jr5

x,=4X10-2COS（10M■—）X,=3xl0-2cos（10r——万）

6m；-6m,则另一简谐振动的运动方程

为。

y=2Acos2%—cos"x=—

2、一驻波表达式为‘几，则2处质点的振动表达式为

该质点的振动速度表达式为

3、有一个电子管，其真空度（即电子管内气体压强）为lOxlO'mmHg,则27℃时管内单位

体积的分子为数为0

（玻耳兹曼常量卜=1.38x1023J-K1,latm=1.013x105Pa=760mmHg）

4、在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距,若使

单色光波长减小，则干涉条纹间距o（填增大、减小或不变）

5、一束自然光以60°角从真空入射到某介质表面，发现反射光是线偏振光，折射光的折射角

为；介质的折射率为。

6、一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成45°角。已知通过此两偏振

片后的光强为I,则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为o

.、13m

（P\X）=——cos----

）

7、已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为Ja2a（一。<x<a则

5

x--a

粒子在6处出现的概率密度为。

三、计算题(第5题9分，其余每题10分)

x=6xICT?cos(^?--)/??

1、一质点作简谐振动，其振动方程为34

(1)当x值为多大时，系统的势能为总能量的一半？

(2)质点从平衡位置移动到此位置所需的最短时间为多少？

2、右图为一平面简谐波在r=0.5s时的波形，已知该波沿x轴正方向传播，此时P点振动速度

■=4./s,求波动方程。

3、空气中有一劈尖，折射率n=L4,劈尖角0=10&ad,在某

单色光垂直照射下，测得两相邻明纹中心之间的距离为0.25cm,求：

(1)入射光的波长；(2)若劈尖长3.5cm,那么总共可出现多少条明条纹?

4、入=0.5pn的单色光垂直入射到光栅上，测得第三级主极大的衍射角为30。，且第一个缺级

出现在第4级主极大处。求：(1)光栅常数d；(2)透光缝宽度a；(3)对上述a、d屏幕上

可能出现的谱线数目是多少？

2006年大学物理考试试题

一.(39分)填空题：

1.用总分子数N、气体分子速率u和速率分布函数/(»表示下列各量：

(1)速率大于%的分子数=;

(2)速率大于%的那些分子速率之和=；

(3)多次观察某一分子的速率，发现其速度大于%的概率=o

2.室温下1mol双原子分子理想气体的压强为p、体积为匕则此气体分子的平均动能

为，内能为O

ox2=4x102cosQ0/+工)

3.已知两简谐振动的运动方程项=3、10%0§(10f+；4),4,则合振

动网+%的振幅为；如另有第三个简谐振动X3=7xl(T2cos(10r+a),则。

为,使合振动玉十工的振幅为最大。

4.一质点作谐振动，其振动方程为x=Acos(&+°),当兀=时，系统的势能等于总能量

的一半。

5.两相干波源A、B,相距20加，其振幅均为2cm,频率为100Hz,相位差为°。两波在

同一介质中的传播速度为800m<7,则A,B连线上B外侧各点合成波的振幅为。

4.一质点作谐振动，其振动方程为x=Acos(W+°),当》=时，系统的势能等于

总能量的一半。

5.两相干波源A、B,相距20加，其振幅均为2cm,频率为100”z,相位差为0。两波在

同一介质中的传播速度为800则A,B连线上B外侧各点合成波的振幅为。

6.双缝间距为2mm,双缝与幕相距300cm。用波长为6000A的光照射时，则幕上干涉条纹

的相邻两条纹距离为o

7.用波长为4的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得第1和第4暗环半径之差为R而用未

知单色光垂直照射时，测得第1和第4暗环半径之差为“，则未知单色光的波长

为o

8.用迈克耳孙干涉仪测微小的位移。若入射光波波长为力,当动臂反射镜移动时，干涉条纹

移动了N条，则反射镜移动的距离为o

9.光强为/的偏振光以起偏角.从空气入射到一介质表面上，偏振光光振动平行于入射面。

则介质的折射率为,反射光的光强为o

10.从太阳光谱的实验观测中，测得单色辐出度峰值所对应的波长为4"二483〃“，则由此估

算的太阳表面的温度约为K,辐出度约为W-m-2(人=2.898x10"”3

&24

o-^5.67lxlO-Wm-K-)o

11.波长为'。的光子射到静止质量为阳。的自由电子上，测得反冲电子的速度为660c,则入

射光子动量为、能量为,散射光子的波长为。

[0(XYO)

〃(%)=\

12.一维运动的粒子处在〔AM"(尤20)描写的状态，其中4是正常数。则在x=

找到粒子的概率最大。

Un，

E“=~~

13.质量为〃，的粒子处于宽度为。的一维无限深势阱中，其能级为2而

若粒子从〃=2的激发态跃迁到〃=1的基态，辐射电磁波。则电磁波的频率、波长分别

为、0

二.(12分)选择题：

1.一瓶氨气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它

们o

(A)温度相同、压强相同；(B)温度、压强都不相同；

(C)温度相同、压强不相同；(D)温度不相同、压强相同

2.光学仪器的孔径为D,所用光源的波长为入，提高光学仪器分辨本领的途径是。

(A)增大D,或减小入；(B)增大X,或减小D；

(C)同时增大D和入；(D)同时减小D和入

3.三个偏振片儿鸟与尸3堆叠在一起，打与P3的偏振化方向相互垂直，尸2与4的偏振化方

向间的夹角为3。°。强度为/。的自然光垂直入射于偏振片打,并依次透过偏振片6,舄与鸟，

若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为o

(A)/0/4;(5)3/。/8;(C)3/o/32;(P)/O/16

4.关于不确定关系故“q2〃有以下几种理解：

(A)不确定关系仅适用于电子，不适用于其它粒子；

(B)粒子的动量不可能确定；

(C)粒子的坐标不可能确定；

(D)粒子的动量和坐标不可能同时确定

其中正确的是o

三.(10分)一倔强系数A=4N®T、质量机=°/版的弹簧振子沿x轴作谐振动，初位移

%=8x10*机及初速度%=740x10-/77/^求振动方程。

y=10x10-2cos4r(Z+—)

四.(10分)平面简揩波的表达式为1。/求:

(1)波传播方向；

(2)波的频率，周期，波长，波速；

(3)介质元振动的最大速度，最大加速度。

五.（10分）白光垂直照射到空气中厚度为380〃相、折射率为1.33的肥皂薄膜上，试分别求

出反射光干涉极大的波长和透射光干涉极大的波长。

六.（10分）一衍射光栅，光栅常数为600x10，〃。每条透光逢宽为3.00x10-6机，透镜焦距

为1加。现以4=450〃帆的单色光垂直照射光栅，求：

（1）单缝衍射中央明纹的宽度；

（2）在单缝衍射中央包线内有多少条明纹。

2007年大学物理考试试题

一.（39分）填空题：

1.用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数/G）表示下列各量:

(1)速率大于功的分子数=;

(2)速率大于％的那些分子速率之和=；

(3)多次观察某一分子的速率，发现其速度大于％的概率=o2.室温下

1mol双原子分子理想气体的压强为p、体积为V,则此气体分子的平均动能为,

内能为____________。

-2

3.已知两简谐振动的运动方程尤］=3xl()-2cosQOf+q；r),x2=4xlOcos0Or+-^),则合

振动阳+々的振幅为；如另有第三个简谐振动与=7xlO<cos(K)r+a),则a

为,使合振动网+x3的振幅为最大。

4.一质点作谐振动，其振动方程为x=Acos(a+°),当尤=时，系统的势能等于

总能量的一半。

5.两相干波源A、B,相距20m,其振幅均为2CHI,频率为100HZ,相位差为0。两波在

同一介质中的传播速度为800则A,B连线上B外侧各点合成波的振幅为。

6.双缝间距为2mm,双缝与幕相距300cm。用波长为6000A的光照射时，则幕上干涉条纹

的相邻两条纹距离为o

7.用波长为4的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得第1和第4暗环半径之差为R而用未

知单色光垂直照射时，测得第1和第4暗环半径之差为4,则未知单色光的波长

为。

8.用迈克耳孙干涉仪测微小的位移。若入射光波波长为人，当动臂反射镜移动时，干涉条纹

移动了N条，则反射镜移动的距离为o

9.光强为/的偏振光以起偏角)从空气入射到一介质表面上，偏振光光振动平行于入射面。

则介质的折射率为，反射光的光强为。

10.从太阳光谱的实验观测中，测得单色辐出度峰值所对应的波长为(二483〃机，则由此估

算的太阳表面的温度约为K,辐出度约为W-m-2(8=2.898x10-3"%,

cr=5.67lxKT'

11.波长为“。的光子射到静止质量为的自由电子上，测得反冲电子的速度为S60%则入

射光子动量为、能量为，散射光子的波长为o

0(XY0)

〃(幻=<_忒

12.一维运动的粒子处在切.“(xN0)描写的状态，其中4是正常数。则在x=

找到粒子的概率最大。

7i2h2n2

E=---j-，

13.质量为加的粒子处于宽度为。的一维无限深势阱中，其能级为n2,m2

若粒子从〃=2的激发态跃迁到〃=1的基态，辐射电磁波。则电磁波的频率、波长分别

为、。

二.(12分)选择题：

1.一瓶氧气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它

们o

(A)温度相同、压强相同；(B)温度、压强都不相同；

(C)温度相同、压强不相同；(D)温度不相同、压强相同

2.光学仪器的孔径为D,所用光源的波长为入，提高光学仪器分辨本领的途径是。

(A)增大D,或减小入；(B)增大X,或减小D；

(C)同时增大D和入；(D)同时减小D和入

3.三个偏振片儿鸟与尸3堆叠在一起，打与P3的偏振化方向相互垂直，尸2与4的偏振化方

向间的夹角为3。°。强度为/。的自然光垂直入射于偏振片打,并依次透过偏振片6,舄与鸟，

若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为o

(A)Z0/4;⑻3/。/8;(C)3/o/32;(D)/0/16

4.关于不确定关系故“q2〃有以下几种理解：

(A)不确定关系仅适用于电子，不适用于其它粒子；

(B)粒子的动量不可能确定；

(C)粒子的坐标不可能确定；

(D)粒子的动量和坐标不可能同时确定

其中正确的是o

三.(10分)一倔强系数A=4N•利t、质量机=°/版的弹簧振子沿x轴作谐振动，初位移

%=8x102机及初速度％=740x10-m/sf求振动方程。

四.（10分）平面简揩波的表达式为

y=10x10-2cos4r（r+—）

1°m

求：（1）波传播方向；

（2）波的频率，周期，波长，波速；

（3）介质元振动的最大速度，最大加速度。

五.（10分）白光垂直照射到空气中厚度为380〃加、折射率为1.33的肥皂薄膜上，试分别求

出反射光干涉极大的波长和透射光干涉极大的波长。

六.（10分）一衍射光栅，光栅常数为6.00x10^〃?。每条透光逢宽为3.00x10，〃，透镜焦距

为1m。现以4=450"i的单色光垂直照射光栅，求:

（1）单缝衍射中央明纹的宽度；

（2）在单缝衍射中央包线内有多少条明纹。

2008年大学物理考试试题

（42分）填空题：

1.设N个粒子的速率分布服从的规律为

dN-dv（v<v<2v）

--二〈%00

N

o（"%,v>2v0）

则粒子的平均速率0=，粒子的方均根速率#=

2.1mol双原子分子理想气体的分子数密度为〃，气体分子的平均平动动能为£,则此气体

温度为,压强为，内能为0

3.已知谐振动X]=6cos（100+0.75^mm、/=6Gcos（100加+0.25%）mm、

当=6cos（100加+1.75i）mm,则合振动玉+/的振幅为、合振动玉+马的振幅

为。

4.一弹簧振子质量为0.01&g,按x=2xKF?cos（100f+万）（S/）作谐振动，则系统的总能量

为:当犬=时，系统的势能等于系统的动能。

5.两相干波源§2,相距一个波长，振幅均为A,相位差为〃，则在52延长线上合成

波的振幅为,中垂线上合成波的振幅为o

6.在双缝干涉实验中，双缝分别被折射率为〃1,〃2的透明薄膜遮盖，二者的厚度均为e。波长

为4的平行单色光垂直照射到双缝上，则在屏中央处，两束相干光的相位差为O

7.在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为3.00m,当用某种单色光照射，测得第A个暗

环半径为4.24mm,第4+10个暗环半径为6.00mm。则所用单色光的波长为。

8.在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长人和600〃〃?，并垂直入射于单缝上。

假如波长为人的第3级明纹与波长为600〃〃7的第2级明纹相重合，则,对应4的

第3级明纹、单缝恰好能分成个半波带。

9.偏振光光振动平行于入射面，从空气入射到折射率为"的介质表面上，观测到反射光的光

强为0,则偏振光的入射角为o

10.在黑体辐射实验中，测得单色辐出度峰值所对应的波长为则与波长4"相应的光子

动量为、能量为，黑体辐出度为o

11.频率为"。的光子射到静止质量为血。的自由电子上，测得反冲电子的速度为S60%则反

冲电子的波长为,散射光子的频率为o

12.波长4=500〃"?的光沿x方向传播，若光的波长的不确定量△4=10-4〃相，则光子坐标》的

不确定量©至少为。（不确定关系以八2之人）

13.最高能级为4的大量氢原子，可以发射条谱线，其中波长最短的谱线是体系从

〃=的能级跃迁到〃=的能级所发射。

14.质量为加的粒子处于宽度为。的一维无限深势阱中，其状态波函数为

则粒子概率密度分布函数为,在》=处找到粒子的概率最大，在阱中找到

粒子的概率为。

二.(9分)选择题：

1.水蒸气分解为同温度的氧气和氢气，其内能增加。

(A)66.7%；(B)50%；(C)25%；(D)0

2.在迈克耳孙干涉仪实验中，当动臂反射镜移动距离为d时，干涉条纹移动了N条，则入射

光波长为o

2dd

(A)N；(B)N；(C)2Nd；(D)Nd

3.自然光入射到两个叠在一起的偏振片上，若透射光强度为入射光强度的五分之一，则

两偏振片偏振化方向之间的夹角为o

22

(A)arccos(B)arccos(C)arcsin;(£))arcsin

三.(10分)一倔强系数为左、质量为例的弹簧振子沿X轴作振幅为A的谐振动，在起始时刻

4

质点的位移为昼且向x轴的正方向运动，求:

(1)振动方程;

X-一

(2)振子由平衡位置运动至2处所须的最短时间。

四.(10分)一平面简谐波在密度为夕的介质中传播，其波动方程为

y=Acos(Br+Cx)

其中A8,C为正常数，求：

（1）波的频率，波长，波速；

（2）介质元振动的最大速度，最大势能密度。

五.（10分）在棱镜（”3=1.52）表面涂一层增透膜（“2=1.30）,如使此增透膜适用于550切”

波长的光，求膜的最小厚度，并讨论此增透膜能否对其它波长的可见光反射加强。

六.（10分）用波长为640〃w的平行单色光照射每厘米有5000条透光缝、每条透光缝宽为

42x10$°机的衍射光栅。

（1）若入射光垂直入射，求观察到光栅光谱线的全部数目；

（2）若入射光与光栅平面法线方向呈30°入射，求观察到光栅光谱线的最高级次。

2009年大学物理考试试题

一、选择题(单项选择，每题3分，共21分)

1、一瓶氧气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，且都处于平衡状态，则它们

()

(A)温度相同、压强相同。

(B)温度、压强都不相同。

(C)温度相同，但氨气的压强小于氮气的压强。

(D)温度相同，但氢气的压强大于氮气的压强。

2、两瓶摩尔质量不同的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的

气体分子数〃，单位体积的气体分子的总平动动能(々/V),单位体积的气体质量0,分别

有如下关系：()

(A)〃不同，(々“)不同，「不同。

(B)〃不同，(“*")不同，。相同。

(C)〃相同，(纥/V)不同，。不同。

(D)〃相同，(旦“)相同，。不同。

3、图示为一平面谐波在f时刻的波形曲线，若此时A点处媒质质元的振动动能在增大，则:

()

(A)4点处质元的弹性势能减小。(B)波沿》轴负方向传播。

(C)B点处质元的振动动能减小。(D)各点的波的能量都不随时间变化。

4、两相干简谐波源4和$2相距％/4（4为波长）,Si的位相比52的位相落后万/2,则在4和“

的连线上，$2外侧各点两波引起的简谐振动的位相差是（）

（A）0（B）%（C）%（D）不能确定

5、波长为X的平行单色光垂直入射在折射率为〃2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发

生干涉，若薄膜厚度为e,而且%则两束反射光在相遇点的位相差为（）

（A）4加20/4

（B）/4

（C）4m2^/4+乃

（D）2加I九—71

6、两块平玻璃构成空气劈尖，用单色光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴作微小转动逐

渐增大劈尖夹角，则干涉条纹的（）

（A）间距变小，并向棱边方向平移；（B）间距变大，并向远离棱边方向平移；

（0间距不变，向棱边方向平移；（D）间距变小，并向远离棱边方向平移。

7、一束自然光入射到折射率为L732的透明介质表面上，如果反射光恰好是完全偏振光，

那么这时的折射光与反射光之间的夹角为（）

（B）%（C）万/乃/

/3/2

8、参照系S中，有两个静止质量都是加。的粒子A和B,分别以速度v沿同一直线相向运动,

相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量”。的值为（）

2

©也Ji_（y/c）2（.

（A）2j（B）2m01--D）

V）2Jl-（Wc）2

二、填空题（每题3分，共30分）

，/、dN「

1、N个粒子的系统，其速率分布函数为Ndv,（0<v<v0>C为常量），根据

归一化条件得C=。

兀

X,=6x10~2COS（5t+—）c［八一2.zU、

2、两同方向同频率谐振动：2m,々=2x10si〃5-5r）m,它们的

合振动的振幅为,初相为。

3、在迎面驶来的汽车上，两盏前灯相距120c〃"汽车离人米远的地方，眼睛恰

可分辨这两盏灯。设夜间人眼瞳孔直径为入射光波长550切”。

4、在某夫琅和费单缝衍射实验中，当用包含有两种波长4和4的平行光垂直照射到单缝上

时，对应4的第二级衍射极小与对应4的第一级衍射极大重合，则这两种波长之间的关系

5、若一电子（加。=9.11><1（）"小）的动能等于其静能，则该电子的德布罗意波长为。

6、夜间地面降温主要是由于地面的热辐射。如果晴天夜里地面温度为-5°C,按黑体辐射计

算，1川地面失去热量的速率为o"=5.67乂10-8卬.小.『）

7、一静止电子与一能量为4Qxl（）3eV的光子碰撞后，能获得的最大动能是

8、用能量为12.6eV的电子轰击处于基态的氢原子，可能产生的谱线波长分别

为、、。

'2./〃时.

-sin(---)(0<x<61)

9、粒子在一维无限深势阱中运动，其波函数为““，若粒子处

a

于〃T的状态，则在0—I区间发现粒子的概率为o

二、计算题（5题，共49分）

1、（10分）一个理想的弹簧振子，弹簧的劲度系数％=0.72N/m,振子的质量为0.02依，，=0

时，振子在d=0.05相处，初速度%=0.30,”/s,且沿ox正方向运动，求振子的振动方程。

2、（10分）一平面简谐波沿QX轴负方向传播，波长为几，。点处质点的振动规律如图示，求

（1）此波的波动方程；

（2）图中"=求P点处质点的振动方程。

3、（10分）杨氏双缝干涉装置中，在一缝上覆盖厚度为/?的

介质片一，设入射光的波长为4,若零级条纹移至原来的第4

级明条纹处，求介质片的折射率。

4、(10分)波长6。0〃〃?的单色平行光垂直入射在一光栅上，相邻的两条明条纹分别出现在

sin8=0.20与sin6=0.30处,第4级缺级,则:

(1)光栅常数有多大？

(2)光栅上透光缝的宽度有多大？

(3)在所有衍射方向上，这个光栅可能呈现的全部级数。

2010年大学物理考试试题

一、填空题（每小题3分，共21分）

1、把双缝干涉实验装置放在折射率为〃的水中，两缝间距为d,双缝到屏的距离为〃（皮＞冷,

所用单色光在真空中波长为人，则屏上干涉条纹相邻明纹之间的距离为o

2、在单缝衍射实验中，双色光含有两种波长4和乙,垂直照射单缝，若波长为4的第2

级明纹与波长为“2的第3级明纹相重合，则4/4=,对应4的第2级明纹，单缝

恰好能分成个半波带。

3、自然光入射到两个叠在一起的偏振片上，若透射光强度为入射光强度的三分之一，则两

偏振片偏振化方向之间的夹角为o

4、一束自然光从空气入射到一平板玻璃上，入射角为56.5°,此时反射光是完全偏振光，

则玻璃的折射率为、折射光的折射角为o

5、从太阳光谱的实验观测中，测得单色辐出度峰值所对应的波长为483〃,%则由此估算的

太阳表面的温度约为K,辐出度约为W-m2=2.898x10,

（7=5.67以10-8卬.书2.长7

6、用频率为丫的紫外光照射某金属，测得光电子的动能为4,则该金属的逸出功A

为，红限频率/为O

7、X射线光子的能量为0.60MeV,在康普顿散射后，波长增加了20%,则反冲电子的动

能为。

二、选择题（每小题3分，共9分）

1、已知两简谐振动玉=3*10-2cos（K）f+o.8»），々=4xlO-2cos（H）f+o.3»）,则合振动

的振幅为o

-22-2

（A）10m;（B）3x10-2m；（Q5xl0-m;（D）7xl0m

2、某体系所发激光用作迈克耳孙干涉仪光源，实验中动臂反射镜移动距离为d时，观察到干

涉条纹移动了N条，则该体系受激辐射跃迁的能级差为（〃为普朗克常数，，为光速）。

hcNhcN2d

(B)(C)——;(D)

d~2dhcN~hcN

3、电子显微镜的孔径为D,所用电子束电子动量为P,则该显微镜的最小分辨角为(〃

为普朗克常数)。

(A)(B)(C)(D)等

DhDhDp

三、(12分)设气体体积为V,由N个质量为加的粒子组成(除碰撞外，粒子间相互作用可

忽略不计)，其速率分布服从的规律为把=AM,0<v<vmo求：(1)常数小⑵粒

N10,»v„,

子的最概然速率、平均速率、方均根速率；(3)气体的压强、内能。

四、(10分)一水平放置的简谐振子，当其从2运动到的位置处(A为振幅)需要的最

22

短时间为1.0s,现将振子竖直悬挂，由平衡位置下拉0.1租，放手计时，让其作简谐振动。己

知振子质量为5.0必、以平衡位置为坐标原点、向上为x轴正向，(1)证明振子的振动方程为

x=0.1cos(|f+%)；(2)求f=O时，振子的速度、加速度、势能、动能、总能量。

五、（13分）一平面简谐波波动方程为V=ac°s（"+产），其中d民7为正常数，在密度

--<x<0

为°的介质中传播。（1）求波的周期、波长、波速、能量密度及相对强度；（2）若在2y

区域内，还有另一平面简谐波丁=改08（夕-尹），求该区域内因干涉而静止的各点位置。

六、（10分）折射率%=L2的油滴落在%=L5的平板玻璃上，形成一上表面近似于球面的

油膜。油膜中心最高处的厚度用丸=600〃〃7单色光垂直照射油膜，问整个油膜上

可看到几个完整的暗环、几个完整的明环？

七、（10分）用波长为650切〃的平行单色光照射每厘米有4000条透光缝、每条透光缝宽为

1.25x1070〃的衍射光栅。（1）若入射光垂直入射，求观察到光栅光谱线的全部数目；（2）

若入射光与光栅平面法线方向呈30°入射，求观察到光栅光谱线的最高级次。

八、（15分）质量为加的粒子在宽度为。的一维无限深势阱中运动，其状态波函数为

Jin吧E=也兰

力(x)

aa、0<x<«,（〃=L2,3,…），能量取值为“2ma2,（1）用不确定关系

ASP'NJ估算粒子的基态能量；（2）若有处于〃=3激发态的大量粒子，自发辐射，可以

辐射几条谱线？求谱线相应的频率和波长；（3）若粒子处于基态，求概率密度、发现粒子概

2

fI4xsi•n2/（—城\）d4x=-a-

率最大的位置、在阱中找到粒子的概率及粒子坐标的平均值（积分a4）o

武汉理工大学考试试卷(A卷)

2012-2013学年1学期大学物理(A)下课程因卷

Z

我

试

卷(2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义;

装(3)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；

订

线(4)从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。

上述说法中正确的是

(A)⑴、⑵、(4)；(B)⑴、(2)、(3)；

(C)(2)、(3)、(4)；(D)(1)、(3)、(4)o

2.[]两容器中分别装有两种双原子分子理想气体，己知它们的压强相同，体积相同，它们

装

订的内能：

线(A)一定相等；(B)温度较高的，内能较多；

内

不(C)分子数较多的，内能较多(D)气体质量较大的，内能较多。

要

答

题3.[]一机械波在弹性介质中传播，当某介质质元相对其平衡位置的位移达到负方向最大

湍

，

与

不时，它的动能E(和弹性势能E,分别为：

搔

要

，

填a

写(A)与=Q与最大；(B)I(最大，E?=0；

考

生

信(C)(D)E].最大，E,最大。

息

4.[]某种金属在红光照射下有光电子逸出，若用一束强度相同的绿光代替红光，则在单位

时间内

盘(A)从金属表面逸出的光电子数增加，光电子初动能增大；

料(B)从金属表面逸出的光电子数增加，光电子初动能减小；

试

卷(C)从金属表面逸出的光电子数减少，光电子初动能增大；

装(D)从金属表面逸出的光电子数减少，光电子初动能减小。

订

线

方一

5.1］不确定关系式&2竽\,2万表示在x方向上

（A）粒子的位置不能确定;（B）粒子的动量不能确定;

（C）粒子的位置和动量都不能确定；（D）粒子的位置和动量不能同时确定。

二、填空题（每题3分，共计36分）

1.用总分争数事.,」气体分子速率1和速率分布函数/3）表示下列各量：

（1）多次观察某一分子的速率，发现其速率大于।的概率=；

（2）速率介于v,~V,区间内的分子数=：

（3）速率介于片〜彩区间内的分子的平均速率。

2.一理想气体，当气体分子平均速率提高到原来的r倍时，气体的温度将提高到原来的一倍。

3.按刚性分子考虑，当水蒸气分解为同温度的氧气和氢气，其内能增加了%o

4.已知质点的做简谐振动的曲线（用余弦函数表示）如右图，

xm

贝（）

其初相夕=;//\

角频率（0=.:

5.两相干波源力和S2相距//4（2为波长），S1的相位比S2的相位超前力2,在52的连

线上，外侧各点两波引起的两谐振动的相位差为。

6.迈克尔逊干涉仪所用入射光波的波长为i,现将厚度为f的薄膜置于迈克尔孙干涉仪的一

臂，如由此产生N条干涉条纹的移动，则薄膜的折射率”=。

7.提高光学仪器分辨本领的途径是和o

8.一束光强为的自然光，相继通过三个偏振片耳，石,与后，出射光的光强为/（）/8。已知6

和4偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P］,则P2最少要转过。（度），才

能使出射光的光强为零。

9.在X射线的康普顿散射实验中，若入射X