南昌大学 2005～2006学年第一学期物理期末考试试卷(大物下、有答案).doc

南昌大学20052006学年第一学期期末考试试卷 试卷编号： ( A )卷课程名称： 大学物理 适用班级： 04级 A（3） 学院： 系别： 考试日期： 12月1日 专业： 班级： 学号： 姓名： 题号一二三四五总分累分人 签名题分303040 100得分评卷人一、 填空题(每题3分，共 30 分) 1一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t = 0时， (1) 振子在负的最大位移处，则初相为_； (2) 振子在平衡位置向正方向运动，则初相为_； (3) 振子在位移为A/2处，且向负方向运动，则初相为_2一简谐振子的振动曲线如图所示，则以余弦函数表示的振动方程为 _ 第2题图 第3题图3图为t = T / 4 时一平面简谐波的波形曲线，则其波的表达式为_4设反射波的表达式是 (SI) 波在x = 0处发生反射，反射点为自由端，则形成的驻波的表达式为_5波长为 600 nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a=0.60 mm的单缝上，缝后有一焦距=60 cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样则：中央明纹的宽度为_，两个第三级暗纹之间的距离为_(1 nm=109 m) 第 7 页 共 7页6一平面简谐波的表达式为 (SI)，其角频率w =_，波速u =_，波长l = _ 7在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为_ 个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是_纹8惠更斯引入_的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯菲涅耳原理9一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_级和第_级谱线10一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_二、 选择题(每题 3 分，共 30 分) 1.用余弦函数描述一简谐振子的振动若其速度时间 （vt）关系曲线如图所示,则振动的初相位为 (A) p/6. (B) p/3. (C) p/2. (D) 2p/3. x(E) 5p/6. Ox1x2第1题图 第2题图2.两个同周期简谐振动曲线如图所示x1的相位比x2的相位 (A) 落后p/2 (B) 超前p/2 (C) 落后p (D) 超前p 3. 一质点作简谐振动，周期为T质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为 (A) T /4. (B) T /6 (C) T /8 (D) T /12 4一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s时的波形曲线如图所示，则原点O的振动方程为 (A) ， (SI) (B) ， (SI) (C) ， (SI) (D) ， (SI) 第4题图 第5题图5某时刻驻波波形曲线如图所示，则a、b两点振动的相位差是 (A) 0 (B) (C) p (D) 5p/4 6一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是 (A) 动能为零，势能最大 (B) 动能为零，势能为零 (C) 动能最大，势能最大 (D) 动能最大，势能为零 7一机车汽笛频率为750 Hz，机车以时速90公里远离静止的观察者观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340 m/s） (A) 810 Hz (B) 699 Hz (C) 805 Hz (D) 695 Hz 8波长l=550 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射于光栅常数d=210-4 cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 9一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45角，则穿过两个偏振片后的光强I为 (A) (B) I0 / 4 (C) I 0 / 2 (D) I0 / 2 10在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 (A) 宽度变小 (B) 宽度变大 (C) 宽度不变，且中心强度也不变 (D) 宽度不变，但中心强度增大 三、 计算题(每题 8 分，共 40 分)1.如图，有一水平弹簧振子，弹簧的劲度系数k = 24 N/m，重物的质量m = 6 kg，重物静止在平衡位置上设以一水平恒力F = 10 N 向左作用于物体（不计摩擦），使之由平衡位置向左运动了0.05 m时撤去力F当重物运动到左方最远位置时开始计时，求物体的运动方程 2. 一质点同时参与两个同方向的简谐振动，其振动方程分别为 x1 =510-2cos(4t + p/3) (SI) , x2 =310-2sin(4t - p/6） (SI) 画出两振动的旋转矢量图，并求合振动的振动方程 3如图所示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，设此简谐波的频率为250 Hz，且此时质点P的运动方向向下，求 (1) 该波的表达式； (2) 在距原点O为100 m处质点的振动方程与振动速度表达式 4在双缝干涉实验中，波长l550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距a210-4 m的双缝上，屏到双缝的距离D2 m求： (1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距； (2) 用一厚度为e6.610-5 m、折射率为n1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m) 5如图所示，三种透明介质、的折射率分别为n1、n2、n3它们之间的两个交界面互相平行一束自然光以起偏角i0由介质射向介质，欲使在介质和介质的交界面上的反射光也是线偏振光，三个折射率n1、n2和n3之间应满足什么关系？ 南昌大学20052006学年第1学期期终考试A(3)类A卷解答一、1. p 、- p /2 、p/32. 3. (SI)4. (SI) 5. 1.2 mm 3.6 mm 6. 125 rad/s 、 338 m/s 、 17m 7. 6 、 第一级明(只填“明”也可以) 8. 子波 、子波干涉(或答“子波相干叠加”) 9. 一 、三 10. 2I二.、A、B、D、 C、C、B、B、B、B、A三、1解：设物体的运动方程为 恒外力所做的功即为弹簧振子的能量： F0.05 = 0.5J 当物体运动到左方最远位置时，弹簧的最大弹性势能为0.5 J，即： J， A = 0.204 m 2分A即振幅 (rad/s)2 w = 2 rad/s 2分按题目所述时刻计时，初相为f = p 物体运动方程为 2分 (SI) 2分2解： x2 = 310-2 sin(4t - p/6) = 310-2cos(4t - p/6- p/2) = 310-2cos(4t - 2p/3) 作两振动的旋转矢量图，如图所示 图2分由图得：合振动的振幅和初相分别为 A = (5-3)cm = 2 cm，f = p/3 4分合振动方程为 x = 210-2cos(4t + p/3) (SI) 2分3解：(1) 由P点的运动方向，可判定该波向左传播 原点O处质点，t = 0 时 , 所以 O处振动方程为 (SI) 3分由图可判定波长l = 200 m，故波动表达式为 (SI) 2分 (2) 距O点100 m处质点的振动方程是 1分振动速度表达式是 (SI) 2分4解：(1) Dx20 Dl / a 0.11 m 2分 (2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足 (n1)er1r2 2分设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有 r2r1kl 2分所以 (n1)e = kl k(n1) e / l6.967 零级明