04—08级物理试卷A卷及答案.doc

武汉理工大学考试试题纸（ A 卷） 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题课程名称 大学物理B专业班级2004级各专业题号一二三四五六七八九十总分题分391249100 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则的振幅为 。 3一弹簧振子的质量为m ，劲度系数为k ，振幅为A ，则当时，= ，= ；当 ，。4.一平面波的波动方程为，则波的频率为 ，波长为 ，波速为 。 5用波长为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 。6如果单缝衍射的第一级明纹发生在衍射角的方向上，所用单色光的波长，则单缝宽度为 。7一束自然光从空气入射到折射率为的介质表面上。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 。9介子的固有寿命为，在高能加速器中获得了的速度（相对实验室），则在实验室测得介子走过的距离为 （光速取）。 10一物体的总能量是它静止能量的倍，则其运动速度为光速的 倍 11一绝对黑体在时，单色辐出度的峰值所对应的波长，当温度降低到时，单色辐出度的峰值所对应的波长 ，两种温度下辐出度之比= 。 12波长为1nm的X射线，其光子的能量为 ，动量为 （普朗克常数取，光速取）。13质量为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，且，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 ，B。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 。 4用频率为的紫外光照射某金属，测得光电子的动能为，则该金属的截止频率为 。 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） 振子由处运动至处所须的最短时间。2.两相干波源A 、B,相距20 ,其振幅均为2 ，频率为100，相位差为,两波在同一介质中的传播速度为800 ,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、折射率为1.33的肥皂薄膜上，求(1)反射光干涉极大的波长；(2)透射光干涉极大的波长。4一衍射光栅，每厘米有2000条透光缝。每条透光逢宽，现以的单色光垂直照射光栅，求屏上实际出现的光柵光谱线的全部数目。 5. (1) 系相对系的运动速率为0.6c, 系中测得一事件发生在，处，第二事件发生在，处，求系中观察者测得两事件发生的时间间隔和空间间隔。(2)设在系中静止的正方形在系中观察者测得是的长方形,试求系相对系的运动速度。武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸| 课程名称大学物理B （A卷）一、 填空题（每小题3分）1、92、03、，4、0.5m，1m/s5、6、1500nm7、60，308、219、9(m)10、11、2.97m，或4.8712、210-16J，6.6310-25kgm/s13、sin2，二、 选择题（每小题3分）1、D 2、 C 3、A 4、 B三、 计算题1 解：（1） 周期：T=1（s） 2分振幅：A=2（m ） 2分初相： 2分（2） 根据：v =Asin(t+) a =Acos(t+)得： 2分 （3） 振子由m处运动至m处所需的最短时间为： 2分2 解：由题可知：A2m；f100Hz；u800m/s T=0.01s ;Tu=0.018008m 2分（1） 以A为原点，A指向B为x轴正向，（2k1） x4n2，()又0x20，故：x2，6，10，14，18的位置处于静止 4分（2） 振幅：A4 4分 3解：反射光的光程差为：2ne/2 5分 反射极大有：2ne/2k, (k=1,2,) 即：2ne/（k1/2） (k=1,2,) 白光范围内：400700 故反射极大波长有：1673nm 2404nm 2分 透射光的光程差为：2ne 透射极大有：2nek, () 即：2ne/k1010/k（nm） , (k=1,2,) 2分 白光范围内：400d)，所用单色光在真空中的波长为，则观察屏上的明纹间距为 。 8当牛顿环装置中的透镜与平面玻璃之间充以某种液体时，某一级干涉条纹直径由变为d ，则该液体的折射率为 。9在系中静止的正方形，在系中观察者测得是的长方形,则系相对干系的运动速度为 。 10用频率为的光照射截止频率为的金属，则光电子的动能为 。 11一绝对黑体在时，单色辐出度的峰值所对应的波长， 当温度降低到= 时，单色辐出度的峰值所对应的波长，两种温度下辐出度之比= 。 12一子弹的质量为3g，速度为，则子弹的德布罗意波的波长为 （普朗克常数取）。13.质量为的粒子处于宽度为的一维无限深势阱中,其状态波函数为 则在处于的间隔内找到粒子的概率为 。 五 选择题（每小题3分，共12分）：1一理想气体，当气体分子平均速率提高到原来的倍时，气体的温度将提高到原来的 倍。（A）；（B）；（C）；（D）2一束自然光从空气入射到折射率为的介质表面上。若反射光是完全偏振光，则入射角满足关系 。 3自然光通过两偏振化方向成角的偏振片，透射光的强度为I。若入射光不变，而使两偏振片的偏振化方向成角，则透射光的强度为 。 4一物体的总能量是它静止能量的2倍，则其运动速度为光速的 倍 六 计算题（第1、2、3、4题各10分，第5题9分，共49分）： 1.已知两个同振动方向同频率的简谐振动如下:求(1) 合振动的振幅(2)为何值,使合振动的振幅为0(3) 为何值,使合振动的振幅为2.一平面波的波动方程为，求： （1）波的振幅，波速，频率，周期和波长； （2）质点的振动方程； （3）t时刻质点的速度。3在折射率的玻璃上，镀上的透明介质薄膜，入射光垂直于薄膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对的光波干涉相消，对的光波干涉相长，且在500nm到550nm之间没有别的波长是干涉相长或相消的情形，求所镀薄膜的厚度。 4一衍射光栅，其光栅常数，每条透光逢宽，现以的单色光垂直照射光栅，求屏上实际出现的光柵光谱线的全部数目。5(1)在惯性系中，有两个事件同时发生在轴上相距的两点，而在另一惯性系中，测得这两个事件发生的地点在轴上相距，试求在系中测得这两个事件发生的时间间隔（光速取）。(2)在某地发生两件事,静止于该地的甲测得时问间隔为4,若相对甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5,求乙相对甲的运动速度。武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸| 课程名称大学物理B （B卷）四、 填空题（每小题3分）1、, 2、平均速率，方均根速率3、, ，0.8m/s4、9E5、6、5 7、8、9、10、11、600K，16：112、7.410-33m13、0.02五、 选择题（每小题3分）B A C D六、 计算题1. 解：合振幅A （1）X1+X2的合振幅为： A 4分（2）X1+X3的合振幅为0，即： A 得：=2k , () 3分（3）X1+X3的合振幅为5，说明分旋转矢量，与合旋转矢量组成等边三角形，所以=, 3分2. 解：(1) 振幅：A=5（m ）周期： T=0.5（s）频率：f2（Hz）波长：0.5（m）速度：v/T1（m/s） 6分(2) 将x1m代入y =5cos(4 t4x)即得振动方程： y =5cos4t （m） 2分 (3) t时刻质点x1m的速度：vdy/dt20sin4t （m/s） 2分3. 解： 反射光的光程差为：2ne 对1：2ne（2k11）1/2, (k1=0,1,2,) 对2：2nek22 , (k2=0,1,2,) 3分因在和之间没有其它极大极小，所以k1=k2=k 1分由上面两式得：（2k1）1/2k2 即：（2k1）500/2k550 K5 3分 ek2/2n=5550/（21.3）1058nm 3分 4解： 光栅常数:da+b6104cm 由：d sin=k, ()可知： kd sin/d/6104102/（6.5107）9 5分 又由于第k=3k，, (k，=1, 2,)缺级 2分 实际出现的光栅光谱线的全部数目为: 共13条 3分5.解：（1） S系中，t0，x400m S系中，x500m 由 可得： u0.6c 4分故： 2分 （2）由动钟延缓效应： 可知 即： u0.6c 3分武汉理工大学考试试题纸（ A 卷） 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)课程名称 大学物理B专业班级2007级各专业题号一二三四五六七八九十总分题分3912101010109100 一 （39分）填空题：1用总分子数、气体分子速率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= 。2室温下1 mol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 。3已知两简谐振动的运动方程 ， ，则合振动的振幅为 ；如另有第三个简谐振动，则为 ，使合振动的振幅为最大。4一质点作谐振动，其振动方程为，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 ,其振幅均为2 c，频率为100，相位差为。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2 mm，双缝与幕相距300 cm。用波长为6000的光照射时，则幕上干涉条纹的相邻两条纹距离为 。7用波长为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 。8用迈克耳孙干涉仪测微小的位移。若入射光波波长为，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 。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，则由此估算的太阳表面的温度约为 ，辐出度约为 （，）。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，则入射光子动量为 、能量为 ，散射光子的波长为 。12一维运动的粒子处在描写的状态，其中是正常数。则在 找到粒子的概率最大。13质量为的粒子处于宽度为的一维无限深势阱中,其能级为若粒子从的激发态跃迁到的基态，辐射电磁波。则电磁波的频率、波长分别为 、 。二（12分）选择题：1一瓶氦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 。（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，提高光学仪器分辨本领的途径是 。 (A) 增大D，或减小；(B) 增大，或减小D；(C) 同时增大D和； (D) 同时减小D和 3三个偏振片与堆叠在一起，与的偏振化方向相互垂直，与的偏振化方向间的夹角为。强度为的自然光垂直入射于偏振片，并依次透过偏振片，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 。 4关于不确定关系有以下几种理解：（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 。三（10分）一倔强系数、质量的弹簧振子沿轴作谐振动，初位移及初速度，求振动方程。四（10分）平面简揩波的表达式为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、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。每条透光逢宽为，透镜焦距为。现以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。 七（9分）（1）两事件在S系中时空坐标分别为x1=x0，t1=x0/c和x2=0，t=x0/2c。若两事件在S系中是同时发生的，求S系相对S系运动的速