大学物理期中考试试卷1

浙江工业大学《大学物理》期中考试试卷2009-2010第一学期1．如图所示，质量为m的物体由劲度系数为k1和k2的两个轻弹簧连接在水平光滑导轨上作微小振动，则该系统的振动频率为(A)mkk212.(B)mkk2121(C)212121kmkkk.(D))(212121kkmkk.2．下列函数f(x,t)可表示弹性介质中的一维波动，式中A、a和b是正的常量．其中哪个函数表示沿x轴负向传播的行波？(A)f(x,t)=Acos(ax+bt)．(B)f(x,t)=Acos(ax−bt)．(C)f(x,t)=Acosaxcosbt．(D)f(x,t)=Asinaxsinbt．3．两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的？（A）以两波源为焦点的任意一条椭圆上；（B）以两波源连线为直径的圆周上；（C）两波源连线的垂直平分线上；（D）以两波源为焦点的任意一条双曲线上。4．一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，势能为零．5．S1和S2是波长均为λ的两个相干波的波源，相距3λ/4，S1的相位比S2超前21．若两波单独传播时，在过S1和S2的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是I0，则在S1、S2连线上S1外侧和S2外侧各点，合成波的强度分别是(A)4I0，4I0．(B)0，0．(C)0，4I0．(D)4I0，0．6．在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(A)振幅相同，相位相同．(B)振幅不同，相位相同．(C)振幅相同，相位不同．(D)振幅不同，相位不同．7．沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为)/(2cos1xtAy和)/(2cos2xtAy在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是(A)A．(B)2A．(C)|)/2cos(2|xA．(D))/2cos(2xA8．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．9．在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是(A)2．(B)n2．(C)n．(D))1(2n．10．一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)1/5．二、填空题（每个空格2分，共22分）1．一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为x0，此振子自由振动的周期T=_____________．2．一简谐振子的振动曲线如图所示，则以余弦函数表示的振动方程为___________________．3．若两个同方向不同频率的谐振动的表达式分别为tAx100cos1和tAx102cos2，则合振动的拍频为________。4．两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2m，合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为π/6，若第一个简谐振动的振幅为310-1m，则第二个简谐振动的振幅为_______m，第一、二两个简谐振动的位相差为______。5．在单缝夫琅和费衍射中，若单缝两边缘点A、B发出的单色平行光到空间某点P的光程差为1.5λ，则A、B间可分为____个半波带，P点处为_____（填明或暗）条纹。若光程差为2λ，则A、B间可分为____个半波带，P点处为______（填明或暗）条纹。6．在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向____方向移动，相邻条纹间的距离将变____。三、作图题（共5分）在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光．n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0＝arctg(n2/n1)，i≠i0．试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来．四、判断题：请将判断结果（对或错）按题号填入下表(每题2分，共10分)1．简谐振动的振幅取决于振动的能量，初相位取决于计时零点的选择。2．平行光束通过透镜中心较厚处的光程要大于边缘较薄处。3．根据惠更斯－菲涅耳原理，衍射现象在本质上也是一种干涉现象。4．瑞利根据两个强度相等的点光源衍射图样的相干叠加情况，给出了判定光学仪器临界分辨的判据。5．马吕斯定律的数学表达式为I=I0cos2α．式中I0为入射光的强度。五、计算题（共33分）1.(9分)一轻弹簧在60N的拉力下伸长30cm．现把质量为4kg的物体悬挂在该弹簧的下端并使之静止，再把物体向下拉10cm，然后由静止释放并开始计时．求(1)物体的振动方程；(2)物体在平衡位置上方5cm时弹簧对物体的拉力；(3)物体从第一次越过平衡位置时刻起到它运动到上方5cm处所需要的最短时间．2.(8分)一平面简谐波沿x轴正向传播，波的振幅A=10cm，波的角频率=7πrad/s.当t=1.0s时，x=10cm处的a质点正通过其平衡位置向y轴负方向运动，而x=20cm处的b质点正通过y=5.0cm点向y轴正方向运动．设该波波长10cm，求该平面波的表达式．3.(8分)如图：在双缝干涉实验中，若用薄玻璃（折射率4.11n）覆盖缝S1，用同样厚度的玻璃片（折射率7.11n)覆盖S2。当用波长4800埃的单色光照射时，将使屏上原来未放玻璃时的中央明纹所在处O变为第五级明纹。求玻璃片的厚度。（可以认为光线垂直穿过玻璃片）。4.(8分)一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3cm，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以λ=600nm(1nm=10-9m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？