1核能兩彈的成功研制

-第一學(xué)期大學(xué)物理理工II-2期末試題講評(píng)-第一學(xué)期大學(xué)物理理工II-2期末試題講評(píng)12．一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)方程為從t＝0時(shí)刻起，到質(zhì)點(diǎn)位置在x＝－2cm處，且向x軸正方向運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間間隔為（A）1/8s．（B）1/6s．（C）1/4s．（D）1/3s．（E）1/2s．（SI），解：經(jīng)歷最短時(shí)間后的相位為：t=0t2．一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作簡諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)方程為從t＝0時(shí)刻起，到質(zhì)點(diǎn)23一列機(jī)械橫波在t時(shí)刻的波形曲線如圖所示，則該時(shí)刻能量為最大值的媒質(zhì)質(zhì)元的位置是：(A)o＇，b，d，f．(B)a，c，e，g．(C)o‘，d．(D)b，f．4在相同的時(shí)間內(nèi)，一束波長為l的單色光在空氣中和在玻璃中(A)傳播的路程相等，走過的光程相等．(B)傳播的路程相等，走過的光程不相等．(C)傳播的路程不相等，走過的光程相等．(D)傳播的路程不相等，走過的光程不相等．3一列機(jī)械橫波在t時(shí)刻的波形曲線如圖所示，則該時(shí)刻能量35兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈形膜，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，則干涉條紋的(A)間隔變小，并向棱邊方向平移．(B)間隔變大，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移．(C)間隔不變，向棱邊方向平移．(D)間隔變小，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移．分析：上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，劈尖角增大。條紋間距公式條紋間距又因在劈棱干涉級(jí)次最低，隨著膜厚的增加，干涉級(jí)次越來越大，所以在波板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，條紋向棱邊方向平移。5兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈形膜，左邊為棱邊，用單色平行光垂4解：連續(xù)利用馬呂斯定律得6使一光強(qiáng)為I0的平面偏振光先后通過兩個(gè)偏振片P1和P2．P1和P2的偏振化方向與原入射光光矢量振動(dòng)方向的夾角分別是a和90°，則通過這兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I是解：連續(xù)利用馬呂斯定律得6使一光強(qiáng)為I0的平面偏57靜止質(zhì)量不為零的微觀粒子作高速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子物質(zhì)波的波長l與速度v有如下關(guān)系：分析：由德布羅意公式和相對(duì)論動(dòng)量、質(zhì)量公式有：7靜止質(zhì)量不為零的微觀粒子作高速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子物質(zhì)波68關(guān)于不確定關(guān)系(），有以下幾種理解：(1)粒子的動(dòng)量不可能確定．(2)粒子的坐標(biāo)不可能確定．(3)粒子的動(dòng)量和坐標(biāo)不可能同時(shí)準(zhǔn)確地確定．(4)不確定關(guān)系不僅適用于電子和光子，也適用于其它粒子．其中正確的是：

(A)(1)，(2).(B)(2)，(4).(C)(3)，(4).(D)(4)，(1).8關(guān)于不確定關(guān)系7二、填空題（共20分）1（4分）一彈簧振子系統(tǒng)具有1.0J的振動(dòng)能量，0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率，則彈簧的勁度系數(shù)為___________，振子的振動(dòng)頻率為_________．分析：由簡諧振動(dòng)能量公式二、填空題（共20分）1（4分）一彈簧振子系統(tǒng)具有1.082（4分）一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)，它們的振動(dòng)方程分別為

(SI),

(SI)

其合成運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程為x=__________________________．

分析：2（4分）一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)，它們的振動(dòng)93（4分）波長為l=480.0nm的平行光垂直照射到寬度為a=0.40mm的單縫上，單縫后透鏡的焦距為f=60cm，當(dāng)單縫兩邊緣點(diǎn)A、B射向P點(diǎn)的兩條光線在P點(diǎn)的相位差為5p時(shí)，P點(diǎn)離透鏡焦點(diǎn)O的距離等于_______________________．

分析：當(dāng)單縫兩邊緣點(diǎn)A、B射向P點(diǎn)的兩條光線在P點(diǎn)的相位差為5p時(shí)，其光程差為4（4分）一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振狀態(tài)來說則反射光為____________________，反射光矢量的振動(dòng)方向______________________，透射光為__________________．線偏振光（2分）垂直于入射面（1分）部分偏振光（1分）3（4分）波長為l=480.0nm的平行光垂直照射到寬度為105（4分）已知鉀的逸出功為2.0eV，如果用波長為3.60×10-7m的光照射在鉀上，則光電效應(yīng)的遏止電壓的絕對(duì)值|Ua|=_______．從鉀表面發(fā)射出電子的最大速度umax=_______________________．

(h=6.63×10-34J·s，1eV=1.60×10-19J，me=9.11×10-31kg)分析：由光電效應(yīng)方程5（4分）已知鉀的逸出功為2.0eV，如果用波長為3.11三、計(jì)算題（48分）1（8分）一簡諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示．求振動(dòng)方程．

解上面兩式，可得

由圖可知t=2s時(shí)，狀態(tài)為：x=0和v>0，其相位

解：由曲線可知A=10cm,t=0，故所求振動(dòng)方程為

三、計(jì)算題（48分）1（8分）一簡諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示122已知一平面簡諧波的表達(dá)式為(SI)．(1)求該波的波長l

，頻率n

和波速u的值；(2)寫出t=4.2s時(shí)刻各波峰位置的坐標(biāo)表達(dá)式，并求出此時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的那個(gè)波峰的位置；(3)求t=4.2s時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)最近的那個(gè)波峰通過坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)刻t．

解:(1)(2)波峰的位置，即y=A的位置．即

(k=0，±1，±2，…)

將t=4.2s代入上式得：所謂離坐標(biāo)原點(diǎn)最近，即|x|最小的波峰．在上式中取k=8，可得x=-0.4的波峰離坐標(biāo)原點(diǎn)最近．

(3)設(shè)該波峰由原點(diǎn)傳播到x=-0.4m處所需的時(shí)間為Dt，則

Dt=|Dx|/u=0.2s∴該波峰經(jīng)過原點(diǎn)的時(shí)刻t

0=t-Dt=4.2-0.2=4s2已知一平面簡諧波的表達(dá)式為133（10分)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，雙縫與屏之間的距離D＝120cm，兩縫之間的距離d＝0.50mm，用波長l＝500nm(1nm=10-9m)的單色光垂直照射雙縫．(1)求原點(diǎn)O(零級(jí)明條紋所在處)上方的第五級(jí)明條紋的坐標(biāo)x．(2)如果用厚度l＝1.0×10-2mm，折射率n＝1.58的透明薄膜覆蓋在圖中的S1縫后面，求上述第五級(jí)明條紋的坐標(biāo)x

．解：(1)雙縫干涉明紋條件(2)用透明薄膜覆蓋在圖中的S1縫后面后，明紋條件為：OP

r1

r2

d

l

s1

s2

d

xDnl3（10分)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，雙縫與屏之間的距離D144（8分）用含有兩種波長l=600nm和500nm(1nm=10-9m)的復(fù)色光垂直入射到每毫米有200條刻痕的光柵上，光柵后面置一焦距為f=50cm的凸透鏡，在透鏡焦平面處置一屏幕，求以上兩種波長光的第一級(jí)譜線的間距Dx．利用光柵方程知第一級(jí)譜線條件為：解：利用已知條件知光柵常數(shù)第一級(jí)譜線的位置坐標(biāo)兩種波長光的第一級(jí)譜線之間的距離4（8分）用含有兩種波長l=600nm和500n155（5分）一電子以u(píng)=0.99c(c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)．試求：(1)電子的總能量是多少？(2)電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量me=9.11×10-31kg)解：(1)

=4.01×10-14J

=5.8×10-13J=4.99×10-13J

5（5分）一電子以u(píng)=0.99c(c為真空中光速)的速率166（5分）一體積為V0，質(zhì)量為m0的立方體沿其一棱的方向相對(duì)于觀察者A以速度v運(yùn)動(dòng)．求：觀察者A測(cè)得其密度是多少？

解：設(shè)立方體的長、寬、高分別以x0，y0，z0表示，假定立方體沿x軸運(yùn)動(dòng)，觀察者A測(cè)得立方體的長、寬、高分別為

2分相應(yīng)體積為

觀察者Ａ測(cè)得立方體的質(zhì)量故相應(yīng)密度為6（5分）一體積為V0，質(zhì)量為m0的立方體沿其一棱的17在A、B、C三個(gè)容器中，裝有不同溫度的同種理