物理二标作业答案（ ）

1、标准化作业（1）一、选择题1 一质点作简谐振动，振动方程为，当时间t = T/2（T为周期）时，质点的速度为 (A) (B) (C) (D) BC 2.一质点作简谐振动其运动速度与时间的曲线如图所示若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为 (A) p/6 (B) 5p/6 (C) -5p/6 (D) -p/6 (E) -2p/3 3.（3031） 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 A(D)-A-AoytoytA(A)oytoyt(B)(C)AA-A-A4. （5311）一质点作简谐振动，已知振动周期为T，则其振动动能变化的周期是 (A) T/4 (B) T (C)

2、(D) 2 T (E) 4T BC二、填空题1、（0581）在静止的升降机中，长度为l的单摆的振动周期为T0当升降机以加速度T = _竖直下降时，摆的振动周期2（3817）一简谐振动的表达式为，已知 t = 0时的初位移为0.04 m，初速度为0.09 m/s，则振幅A =_ ，初相f =_ 0.05 m - 5.一物体作简谐振动，其速度最大值vm = 310-2 m/s，其振幅A = 210-2 m若t = 0时，物体位于平衡位置且向x轴的负方向(3) 振动方程的数值式 运动. 求：(1) 振动周期T； (2) 加速度的最大值am ； 解: (1) vm = A = vm / A =1.5

3、s-1 T = 2/ = 4.19 s (2) am = w2A = vm w 10-2 m/s2 (3) x = 0.02 (SI) 2（3385）一台摆钟每天慢2分10秒，其等效摆长l = 0.995 m，摆锤可上下移动以调节其周期假如将此摆当作质量集中在摆锤中心的单摆来估算，则应将摆锤向上移动多少距离，才能使钟走得准确？ 解：钟摆周期的相对误差DT / T =钟的相对误差Dt / t 等效单摆的周期 ，设重力加速度g不变，则有 2d T / T =d l / l 令DT = dT，Dl = dl，并考虑到DT / T = Dt / t，则摆锤应向上移动的距离Dl = 2l Dt / t

4、= mm = 2.99 mm 即摆锤应向上移2.99 mm，才能使钟走得准确 1一个质点作简谐振动，振幅为A，在起始时刻质点的位移为且向x轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为 B 标准化作业（2）一、选择题2一质点作简谐振动，周期为T当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为 (A) T /12. (B) T /8 (C) T /6 (D) T /4 C3. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为 (A) (B) (C) (D) x t O A/2 -A x1x2D 二、填空题 4如图所示的是两个

5、简谐振动的振动曲线，它们合成的余弦振动的初相为_ 1 一质点在x轴上作谐振动，选取该质点向右运动通过A点时作为计时起点（t=0），经过2秒后质点首次经过B点，再过2秒后质点第2次经过B点，若已知质点在A、B两点具有相同的速率且AB=10cm，求；（1） 质点的振动方程；（2）质点在A点处的速率。参考解：ABxY由旋转矢量图和得：T/2=4S 所以：观察旋转矢量图可得：解三角形可得A：所以（1）：2、（3045）一质点作简谐振动，其振动方程为x试用旋转矢量法求出质点由初始状态（t = 0的状态）运动到x = -0.12 m，v d)波长为l的平行单色光垂直照射到双缝上屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间

6、的距离是 (A) 2lD / d (B) l d / D (C) dD / l (D) lD /d D4（3169）用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则 (A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹 D二、填空题1、（3501）在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距_；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距_变小 变小 2、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向_移动；覆盖云母片

7、后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_ 2.（3164） 若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差d_或_ (n1-n2)e (n2-n1)e 上(n-1)e三、计算题1、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e10-6 m、折射率为n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) 解： (1) (2)覆盖玻璃片后,

8、零级明纹应满足设不盖玻璃片时,此点应为k级明纹，则应有2在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片(折射率n11.4)覆盖缝S1，用同样厚度的玻璃片(但折射率n21.7)覆盖缝S2，将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O变为第五级明纹设单色光波长l480 nm(1nm=109m)，求玻璃片的厚度d(可认为光线垂直穿过玻璃片)解：原来， d = r2r1= 0 2分 d( r2 + n2d d)(r1 + n1dd)5l 3分 (n2n1)d5l 2分 10-6 m 1分标准化作业（7）一、选择题 1、 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且n1n

9、2n3，l1为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为 (A) 2n2e (B) 2n2 e l1 / (2n1) (C) 2n2 e n1 l1 / 2(D) 2n2 e n2 l1 / 2 C2、 一束波长为l的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 (A) l / 4 (B) l / (4n) (C) l / 2 (D) l / (2n) B且偏离直线部分越远的地方凹得越多，因此工件表面有一垂直于劈棱的凹槽。求纹路的深度h：两相邻条纹所对应的空气膜厚度差： 由图中相似三角形关系可得：纹路的深度3、 如图a所示，一光

10、学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长l500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射看到的反射光的干涉条纹如图b所示有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切则工件的上表面缺陷是 (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm B4（3664）如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且 n1n2n3，l1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位

11、差为 (A) 2pn2e / ( n1 l1) (B)4pn1e / ( n2 l1) + p (C) 4pn2e / ( n1 l1) + p (D) 4pn2e / ( n1 l1) C5. （3188）用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为l的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 凸起，且高度为l / 4凸起，且高度为l / 2凹陷，且深度为l / 2(D)凹陷，且深度为l / 4 Ce0空气1如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一缝隙e0现用波长为的单色光垂直照射，已知平凸

12、透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径rRe解: 设某暗纹的半径为r，e如图所示在根据相干减弱条件有代入 可得三、计算题一、选择题1、在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a4 的单缝上，对应于衍射角为30的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 (A) 2 个 (B) 4 个 (C) 6 个 (D) 8 个 2、在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹 (A) 对应的衍射角变小 (B) 对应的衍射角变大 (C) 对应的衍射角也不变 (D) 光强也不变 BB标准化作业（8） 二、填空题1、波长为 6

13、00 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) 2、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1.2 mm3.6 mm6第一级明3（3209） 波长为l的单色光垂直入射在缝宽a=4 l的单上对应于衍射角=30，单缝处的波面可划分为_个半波带 44.（3524）平行单色光垂直入射在缝宽为a=0.15 mm的单缝上缝后有焦距为f=400mm的凸透镜，在其焦平面上放

14、置观察屏幕现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm，则入射光的波长为l=_500nm(或510-4 mm) 1、（3359）波长为600 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直入射到宽度为a=0.10 mm的单缝上，观察夫琅禾费衍射图样，透镜焦距f=1.0 m，屏在透镜的焦平面处求： (1) 中央衍射明条纹的宽度D x0； (2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离x2 解：(1) 对于第一级暗纹，有a sin 1 l 因 1很小，故 tg 1sin 1 = l / a故中央明纹宽度 Dx0 = 2f tg 1=2fl / a = 1.2 cm 3分(2) 对于第二级暗纹，

15、有 a sin 22lx2 = f tg 2f sin 2 =2f l / a = 1.2 cm 2分明纹暗纹中央明纹四、思考题1、（3746）为什么在日常生活中容易察觉声波的衍射现象而不大容易观察到光波的衍射现象？答：主要是因为声波(空气中)波长数量级为米到10米的范围，而可见光波长数量级为1微米，日常生活中遇到的孔或屏的线度接近或小于声波波长，又远大于光波波长，所以声波衍射现象很明显，而光波衍射现象不容易观察到标准化作业（9） 1、（3212） 一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a + b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度)，k=3、6、9 等级次的主极大均不出现？ (A)

16、ab=2 a (B) ab=3 a (C) ab=4 a (A) ab=6 a B二、填空题1、 某单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30，则入射光的波长应为_6250或625nm2（3528）一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等，则可能看到的衍射光谱的级次为_ 三、计算题1. （3223）用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上，l1=600 nm，l2=400 nm (1nm=109m)，发现距中央明纹5 cm处l1光的第k级主极大和l2光的第(k+1)级主极大相重合，放置在光栅与屏之间的透镜的焦距f=50

17、 cm，试问： (1) 上述k=？ (2) 光栅常数d=？ 解：(1) 由题意,l1的k级与l2的(k+1)级谱线相重合d sin1= (k+1) l2 ,或k l1 = (k+1) l2 所以d sin1=k l1， (2) 因x / f很小， tg 1sin 1x / f d= kl1 f / x=1.2 10-3 cm 2.波长l=600nm(1nm=109m)的单色光垂直入射到光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30，且第三级是缺级 (1) 光栅常数(a + b)等于多少？ (2) 透光缝可能的最小宽度a等于多少？ (3) 在选定了上述(a + b)和a之后，求在衍射角- 范围内可能观察

18、到的全部主极大的级次解：(1) 由光栅衍射主极大公式得 由于第三级缺级，暗纹： 两式比较，得 所以实际呈现k=0，1，2级明纹=2.410-4 cm 3分又因为k=3，6，9，.缺级 (2) 若不缺级，则由光栅公式得 a = (a + b)/3=0.810-4 cm 3分（3）(k=4在 / 2处看不到)kmax=(ab) / l=4,2、（3222）一束具有两种波长l1和l2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长l1的第三级主极大衍射角和l2的第四级主极大衍射角均为30已知l1=560 nm (1 nm= 10-9 m)，试求: (1) 光栅常数ab (2) 波长l2解：(1) 由光栅衍射

19、主极大公式得 3分 nm 2分 (2) 一、选择题1、两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过当其中一偏振片慢慢转动180时透射光强度发生的变化为： (A) 光强单调增加 (B) 光强先增加，后又减小至零 (C) 光强先增加，后减小，再增加 (D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 BB标准化作业（10） 2. （3248）一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为II0 / 8已知P1和P2的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是 3、三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为 (A) I0 / 4 (B) 3 I0 / 8 (C) 3I0 / 32 (D) I0 / 16 C二、填空题1、一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振