大学物理简谐运动期末例题 (1)

1.放置在平滑的水平工作台上并沿X轴移动的弹簧振动器的振幅为A=10-2m，周期为t=0.5s。当t=0时，物体在x=0.510-2m处沿X轴的负方向移动，那么简谐运动的运动方程为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。2.平面简谐波的表达式是y=0.06cos(5t-x)(m)。那么位于x=0.04m米和x=0.06m米处粒子的相位差为_.3，声源以20米/秒的速率移动到静止的观察者，观察者接收到的频率为1063赫兹，那么声源的振动频率为_ .赫兹，(声速为340米/秒)4，折射率为1.38的氟化镁减反射膜被涂覆在折射率为1.5的透镜表面上，如果该膜具有波长为的光的最强透射性5.一束光强为I0的自然光依次通过P1、P2和P3三块偏振片，其中P1和P3的偏振方向相互垂直，P2和P3的偏振方向夹角为45，通过三块偏振片后的透射光强为_ _ _ _ _ _。6.在光电效应中，当用550纳米的光照射金属表面时，测得的抑制电压为0.2V，金属的红色极限频率为_Hz.7，氧(被认为是理想气体)储存在一个压力为标准大气压、温度为27的容器中，因此氧分子的平均平移动能为_ _ _ _ _ _ _ J；氧分子的平均旋转动能是8。在康普顿散射中，入射光子的波长为0.003纳米，并且入射光子与静止的自由电子碰撞。碰撞后，光子的散射角为60，散射光子的能量为_ _ _ _ _ _焦耳。如果描述微观粒子的波函数为，则统计显著性为_ _ _ _ _ _。波函数的标准条件是_ _ _ _ _ _。10、传播速度为100米/秒、频率为50Hz的平面谐波，波光上0.5m距离的两点相位差为_ _。11.在双缝干涉实验中，如果单色光源s和两个狭缝之间的距离相等，现在光源向上移动，干涉图样将如何变化。12.三个容器A、B和C充满相同的理想气体，分子数密度N相同，均方根速度之比为1:233603，那么它们的压力之比为_ _ _ _ _ _。绝热容器被隔板分成两等份，一份是真空，另一份是理想气体。如果隔板被拉出，气体将绝热自由膨胀，然后达到新的平衡状态。在这个过程中，系统温度和熵会发生变化吗？(较大、较小或无变化)，14。如果氦、氧和甲烷这三种分子总数相同的理想气体从相同的初始状态开始，在相同的压力下独立膨胀并吸收相同的热量，则最终状态体积最大的气体是_ _ _ _ _ _。(1)用平面透射光栅(波长589纳米)观察钠的光谱。假设光栅常数为210-6m，狭缝宽度为10-6m，找出：(1)当光垂直入射时，最多能看到什么水平的光谱？实际上可以观察到哪些谱线？(2)当光线以30度入射时，你最多能看到什么样的光谱？(2)该图为t=0时沿X轴正方向传播的平面简谐波的波形图，波速为0.08米/秒。求(1)波的波动方程；(2)x=0.02m时粒子的运动方程；时间t=0时粒子的振动速度；(3)x=0.02m和x=0.06 m之间的相位差，3，1 1摩尔双原子分子理想气体经历如图所示的循环过程，其中a-b为等温过程，b-c为等容过程；C-a是一个绝热过程。了解P1、P2、V1和V2，我们可以发现：(1)系统在各个过程中与外界的热交换；(2)整个周期的效率。灯丝的直径D是用气楔测量的。已知入射光波长为589nm，L=2.8910-2m，并且从第一亮条纹到第31亮条纹的距离测量为4.210-3m。计算细丝直径D，D，5。白光垂直照射在空气中厚度为360纳米的薄膜上，然后在时间t=，物体第一次移动到x=5厘米。在时间t=_ _ _之后，物体第二次移动到x=5厘米。2.一名观察者站在铁路旁，听到迎面而来的列车以420赫兹的频率鸣笛。火车经过他身边后，频率为360赫兹，速度为_ _ _米/秒；(将声速设置为340米/秒)。3.根据光源、衍射孔(或障碍物)和观察屏的相互位置，衍射可分为两种类型，即_ _ _ _ _衍射和_ _ _ _ _衍射。4.在单缝衍射中，当衍射角满足bsin=3 (B是单缝的宽度)时，单缝处的波前可被分成_ _ _个半波带。如果氧气(被认为是理想气体)储存在压力为p、体积为v. 6的容器中，这个氧气系统的内能是_ _。理想气体通过一个热力学过程从平衡状态1 (P1，V1，T)变为平衡状态2 (P2，V2，T)。如果开始和结束状态温度相同，系统熵变为_ _ _ _ _。7.在光电效应中，钾的截止频率为0。今天，波长的光照射在钾金属表面，此时的停止电压为_ _ _ _ _。8.质量为50克子弹以1000米/秒的速度飞行。如果子弹位置的不确定度为0.2毫米，其速度的不确定度为_ _。9.当两个偏振器的偏振方向之间的角度为45时，观察一个强度为I1的自然光。当角度为60时，观察强度为I2的其他自然光。发现两次观测得到的光强相等，则两次观测得到的光强为_ _。10，一瓶氦气和一瓶氮气具有相同的质量密度，相同的分子平均平移动能，并且两者都处于平衡状态。如果两种气体都可以被认为是理想气体，那么压力是_ _。11.当光子和电子波长相同时，动量为_ _。12.图为t=0时沿X轴负方向传播的平面简谐波的波形图，波速为0.04米/秒，波的波动方程为_ _。下列陈述是正确的：a任何过程总是沿着熵增加的方向b自然界中的所有自发过程都是不可逆的c不可逆过程是不能在相反方向进行的过程。1.图为平面简谐波在t=0时的波形图，假设简谐波的频率为200赫兹，波长为10米，图中质点p的运动方向为向下，求出：(1)波的波动方程；(2)质点在q点(x=2m)的运动方程以及q点在t=0时的振动速率和加速度。一定量的双原子分子理想气体系统经历如图所示的循环过程。其中，A至B为等容过程，B至C为等压过程，计算(1) AB、BC和CA三个过程中系统与外界的热交换；(2)整个周期的效率。3.波长=450nm的单色光垂直入射到平面透射光栅上。二阶主极大值出现在sin=0.3。第三个订单不见了。找出(1)光栅上两个相邻狭缝之间的间距(光栅常数)是多少？(2)光栅上狭缝的最小宽度是多少？(3)可以观察到哪些谱线？4.在空气中(n1=1.00)，具有均匀厚度(n2=1.30)的油膜附着到玻璃板(n3=1.50)的表面。波长连续变化的单色光垂直照射在油膜上。观察到当波长1=400纳米时，反射光相互干涉。当波长增加到2=560nm时，反射光再次干涉并抵消，没有其他波长的反射光在中间消失，因此计算油膜厚度。5.众所周知，微观粒子处于一维无限宽势阱中，其稳态波函数为：1)归一化常数；2)其中在势阱中(x=0a ),发现粒子的概率最大；3)在x=0a/2范围内发现粒子的概率是多少？6.在康普顿散射中，入射光子的波长为0.003纳米。入射光子与静止的自由电子碰撞。碰撞后，光子的散射角为60。找出：1)散射光子的波长、动量和能量是多少？2)碰撞后电子的动能和动量？1。如果某个简谐运动的振动曲线是2.声源以20米/秒的速度向静止的观察者移动。观察者接收到的声波频率为1063赫兹，则声源的振动频率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(声速为340米/秒)。3.在驻波中，两个相邻节点之间每个粒子的振动相位是_ _ _ _ _ _。4。一束光强为I0的自然光依次通过P1、P2、P3三个偏振器，其中P1和P3的偏振方向相互垂直，P2和P3的偏振方向夹角为45度，那么通过三个偏振器后的透射光强为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。5、一个容器装有氧气(理想气体)，其压力为标准大气压，温度为300K，氧气系统的分子数密度为_ _ _ _ _ _，氧气分子的平均旋转动能为_ _ _ _ _ _。6，1摩尔理想气体通过热力学过程从平衡态1(P1，V1，T)变为平衡态2(P2，V2，T)。如果开始和结束状态温度相同，则在此过程中系统熵变化S=_ _ _ _ _。在描述原子电子态的量子数n，l，ml中，当l=4时，n的最小可能值是_ _ _ _ _ _。8.在康普顿效应实验中，波长为0的入射光子与静止的自由电子碰撞后向后弹回，而散射光子的波长为，反冲电子获得动能。与普通光源发出的光相比，激光具有方向性好、单色性好、能量集中等特点。10、当粒子以频率作为简谐运动时，其动能变化频率为_ _ _ _ _ _。11、在平衡状态下，一瓶氦和一瓶氮(所有理性气体)的分子数密度是相同的，分子的平均平移动能是相同的，那么它们的温度是_ _ _ _ _ _，压力是_ _ _ _ _ _。下列哪个物体是绝对黑体：a，不能发射任何光的物体b，不发射任何光的物体c，不发射可见光的物体13。下面的陈述是正确的：a，任何过程总是沿着熵增加的方向前进b，自然界中所有自发的过程都是不可逆的c，不可逆的过程是不能反方向前进的过程14。见下册第167页，选择题7，1。右图是t=0时平面简谐波的波形图，假设该简谐波的频率为300赫兹，图中质点P的运动方向向上，求出(1)该波的波动方程；(2)x=7.5m时粒子的运动方程和t=0时的振动方程。在两片折射率为1.50的标准平板玻璃之间形成一个楔形。波长=550纳米的单色光用于垂直入射，产生等厚度的干涉条纹。当楔形物充满n=1.25的液体时，与楔形物中有空气时的间距相比，相邻亮线之间的间距减少了l=0.10毫米。楔角是多少？波长为600nm的单色光垂直入射到光栅上，二阶主极大值出现在sin=0.20，四阶消失。找出：(1)光栅常数是多少？(2)光栅上透光狭缝的最小宽度是多少？(3)根据上述选定的B and B值，在观察屏上可以观察到的条纹级数(-)是多少？(4)一定量的双原子分子理