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1、四川大學(xué)期末考試試卷
2011-2012第一學(xué)期 大學(xué)物理II-2 閉卷A
課程號 課序號 學(xué)號 姓名
考 試 須 知
四川大學(xué)學(xué)生參加由學(xué)校組織或由學(xué)校承辦的各級各類考試,必須嚴(yán)格執(zhí)行《四川大學(xué)考試工作管理辦法》和《四川大學(xué)考場規(guī)則》。有考試違紀(jì)作弊行為的,一律按照《四川大學(xué)學(xué)生考試違紀(jì)作弊處罰條例》進(jìn)行處理。
四川大學(xué)各級各類考試的監(jiān)考人員,必須嚴(yán)格執(zhí)行《四川大學(xué)考試工作管理辦法》、《四川大學(xué)考場規(guī)則》和《四川大學(xué)監(jiān)考人員職責(zé)》。有違反學(xué)校有關(guān)規(guī)定的,嚴(yán)格按照《四川大學(xué)教學(xué)事故認(rèn)定及處理辦法》進(jìn)行處
2、理。
一、1題圖
C
屏
f
P
D
L
A
B
l
一、單項選擇題。(每題3分 共24分)
1、一束波長為l的平行單色光垂直入射到一單縫AB上,裝置如圖.在屏幕D上形成衍射圖樣,如果P是中央亮紋一側(cè)第一個暗紋所在的位置,則的長度為
(A) l/22. (B) l
(C) 3l/ 2 . (D) 2l
[ ]
A
B
圖b
圖a
一、2題圖
2、 如圖a所示,一光學(xué)平板玻璃A與
3、待測工件B之間形成空氣劈尖,用波長l=500 nm (1 nm=10-9 m)的單色光垂直照射.看到的反射光的干涉條紋如圖b所示.有些條紋彎曲部分的頂點恰好與其右邊條紋的直線部分的連線相切.則工件的上表面缺陷是
(A) 不平處為凸起紋,最大高度為500 nm.
(B) 不平處為凸起紋,最大高度為250 nm.
(C) 不平處為凹槽,最大深度為500 nm.
(D) 不平處為凹槽,最大深度為250 nm.
4、 [ ]
3、一束光強為I0的自然光,相繼通過三個偏振片P1、P2、P3后,出射光的光強為I=I0 / 8.已知P1和P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光線為軸,旋轉(zhuǎn)P2,要使出射光的光強為零,P2最少要轉(zhuǎn)過的角度是
(A) 30. (B) 45.
(C) 60. (D) 90. [ ]
4、 一束平行單色光垂直入射在光柵上,當(dāng)光柵常數(shù)(a
5、 + b)為下列哪種情況時(a代表每條縫的寬度),k=3、6、9 等級次的主極大均不出現(xiàn)?
(A) a+b=2 a. (B) a+b=3 a.
(C) a+b=4 a. (A) a+b=6 a. [ ]
5、關(guān)于同時性的以下結(jié)論中,正確的是
(A) 在一慣性系同時發(fā)生的兩個事件,在另一慣性系一定不同時發(fā)生.
(B) 在一慣性系不同地點同時發(fā)生的兩個事件,在另一慣性系一定同時發(fā)生.
(C)
6、在一慣性系同一地點同時發(fā)生的兩個事件,在另一慣性系一定同時發(fā)生.
(D) 在一慣性系不同地點不同時發(fā)生的兩個事件,在另一慣性系一定不同時發(fā)生.
[ ]
6、在均勻磁場B內(nèi)放置一極薄的金屬片,其紅限波長為l0.今用單色光照射,發(fā)現(xiàn)有電子放出,有些放出的電子(質(zhì)量為m,電荷的絕對值為e)在垂直于磁場的平面內(nèi)作半徑為R的圓周運動,那末此照射光光子的能量是:
(A) . (B) .
7、
(C) . (D) . [ ]
7、氫原子中處于3d量子態(tài)的電子,描述其量子態(tài)的四個量子數(shù)(n,l,ml,ms)可能取的值為
(A) (3,0,1,). (B) (1,1,1,).
(C) (2,1,2,). (D) (3,2,0,). [ ]
8、 按照原子的量子理論,原子可以通過自發(fā)輻射和受激輻射的方式發(fā)光,它們所產(chǎn)生的光的特點是:
8、
(A) 兩個原子自發(fā)輻射的同頻率的光是相干的,原子受激輻射的光與入射光是不相干的.
(B) 兩個原子自發(fā)輻射的同頻率的光是不相干的,原子受激輻射的光與入射光是相干的.
(C) 兩個原子自發(fā)輻射的同頻率的光是不相干的,原子受激輻射的光與入射光是不相干的.
(D) 兩個原子自發(fā)輻射的同頻率的光是相干的,原子受激輻射的光與入射光是相干的.
[ ]
二、填空題(共28分)
9、1、(3分)某氣體在溫度為T = 273 K時,壓強為p=1.010-2 atm,密度r = 1.2410-2 kg/m3,則該氣體分子的方均根速率為___________. (1 atm = 1.013105 Pa)
2、(4分)有兩相同的彈簧,其勁度系數(shù)均為k.
(1) 把它們串聯(lián)起來,下面掛一個質(zhì)量為m的重物,此系統(tǒng)作簡諧振動的周期為___________________;
(2) 把它們并聯(lián)起來,下面掛一個質(zhì)量為m的重物,此系統(tǒng)作簡諧振動的周期為___
10、________________.
x (cm)
t (s)
O
1
2
二、3題圖
3、(3分) 已知一簡諧振動曲線如圖所示,由圖確定振子:
(1) 在_____________s時速度為零.
(2) 在____________ s時動能最大.
(3) 在____________ s時加速度取正的最大值.
4、(4分)波長為 600 nm的單色平行光,垂直入射
11、到縫寬為a=0.60 mm的單縫上,縫后有一焦距=60 cm的透鏡,在透鏡焦平面上觀察衍射圖樣.則:中央明紋的寬度為__________,兩個第三級暗紋之間的距離為____________.(1 nm=10﹣9 m)
二、5題圖
n1
n2
i
n1
n2
i
n1
n2
i0
n1
n2
i0
n1
n2
i0
5、(5分)在本題五個圖中,前四個圖表示線偏振光入射于兩種介質(zhì)分界面上,最后一圖表示入射光是自然光.n1、n2為兩種介質(zhì)的折射率,圖中入射角i0=arctg (n2/n1),i≠i0.試在圖上畫出實際存在的折射光線和反射光線,并用點或
12、短線把振動方向表示出來.
6、(3分)已知慣性系S'相對于慣性系S系以 0.5 c的勻速度沿x軸的負(fù)方向運動,若從S'系的坐標(biāo)原點O'沿x軸正方向發(fā)出一光波,則S系中測得此光波在真空中的波速為__________________.
7、(3分)鈷(Z = 27 )有兩個電子在4s態(tài),沒有其它n ≥4的電子,則在3d態(tài)的電子可有____________個.
8、(3分)在康普頓散射中,若入射光子與散射光子的波長分別為l和l′,則反沖電子獲得的動能EK =______________________________.
三、計算題(共48分)
1、(5分)水蒸氣分解為同
13、溫度T的氫氣和氧氣
H2O →H2+O2
時,1摩爾的水蒸氣可分解成1摩爾氫氣和摩爾氧氣.當(dāng)不計振動自由度時,求此過程中內(nèi)能的增量.
A
B
x
u
三、2題圖
2、(8分)如圖,一平面波在介質(zhì)中以波速u = 20 m/s沿x軸負(fù)方向傳播,已知A點的振動方程為 (SI).
(1) 以A點為坐標(biāo)原點寫出波的表達(dá)式;
(2) 以距A點5 m處的B點為坐標(biāo)原點,寫出波的表達(dá)式.
3、(10分) (1) 在單縫夫瑯禾費衍射實驗中,垂直入射的光有兩種波長,l1=400 nm,l2=760 nm (1 nm=10-9 m).已知單縫寬度a=1
14、.010-2 cm,透鏡焦距f=50 cm.求兩種光第一級衍射明紋中心之間的距離.
(2) 若用光柵常數(shù)d=1.010-3 cm的光柵替換單縫,其他條件和上一問相同,求兩種光第一級主極大之間的距離.
4、(5分)一電子以0.99c (c為真空中光速)的速率運動.試求:
(1) 電子的總能量是多少?
(2) 電子的經(jīng)典力學(xué)的動能與相對論動能之比是多少?(電子靜止質(zhì)量me=9.1110-31 kg)
5、(5分)當(dāng)電子的德布羅意波長與可見光波長( l=5500 )相同時,求它的動能是多少電子伏特? (電子質(zhì)
15、量me=9.1110-31 kg,普朗克常量h =6.6310-34 Js, 1 eV =1.6010-19 J)
6、(5分)同時測量能量為1 keV作一維運動的電子的位置與動量時,若位置的不確定值在0.1 nm (1 nm = 10-9 m)內(nèi),則動量的不確定值的百分比Δp / p至少為何值?
(電子質(zhì)量me=9.1110-31 kg,1 eV =1.6010-19 J, 普朗克常量h =6.6310-34 Js)
7、(10分)一束光強為I0的自然光垂直入射在三個疊在一起的偏振片P1、P2、P3上,已知P1與P3的偏振化方相互垂直.
(1) 求P2與P3的偏振化方向之間夾角為多大時,穿過第三個偏振片的透射光強為I0 / 8;
(2) 若以入射光方向為軸轉(zhuǎn)動P2,當(dāng)P2轉(zhuǎn)過多大角度時,穿過第三個偏振片的透射光強由原來的I0 / 8單調(diào)減小到I0 /16?此時P2、P1的偏振化方向之間的夾角多大?