厦门大学普通物理考试试题.pdf

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1、厦门大学普通物理考试试题厦门大学普通物理考试试题厦门大学普通物理厦门大学普通物理 B B课程期末考试试题课程期末考试试题2006200620072007 第一学期第一学期（A A 卷）卷）一（一（1616 分）一质量为分）一质量为M M的盘子挂在一弹性系数为的盘子挂在一弹性系数为k k的弹簧下端。有一质量为的弹簧下端。有一质量为m m的物体，的物体，从离盘高为从离盘高为h h处自由下落至盘中并和盘子粘连在一起运动。问：处自由下落至盘中并和盘子粘连在一起运动。问：（1 1）系统是否做简谐运动？若是，试求其振动周期）系统是否做简谐运动？若是，试求其振动周期;（2 2）以重物落到底盘时为计时零点，竖

2、直向下为正方向，求此系统振动的振幅及初位相。）以重物落到底盘时为计时零点，竖直向下为正方向，求此系统振动的振幅及初位相。二（二（1616 分）已知一平面简谐波，波速为分）已知一平面简谐波，波速为 20m/s,20m/s,周期为周期为 2s2s 且沿且沿 X X 轴正向传播。当轴正向传播。当t t=1/3=1/3秒时，波形如图所示。求：秒时，波形如图所示。求：（1 1）坐标原点处的振动方程）坐标原点处的振动方程;（2 2）该平面简谐波的波函数）该平面简谐波的波函数;（3 3）图中）图中 P P 点处的振动方程。点处的振动方程。三（三（1414 分）设分）设和和为两相干波源，相距为两相干波源，相距

3、（为波长），为波长），的相位比的相位比的相位超的相位超前前。若两波在。若两波在、连线方向上的强度均为连线方向上的强度均为，且不随距离变化，问，且不随距离变化，问、连线上在连线上在外侧各点的合成波的强度如何？又在外侧各点的合成波的强度如何？又在外侧各点的合成波的强度如何？外侧各点的合成波的强度如何？四四（1515 分）在杨氏干涉实验中，用波长为分）在杨氏干涉实验中，用波长为的单色光作为光源。将一厚度为的单色光作为光源。将一厚度为，折射率为，折射率为的薄玻璃片放在狭缝的薄玻璃片放在狭缝屏中心处屏中心处处，如图所示。若玻璃片的厚度处，如图所示。若玻璃片的厚度 可变，则与可变，则与时，时，、两缝对称的

4、两缝对称的，试求：，试求：点，其干涉条纹强度将是点，其干涉条纹强度将是 的函数。若的函数。若点的光强为点的光强为（1 1）点处光强与玻璃片厚度点处光强与玻璃片厚度 的函数关系？的函数关系？点处光强最小？点处光强最小？（2 2）满足什么条件时，满足什么条件时，（参考答案：（参考答案：（1 1）；（；（2 2）。）。）五（五（1212 分）在空气中，白光垂直入射到肥皂膜，其透射光在可见光谱中分）在空气中，白光垂直入射到肥皂膜，其透射光在可见光谱中 630nm630nm 处有一个处有一个干涉极大，而在干涉极大，而在 540nm540nm 处有一干涉极小，并且在这极大与极小之间没有别的极值情况。已处有

5、一干涉极小，并且在这极大与极小之间没有别的极值情况。已知肥皂膜的厚度是均匀的。求肥皂膜的厚度。（肥皂膜的折射率为知肥皂膜的厚度是均匀的。求肥皂膜的厚度。（肥皂膜的折射率为 1.331.33）（参考答案：（参考答案：六（六（1515 分）用波长为分）用波长为。）。）的单色光垂直照射一光栅，已知该光栅的缝宽为的单色光垂直照射一光栅，已知该光栅的缝宽为，试求：，试求：，不透光部分的宽度为，不透光部分的宽度为（1 1）单缝衍射花样的中央明条纹半角宽；）单缝衍射花样的中央明条纹半角宽；（2 2）单缝衍射花样的中央明条纹的宽度内能看到的明条纹数目；）单缝衍射花样的中央明条纹的宽度内能看到的明条纹数目；（3

6、 3）若将光栅的相关参数改成）若将光栅的相关参数改成，列举出所有能看到的明条纹的级数。，列举出所有能看到的明条纹的级数。（参考答案：（参考答案：（1 1）到到；（；（2 2）七条明条纹；（）七条明条纹；（3 3）看）看级；共级；共 1919 条明条纹。）条明条纹。）七（七（1212 分）两个偏振化方向正交的偏振片，以光强为分）两个偏振化方向正交的偏振片，以光强为I I0 0的自然光照射，若其中插入第三的自然光照射，若其中插入第三块偏振片，求：（块偏振片，求：（1 1）当最后透过的光强为）当最后透过的光强为 1/81/8I I0 0时，插入的偏振片的方位角时，插入的偏振片的方位角;（2 2）当最

7、后通过的光强为零时，插入的偏振片如何放置？）当最后通过的光强为零时，插入的偏振片如何放置？（3 3）能否找到合适的方位角使最后通过的光强为）能否找到合适的方位角使最后通过的光强为(1/2)(1/2)I I0 0？（参考答案：（参考答案：（1 1）；（；（2 2）插入的偏振片只需要与两个偏振化方向正交的偏振）插入的偏振片只需要与两个偏振化方向正交的偏振片中的任一偏振片的偏振化方向平行时，都能达到该结果；（片中的任一偏振片的偏振化方向平行时，都能达到该结果；（3 3）无论如何放置都无法使最）无论如何放置都无法使最后通过的光强为后通过的光强为。）。）厦门大学普通物理（厦门大学普通物理（B B）课程期

8、末试卷）课程期末试卷2007200720082008 第一学期第一学期（A A 卷）卷）1 1（1515 分）一立方木块浮于静水中，其浸入部分的高度为分）一立方木块浮于静水中，其浸入部分的高度为a a，今用手指沿竖直方向将其慢，今用手指沿竖直方向将其慢慢压下，使其浸入部分的高度为慢压下，使其浸入部分的高度为b b，然后放手使木块沿竖直方向运动。，然后放手使木块沿竖直方向运动。（1 1）证明木块的运动是简谐振动；）证明木块的运动是简谐振动；（2 2）取刚放手时刻为计时起点（）取刚放手时刻为计时起点（），竖直向下为），竖直向下为x x轴正方向，求木块的振动表达式。轴正方向，求木块的振动表达式。2

9、2（1515 分）如图为一平面简谐波在分）如图为一平面简谐波在t t0.5 s0.5 s 时的波形，此时时的波形，此时 P P 点的振动速度点的振动速度v vp p=4=4p p m/s m/s，求该平面简谐波的波函数。求该平面简谐波的波函数。3 3（1212 分）如图，分）如图，S S1 1、S S2 2为两平面简谐相干波源。为两平面简谐相干波源。S S2 2的相位比的相位比 S S1 1的相位超前的相位超前p p/4,/4,波长波长l l8.0 m8.0 m，r r1 1=12.0m=12.0m，r r2 2=14.0m=14.0m，S S1 1在在 P P 点引起的振动振幅为点引起的振动

10、振幅为 0.3 m0.3 m，S S2 2在在 P P 点引起的振点引起的振动振幅为动振幅为 0.2m0.2m，求，求 P P 点合振动的振幅。点合振动的振幅。4 4（1515 分）如图，已知杨氏双缝实验中，双缝相距分）如图，已知杨氏双缝实验中，双缝相距，入射光波长入射光波长l=l=550550nmnm。今用一厚度今用一厚度云母片覆盖上面的一个缝。求：云母片覆盖上面的一个缝。求：，观察屏到双缝的距离，观察屏到双缝的距离，折射率折射率的的（1 1）零级明条纹的位置；（）零级明条纹的位置；（2 2）是明条纹还是暗条纹？（是明条纹还是暗条纹？（3 3）相邻两明条纹的距离。）相邻两明条纹的距离。（参考

11、答案：（参考答案：（1 1）；（；（2 2）点为亮条纹；点为亮条纹；（3 3）-4-4。）。）5 5（1313 分）用波长分）用波长l l=500nm=500nm 的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）构成的空气劈尖上。劈尖角构成的空气劈尖上。劈尖角q q=2=2 1010 radrad。现在劈尖内充满折射率为。现在劈尖内充满折射率为n n=1.40=1.40 的液体。的液体。求从劈棱数起第求从劈棱数起第 5 5 个明条纹在充入液体前后移动的距离。个明条纹在充入液体前后移动的距离。（参考答案：（参考答案：6 6（1515 分

12、）波长为分）波长为 600600与与）的单色光垂直入射在一光栅上，相邻的两条明条纹分别出现在的单色光垂直入射在一光栅上，相邻的两条明条纹分别出现在处，第四级出现首次缺级现象。试求：处，第四级出现首次缺级现象。试求：（1 1）光栅常数）光栅常数d d;（2 2）光栅上狭缝的最小宽度）光栅上狭缝的最小宽度a a;（3 3）按上述光栅参数，试写出光屏上实际呈现的全部级数。）按上述光栅参数，试写出光屏上实际呈现的全部级数。（参考答案：（参考答案：（1 1）；（；（2 2）；（；（3 3）实际呈现的）实际呈现的全部明条纹级数为：全部明条纹级数为：0 0、1 1、2 2、3 3、5 5、6 6、7 7、9

13、 9。共。共 1515 条明条纹。）条明条纹。）7 7（1515 分）如图，介质分）如图，介质 I I 和和 IIIIII 为空气为空气(n n1 1=1.00)=1.00)，IIII 为玻璃为玻璃(n n2 2=1.732)=1.732)，玻璃的两表面，玻璃的两表面相互平行。一束自然光由介质相互平行。一束自然光由介质 I I 中以中以i i角入射。若使角入射。若使I I，IIII 交界面上的反射光为线偏振交界面上的反射光为线偏振光，求：光，求：（1 1）入射角）入射角i i是多大？是多大？（2 2）图中玻璃上表面处折射角是多大？）图中玻璃上表面处折射角是多大？（3 3）在图中玻璃板下表面处的

14、反射光是否也是偏振光？为什么？）在图中玻璃板下表面处的反射光是否也是偏振光？为什么？（参考答案：（参考答案：（1 1）下表面处的反射光也是偏振光。）下表面处的反射光也是偏振光。）；（；（2 2）；（；（3 3）玻璃板）玻璃板厦门大学大学物理厦门大学大学物理 B B 下课程期末试卷下课程期末试卷学院系年级专业学院系年级专业（A A 卷）卷）2009-1 2009-11 1、（、（1515 分）分）将等边三角形平面回路将等边三角形平面回路ACDAACDA放在磁感应强度为放在磁感应强度为B B=B B0 0t t（其中（其中B B0 0为常矢量）的为常矢量）的均匀磁场中，回路平面垂直于磁场方向，如图

15、所示，回路的均匀磁场中，回路平面垂直于磁场方向，如图所示，回路的CDCD段为滑动导线，以匀速段为滑动导线，以匀速v v远远离离A A端运动，端运动，且始终保持回路为等边三角形，且始终保持回路为等边三角形，设滑动导线设滑动导线CDCD到到A A端的垂直距离为端的垂直距离为x x，且初且初始位置为始位置为x x0 0，求：回路，求：回路ACDAACDA中感应电动势中感应电动势和时间和时间t t的关系；的关系；（参考答案：（参考答案：方向为逆时针方向。）方向为逆时针方向。）；式中：负号表示回路；式中：负号表示回路ACDAACDA中感应电动势中感应电动势的的2 2、（、（1515 分）在半径为分）在半

16、径为a a的细长螺线管中，均匀磁场随时间增大，即的细长螺线管中，均匀磁场随时间增大，即，一直导线弯，一直导线弯成等腰梯形闭合回路，上下底分别长为成等腰梯形闭合回路，上下底分别长为a a和和 2 2a a，放置如图，求梯形回路中的感应电动势的，放置如图，求梯形回路中的感应电动势的大小和方向。大小和方向。（参考答案：（参考答案：动势动势的方向为逆时针旋转方向。）的方向为逆时针旋转方向。）；式中：负号表示梯形回路；式中：负号表示梯形回路ABCDABCD中感应电中感应电3 3、（、（1515 分）一截面为矩形的密绕螺线环，内外半径分别为分）一截面为矩形的密绕螺线环，内外半径分别为R R1 1和和R R

17、2 2，高，高b b，共，共N N匝，匝，求：（求：（1 1）螺线环的自感系数；）螺线环的自感系数；（2 2）若沿环轴线有一无限长直导线）若沿环轴线有一无限长直导线OOOO，求直导线和螺线环系统，求直导线和螺线环系统的互感系数。的互感系数。（参考答案：（参考答案：（1 1）；（；（2 2）。）。）4 4、（、（1212 分）用白光垂直照射置于空气中的厚度为分）用白光垂直照射置于空气中的厚度为 0.50 mm0.50 mm 的玻璃片玻璃片的折射率为的玻璃片玻璃片的折射率为1.501.50在可见光范围内在可见光范围内(400 nm 760 nm)(400 nm 760 nm)哪些波长的反射光有最大

18、限度的增强？哪些波长的反射光有最大限度的增强？(1 (1nm=10nm=10-9-9 m)m)（参考答案：反射光中波长为（参考答案：反射光中波长为 428.6428.6nmnm和和 600.0600.0nmnm的紫、橙色两光线有最大限度的紫、橙色两光线有最大限度的增强。）的增强。）5 5（1414 分）在双缝干涉实验中，波长分）在双缝干涉实验中，波长l l550 nm550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距的单色平行光垂直入射到缝间距d d2 21010 m m 的双缝上，屏到双缝的距离的双缝上，屏到双缝的距离D D2 m2 m求：求：-4-4 (1)(1)中央明纹两侧的两条第中央明纹两侧的

19、两条第 8 8 级明纹中心的间距；级明纹中心的间距；-6-6(2)(2)用一厚度为用一厚度为e e6.646.641010m m、折射率为、折射率为n n1.581.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？级明纹处？（参考答案：（参考答案：（1 1）2.90 mm2.90 mm，求：，求：（1 1）单缝衍射的中央明纹的角宽度；）单缝衍射的中央明纹的角宽度；（2 2）单缝衍射的中央明纹宽度内能看到的明纹条数；）单缝衍射的中央明纹宽度内能看到的明纹条数；（3 3）若光栅常数为缝宽的两倍既）若光栅常数为缝宽的两倍既 d=2d=2b b，列

20、举所有明纹级数。，列举所有明纹级数。（参考答案：（参考答案：（1 1）（3 3）；（2 2）；共七条明条纹；共七条明条纹；（；（2 2）移到原来的第七级明纹处。）移到原来的第七级明纹处。）6 6（1515 分）波长为分）波长为 632.8632.8nmnm的单色光垂直照射光栅，光栅缝宽的单色光垂直照射光栅，光栅缝宽 1.20 mm1.20 mm，不透光部分宽度，不透光部分宽度总共五条明条纹。）总共五条明条纹。）、平行放置，其偏振化方向分别与平行放置，其偏振化方向分别与y y轴成轴成和和角，求：角，求：7 7（1414 分）如图：两偏振片分）如图：两偏振片（1 1）光强为）光强为I I0 0的线偏振光从左入射，最后通过的线偏振光从左入射，最后通过最后从最后从出射，其光强为出射，其光强为，求，求出射，其光强为出射，其光强为；改成从右侧入射，；改成从右侧入射，（2 2）若用自然光替代线偏振光，求）若用自然光替代线偏振光，求（参考答案：（参考答案：（1 1）；（；（2 2）。）。）