2009大学物理A(3)期末试卷A及答案.doc

武汉大学20092010学年第一学期大学物理A (三）期末试卷A学号： 姓名： 院系： 专业： 得分a第1题图1. (12分)波长为600nm的单色光以sina=0.2斜入射到光栅上如图，其第二级光谱出现在sinq=0.3的方向上，且第三级缺级，求：(1)光栅常数；(2)光栅狭缝可能的最小的宽度；(3)屏上呈现的全部条纹数； 2. (10分)在测量单色光波长的双缝实验中，已知双缝间距为,观察屏与双缝相距,单色光垂直入射到双缝表面，实验测得屏上相邻明纹间的距离。(1)试计算入射光的波长。(2)如果将实验装置光路充满折射率为1.5的油，则条纹间距为多少？3. (10分)在空气中(n=1)垂直入射的白光从肥皂膜(n=1.33)上反射，在可见光谱中630nm处有一干涉极大，而在525nm处有一干涉极小，在这极大与极小之间没有另外的极小。假定膜的厚度是均匀的，求这膜的厚度.4. （12分）如图所示，振幅为的线偏振光依次垂直入射到一块光轴平行于表面的波片C和偏振片P上，线偏振光的振动面与波片的主截面成夹角，与偏振片的透光轴平行。求：CP1P第4题图 （1）、从波片透射出来的o光和e光的强度之比。 （2）、若对于的纳黄光，该晶体对于o光的折射率和e光的主折射率分别为：，求该波片的最小厚度。 （3）、从偏振片透射出来的光强。5. （10分）放在K系中一把固有长度为的米尺，其质量为，测得该尺与x轴的夹角为。在K系中测得它与x轴的夹角为。试求：（1）K系相对于K系的速度。（2）在K系中测得该米尺的线密度。6. （12分）一个介子的静止质量是（是电子的静止质量），静止时介子的平均寿命为。如果在实验室中测得介子的寿命是。试求：（1）介子的质量；（2）介子的动能；（3）在实验室中测得该介子能够飞行的平均距离第7题图7. (12分)波长的X射线与可视为静止的自由电子碰撞,若从与入射线成角的方向观察散射线(如图所示),求(1)散射线的波长;(2)反冲电子的动能;(3)反冲电子的动量.8A. (12分)设粒子在一维空间运动,其状态可用波函数描述为：其中,为任意常数(待求),均为确定的常数，求(1)归一化的波函数;(2)概率密度;(3)什么地方出现粒子的概率最大？9. (10分)己知磷原子的原子序数为15. (1)写出该原子基态电子组态表示式;(2)画出该原子基态电子分布轨道示意图.(物理常数：普朗克常数,电子静质量)武汉大学20092010学年第一学期大学物理A (三）期末试卷A(参考解答与评分标准)a第1题图1A【解】:(1)由光栅方程d(sina+sin)=k 光栅常数为 d=260010-90.5=2.410-6(m) 4分 (2)由第三级谱线缺级 d=3a 最小缝宽为 a=d/3=2.410-6/3=0.810-6(m) 4分(3) 由光栅方程d（sin+sin）=k 当时，kmax=d(sin+sin)=2.410-31.2/60010-9=4.8 取整kmax=4 当时， 取整 考虑到第三级谱线缺级能看到的谱线有0、和4，共6条谱线。 4分 注：本问若未考虑的情况，得7条谱线，则扣1分，给3分【评分标准】本题12分. 各4分.2A 【解】: (1）明纹满足dxD=k （k=0,1,2.)； 2分相邻条纹间距 x=Dd 2分=xdD=2.2710-30.610-32.5=5.4510-7m=545nm 3分(2) x2=Ddn=2.271.5=1.51mm 3分【评分标准】本题10分. 各2分; 各3分.3A 【解】: 膜的两个表面反射光的光程差 分 因此有 分 分 由2、3得 2分 4分 2分【评分标准】本题10分. 各2分; 4分.4A. 【解】(1)因为：， 第4题解图所以： 4分(2) 因为： 所以： 4分(3) 因为 所以 4分【评分标准】本题12分. 各4分.5A 【解】(1)由题意知，在K系中， ， 在K系中， ， 2分 又 1分所以 =0.816c 2分（2）因为在K系中，质量 2分 长度 1分所以 2分【评分标准】本题10分. 各2分; 各3分.6A解：（1）由 得： ， 所以： 4分（2） 4分（3） 4分【评分标准】本题12分. 各4分7A【解】(1) 4分 (2) 4分 (3)根据动量守恒定律可得: 4分【评分标准】本题12分. 各4分. 注：若用 或用 （因）求 ，同样给分。8A【解】：(1)由波函数的归一化条件 由此可得归一化的波函数为: 4分(2)概率密度为: 4分(3) 出现粒子的概率最大的地方为,且处,即:解出: