2014年秋大学物理自测题

第10章波动一、选择题1、一平面简谐波的波动方程为0.1cos(3)(),0ytxmt时的波形曲线如题4.1.2图所示，则（C）（A）O点的振幅为0.1m（B）波长为3m。（C）,ab两点间位相差为12（D）波速为19ms。2、横波以波速u沿x轴负方向传播。t时刻波形曲线如题4.1.3图所示，则该时刻（D）（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。3、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（C）（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。4、沿着相反方向传播的两列相干波，其波动方程为1cos2()yAtx和2cos2()yAtx，叠加后形成的驻波中，波节的位置坐标为（其中的0,1,2,3,k）（D）（A）xk。（B）12xk。（C）1(21)2xk。（D）(21)/4xk。5、在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（B）（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。6、一机车汽笛频率为750Hz，机车以时速90公里远离静止的观察者．观察者听到的声音/ymu/xm题4.1.2图ba-0.10.1O题4.1.3图xDCBAyuO的频率是（设空气中声速为340m/s）（B）（A）810Hz。（B）699Hz。（C）805Hz。（D）695Hz。7、一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x=b处质点的振动方程为)cos(0tAy，波速为u，则波的表达式为：（C）（A）]cos[0uxbtAy。（B）}][cos{0uxbtAy。（C）}][cos{0ubxtAy。（D）}][cos{0uxbtAy。8、图示一简谐波在0t时刻的波形图，波速200um/s，则P处质点的振动速度表达式为（A）（A）υ=2Acos(2t)(SI)。（B）υ=2Acos(t)(SI)。（C）υ=2Acos(2t)2(SI)。（D）3υ=2Acos(t)2(SI)。9、频率为100Hz，传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为/3，则此两点相距（C）（A）2m（B）2.19m（C）0.5m（D）28.6m10、一平面简谐波，其振幅为A，频率为，波沿x轴正方向传播，设t=t0时刻波形如图所示，则x=0处质点振动方程为（B）（A）]2/)(2cos[0ttAy（B）]2/)(2cos[0ttAy（C）])(2cos[0ttAy（D）])(2cos[0ttAy二、填空题1、已知两个同方向的简谐振动：),3π10(cos04.01tx)10cos(03.02tx则（1）21xx为最大时，为：。答案：3/ππ2k（2）21xx为最小时，为：。答案：3/π4π2k.x(m)O100uAy(m)200P2、一平面简谐波的表达式为)37.0125cos(025.0xty(SI)，波长=________________。答案：17.0m3、一平面简谐波沿Ox轴传播，波动表达式为])/(2cos[xtAy，则x1=L处介质质点振动的初相是________________________。答案：/2L4、已知一平面简谐波的波长=1m，振幅A=0.1m，周期T=0.5s．选波的传播方向为x轴正方向，并以振动初相为零的点为x轴原点，则波动表达式为y=____________(SI)。答案：)24cos(1.0xt5、如题4.2.4图为4tT时一平面简谐波的波形曲线，则其波动方程为。答案：0.10cos[165()]330xyt6、一辆机车以120ms的速度行驶，机车汽箱的频率为1000Hz，在机车前的声波波长为。（空气中声速为1330ms）答案：0.310m7、一平面简谐波沿Ox轴正向传播，波动表达式为]4/)/(cos[uxtAy，x2=-L2处质点的振动和x1=L1处质点的振动的相位差为2-1=________。答案：uLL218、一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t时刻的总机械能是10J，则在)(Tt（T为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是___________。答案：5J9、机械波形成的两个条件：、。答案：振源、弹性介质10、相干波的条件：、和。答案：频率相同、振动方向平行、相位相同或相位差恒定。三、计算题10-8、10-10、10-20、10-24、10-29ymxmO-0.1012题4.2.4图1330ums43第11章波动光学一、选择题1、在真空中波长为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两点位相差为3，则此路径AB的光程为（A）（A）1.5（B）1.5n（C）3（D）1.5n2、在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射到宽度为a=4的单缝上,对应于衍射角30的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(B)(A)2个.(B)4个.(C)6个.(D)8个.3、如图4-4所示，用波长为的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n、劈尖角为的透明劈尖b插入光线2中，则当劈尖b缓慢地向上移动时(只遮住s2)，屏C上的干涉条纹(C)(A)间隔变大,向下移动.(B)间隔变小,向上移动.(C)间隔不变,向下移动.(D)间隔不变,向上移动.4、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（D）（A）干涉条纹的宽度将发生变化。（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变化（D）不产生干涉条纹。5、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝2S盖住，并在1S，2S连线的垂直平分面处放一反射镜M，如题4-5图所示，则此时（B）（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。6、两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的（A）（A）间隔变小，并向棱边方向平移。（B）间隔变大，并向远离棱边方向平移。（C）间隔不变，向棱边方向平移。（D）间隔变小，并向远离棱边方向平移。7、如题4-6图所示，用单色光垂直照射在牛顿环的装置上。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（B）ss1s212ObC图4-4S1S2SMEP题4-5图单色光空气题4-6图（A）向右平移。（B）向中心收缩。（C）向外扩张。（D）静止不动。8、一束波长为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（B）（A）4。（B）4n。（C）2。（D）2n。9、在麦克尔逊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）（A）2(1)nd。（B）2nd。（C）(1)nd（D）nd10、在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏幕上形成干涉条纹,若在两缝后放一个偏振片,则（B）(A)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强.(B)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱.(C)干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱.(D)无干涉条纹.11、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为的单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为030的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a等于（D）（A）（B）1.5（C）2（D）312、在如题5-2图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝a稍稍变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将（C）（A）变窄，同时向上移。（B）变窄，同时向下移。（C）变窄，不移动。（D）变宽，同时向上移。aLCf题5-1OaLCfxy题5-2图13、光强为0I的自然光依次通过两个偏振片1P和2P。若1P和2P的偏振化方向的夹角030，则透射偏振光的强度I是（C）（A）04I。（B）034I。（C）038I（D）08I。14、一束光强为0I的自然光，相继通过3个偏振片123,PPP，后，出射光的光强为08II。已知1P和3P的偏振化方向互相垂直，若以入射光线为轴，旋转2P，要使出射光的光强为零，2P最少要转过的角度是（B）（A）030（B）045（C）060（D）09015、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）（A）12（B）15（C）13（D）2316、自然光以060的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光。则知（B）（A）折射光为线偏振光，折射角为030。（B）折射光为部分偏振光，折射角为030。（C）折射光为线偏振光，折射角不能确定。（D）折射光为部分偏振光，折射角不能确定。17、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是（C）（A）在入射面内振动的完全偏振光。（B）平行于入射面的振动占优势的部分偏振光。（C）垂直于入射面振动的完全偏振光。（D））垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光。二、填空题1、波长为的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上，膜厚为e，折射率为n，透明薄膜放空气中，则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差。答案：(41)[(41)]nene或2、如题4-2图所示，假设有两个同相的相干点光源1S和2S，发出波长为的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在1S与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的位相差。若已知=5000A，1.5n，A点恰为第四级明纹中心，则eA。答案：42(1);410ne3、一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.00mm。若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为mm。（设水的折射率为43）。答案：0.754、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角41.010rad，在波长7000A的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距0.25lcm，此透明材料的折射率n。答案：1.405、若在麦克尔逊干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为A。答案：53916、光强均为0I的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是。答案：04I7、为了获得相干光，双缝干涉采用方法，劈尖干涉采用方法。答案：分波面法，分振幅法8、劳埃德镜实验中，光屏中央为条纹，这是因为产生。答案：暗、半波损失9、光栅衍射可以看成是、的综合效果。答案：单缝衍射、多缝干涉10、平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射。若屏上P点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为个半波带，若将单缝宽度缩小一半，P点将是第级纹。答案：4；第一；暗。ne题4-1图1S题4-2图A2Sne11、可见光的波长范围是400~760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，其中，二级光谱重叠部分的波长范围。答案：600nm-760nm12、要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过090，至少需要让这束光通过块理想偏振片。在此情况下，透射光强最大是原来光强的倍。答案：2；14四、计算题11-8、11-13、11-20、11-25、11-28、11-30、11-34、11-35第12章气体动理论一、选择题1．1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为（B）A,3RT