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(hào)：）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(hào)：班級(jí)：成績(jī)：（本試卷共5 頁(yè)，請(qǐng)先查看試卷有無(wú)缺頁(yè)，然后答題?？荚嚂r(shí)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(dòng)， 其坐標(biāo)與時(shí)間-t皆為常數(shù)）。xt 有如下關(guān)系： x=Ae（ A.1則任意時(shí)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(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)， 質(zhì)點(diǎn)在 0 t 這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程為 stt 2 式中 S 以 m 計(jì)， t 以 s 計(jì)，則 t=2s 時(shí)，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(dòng)，則在t=062到 t=2s 時(shí)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(zhǎng)為 l , 則轉(zhuǎn)到 角時(shí)的角加速度，角速度。( 3g sin ,3g(1 cos ) )2ll一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為 A，周期為 T，其運(yùn)動(dòng)方程用余弦函數(shù)表示，若 t0 時(shí)：振子在平衡位置且向正方向運(yùn)動(dòng)，則初相為?；?3226質(zhì)量為 m 的物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動(dòng)周期為T，當(dāng)它作振幅為 A 的自由

3、簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量為E _ 。大學(xué)物理 1 期末試卷第1 頁(yè)共 5 頁(yè)( E 2 2mA2 / T 2 )1 和 s2 相距 /4(為波長(zhǎng) ),/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(dòng)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(cè)工件組成劈尖裝置來(lái)檢測(cè)待測(cè)工件表面的平整度。當(dāng)波長(zhǎng)為的單色光垂直入射時(shí) , 觀察到的干涉條紋如下圖所示則可知下面待測(cè)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(zhǎng)為的光照射

4、雙縫 S1 和 S2，通過(guò)空氣后在屏幕 E 上形成干涉條紋已知 P 點(diǎn)處為第二級(jí)明條紋若將整個(gè)裝置 S 放于某種透明液體中， P 點(diǎn)為第三級(jí)明條紋，則該液體的折射率 n_。(1.50)10. 波長(zhǎng)為的單色光垂直入射在縫寬a4的單縫。S1PS2E上，對(duì)應(yīng)于衍射角30 o，單縫處的波面可劃分為個(gè)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(zhǎng) =7000? 的單色光垂直照射下 ,測(cè)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(shí)，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(guò)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(gè)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(yè)共 5 頁(yè)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(jiǎn)諧振動(dòng)，其振幅為 0.24m ，周期為 4.0s ，當(dāng) t 0 時(shí)，位移為 0.24m ，求：1）物體的運(yùn)動(dòng)方程；（ 4 分）2） t 0.5s 時(shí)，物體的位置、速度和所受回復(fù)力； （3 分）3）物體運(yùn)動(dòng)到何處其動(dòng)能和勢(shì)能相等？（ 4 分）解：（ 1）設(shè)運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)諧波沿 ox 軸正方向傳播，已知振幅 A1.0m，周期 T2.0s ，波長(zhǎng)2.0m ，在 t 0 時(shí)，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(dòng)，求：（ 1）波動(dòng)方程；（ 7 分）2） t 1.

7、0s 時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位移分布；（ 2 分）3） x 0.5m 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律。（2 分）解：（ 1）設(shè)波動(dòng)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(yè)共 5 頁(yè)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(jí)暗紋與第三級(jí)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(yè)共 5 頁(yè)（ 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(gè)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(zhǎng)為 1 440 nm的第 3 級(jí)光譜線將與多少波長(zhǎng)的光的第 2 級(jí)光譜線重疊？（ 5 分）（ 2）用該光柵觀測(cè)鈉光譜線(解：（ 1） disn