大学物理下学期练习题城市学院

B CBA O O B O b L 城市学院大学物理下学期练习题城市学院大学物理下学期练习题 第九章第九章 电磁感应电磁感应 一单项选择题：一单项选择题： 1、半径为的圆线圈置于磁感强度为的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为；aB R 当把线圈转动使其法向与的夹角时，线圈中已通过的电量与线圈面积及转动的时间的B 0 60 关系是： （A）与线圈面积成正比，与时间无关。 （B）与线圈面积成正比，与时间成正比。 （C）与线圈面积成反比，与时间成正比。 （D）与线圈面积成反比，与时间无关。 2、如右图，导体棒 AB 在均匀磁场中绕通过 C 点的垂直于棒长且沿磁B 场方向的轴转动（角速度与同方向） ，BC 的长度为棒长的O O B ，则：3/1 （A）A 点比 B 点电势高。 （B）A 点与 B 点电势相等。 （C）A 点比 B 点电势低。 （D）有稳恒电流从 A 点流向 B 点。 3、一根长为的铜棒，在均匀磁场中以匀角速度旋转着，的方向垂直铜棒转动的平面，LB B 如图。设时，铜棒与成角，则在任一时刻0tObt 这根铜棒两端之间的感应电动势是： （A）（B） )cos( 2 tBLtBLcos 2 1 2 （C） （D）（E）)cos(2 2 tBLBL2BL2 2 1 4、自感为的线圈中，当电流在内由均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大H25 . 0 s )16/1 (A2 小为： （A）。 （B）。 （C）。 （D）。V 3 108 . 7 V0 . 2V0 . 8V 2 101 . 3 5、对于单匝线圈取自感系数的定义式为。当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布 IL m/ 不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流强度变小，则线圈的自感系数： L （A）变大，与电流成反比关系。 （B）变小。 （C）不变。 （D）变大，但与电流不成反比关系。 6、两个相距不太远的平面圆线圈，怎样放置可使其互感系数近似为零？设其中一线圈的轴线恰通 过另一线圈的圆心。 2 OOO O b a B a b c d I a b c da b c d v v v （A）两线圈的轴线互相平行。 （B）两线圈的轴线成角。 0 45 （C）两线圈的轴线互相垂直。 （D）两线圈的轴线成角。 0 30 7、用线圈的自感系数来表示载流线圈磁场能量的公式 L 2 2 1 LIWm （A）只适用于无限长密绕螺线管。 （B）只适用于单匝线圈。 （C）只适用于匝数很多，且密绕的螺线管。 （D）适用于自感系数一定的任意线圈。 L 8、用导线围成如图所示的回路（以点为心的圆，加一直径） ，放在轴线通过点垂直于图面的 OO 圆柱形均匀磁场中，如磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则磁感电流的流向为： （A） （B） （C） （D） 9、一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示。试问下述哪一种情况将会发生？ （）在铜条上、两点产生一小电势差，且；ab ba UU （）在铜条上、两点产生一小电势差，且；ab ba UU （）在铜条上产生涡流；（）电子受到洛仑兹力而减速。 10、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈，开始时线圈与导线在同一平面内，且线圈 中两条边与导线平行，当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时，线圈中的感 应电流： （A）以情况 I 中为最大。 （B）以情况中为最大。 （C）以情况 III 中为最大。 （D）在情况 I 和 中相同。 二、填空题：二、填空题： 3 O a c v B v Y X O B a c b 1、一自感线圈中，电流强度在内均匀地由增加到，此过程中线圈内自感电动势s002 . 0 A10A12 为，则线圈的自感系数为。V400_L 2、磁场恒定，导体切割磁感线产生的电动势叫 电动势，对应的非静电力是 ； 若线圈不动，磁场变化，则在线圈中产生的电动势叫 电动势，对应的非静电力是 。 3、 如下左图，为一折成 形的金属导线，位于 XY 平面中；磁场感应强度为 aocLocao 的匀强磁场垂直于 XY 平面，当以速度沿 X 轴正向运动时，导线上、两点间电势差 B aocv ac ；当以速度沿 Y 轴正向运动时，、两点中是 点电势高。 ac U aocv ac 4、一导线被弯成如上右图所示形状，为半径为的四分之三圆弧，直线段长为。若此 acbROaR 导线放在匀强磁场中,的方向垂直图面向内，导线以角速度在图面内绕点匀速转动，则 B B O 此导线中的动生电动势为 ，电势最高的点是 。 i 5、面积为的平面线圈置于磁感应强度为的均匀磁场中。若线圈以匀角速度绕位于线圈平面SB 内且垂直于方向的固定轴旋转，在时刻时与线圈平面垂直。则任意时刻 时通过线圈的B 0tB t 磁通量 ，线圈中的感应电动势 。若均匀磁场是由通有电流的线圈所B I 产生，且（为常量） ，则旋转线圈相对于产生磁场的线圈最大互感系数为 KIB K 。 6、 无限长密绕直螺线管通以电流、内部充满均匀、各向同性的磁介质，磁导率为。设管内I 部的磁感应强度大小为B，则内部的磁场强度为 ， 磁能密度为 。设 螺线管体积为 V，则存储在螺线管内部的总磁能为 。 7、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为 S n i i qSdD 1 L m dtd l d E/ 4 l a b i A B C D 0 S SdB L n i ei dtdI l d B 1 / 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的。将你确定的方程式用代号填在相应 结论后的空白处。 （1）变化的磁场一定伴随有电场：。_ （2）磁感应线是无头无尾的：。_ （3）电荷总伴随有电场：。_ 8、 平行板电容器的电容为，两板上的电压变化率为，则该CF 0 . 20 15 1050 . 1 / sVdtdU 平行板电容器中的位移电流为。_ 三、计算题：三、计算题： 1、真空中的矩形截面的螺绕环的总匝数为，其它尺寸如图所示，求它的自感系数。N 2、如图所示，长直导线和矩形线圈共面，边与导线平行，。ABcma1cmb8cml30 （1）若直导线中的电流 在内均匀地从降为零，则线圈中的感应电动势的大小is1A10ABCD 和方向如何？ （2）长直导线和线框的互感系数?()M693 . 0 2ln h 2 2R 1 2R 5 I a b c d x l0 r v l a b i A B C D 3、如图所示，矩形导体框架置于通有电流的长直导线旁，且两者共面，边与长直导线平行，Iad 段可沿框架移平动。设导体框架的总电阻始终保持不变，现以速度沿框架向下作匀速dcRdcv 运动，试求（1）当段运动到图示位置（与相距） ，穿过回路的磁通量；（2）回路dcabxabcd 中的感应电流； i I 4如图所示，长直导线和矩形线圈共面，AB边长为且与导线平行，AB、CD 边距导线分别为l a、b。 （1）若直导线中的电流为 ，试求通过矩形线框的磁通量；i （2）若 对时间的变化率为，求线圈ABCD中的感应电动势的大小i0 dt di 和方向？ 第十章第十章 气体的动理论气体的动理论 一单项选择题：一单项选择题： 1关于温度的意义，有下列几种说法： 6 （1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。 （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。 （3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。 （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） （1） 、 （2） 、 （4）; （B） （1） 、 （2） 、 （3）; （C） （2） 、 （3） 、 （4）; （D） （1） 、 （3） 、 （4）; 2.温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能有如下关系 w （A）和都相等。 （B）相等，而不相等。 ww （C）相等，而不相等。 （D）和都不相等。 ww 31mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为 T 时，其内能为 RT 2 3 (A)kT 2 3 (B)RT 2 5 (C)kT 2 5 (D) 4在一容积不变的封闭容器内，理想气体分子的平均速率若提高为原来的 2 倍，则 （A）温度和压强都提高为原来的 2 倍。 （B）温度为原来的 2 倍，压强为原来的 4 倍。 （C）温度为原来的 4 倍，压强为原来的 2 倍。 （D）温度和压强都为原来的 4 倍。 5已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？ （A）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强。 （B）氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度。 （C）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大。 （D）氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。 6速率分布函数 f(v)的物理意义为： （A）具有速率 v 的分子占总分子数的百分比。 （B）速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比。 （C）具有速率 v 的分子数。 （D）速率分布在 v 附近的单位速率间隔中的分子数。 7设代表气体分子运动的平均速率，代表气体分子运动的最可几速率，代表气体分v P v 2 1 2 )(v 子运动的方均根速率，处于平衡状态下的理想气体的三种速率关系为 7 P vvv 2 1 2 (A)( 2 1 2 (B)(vvv P 2 1 2 (C)(vvvP 2 1 2 (D)(vvvP 8已知一定量的某种理想气体，在温度为 T1和 T2时的分子最可几速率分别为和，分子速 1P v 2P v 率分布函数的最大值分别为和。若 T1 T2，则 )f( 1P v)f( 2P v )()( (A) 2121PPPP vvfvvf,)()( (B) 2121PPPP vv vvff, )()( (C) 2121PPPP vvvvff,)()( (D) 2121PPPP vvvvff, 9气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均 碰撞次数和平均自由程的变化情况是 Z （A）和都增大一倍。 （B）和都减为原来的一半。ZZ （C）增大一倍而减为原来的一半。 （D）减为原来的一半而增大一倍。ZZ 10一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞次数 和平均自Z 由程的变化情况是 （A）减小，但不变。 （B）不变，但减小。 （C）和都减小。 （D）和都不变。ZZZZ 二、填空题：二、填空题： 1一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 ，而随时间不断变化的微观量是 。 2有一瓶质量为 M 的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体） ，温度为 T，则氢分子的平均平动 动能为 ，氢分子的平均动能为 ，该瓶氢气的内能为 。 3三个容器内分别贮有 1mol 氦（He） 、1mol 氢（H2）和 1mol 氨（NH3） （均视为刚性分子的理 想气体） 。若它们的温度都升高 1K，则三种气体的内能增加值分别为： 氦：E = ； 氢：E = ； 氨：E = 。 （摩尔气体常量 R = 8.31 Jmol-1K-1） 4在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）与氦气的内能之比 为 ，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为 。 5在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为 ，方均根速率的比值为 8 。 6图示曲线为处于同一温度 T 时氦（原子量 4） 、氖（原子量 20）和氩（原子量 40）三种气体分 子的速率分布曲线。其中：曲线（a）是 气分子的 速率分布曲线；曲线（c）是 气分子的速率分布曲 线。 三、计算题三、计算题 1温度为 27时，1 摩尔氦气、氢气和氧气各有多少内能？ 一克的这些气体各有多少内能？ 2一密封房间的体积为 533 m3，室温为 20，室内空气分子热运动的平均平动动能的总和是 多少？如果气体的温度升高 1.0 K，而体积不变，则气体的内能变化多少？气体分子的方均根速率 增加多少？（已知空气的密度 = 1.29 kg/m3，摩尔质量 M = 2910-3 kg/mol，且空气分子可认为 是刚性双原子分子。摩尔气体常量 R = 8.31Jmol-1K-1） 3一瓶氢气和一瓶氧气温度相同，若氢气分子的平均平动动能为 6.2110-21 J。试求： （1）氧气分子的平均平动动能和方均根速率；（2）氧气的温度。 （阿伏伽德罗常数 NA = 6.0221023 mol-1 ，氧气分子摩尔质量 m = 32 g ，玻耳兹曼常量 k = 1.3810-23 JK-1） )(vf (a) (b) (c) v 0 9 第十一章第十一章 热力学基础热力学基础 一单项选择题一单项选择题 1以下是关于可逆过程和不可逆过程的判断，其中正确的是 （1）可逆热力学过程一定是准静态过程。 （2）准静态过程一定是可逆过程。 （3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。（4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过 程。 （A）（1）、（2）、（3） （B）（1）、（3）、（4） （C）（2）、（4） （D）（1）、（4） 2如图，一定量的理想气体，由平衡状态 A 变到平衡状态 ，则无论经过的是什么过程，系统必然 )( BA ppB （A）对外作正功 （B）内能增加 (C）从外界吸热 ( D）向外界放热 3一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态开始，) ( 00 T,V 先经绝热膨胀使其体积增大 1 倍，再经等容升温回复到初态温度，最后经等温过程使其体积回 0 T 复为，则气体在此循环过程中 0 V （A）对外作的净功为正值 （B）对外作的净功为负值 （C）内能增加了 （D）从外界净吸的热量为正值 4一定量的理想气体，从 p-V 图上初态 a 经历（1）或（2）过程到 达末态 b，已知 a、b 两态处于同一条绝热线上（图中虚线是绝热线） ，问两过程中气体吸热还是放热？ （A）（1）过程吸热,（2）过程放热。 （B）（1）过程放热，（2）过程吸热。 （C）两过程都吸热。 （D）两过程都放热。 5一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。若把隔板抽出，气体将进行自 由膨胀，达到平衡后 （A）温度不变，熵增加。 （B）温度升高，熵增加。 （C）温度降低，熵增加。 （D）温度不变，熵不变。 6对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的 0 p AB 题 4 图 V 0 b V p 题 5 图 10 功三者均为负值？ （A）等容降压过程 （B）等温膨胀过程 （C）绝热膨胀过程 （D）等压压缩过程 7两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为 T1与 T3的两个热源之间，另一个工作在温度为 T2与 T3的两个热源之 间，若这两个循环曲线所包围的面积相等。由此可知 （A）两个热机的效率一定相等。 （B）两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等。 （C）两个热机向低温热源所放出的热量一定相等。 （D）两个热机吸收的热量与放出的热量（绝对值）的差值一定相等。 8.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的？ （A）热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。 （B）功可以全部变为热，但热不能全部变为功。 （C）气体能够自由膨胀，但不能自动收缩。 （D）有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的 能量。 9.一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由 V1增至 V2，在此过程中气体的 （A）内能不变，熵增加。 （B）内能不变，熵减少。 （C）内能不变，熵不变。 （D）内能增加，熵增加。 二、填空题：二、填空题： 1. 不规则地搅拌盛于良好绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则：外界 传给系统的热量 零；外界对系统作的功 零；系统的内能增量 零。（填大于、等于、小于） 2. 一定量理想气体，从同一状态开始使其容积由 V1膨胀到 2V1，分别经历以下三种过程：等压 过程；等温过程；绝热过程。其中： 过程气体对外作功最多； 过程 气体内能增加最多； 过程气体吸收的热量最多。 3刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为A，则传递给气体的热量为 。 4. 一卡诺热机（可逆的），低温热源的温度为 27，热机效率为 40%，则其高温热源温度为 （ ）K。今欲将该热机效率提高到 50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增 0V 1 T 2 T 3 T p 题 7 图 11 加 K。 5. 一热机由温度为 727 的高温热源吸热，向温度为 527 的低温热源放热。若热机在最大效 率下工作，且每一循环吸热 2000 J，则此热机每一循环作功 J。 6. 所谓第二类永动机是指 ，它不可能制成是 因为违背了 。 7. 热力学第二定律的克劳修斯叙述 。开尔文叙述是： 。 8.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空。如果把隔板撤去，气 体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度 （升高、降低或不变），气体的熵 （增加、减小或不变）。 三计算题：三计算题： 一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的气缸里，此气缸有可活动的活塞（活塞与气缸壁之 间无摩擦且无漏气）。已知气体的初压强 p1 = 1atm，体积 V1 = 1 l，现将该气体在等压下加热直到 体积为原来的 2 倍，然后在等容下加热到压强为原来的 2 倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到 初温为止。试求： 在 p - V 图上将整个过程表示出来； 在整个过程中气体内能的改变； 在整个过程中气体所吸收的热量； 在整个过程中气体所作的功。（ 1 atm = 1.013105 Pa ） 2.一定量的刚性双原子分子理想气体，开始时处于压强,体积为，Pa 1001 5 0 .p 33 0 m104 V 温度为 T0 = 300 K 的初态，后经等压膨胀过程温度上升到 T1 = 450 K，再经绝热过程温度降回到 T2 =300 K。求气体在整个过程中对外作的功。 12 3. 一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过 程。已知气体状态 A 的温度为 TA=300K，求：气 体在状态 B、C 的温度；各过程中气体对外所作 的功；经过整个循环过程，气体从外界吸收的总 热量（各过程吸热的代数和）。 4. 如图所示，有一定量的理想气体，从初态开始，经过一个等温过程达到压强为) ( 11 V,pa 的 b 态，再经过一个等压过程达到状态 c，最后经等体过程而完成一个循环。求该循环过程4 1 p 中系统对外作的功 W 和所吸收的热量 Q。 5.一定量的理想气体，由状态 a 经 b 到达 c（abc 为一直线），如图。求此过程中 气体对外作的功； 气体内能的增量； 气体吸收的热量。（）Pa 100131atm 1 5 . A B 0 V ( m3 ) 23 C 100 300 1 p (Pa) 200 0 V ( l ) V1 p1/4 p1 b a c p 0 V ( l ) 12 a 1 2 3 b c 3 p (atm) 13 )(st O )(mx 2 4 1 )(cmx O 1 2 )(st 1 第十二章第十二章 振动学基础振动学基础 一单项选择题：一单项选择题： 1、一质量为的物体挂在倔强系数为的轻弹簧下面，振动园频率为，若把此弹mk 簧分割为二等份，将物体挂在分割后的一根弹簧上，则振动园频率为：m （A）。 （C）。 （C）。 （D）。22 2 2 2 2、一质点沿轴作简谐振动，振动方程为,从时刻起，x)( 3 2cos(104 2 SItx 0t 到质点位置在x=-2cm 处，且向轴正方向运动的最短时间间隔为：x （A）。 （B）。 （C）。 （D）。 （E）。s )8/1 (s )4/1 (s )2/1 (s )3/1 (s )6/1 ( 3、一简谐振动曲线如图所示。则其振动周期是： （A）。 （B）。 s62 . 2 s40 . 2 （C）。 （D）。 s20 . 2 s00 . 2 4、已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘 米，时间单位为秒，则此简谐 振动方程为： （A）。 （B）。cmtx) 3 2 3 2 cos(2 cmtx) 3 2 3 2 cos(2 （C）。 （D）。cmtx) 3 2 3 4 cos(2 cmtx) 3 2 3 4 cos(2 5、一弹簧振子作简谐振动，总能量为，如果简谐振动动振幅增加为原来的两倍， 1 E 重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量变为： 1 E （A）。 （B）。 （C）。 （D）。 4/ 1 E2/ 1 E 1 2E 1 4E 6、一物体作简谐振动，振动方程为。则该物体在时刻的动能与)2/cos(tAx0t （为周期）时刻的动能之比为：8/Tt T （A）。 （B）。 （C）。 （D）。 （E）。4:12:11:11:21:4 7、两个简谐振动的质点方向相同、频率相同，振幅均为每当它们经过振幅一半时相遇，且运动A 方向相反，则两者的相位差和合振幅为： A （A），； （B），。 0A0AA2 14 O A A y t O A A y t O A A y t O A A y t )(A)(B )(C)(D （C），。 （D），。3/2AA 2/AA2 8、已知一质点沿轴作简谐振动。其振动方程为。与之对应的振动曲线是：y)4/3cos(tAy 9一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的时，其弹性势能为振动21/ 总能量的 （A）； （B）； （C）； （D）. 2 1 4 3 4 1 8 1 10、当质点以频率作简谐振动时 ,它的动能的变化频率为： （A）。 （B）。 （C）。 （D）。24 2 二、填空题：二、填空题： 1、一质点沿轴以为平衡位置作简谐振动。频率为，时而速度等x0xHz25 . 0 0tcmx50. 于零，则振幅是 ，振动的数学表达式为 。 2、一质点沿轴作简谐振动，振动范围的中心点为轴的原点。已知周期为，振幅为。xxTA （1）若时质点过处且朝轴正方向运动，则振动方程为 。0t0xxx （2）若时质点过处且向轴负方向运动，则振动方程为 0t2/Ax xx 。 3、一弹簧振子，弹簧的倔强系数为，重物的质量为，则这个振动系统的固有mN /32 . 0 kg02 . 0 频率为 ，相应的振动周期为 。 15 O x 4/ 4/t 0ttt 0 v 0 v 0 0 v )(a)(b)(c 0 v 0 v 0 0 v )(a)(b)(c 4、一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为，此振子自由振动的周期 0 xT 。 5、一简谐振动曲线如右图所示，试由图确定在时刻质点的位移为 ，速度为 st2 。 7、一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长，则该简谐cm2 振动的初相位为 ，振动方程为 。 8、在时，周期为、振幅为的单摆分别位于图、三种状态，若选择单摆的0tTA)(a)(b)(c 平衡位置为轴的原点，轴指向正右方，则单摆作小角度摆动xx 的振动表达式（用余弦函数表示）分别为： （A） 。x （B） 。x （C） 。x 9、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为 ，。其合成运动的运动方程为)(/cos(.SItx4050 1 )(/cos(.SItx4050 2 。_x 三、计算题：三、计算题： 1、一质量为的质点作简谐振动，其运动方程为。求：（1）kg20 . 0 )(2/5cos(60 . 0 SItx 质点的初速度；（2）质点在正向最大位移一半处所受的力。 2、一质点作简谐振动，其振动方程为。)( 43 1 cos(100 . 6 2 SItx （1）当值为多大时，系统的势能为总能量的一半？x （2）质点从平衡位置移到此位置所需最短时间为多少？ 16 O )(mx )(my ab u 1 . 0 1 . 0 u )(my )(mxOP L 3、在竖直悬挂的轻弹簧下端系一质量为的物体，当物体处于平衡状态时，在对物体加一拉g100 力使弹簧伸长，然后从静止状态将物体释放。已知物体在内完成次振动，振幅为。s3248cm5 （1）求外加拉力是多少？ （2）当物体在平衡位置以下处时，此振动系统的动能和势能各是多少？cm1 第十三章第十三章 波动学基础波动学基础 一单项选择题：一单项选择题： 1、一平面简谐波的波函数为，时的波形曲线如左下图所示，)(3cos(1 . 0SIxty0t 则： （A）点的振幅为。Om1 . 0 （B）波长为。 m3 （C）、两点间的相位差为。ab2/ （D）波速为。sm/9 2、一简谐波沿轴传播。若轴上和两点相距（其中为该波的波长） ，则在波的OxOx 1 P 2 P8/ 传播过程中，这两点振动速度的 （A）方向总是相同。 （B）方向总是相反。 （C）方向有时相同，有时相反。 （D）大小总 是不相等。 3、如图所示，一平面简谐波沿轴正向传播，已知点的振动方程为，则其XP)cos( 0 tAy 波函数为： （A）。 （B）。/ )(cos 0 ulxtAy)/(cos 0 uxtAy （C）。)/(cosuxtAy （D）。/ )(cos 0 ulxtAy 4、一平面简谐波以波速沿轴正方向传播，为坐标原点。已知点uxOP 17 )(mx )(my u PO 1 . 0 100 O p y )(st O p y )(st 1 . 0 1 . 0 O p y )(st 1 . 0 O p y )(st 1 . 0 2 1 5 . 0 5 . 0 )(D)(C )(B )(A O)(mx )(my u o a b c d g f e P 2 S 1 S 4/ )(my )(mxO u PC ll 2 )(mx )(my O 2 . 0 2 . 0 2 . 0 6 . 00 . 1 的振动方程为，则：tAycos （A）点的振动方程为。 O)/cos(ultAy （B）波的表达式为。)/()/(cosuxultAy （C）波的表达式为。 )/()/(cosuxultAy （D）点的振动方程为。C)/3(cosultAy 5、如右图所示为一平面简谐波在时刻的波形图，该波的波速，则0tsmu/200 处质点的振动曲线为：P 6、一列机械横波在 时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元位置是：t （A），。 o bbf （B），。 aceg （C），。 （D），。 o dbf 7、两相干波源和相距（为波长） ，的相位比的相位超前，在，的连线 1 S 2 S4/ 1 S 2 S 2 1 S 2 S 上，外则各点（例如点）两波引起的简谐振动的相位差是： 1 SP （A）。 （B）。 （C）。 （D）。0 2 1 2 3 二、填空题：二、填空题： 1、一平面简谐波沿轴正方向传播，波速， 时刻 xsmu/1000t 的波形曲线如图所示。则该波的振幅 A =_（m） ；波长 =_（m） ；频率 =_；波函数为：_ 。 18 )(mx )(my O u 2 . 0 P 2 S 1 SC N M )(my O )(st 2 TT )(my O )(mx 2 u )(mx )(my O u A B C 2、左下图所示一平面简谐波在时刻的波形图，波的振幅为，周期为，st2m2 . 0s4 则图中点处的质点的振动方程为 。P 3、为振动频率、振动方向均相同的两个点波源，振动方向垂直纸面，两者相距 1 S 2 S （为波长）如右上图。已知的初相位为。 2 3 1 S 2 （1）若使射线上各点由两列波引起的振动均干涉相消，则的初相位应为 CS2 2 S 。 （2）若使连线的中垂线上各点由两列波引起的振动均干涉相消，则的 21S SMN 2 S 初相位应为 。 4、一简谐波沿轴正向传播。已知点的振动曲线如下图，试在它右边的图中画出时的x0xTt 波形曲线。 5、一列强度为的平面简谐波通过一面积为的平面，波速与该平面的法线的夹角为，则ISu n 通过该平面的能流是 。 6、机械波在媒质中传播过程中，当一媒质质元的振动动能的相位是时，它的弹性势能的相2/ 位是 。 7、一横波的波函数是，则振幅是 ，波长是 ，)(4 . 0100(2sin02 . 0 SIxty 频率是 ，波的传播速度是 。 8、一余弦横波以速度沿轴正向传播， 时刻波形曲线如uxt 图所示。试分别指出图中、各质点在该时刻的运动ABC 方向：；。_A_B_C 三、计算题：三、计算题： 19 )(mx )(my O st2 5 . 0 u 12 O y x 12 3 4 1、沿轴负方向传播的平面简谐波在时刻的波形曲线如图所示，设波速xst2 .求原点的振动方程。smu/5 . 0O 2、一个沿轴正向传播的平面简谐波（用余弦函数表示）在时的波形曲线如图所示。 （1） x0t 原点和、各点的振动初相位各是多少？（2）画出时的波形曲线。 O234/Tt 3一平面简谐波在媒质中以波速 u=5m/s 沿 x 轴正向传播，原点 O 处质元的振动曲线如图所示。 求： （1）该波的波长，振动周期； （2）原点 O 处质点的振动方程； （3）求该波的波函数； （4） t=3（s）时刻的波形曲线方程。 y/cm Ot/s 24 2 20 第十四章第十四章 光学光学 一、单项选择题：一、单项选择题： 1. 有三种装置 (1) 完全相同的两盏钠光灯, 发出相同波长的光，照射到屏上； (2) 同一盏钠光灯，用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上； (3)用一盏钠光灯照亮一狭缝，此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝，此二亮缝的光照 射到屏上；以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是： 【 】 (A) 装置(3) (B) 装置(2) (C) 装置(1)(3) (D) 装置(2)(3) 2. 在相同的时间内，一束波长为的单色光在空气中和在玻璃中： 【 】 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等； (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等； (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等； (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等。 3. 如图，如果 S1、S2 是两个相干光源，它们到 P 点的距离 分别为 r1和 r2，路径 S1P 垂直穿过一块厚度为 t1，折射率 为 n1的介质板，路径 S2P 垂直穿过厚度为 t2，折射率为 n2 的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程 差等于：【 】 (A) (B) 22 211 1 ()();rn trnt 222111 (1) (1) ;rntrnt (C) (D) 22 211 1 ()();rn trnt 2 21 1 n tnt 4. 如图所示，用波长nm 的单色光做杨氏双缝实验，在光屏 P 处产生第五级明纹极大，现600 将折射率 n=1.5 的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时 P 处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃 片厚度为：【 】 (A) 5.010-4cm (B) 6.010-4cm (C) 7.010-4cm (D) 8.010-4cm 5. 在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率 n 小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长 的透 射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为：【 】 (A) (B) (C) (D)/n/2n/3n/4n 6. 两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢地向上 平移，则干涉条纹：【 】 (A) 向棱边方向平移，条纹间隔变小； (B) 向远离棱的方向平移，条纹间隔不变； (C) 向棱边方向平移，条纹间隔变大； (D) 向远离棱的方向平移，条纹间隔变小； 3. 题图 21 (E) 向棱边方向平移，条纹间隔不变。 7. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中 看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为：【 】 (A) 全明； (B) 全暗； (C) 右半部明，左半部暗； (D) 右半部暗，左半部明。 8. 设如图牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃板的方向上移动，当透镜向上平移（离 开玻璃板）时，从入射光方向观察到干涉环纹的变化情况是：【 】 (A) 环纹向边缘扩散，环数不变 (B) 环纹向边缘扩散，环数增加 (C) 环纹向中心靠拢，环数不变 (D) 环纹向中心靠拢，环数减少 9. 一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是： 【 】 (A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光 10. 设光栅平面、透镜均与屏幕平行。则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时， 能观察到的光谱线的最高级数 k： 【 】 (A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 改变无法确定 11. 在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。若在两缝后放一个偏振片则 【 】 (A) 干涉条纹间距不变，且明纹亮度加强 (B) 干涉条纹间距不变，但明纹亮度减弱 (C) 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱 (D)无干涉条纹 12. 光强为的自然光依次通过两个偏振片和，和的偏振化方向的夹角则透I0 1 P 2 P 1 P 2 P,30. 射偏振光的强度I是： 【 】 (A) ； (B)； (C) ； (D) ； (E) 0/4 I 4 3 0 I 2 3 0 I 0/8 I 0 3/8I 二、填空题二、填空题 1. 薄钢片上有两条紧靠着的平行细缝，用双缝干涉方法来测量两缝间距。如果用波长为的单色 光照射，双缝与屏的距离为。测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为，则两缝间Dx 距离 为 。mm 2. 试分析在双缝实验中，当作如下调节时， 屏幕上的干涉条纹将如何变化? (A)双缝间距变小： ; 1.5 2 1.6 2 1.6 2 1.5 2 1.7 5 P 6 题. 图8. 题图 22 (B)屏幕移近： ; (C)波长变长： ; (D)将光源 S 向下移动到 S位置： 。 3. 若将双缝干涉实验从空气移入水面之下进行，则干涉条纹间的距离将