大学物理简谐运动期末例题优秀PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,、,一放置在光滑水平桌面上沿,x,轴运动的弹簧振子，振幅为,A,10,-2,m,，周期为,T,=0.5s,，当,t,=0,时，物体在,x,=0.5 10,-2,m,处，向,x,轴负方向运动，则此简谐运动的运动方程为,_.,2,、,一平面简谐波的表达式为,y,=0.06cos(5,t,-,x,)(m),，则位于,x,=0.04m,和,x,=0.06m,两处质点的相位差为,_.,3,、,一声源以,20m/s,的速率向静止的观察者运动，观察者接收到的频率是,1063HZ,，则该声源振动频率为,_Hz,，（声速为：,340m/s,）,4,、,在折射率为,1.5,的镜头表面涂有一层折射率为,1.38,的氟化镁增透膜，若此膜使波长为,600nm,的光透射最强，则此膜的最小厚度为,_.,1,5,、,一束光强为,I,0,的自然光依次通过三个偏振片,P,1,、,P,2,、,P,3,，其中,P,1,与,P,3,的偏振化方向相互垂直，,P,2,与,P,3,的偏振化方向之间的夹角为,45,，通过三个偏振片后透射光强为,_.,6,、,在光电效应中，当用,550nm,的光照射到某金属表面时，测得遏止电压为,0.2V,，则该金属的红限频率为,_Hz.,7,、,一容器内储有氧气（视为理想气体），其压强为一个标准大气压，温度为,27,，则氧分子的平均平动动能为,_J;,氧分子的平均转动动能为,_J,。,8,、,在康普顿散射中，入射光子的波长为,0.003nm,，入射光子与一静止的自由电子相碰撞，碰撞后，光子的散射角为,60,，则散射光子的能量为,_J,。,2,9,、,描述微观粒子的波函数为 ，则 表示的统计意义为,_,。波函数需要满足的标准化条件为,_.,10,、,传播速度为,100m/s,，频率为,50Hz,的平面简谐波，,在波射线上相距为,0.5m,的两点之间的相位差是,_.,11,、,在双缝干涉实验中，若单色光源,S,到两缝距离相等，,现将光源向上移动，则干涉图样如何变化,_.,12,、,三个容器,A,、,B,、,C,中装有同种理想气体，其分子,数密度,n,相同，而方均根速率之比为,1:2:3,，则它们的,压强之比为,_,。,3,13,、,一绝热容器被隔板分成相等的两部分，一部分是真空，另一部分是理想气体。若把隔板抽出，气体将进行绝热自由膨胀，然后达到新的平衡态，在此过程中，系统温度和熵是否变化？（变大、变小或不变）,14,、,分子总数相同的三种理想气体氦气、氧气和甲,烷，若从同一初态出发，各自独立地进行等压膨胀，,且吸收热量相等，则终态体积最大的气体是,_,。,1,、,用一平面透射光栅观察钠的光谱（波长为,589nm,），已知光栅常数,210,-6,m,，缝宽,10,-6,m,求：,（,1,）光线垂直入射时，最多能看到第几级光谱？实际能观察到哪几级光谱线？,（,2,）光线以,30,入射时，最多能看到第几级光谱？,4,y,(m),x,(m),o,-0.04,0.20,0.60,P,Q,2,、,图为一沿,x,轴正方向传播的平面简谐波在,t,=0,时的,波形图，波速为,0.08m/s,，求（,1,）该波的波动方程,;,（,2,）,x,=0.02m,处质点的运动方程,;,t,=0,时刻质点的振动速度,;,（,3,）,x,=0.02m,处与,x,=0.06m,处的相位差。,5,3,、,1mol,双原子分子理想气体，经历如图所示的循环过程，其中,a,-,b,为等温过程，,b,-,c,为等容过程；,c,-,a,为绝热过程。已知,P,1,、,P,2,、,V,1,、,V,2,，求：,（,1,）各过程中系统与外界交换的热量,;,（,2,）整个循环过程的效率。,a,p,1,V,1,p,2,b,c,V,2,V,p,4,、,利用空气劈尖测一根细丝的直径,D,，已知：入射光波长,589nm,，,L,2.89 10,-2,m,，测得第,1,条明条纹到第,31,条明条纹的距离为,4.210,-3,m,，计算细丝直径,D.,D,6,5,、,用白光垂直照射在空气中厚度为,360nm,的薄膜上，薄膜的折射率为,1.4,，求可见光范围内哪些波长的光在反射中加强。,6,、,已知一维运动的微观粒子的波函数为,求（,1,）归一化常数,A;,（,2,）概率分布函数（概率密度）,w,(,x,);,（,3,）在何处找到粒子的概率最大,;,（,4,）在,x,=0,到,x,1m,范围内发现粒子的概率是多少？,常数,e,2.71828;,定积分：,7,1、,一物体沿,x,轴做简谐运动,，,振幅,A,=10cm，,周期,T,=1s。,当,t,=0,时,，,物体的位置在,x,0,=-5cm，,且向,x,轴负方向运动。,则在,t,=_,时刻，物体第一次运动到,x,=5cm,处,；,再经过时间,t=,_，,物体第二次运动到,x,=5cm,处,。,2、,一观察者站在铁路旁,，,听到迎面驶来的火车汽笛声的频率为,420Hz，,火车驶过他身旁之后,听到的频率是,360Hz,火车行驶的速率为,_m/s；(,设声速为,340m/s)。,3、,依据光源、衍射孔（或障碍物）、观察屏三者的相互位置，可把衍射分成两种，分别为,_,衍射和,_,_,衍射。,、,在单缝衍射中，当衍射角,满足,b,sin,=3,时（,b,为单缝的宽度），单缝处的波阵面可分成,_,个半波带。,8,、,容器内储有氧气（视为理想气体），其压强为,p,，体积为,V,，则此氧气系统的内能为,_。,、,理想气体由平衡态,(,p,1,V,1,T,),经一热力学过程变化到平衡态,(,p,2,V,2,T,),，始末状态温度相同，则在此过程中系统熵变为,_。,、,在光电效应中，钾的截止频率为,0,，今以波长,为的光照射钾金属表面，此时的遏止电压为,_。,、,质量为,50g,子弹以,1000m/s,的速率飞行，若子弹位置的不确定量为,0.2mm,，则其速率的不确定量为,_。,9,、,当两个偏振片的偏振化方向之间夹角为,45,时，观察一光强为,I,1,的自然光，当夹角为,60,时，观察另一光强为,I,2,的自然光，发现两次观察所得的光强相等，则两,I,1,:,I,2,为,_。,9,10,、,一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，都处于平衡状态，若两种气体都可以看作是理想气体，则压强大的是,_。,11,、,当一个光子和一个电子具有相同的波长时，动量大是,_。,12,、,图为一沿,x,轴负方向传播的平面简谐波在,t,=0,的波形图，波速为,0.04m/s,，则该波的波动方程为,_。,y,(m),x,(m),o,-2,0.1,0.3,13,、,以下说法正确的是：,任何过程总是沿着熵增加的方向,自然界的一切自发过程都是不可逆的,不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程,10,、,图为一平面简谐波在,t,=0,的波形图，设此简谐波的频率为,200Hz,，波长是,10m，,且此时图中的质点,p,的运动方向向下，,求：（）该波的波动方程；,（）点,(,x,=2m),处质点的运动方程与,t,=0,时刻点振动速率和加速度。,1,o,p,y,(m),2,x,(m),11,、,一定量的双原子分子理想气体系统，经历如图所示的循环过程。其中到为等容过程，到为等压过程，求（）、三个过程中系统与外界交换的热量；（）整个循环过程的效率。,A,C,B,o,V,p,p,A,2,p,A,V,A,2,V,A,12,、,用波长为,=,450nm,的单色光垂直入射一平面透射光栅上，第二级主极大出现在,sin,=0.3,处，第三级缺级，求,（）光栅上相邻两缝的间距（光栅常数）是多少？（）光栅上狭缝可能的最小宽度为多少？,（）实际能观察到哪几级光谱线？,、,在空气中,(,n,1,=1.00),，一玻璃片,(,n,3,=1.50),表面附有一层厚度均匀的油膜,(,n,2,=1.30),，用一波长可连续变化的单色光垂直照射到油膜上，观察到当波长为,1,=400 nm,时，反射光干涉相消；当波长增加到,2,=560nm,时，反射光再次干涉相消，中间无其他波长的反射光消失，求油膜厚度。,13,、,已知某微观粒子处于一宽度为的一维无限深势阱中，其定态波函数为：,求：）归一化常数；,）在势阱内,(,x,=0,a,),何处找到粒子的概率最大；,）在,x,=0,a,/2,范围内发现粒子的概率是多少？,、,在康普顿散射中，入射光子的波长为,0.003nm,，入射光子与一静止自由电子相碰撞，碰撞后，光子的散射角为,60,，求：）散射光子的波长、动量和能量各为多少？）碰撞后，电子的动能、动量？,14,1、,已知某简谐运动的振动曲线如图所示，则此简谐运动的运动方程为,_,。,x/cm,t/s,o,-,2,1,-1,2、,一声源以20m/s的速度向静止的观察者运动，观察者接收到声波的频率是1063Hz，则该声源的振动频率为,_,（声速为340m/s）,3、,在驻波中，两个相邻波节之间各质点的振动相位,_,。,4、,一束光强为,I,0,的自然光依次通过三个偏振片P,1,，P,2,，P,3,，其中P,1,与P,3,的偏振方向相互垂直，P,2,与P,3,的偏振方向之间的夹角为45度，则通过三个偏振片后的透射光强为,_,。,15,5、,一容器内储有氧气（理想气体），其压强为一个标准大气压，温度为300K，则氧气系统的分子数密度为,_,，,氧分子的平均转动动能为,_,。,6、,1mol理想气体由平衡态1,（P,1,，V,1,，T）,经一热力学过程变化到平衡态2（,P,2,，V,2,，T,），始末状态温度相同，则在此过程中系统熵变,S=,_,。,7、,在描述原子内电子状态的量子数,n,，,l,，,m,l,中，当,l,=4，,n,的,最小可能取值为,_,.,8、,在康普顿效应实验中，波长为,0,的入射光子与静止的自由电子碰撞后发生反向弹回，而散射光子的波长为,，反冲电子获得的动能为,_,。,9、,激光与普通光源所发出的光相比具有方向性好、单色性好、,_,和能量集中的特性,。,16,10、,当质点以频率,作简谐运动时，它的动能变化频率为,_,。,11、,处于平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气（均为理性气体）的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们的温度,_,，,压强,_,。,12、,下列物体哪个是绝对黑体：,A、不能发射任何光线的物体,B、不辐射任何光线的物体,C、不辐射可见光的物体,13、,以下说法正确的是：,A、任何过程总是沿着熵增加的方向进行,B、自然界中的一切自发过程都是不可逆的,C、不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程,14、,见下册书167页，选择题7,17,1、,右图为平面简谐波在t=0时的波形图，设此简谐波的频率为300Hz，且此时图中质点P的运动方向向上，求（1）该波的波动方程；（2）在x=7.5m处质点的运动方程及t=0时刻该点的振动方程。,0.05,o,p,y,(m),0.10,x,(m),10.0m,2、,折射率为1.50的两块标准平板玻璃间形成一个劈尖，用波长为,=550nm,的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹，当劈尖内充满n=1.25的液体时，相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小,l,=0.10mm,，求劈尖角,应是多少？,18,3、,波长为600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级主极大出现在sin,=0.20处，第四级缺级，求：（1）光栅常数（b+b）是多少？（2）光栅上透光缝的最小宽度b是多少？（3）按上述选定的b和b值，在观察屏上（-,）可能观察到的全部条纹级数有哪些？,4、,一定量的某种双原子分子理想气体进行如图所示ABCD的循环过程。已知气体在状态A的温度为T,A,=300K，求（1）气体在状态B和C的温度；（2）各个过程中气体所吸收的热量；（3）整个过程的循环效率,o,V,/,p,/Pa,C,A,B,100,300,1,3,19,5、,用波长为200nm的紫外光照射到铝的表面，铝的逸出功为4.2eV，求（1）光电子的最大初动能；（2）遏制电势差；（3）铝的截止频率。,6、,依据德布罗意关系，若光子和电子的波长都是0.5nm，分别求（1）它们各自的动量大小；（2）它们各自的总能量；（3）电子的动能。,20,