大學(xué)物理-上海第二工業(yè)大學(xué)

1、上海第二工業(yè)大學(xué)（試卷編號：）2010 2011 學(xué)年第二學(xué)期期末考試大學(xué)物理 I試卷 A 標(biāo)答姓名：學(xué)號：班級：成績：（本試卷共5 頁，請先查看試卷有無缺頁，然后答題。考試時間90 分鐘）一、填充題（共 15 小空，每空3 分，共 45 分）一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動， 其坐標(biāo)與時間-t皆為常數(shù)）。xt 有如下關(guān)系： x=Ae（ A.1則任意時刻 t 質(zhì)點(diǎn)的加速度 a=。（2 Ae-t）2一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為 R 1.0m 的圓周作逆時針方向的圓周運(yùn)動， 質(zhì)點(diǎn)在 0 t 這段時間內(nèi)所經(jīng)過的路程為 stt 2 式中 S 以 m 計(jì)， t 以 s 計(jì)，則 t=2s 時，質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小 an =m / s2

2、 ，切向加速度大小 a =m / s2 。( 252 ,2 m / s2 )3. 質(zhì)量為 0.10kg 的質(zhì)點(diǎn)，由靜止開始沿曲線 r5 t 3 itj （SI）運(yùn)動，則在t=062到 t=2s 時間內(nèi)，作用在該質(zhì)點(diǎn)上的合外力所作的功為。(5J)4如圖所示，質(zhì)量為 m 的勻質(zhì)細(xì)桿長為 l , 則轉(zhuǎn)到 角時的角加速度，角速度。( 3g sin ,3g(1 cos ) )2ll一彈簧振子作簡諧振動，振幅為 A，周期為 T，其運(yùn)動方程用余弦函數(shù)表示，若 t0 時：振子在平衡位置且向正方向運(yùn)動，則初相為?；?3226質(zhì)量為 m 的物體和一個輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動周期為T，當(dāng)它作振幅為 A 的自由

3、簡諧振動時，其振動能量為E _ 。大學(xué)物理 1 期末試卷第1 頁共 5 頁( E 2 2mA2 / T 2 )1 和 s2 相距 /4(為波長 ),/47. 如右圖所示，兩相干波源 ss1 的位相比 s2 的位相超前/2 ,在 s1、 s2 的連線上 , s1PS1S2外側(cè)各點(diǎn) (例如 P 點(diǎn)) 兩波引起的兩諧振動的相位差是 _( 或)工程技術(shù)中常用上面的標(biāo)準(zhǔn)工件和下面的待測工件組成劈尖裝置來檢測待測工件表面的平整度。當(dāng)波長為的單色光垂直入射時 , 觀察到的干涉條紋如下圖所示則可知下面待測工件表面的缺陷是凸起還是凹下？答：(凹下)9.如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 SS1 SS2，用波長為的光照射

4、雙縫 S1 和 S2，通過空氣后在屏幕 E 上形成干涉條紋已知 P 點(diǎn)處為第二級明條紋若將整個裝置 S 放于某種透明液體中， P 點(diǎn)為第三級明條紋，則該液體的折射率 n_。(1.50)10. 波長為的單色光垂直入射在縫寬a4的單縫。S1PS2E上，對應(yīng)于衍射角30 o，單縫處的波面可劃分為個半波帶。(4)在空氣中有一劈尖形透明物 ,劈尖角 =1.010-4 弧度 ,在波長 =7000? 的單色光垂直照射下 ,測得兩相鄰干涉條紋間距 l=0.25cm,此透明材料的折射率 n=_。1.412.自然光以 60o的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質(zhì)表面時，反射光為線偏振光，則可知折射角為。( 30

5、0或)613.一束光是偏振光和自然光的混合光，當(dāng)它們通過一偏振片后，發(fā)現(xiàn)透射光強(qiáng)度依賴于偏振片的偏振化的取向可變化6 倍。求入射光中這兩個成分的強(qiáng)度之比I1/I2。(2:5)大學(xué)物理 1 期末試卷第2 頁共 5 頁二、計(jì)算題（共5 題，每題 11 分，共 55 分）一質(zhì)量為 10g 的物體作簡諧振動，其振幅為 0.24m ，周期為 4.0s ，當(dāng) t 0 時，位移為 0.24m ，求：1）物體的運(yùn)動方程；（ 4 分）2） t 0.5s 時，物體的位置、速度和所受回復(fù)力； （3 分）3）物體運(yùn)動到何處其動能和勢能相等？（ 4 分）解：（ 1）設(shè)運(yùn)動方程為： xA cost(1分)22rads 1

6、(1分 )T0.240.24cos0(1分)x0.24cost(1分)2(2)x0.24cos(0.5)0.17(1分)2mvA sin( t)20.24 sin a(0.5)0.27(m / s)(1分 )2Fkxm2 x4.210 3N（或：Fma4.210 3N），(1 分)（ 3） E p1 kx21 E1 kA2（2 分）224x2 A（1 分）20.17(m)（1 分）2有一平面簡諧波沿 ox 軸正方向傳播，已知振幅 A1.0m，周期 T2.0s ，波長2.0m ，在 t 0 時，坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置沿 oy 軸的正方向運(yùn)動，求：（ 1）波動方程；（ 7 分）2） t 1.

7、0s 時各質(zhì)點(diǎn)的位移分布；（ 2 分）3） x 0.5m 處質(zhì)點(diǎn)的振動規(guī)律。（2 分）解：（ 1）設(shè)波動方程為：y A cos txt x分 )或 y Acos 2(2uT大學(xué)物理 1 期末試卷第3 頁共 5 頁21(m / s)(2分 )(rad / s) uTT由旋轉(zhuǎn)矢量法得2(2分 )所以：y 1.0 cos t x或tx)y 1.0cos2 (2.022.02(1 分)（ 2）y1.0cos()(2分)2x（ 3） y1.0cos( t)(2分)3.在很大區(qū)域的水面上覆蓋著一層油膜，油的折射率 n1=1.2，水的折射率 n2=1.33。如從油膜上豎直向下看，可看到反射最強(qiáng)的光僅是波長為

8、的光，如從1=450nm水下豎直向上看，可看到透射最強(qiáng)的光僅是波長為2的光。求該油膜的=600nm厚度。解: 由 n1 n2 n3（1 分）根據(jù)反射光干涉加強(qiáng)的條件，有：反 2ne k1 1 -（2 分）由能量互補(bǔ)，從膜的下面看到的透射光干涉加強(qiáng)的條件為：2ne(2 k21) 2/ 2 -（2 分）因油膜厚度相等， k1 1(2k21)2 / 2 k1 4502k2 1 600- （2 分）2k1 2; k2 1 -（2分）油膜厚度為： e 375nm -（ 2分）波長為 700nm 的平行紅光垂直照射在一單縫上， 縫后置一透鏡，焦距為 0.70m，在透鏡的焦距處放置一屏，若屏上呈現(xiàn)的中央明條

9、紋的寬度為 2mm，求：（ 1）該縫的寬度是多少 ?（5 分）（ 2）同側(cè)的第一級暗紋與第三級暗紋間的距離為多少？（ 6 分）解：大學(xué)物理 1 期末試卷第4 頁共 5 頁（ 1）中央明條紋的線寬度為： x 2 x12 f-(3 分)aa2 f20.770010 94.910 4(m)-(2 分)x210 3（ 2）x33f-(2 分 )ax1f-(2 分 )axx3x12 f20.770010 9210 3( m) -(2 分)a4.910 45. 有一個每厘米刻有 5000 條狹縫的衍射光柵，并在光柵后面用焦距為2 米的透鏡把光線匯聚在屏上。則：1）若用平行的白光垂直入射在該光柵上， 則波長為 1 440 nm的第 3 級光譜線將與多少波長的光的第 2 級光譜線重疊？（ 5 分）（ 2）用該光柵觀測鈉光譜線(解：（ 1） disn