普通物理学下册复习要点及练习题

xto0.10.1113579普通物理学下册复习要点及练习题第十章机械振动主要内容：简谐振动；共振（了解）；同方向的简谐振动合成；（阻尼振动，受迫振动，了解即可），看书和PPT把握下面5点:1．一个质点作简谐运动，振幅为A，在起始时质点的位移为2A，且向x轴正方向运动，代表此简谐运动的旋转矢量为（）【旋转矢量转法判断初相位的方法必须掌握】2．当质点以频率作简谐运动时，它的动能变化的频率为（）（A）2；（B）；（C）2；（D）4。3．两个同方向，同频率的简谐运动，振幅均为A，若合成振幅也为A，则两分振动的初相位差为（）（A）6；（B）3；（C）23；（D）2。4．由图示写出质点作简谐运动的振动方程：。5．若两个同方向不同频率的谐振动的表达式分别为1cos10xAt和2cos12xAt，则它们的合振动频率为，每秒的拍数为。6．质量为m的物体和一轻弹簧组成弹簧振子其固有振动周期为T，当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E。7．有两个同方向、同频率的简谐振动，它们的振动表式为：1、如何判断一个物体是否做简谐振动；2、如何建立简谐振动方程；3*、如何使用旋转矢量法解决简谐振动的问题；4、简谐振动的能量特征；5、简谐振动的合成。x2AAO()A()Bx2AOAx2AAO()Cx2AAO()D130.05cos104xt，210.06cos104xt（SI制）（1）求它们合成振动的振幅和初相位。（2）若另有一振动330.07cos(10)xt，问3为何值时，31xx的振幅为最大；3为何值时，32xx的振幅为最小。第十一章机械波基本要求1机械波小结一、理论体系：0coskxtAy出发点：二、内容：1、波函数：2、波方程：3、波能量密度：波函数、波方程、波能量密度、波能流密度、惠更斯原理、叠加原理0112222222222222tutuzyx22022221d)(sin1AtuxtATwT604、波能流密度：三、四个特征：1、波的衍射：能够绕过障碍物的边缘继续向前传播。2、波的干涉：uAuwSPI2221)cos(21tAyyycos2212221AAAAA5、惠更斯原理：介质中波动传播到的各点,都可视为发射子波的波源,在其后任一时刻,这些子波的包络就是新的波前。2212222121tyyuxyy21212rr6、叠加原理604、波能流密度：三、四个特征：1、波的衍射：能够绕过障碍物的边缘继续向前传播。2、波的干涉：uAuwSPI2221)cos(21tAyyycos2212221AAAAA5、惠更斯原理：介质中波动传播到的各点,都可视为发射子波的波源,在其后任一时刻,这些子波的包络就是新的波前。2212222121tyyuxyy21212rr6、叠加原理614、多普勒效应0suvffuv3、驻波：122coscosyyyAkxt62总结图222210ut（波方程）波的衍射2212wA（波能量密度）0cosyAtkx（波函数）2212PIwuAuS（波能流密度）波的干涉驻波多普勒效应练习题:1．一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动。若把它竖直放置或放在光滑斜面上，试判断下列情况正确的是（）（A）竖直放置作简谐振动，在光滑斜面上不作简谐振动；（B）竖直放置不作简谐振动，在光滑斜面上作简谐振动；（C）两种情况都作简谐振动；（D）两种情况都不作简谐振动。2．一个平面简谐波沿x轴负方向传播，波速ｕ=10m/s。x=0处，质点振动曲线如图所示，则该波的表式为（）（A）)2202cos(2xtym；（B）)2202cos(2xtym；（C）)2202sin(2xtym；（D）)2202sin(2xtym。3．一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中（）（A）它的势能转化成动能；（B）它的动能转化成势能；（C）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加；（D）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。xtoABo)(my)(st222134o4．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，在传播方向上某质元在某一时刻处于最大位移处，则它的（）（A）动能为零，势能最大；（B）动能为零，势能也为零；（C）动能最大，势能也最大；（D）动能最大，势能为零。5．两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为smu/40.0，其中一列波在A点引起的振动方程为)22cos(11tAy，另一列波在B点引起的振动方程为)22cos(22tAy，它们在P点相遇，mAP80.0，mBP00.1，则两波在P点的相位差为：（）（A）0；（B）/2；（C）；（D）3/2。6．我们_____（填能或不能）利用提高频率的方法来提高波在媒质中的传播速度。7．一驻波的表达式为22cos()cos2xyAt，两个相邻的波腹之间的距离为___。8．一驻波表式为2410cos2cos400yxt（SI制），在x=1/6（m）处的一质元的振幅为______，振动速度的表式为_______。9．一平面简谐波在介质中以速度u=20m/s沿x轴负方向传播，已知a点的振动表达式为3cos4ayt（SI制）。（1）以a为坐标原点写出波动表达式。（2）以距a点5m处的b点为坐标原点，写出波动表达式。10．一平面简谐声波，沿直径为0.14m的圆柱形管行进，波的强度为9.010-3W/m2，频率为300Hz，波速为300m/s。问：（1）波的平均能量密度和最大能量密度是多少？（2）每两个相邻的、相位差为2的同相面间有多少能量？11．地面上波源S与高频率波探测器D之间的距离为d，从S直接发出的波与从S发出经高度为H的水平层反射后的波在D处加强，反射波及入射波的传播方向与水平层所成的角度相同。当水平层逐渐升高h距离时，在D处测不到讯号，不考虑大气的吸收，求此波源S发出波的波长。第十二章光学PABuabm5ShdHD波动光学小结波动光学小结一、光的干涉现象、相干条件同频率、同振动方向、恒定相位差(振幅相差不太大，光程差不能太大）二、相干叠加与非相干叠加I=I1+I2+2(I1I2)1/2COSI=I1+I2三、杨氏双缝干涉明纹暗纹条纹间距…2,1,0,,kdDkxkkdDkxkk2)12(,2)12()12(dDx四、光程和光程差光程L=(nidi)光程差：=L2-L1相位差和光程差的关系：2五、等倾干涉（扩展光源有利）2cos2rne)(2sin2222iinne,3,2,1,)(kki,2,1,0,212kki明纹暗纹六、等厚条纹sin)(2nl1.劈尖2.牛顿环第k个暗环半径)(nkRrk)(22nRre八、单缝的夫琅禾费衍射…，3,2,1sinkka——暗纹…，3,2,12)12(sinkka——明纹)(2)(2een七、惠更斯—菲涅耳原理20cosII2112tgnnniB暗纹条件：)0,(kNkk明纹缺级级次kadkabak十、光学仪器的分辨本领22.11DR九、光栅方程明纹(主极大)条件：k=0,1,2,3…十一、自然光获得偏振光十二、马吕斯定律十三、布儒斯特定律20cosII2112tgnnniB暗纹条件：Nkdsin)0,(kNkk明纹缺级级次kadkabak十、光学仪器的分辨本领22.11DR九、光栅方程明纹(主极大)条件：kbasin)(k=0,1,2,3…十一、自然光获得偏振光十二、马吕斯定律十三、布儒斯特定律习题：1．在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝1S、2S距离相等，则观察屏上中央明纹中心位于图中O处，现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则（）（A）中央明条纹向下移动，且条纹间距不变；（B）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大；（C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大；（D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。2．如图所示，折射率为2n，厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为1n和3n，且12nn，23nn，若波长为的平行单色光垂直入射在薄膜上，则上下两个表面反射的两束光的光程差为（）（A）22ne；（B）22/2neλ；（C）22neλ；（D）222/2neλn。3．两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖，如图所示，单色光垂直照射，可看到等厚干涉条纹，如果将两个圆柱之间的距离L拉大，则L范围内的干涉条纹（）（A）数目增加，间距不变；（B）数目增加，间距变小；（C）数目不变，间距变大；（D）数目减小，间距变大。4．如图所示，用波长600λnm的单色光做杨氏双缝实验，在光屏P处产生第五级明纹极大，现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为（）（A）5.0×10-4cm；（B）6.0×10-4cm；（C）7.0×10-4cm；（D）8.0×10-4cm。SO1S2SS1n2n3neLPO1S2S5.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．若双缝干涉实验中，用波长546.1nm的单色光照射，在离缝300mm屏上测得两侧第五级明纹中心间距离为12.2mm，则两缝的间距为。7.用白光垂直照射一个厚度为400nm，折射率为1.5的空气中的薄膜表面时，反射光中被加强的可见光波长为。8.在牛顿环实验中，当用589.3nm的单色光照射时，测得第1个暗纹与第4个暗纹距离为3410rm；当用波长未知的单色光'照射时，测得第1个暗纹与第4个暗纹距离为3'3.8510rm；则所用单色光的波长为'nm。9.在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角rad100.14，在波长700nm的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm，此透明材料的折射率n=。10.用很薄的云母片（n=1.58）覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第七级明条纹的位置上。如果入射光波长为580nm，试问此云母片的厚度为多少？11.利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以测细丝直径。今在长为2210Lm的劈尖玻璃板上，垂直地射入波长为600nm的单色光，玻璃板上31条条纹的总宽度为5mm，则细丝直径d为多少？PO1S2SdL