《大学物理二》试卷三及答案

大学物理2试卷三

一、选择题(共12分)

2.(本题3分)

一辆机车以30m/s的速度驶近一位静止的观察者，如果机车的汽笛的频率为550Hz,此观察

者听到的声音频率是(空气中声速为330m/s)

(A)605Hz.(B)600Hz.

(C)504Hz.(D)500Hz.[]

3.(本题3分)

三个偏振片P|,「2与堆叠在一起，尸1与P3的偏振化方向相互垂直，与尸1的偏振化方

向间的夹角为30°.强度为/0的自然光垂直入射于偏振片尸I，并依次透过偏振片Q、B与尸3,

则通过三个偏振片后的光强为

(A)/0/4.(B)3/o/8.

(C)3/()/32.(D)/o/16.[]

4.(本题3分)

已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV,而钠的红限波长是54001

，那么入射光的波长是

(A)5350A.(B)5000A.

(C)4350A.(D)3550A.1]

二、填空题(共20分)

6.(本题3分)

一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其表达分别为

2=4xl(T2cosQr+工兀)，x,=3x10-2cos(2?-K)(SI)

o0

则合振动的表达式为。

7.(本题4分)

一弦上的驻波表达式为y=O.lcosg)cos0Om)(Sl).形成该驻波的两个反向传播的行波的

波长为,频率为.

8.(本题3分)

在真空中沿着x轴负方向传播的平面电磁波，其电场强度的波的表达式为

Ev=800cos2nv(r+x/c)(SI)

则磁场强度波的表达式是

(真空介电常量i-o=8.85X1012F/m,真空磁导率//()=4nX107H/m)

9.(本题3分)

一束波长为2=600nm(1nm=109m)的平行单色光垂直入射到折射率为〃=1.33的透明薄膜

上，该薄膜是放在空气中的.要使反射光得到最大限度的加强，

薄膜最小厚度应为nm.

10.(本题3分)

一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为30°时，反射光是完全偏振

光，则此玻璃板的折射率等于.

三、计算题(共68分)

12.(本题10分)

一弹簧振子沿x轴作简谐振动，平衡位置在原点。弹簧的劲度系数k=25N-ml振动物体

的质量m-0.25kgo

(1)求振动的周期T和角频率4

(2)如果振幅A=15cm,f=0时物体位于x=7.5cm处，且物体沿x轴反向运动，求初速物

及初相人

(3)写出振动表达式.),(m)

13.(本题12分)44_____

"0

图示一平面余弦波在r=0时刻与r=2s时刻的波形图.已知京0

波速为〃，求°才明年

t=2V

(1)坐标原点处介质质点的振动表达式；

(2)该波的波动表达式.

14.(本题8分)

在双缝干涉实验中，用波长/l=546.1nm(1nm=IO9m)的单色光照射，双缝与屏的距离79=300

mm.测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2mm,求双缝间的距离.

15.(本题8分)

用波长2=500nm的平行光垂直照射折射率〃=1.33的劈形膜，观察反射光的等厚干涉条纹.从

劈形膜的棱算起，第5条明纹中心对应的膜厚度是多少？

16.(本题10分)

在单缝的夫琅禾费衍射中，缝宽a=0.100mm,平行光垂直入射在单缝上，波长;1=500nm,

会聚透镜的焦距/=1.00m.求中央明纹的角宽度、线宽度和第一级明纹的宽度上.(1nm=10-9m)

17.(本题10分)

波长X=600nm(lnm=109m)的单色光垂直入射到一光栅上，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+6)等于多少？

(2)透光缝可能的最小宽度”等于多少？

(3)在选定了上述(a+b)和。之后，求在衍射角兀＜甲＜匕范围内可能观察到的全部主

22

极大的级次.

大学物理2试卷三答案

一、选择题(共12分)

(A)(A)(C)(D)

二、填空题(共20分)

2

5.氨、氮6.x=1X10cos(2r+TI/6)m7.2m45Hz

8.H_=—2.12COS2KV(^+x/c)(so9.11310.V3

三、计算题(共68分)

12.(本题10分)

解：(1)co-\k/m-10s-1

7=271/^=0.63

(2)A=15cm.在r=0时，即=7.5cm,UQ<0

A=Jx；+(%/G)2

由

得VQ=-CO-yjA~-XQ=-1.3m/s

-，

0=tg(-Vo/皈0)=-7l或4兀/3

Ao>0,

2

(3)x=15x10cosOOr+-n)(si)

13.(本题12分)

解：（1）比较/=0时刻波形图与f=2s时刻波形图，可知此波向左传播.在/=0时刻，O处质点0=Acos。，

0<120=-A(vsin^,

,1

故(p=—兀

2

又t=2s,0处质点位移为A/42=ACOS(4KV-^-K)

1)1

所以----7C=4KV---兀，v=1/16Hz切=#85

42

振动表式为盟=Acos仇〃8一;兀)(si)

(2)波速u=20/2m/s=10m/s

jlX|

波动表达式y=i4cos[—(f+—)——n](SI)

8102

14.(本题8分)

解：由题给数据可得相邻明条纹之间的距离为

A.r=12.2/(2X5)mm=1.22mm

由公式△*=£>2/4,得d=£U/AX=0.I34mm

15.（本题8分）

解：明纹,2ne-\---2=kA(k=l,2,…)

第五条，k=5,

=8.46X104mm

2n

16.（本题10分）

解：单缝衍射第一级暗纹条件：

asin^i=2（•••夕很小）

得4，sinq=2/a==5x10'rad

LUUX1L/

中央明纹的角宽度为28=0.01rad

中央明纹的线宽度为-3

zlr0=2/i/tz=2x1.00x5.00x10=0.0Im=10mm

单缝衍射中央明纹旁第一个明纹的宽度

AX]=x2-x}ay（221a-XIa）