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大学物理习题
9根据玻尔理论,氢原子在n=5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为
(A)5/4.(B)5/3.
(C)5/2.(D)5.
10不确定关系式表示在x方向上
(A粒子位置不能准确确定.(B粒子动量不能准确确定.
(C)粒子位置和动量都不能准确确定.(D)粒子位置和动量不能同时准确确定.
18如果电子被限制在边界x与x+∆x之间,∆x=0.5Å,则电子动量x分量的不确定量近似地为________________kg·m/s.(不确定关系式∆x·∆p≥h,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)
19当电子的德布罗意波长与可见光波长(λ=5500Å)相同时,求它的动能是多少________________电子伏特?
。
(电子质量me=9.11×10-31kg,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,1eV=1.60×10-19J)
20康普顿散射中,当散射光子与入射光子方向成夹角
φ=_____________时,散射光子的频率小得最多;
当φ=____________时,散射光子的频率与入射光子相同.
3.(3)(2609)本一一用细导线均匀密绕成长为l、半径为a(l>>a)、总匝数为N的螺线管,管内充满相对磁导率为µr的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I,则管中任意一点的(A)磁感强度大小为B=µ0µrNI.(B)磁感强度大小为B=µrNI/l.
(C)磁场强度大小为H=µ0NI/l.(D)磁场强度大小为H=NI/l.
4.一弹簧振子,重物的质量为m,弹簧的劲度系数为k,该振子作振幅为A的简谐振动.当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时,开始计时.则其振动方程为:
(A))21/(cosπ+=tmkAx(B))21/cos(π−=tmkAx
(C))π21/(cos+=tkmAx(D))21/cos(π−=tkmAx(E)tm/kAxcos=
6.(3)(5888)本一一在折射率n3=1.60的玻璃片表面镀一层折射率n2=1.38的MgF2薄膜作为增透膜.为了使波长为λ=500nm(1nm=10-9m)的光,从折射率n1=1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少,MgF2薄膜的厚度e至少是
7.(A)250nm.(B)181.2nm.
(C)125nm.(D)90.6nm
7.(3)(3369)本一一三个偏振片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)3I0/8.(C)3I0/32.(D)I0/16.
9.(3)(4183)本一一已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应,若此金属的逸出电势是U0(使电子从金属逸出需作功eU0),则此单色光的波长λ必须满足:
(A)λ≤hc/(eU).(B)λ≥hc/(eU).
(C)λ≤eU0/(hc)(D)λ≥eU0/(hc)
11.(3)(2549)本一一一个密绕的细长螺线管,每厘米长度上绕有10匝细导线,螺线管的横截面积为10cm2.当在螺线管中通入10A的电流时,它的横截面上的磁通量为_________________________.(真空磁导率µ0=4π×10-7T·m/A)
14.(4)(0461)本一一波长为600nm的单色平行光,垂直入射到缝宽为a=0.60mm的单缝上,缝后有一焦距f′=60cm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____________.(1nm=10﹣9m)
18.(10)(3410)本一一一横波沿绳子传播,其波的表达式为y=0.05cos(100πt−2πx)(SI)
(1)求此波的振幅、波速、频率和波长.
(2)求绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度.
(3)求x1=0.2m处和x2=0.7m处二质点振动的相位差.
20.(10)(3738)本一一用钠光(λ=589.3nm)垂直照射到某光栅上,测得第三级光谱的衍射角为60°.
(1)若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30°,求后一光源发光的波长.
(2)若以白光(400nm-760nm)照射在该光栅上,求其第二级光谱的张角.
振动与波
1.一轻弹簧,上端固定,下端挂有质量为m的重物,其自由振动的周期为T.今已知振子离开平衡位置为x时,其振动速度为v,加速度为a.则下列计算该振子劲度系数的公式中,错误的是:
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
2.一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上,(如图所示),作成一复摆.已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量
,此摆作微小振动的周期为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
3.把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度θ,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时.若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初相为
(A)π.(B)π/2.
(C)0.(D)θ.
4.两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同.第一个质点的振动方程为x1=Acos(ωt+α).当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处.则第二个质点的振动方程为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
5.轻弹簧上端固定,下系一质量为m1的物体,稳定后在m1下边又系一质量为m2的物体,于是弹簧又伸长了∆x.若将m2移去,并令其振动,则振动周期为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
6.一质点作简谐振动.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)π/6.(B)5π/6.(C)-5π/6.
(D)-π/6.(E)-2π/3.
7.一质点沿x轴作简谐振动,振动方程为
(SI).
从t=0时刻起,到质点位置在x=-2cm处,且向x轴正方向运动的最短时间间隔为
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
8.一物体作简谐振动,振动方程为
.在t=T/4(T为周期)时刻,物体的加速度为
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
9.一质点作简谐振动,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)
.
10.
t
x
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π/2.(B)超前π/2.
(C)落后π.(D)超前π.
11.
-A
-A
已知一质点沿y轴作简谐振动.其振动方程为
.与之对应的振动曲线是
.
12.一个质点作简谐振动,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
13.一质点作简谐振动,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.
14.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量E2变为
(A)E1/4.(B)E1/2.
(C)2E1.(D)4E1.
15.当质点以频率ν作简谐振动时,它的动能的变化频率为
(A)4ν.(B)2ν.(C)ν.(D)
.
16.一弹簧振子作简谐振动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的
(A)1/4.(B)1/2.(C)
.
(D)3/4.(E)
.
17.一物体作简谐振动,振动方程为
.则该物体在t=0时刻的动能与t=T/8(T为振动周期)时刻的动能之比为:
(A)1:
4.(B)1:
2.(C)1:
1.
(D)2:
1.(E)4:
1.
18.机械波的表达式为y=0.03cos6π(t+0.01x)(SI),则
(A)其振幅为3m.(B)其周期为
.
(C)其波速为10m/s.(D)波沿x轴正向传播.
19.一平面简谐波的表达式为
(SI),t=0时的波形曲线如图所示,则
(A)O点的振幅为-0.1m.
(B)波长为3m.
(C)a、b两点间相位差为
.
(D)波速为9m/s.
20.已知一平面简谐波的表达式为
(a、b为正值常量),则
(A)波的频率为a.(B)波的传播速度为b/a.
(C)波长为π/b.(D)波的周期为2π/a.
21.横波以波速u沿x轴负方向传播.t时刻波形曲线如图.则该时刻
(A)A点振动速度大于零.(B)B点静止不动.
(C)C点向下运动.(D)D点振动速度小于零.
22.若一平面简谐波的表达式为
,式中A、B、C为正值常量,则
(A)波速为C.(B)周期为1/B.
(C)波长为2π/C.(D)角频率为2π/B.
23.在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为
(λ为波长)的两点的振动速度必定
(A)大小相同,而方向相反.(B)大小和方向均相同.
(C)大小不同,方向相同.(D)大小不同,而方向相反.
24.一横波沿绳子传播时,波的表达式为
(SI),则
(A)其波长为0.5m.(B)波速为5m/s.
(C)波速为25m/s.(D)频率为2Hz.
25.频率为100Hz,传播速度为300m/s的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为
,则此两点相距
(A)2.86m.(B)2.19m.
(C)0.5m.(D)0.25m.
26.如图所示,一平面简谐波沿x轴正向传播,已知P点的振动方程为
,则波的表达式为
(A)
.
(B)
.
(C)
.
(D)
.
27.图示一简谐波在t=0时刻的波形图,波速u=200m/s,则P处质点的振动速度表达式为
(A)
(SI).
(B)
(SI).
(C)
(SI).
(D)
(SI).
28.一平面简谐波的表达式为
.在t=1/ν时刻,x1=3λ/4与x2=λ/4二点处质元速度之比是
(A)-1.(B)
.(C)1.(D)3
29.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是
(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.
30.一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.
31.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中:
(A)它的动能转换成势能.
(B)它的势能转换成动能.
(C)它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大.
(D)它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小.
32.图示一平面简谐机械波在t时刻的波形曲线.若此时A点处媒质质元的振动动能在增大,则
(A)A点处质元的弹性势能在减小.
(B)波沿x轴负方向传播.
(C)B点处质元的振动动能在减小.
(D)各点的波的能量密度都不随时间变化.
33.如图所示,两列波长为λ的相干波在P点相遇.波在S1点振动的初相是φ1,S1到P点的距离是r1;波在S2点的初相是φ2,S2到P点的距离是r2,以k代表零或正、负整数,则P点是干涉极大的条件为:
(A)
.
(B)
.
(C)
.
(D)
.
35.在波长为λ的驻波中两个相邻波节之间的距离为
(A)λ.(B)3λ/4.
(C)λ/2.(D)λ/4.
1B2C3C4B5B6C7E8B9B10B
11B12B13C14D15B16D17D18B19C20D
21D22C23A24A25C26A27A28A29C30B
31D32B33D34B35C
波动光学
1.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位差为3π,则此路径AB的光程为
(A)1.5λ.(B)1.5λ/n.
(C)1.5nλ.(D)3λ.
2.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n1<n2>n3,λ1为入射光在n1中的波长,则两束反射光的光程差为
(A)2n2e.(B)2n2eλ1/(2n1).
(C)2n2en1λ1/2.(D)2n2en2λ1/2.
3.在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中
(A)传播的路程相等,走过的光程相等.
(B)传播的路程相等,走过的光程不相等.
(C)传播的路程不相等,走过的光程相等.
(D)传播的路程不相等,走过的光程不相等.
4.在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ,则屏上原来的明纹处
(A)仍为明条纹;(B)变为暗条纹;
(C)既非明纹也非暗纹;(D)无法确定是明纹,还是暗纹.
5.在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是
(A)使屏靠近双缝.
(B)使两缝的间距变小.
(C)把两个缝的宽度稍微调窄.
(D)改用波长较小的单色光源.
6.在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时
(A)P点处仍为明条纹.
(B)P点处为暗条纹.
(C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹.
(D)无干涉条纹.
7.在双缝干涉实验中,光的波长为600nm(1nm=10-9m),双缝间距为2mm,双缝与屏的间距为300cm.在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为
(A)0.45mm.(B)0.9mm.
(C)1.2mm(D)3.1mm.
8.在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ,则屏上原来的明纹处
(A)仍为明条纹;(B)变为暗条纹;
(C)既非明纹也非暗纹;(D)无法确定是明纹,还是暗纹.
9.在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P处形成的圆斑为
(A)全明.
(B)全暗.
(C)右半部明,左半部暗.
(D)右半部暗,左半部明.
10.一束波长为λ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)λ/4.(B)λ/(4n).
(C)λ/2.(D)λ/(2n).
11.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹
(A)中心暗斑变成亮斑.(B)变疏.
(C)变密.(D)间距不变.
12.用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为λ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
(A)凸起,且高度为λ/4.
(B)凸起,且高度为λ/2.
(C)凹陷,且深度为λ/2.
(D)凹陷,且深度为λ/4.
13.如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上.当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹
(A)向右平移.(B)向中心收缩.
(C)向外扩张.(D)静止不动.
(E)向左平移.
14.在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了
(A)2(n-1)d.(B)2nd.
(C)2(n-1)d+λ/2.(D)nd.
(F)(n-1)d.
15.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a=4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.
16.一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB上,装置如图.在屏幕D上形成衍射图样,如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置,则
的长度为
(A)λ/2.(B)λ.
(C)3λ/2.(D)2λ.
17.根据惠更斯-菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为S,则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的
(A)振动振幅之和.(B)光强之和.
(C)振动振幅之和的平方.(D)振动的相干叠加.
18.波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π/6,则缝宽的大小为
(A)λ/2.(B)λ.
(C)2λ.(D)3λ.
19.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.
(A)对应的衍射角也不变.(D)光强也不变.
20.在单缝夫琅禾费衍射实验中,若减小缝宽,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,但中心强度变小.
21.在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验装置中,S为单缝,L为透镜,C为放在L的焦面处的屏幕,当把单缝S垂直于透镜光轴稍微向上平移时,屏幕上的衍射图样
(A)向上平移.(B)向下平移.
(C)不动.(D)消失.
22.测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确?
(A)双缝干涉.(B)牛顿环.
(C)单缝衍射.(D)光栅衍射.
23.一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是
(A)紫光.(B)绿光.(C)黄光.(D)红光.
24.对某一定波长的垂直入射光,衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该
(A)换一个光栅常数较小的光栅.
(B)换一个光栅常数较大的光栅.
(C)将光栅向靠近屏幕的方向移动.
(B)将光栅向远离屏幕的方向移动.
25.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为
(A)1/2.(B)1/3.
(C)1/4.(D)1/5.
26.一束光强为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I=I0/8.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
(A)30°.(B)45°.
(C)60°.(D)90°.
27.一束光强为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)I0/2.(D)
I0/2.
28.三个偏振片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)3I0/8.
(C)3I0/32.(D)I0/16.
29.两偏振片堆叠在一起,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.
(C)光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零.
30.如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为
(A)I0/8.(B)I0/4.
(C)3I0/8.(D)3I0/4.
31.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i0,则在界面2的反射光
(A)是自然光.
(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.
(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.
(E)是部分偏振光.
32.自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全线偏振光,则知折射光为
(A)完全线偏振光且折射角是30°.
(B)部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为
的介质时,折射角
是30°.
(C)部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角.
(D
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