蘭州交通大學《大學物理》2017-2018學年期末試卷

裝訂線裝訂線裝訂線裝訂線課程名大學物理學號姓名班級學號姓名題號一二三四五六(1)六(2)六(3)六(4)六(5)六(6)簽名得分備注：允許使用計算器，請將選擇、判斷、填空答案填至相應答題區(qū)。下面為可查資料：2x，光程nr，0)]，楊氏干涉r2-r1~dsinθ~d，Δx=λ,薄膜干涉兩反射光光程差δ=2n2h或δ=2n2h土，單縫注意：選擇，判斷，填空答案統(tǒng)一寫在下面答題區(qū)，畫圖，簡答、計算題則寫在相應題目下方空白處?。?！選擇答題區(qū)：題號123456789選擇判斷答題區(qū)：題號12345判斷填空答題區(qū)：1.過程；過程；過程2.s，__3.相位差，合成振動的振動方程為。4.波的表達式為__5.和______，__實驗和______實驗6.ΔQ=7.nm，個，級條紋8.__。1一、選擇題(每題2分，共18分)1、一絕熱密閉的容器，用隔板分成相等的兩部分，左邊盛有一定量的理想氣體，壓強為p0，右邊為真空。今將隔板抽去，氣體自由膨脹，當氣體達到平衡時，氣體的壓強是()(A)p0(B)p0/2(C)2rp02、一熱機在兩熱源（T1=500k，T2=400k）之間工作，一循環(huán)過程吸熱1800J，放熱800J，做功1000J，此循環(huán)可能實現(xiàn)嗎？()（A）可能B）不可能；3、一物體作簡諧運動，振動方程為x=Acos(負t+π)。則該物體在t=0時刻的動能與t（A）1:4（B）1：2（C）2：1（D）3：2+A2B）A=A1-A2C）A=D）A=5、一平面簡諧波在彈性介質中傳播，在介質質元從平衡位置運動到最大位移處的過程中()（A）它的動能轉換成勢能；（B）它的勢能轉換成動能；（C）它從相鄰的一段質元獲得能量，其能量逐漸增大；（D）它把自己的能量傳給相鄰的一段質元，其能量逐漸減小。6、右圖（a）表示沿x軸正向傳播的平面簡諧波在t=0時刻的波形圖，則圖（b）表示的是：()（A）質點m的振動曲線（B）質點n的振動曲線（C）質點p的振動曲線（D）質點q的振動曲線s1n1P7、如右圖所示,設s1、ss1n1P出波長為λ的單色光,分別通過兩種n2介質(折射率分別為n1和n2，且n1>n2)射到介質分界面上的P點,n2s2s1P=s2P=r,則這兩條光的幾何路程Δr,光程差δ和相位差ΔQ分別為())r/λ.)8、.在雙縫干涉實驗中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是()(A)使屏靠近雙縫.(B)把兩個縫的寬度稍微調窄.(C)使兩縫的間距變小.2(D)改用波長較小的單色光源.9、一束波長為λ的平行單色光垂直入射到一單縫AB上，裝置如圖。在屏幕D上形成衍射圖樣，如果P是中 (A)2λ(B)3λ2(C)λ2(D)λ二、判斷題(每題1分，共5分)1、在p－V圖上過程曲線下的面積，表示系統(tǒng)在經歷相應過程所做2、作簡諧振動的彈簧振子的動能和勢能對時間的平均值一定相等，等于總能量的一半。()3、魚洗噴水現(xiàn)象利用了駐波原理。()4、兩個普通光源只要發(fā)出同頻率的光就可構成相干光源。()5、光柵衍射是多縫干涉受單縫衍射調制的結果。()LDPλLDPCBf屏f三、填空題(每空1分，共18分)1、一定量的理想氣體，從同一狀態(tài)開始,其容積由V1膨脹到V2，分別經歷以下三個過程1）等壓過程2）等溫過程3）絕熱過程。其中：氣體對外做功最多的是過程；氣體內能增加最多的是過程；氣體吸收的熱量最多的是過程。pVVV2、作簡諧振動的小球,振動速度的最大值為vm=4πm/s,振幅為A=2.0m,則小球振動周的期為s,若以速度為正最大時作計時零點,振動表達式為。3、一質點同時參與同一直線上的兩個簡諧振動：x1=0.04cos(2πt+π/4),x2=0.08cos(2πt－3π/4)利用相量圖可判斷兩振動的相位差，合成振動的振動方程為。4、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播。已知x=b處質點的振動方程為y=Acos(負t+Q0)，波速為u，則波的表達式為。5、從普通光源獲得相干光的方法有兩種，分別是和，與之對應的干涉實驗分別為和。6、在雙縫干涉實驗中,兩縫分別被折射率為n1和n2的透明薄膜遮蓋,二者的厚度均為e,波長為λ的平行單色光垂直照射到雙縫上,在屏中央處,兩束相干光的相位差ΔQ=。7、照射單縫形成夫瑯禾費衍射，已知：縫寬為a=1mm，f=200cm，距中央明紋中心2.4mm處的點P是第二級明紋中心，則可見光波長為nm，縫寬被相應分成個半波帶，若將縫寬擴大為原來的兩倍，則點P對應第級條紋。8、觀察光柵衍射圖樣，發(fā)現(xiàn)單縫衍射中央寬度包絡線內有11條主極大明紋，則光柵常數(shù)d與縫寬a滿足的條件為。四、畫圖題(7分)31、一質點做簡諧運動，振動曲線如右圖，分別畫出t=0s，和t=2s時的旋轉矢量圖。（4分）2t(s)2t(s)o6-3-62、入射波波形如圖所示，若固定點O處被全部反射，試畫出該時刻反射波的波形。（3分）五、簡答題(6分)1、相干條件是什么？2、軍事用的隱形飛機為了不讓敵方的雷達發(fā)現(xiàn)，要在飛機表面涂一層電介質膜，試用所學干涉知識說明這層電介質的作用，即飛機隱形的機制。六、計算題(46分)1、一質量為0.20kg的質點沿x軸作簡諧運動，其振動方程為x=0.6cos(5t-)(SI).求1）質點振動的初速度（3分（2）質點在正向最大位移處所受的力（2分）；（3）另一質點與此質點的振動頻率相同，振幅為0.2m，并與此質點反相，寫出這一質點的振動方程（2）；（4）若這兩個簡諧運動振動方向相同，寫出合成后的振動方程（3分）.2、一熱力學系統(tǒng)由狀態(tài)A沿ABC過程到達狀態(tài)C時，吸收了350J的熱量，對外做了126J的功。45(1)如果它沿ADC過程到達C時，對外做了42J的功，它吸收了多少熱量？（3分）（2）當它由狀態(tài)C沿曲線CA返回狀態(tài)A時，外界對系統(tǒng)做了84J的功，它將吸收多少熱量？（3分）3、楊氏雙縫實驗中，入射光波長為600nm，兩縫間距為1cm，雙縫到屏間的距離為1m，求：1)相鄰暗紋的間距(3分）；2)中央明紋兩側兩個第二級明紋的距離（3分）。4、一平面簡諧波以速度u=0.8m/s沿x軸負方向傳播。已知原點的振動曲線如圖所示。試寫出：（1）原點的振動表達式；（3分）（2）波動表達式3分）（3）同一時刻相距1m的兩點之間的位相差。（3分）5、為了使人造水晶n2=1.5具有強反