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大学物理动量与角动量练习题与答案

大学物理动量与角动量练习题与答案
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大学物理动量与角动量练习题与答案

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第三章 动量与角动量

一、选择题

[ A ] 1.(基础训练2)一质量为m 0的斜面原来静止于水平光滑平面上,将一质量为m 的木块轻轻放于斜面上,如图3-11.如果此后木块能静止于斜面上,则斜面将

(A) 保持静止. (B) 向右加速运动.

(C) 向右匀速运动. (D) 向左加速运动.

提示:假设斜面以V 向右运动。由水平方向动量守恒得

0(cos )0m V m V v θ+-= ,而0v =,得0V =

[C ]2.(基础训练3)如图3-12所示,圆锥摆的摆球质量为m ,速率为v ,圆半径为R ,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为

(A) 2m v . (B) 22)/()2(v v R mg m π+

(C) v /Rmg π.

(D) 0.

提示:2T

mg I G ?= , v

R T π2=

[ B ]3. (自测提高2)质量为20 g 的子弹,以400 m/s 的速率沿图3-15入一原来静止的质量为980 g 的摆球中,摆线长度不可伸

缩.子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为 (A) 2 m/s . (B) 4 m/s . (C) 7 m/s . (D) 8 m/s .

提示:对摆线顶部所在点角动量守恒。 2sin 30()mv l M m lV ?=+;其中m 为子弹质量,M 为摆球质量,l 为 摆线长度。

[D ]4.(自测提高4)用一根细线吊一重物,重物质量为5 kg ,重物下面再系一根同样的细线,细线只能经受70 N 的拉力.现在突然向下拉一下下面的线.设力最大值为50 N ,则

(A)下面的线先断. (B)上面的线先断. (C)两根线一起断. (D)两根线都不断.

m m 0

图3-11

?

30v

2 图3-15

θ

m v

R

提示:下面的细线能承受的拉力大于所施加的最大力,所以下面的细线不断。

对重物用动量定理: 0'

'

'0

=--?

??

++dt T mgdt dt T t t t t t 下上

't 为下拉力作用时间,由于't t >>,因此,上面的细线也不断。

二、填空题

5.(基础训练8)静水中停泊着两只质量皆为0m 的小船.第一只船在左

边,其上站一质量为m 的人,该人以水平向右速度v

从第一只船上跳到其右边的第二只船上,然后又以同样的速率v 水平向左地跳回到第一只船上.此后 (1)

第一只船运动的速度为v 1=0

2m v m m -

+。 (2) 第二只船运动的速度为v

2=0

2m

v m 。(水的阻力不计,所有速度都相对地面而言) 提示:第一跳 01

0mv m v '+= 02()mv m m v '=+ 第二跳 01

01()mv m v m m v '-+=+ 0202()m m v mv m v '+=-+ 6.(基础训练11)将一质量为m 的小球,系于轻绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住.先使小球以角速度ω1在桌面上做半径为r 1的圆周运动,然后缓慢将绳下拉,使半径缩小为r 2,在此过程中小球的动能

增量是 2

221

112

1(1)2r m r r ω-。

7.(自测提高6) 质量为m 的小球自高为y 0处沿水平方向以速率v 0抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为21

y 0,水平

速率为21

v 0,如图3-17.(1)地面对小球的竖直冲量的大小为

(1+ (2) 地面对小球的水平冲量的大小为

01

mv 。

y 21y 图3-17

8.(自测提高7)一物体质量M =2 kg ,在合外力(32)F t i =+ (SI )的作用

下,从静止开始运动,式中i

为方向一定的单位矢量, 则当t=1 s 时物体的速度1v

=2(/)i m s 。

提示:用动量定理计算。

1

10

()0Fdt mv mv =?=-?

9.(自测提高8)两球质量分别为m 1=2.0 g ,m 2=5.0 g ,在光滑的水平桌

面上运动.用直角坐标OXY 描述其运动,两者速度分别为i

101=v cm/s ,

)0.50.3(2j i +=v cm/s .若碰撞后两球合为一体,则碰撞后两球速度v

的大小v

提示:用动量守恒定律计算。

112212()m v m v m m v +

=+,得25

5(/)7

v i j m s =+

??10.(自测提高9)如图3-20所示,质量为m 球,自距离斜面高度为h 处自由下落到倾角为30°的光滑固定斜面上。设碰撞是完全弹性的,则小球对斜面的冲量

的大小为,方向为垂直斜面向下。

提示:碰撞过程中斜面对小球的冲量 21I mv mv =- 212v v v ===2cos30I mv =

而小球对斜面的冲量方向垂直斜面向下。

三、计算题

11.(基础训练14)一炮弹发射后在其运行轨道上的最高点h =19.6 m 处炸裂成质量相等的两块.其中一块在爆炸后1秒钟落到爆炸点正下方的地面上.设此处与发射点的距离S 1=1000 m ,问另一块落地点与发射地点间的距离是多少(

空气阻力不计,g =9.8 m/s 2)

解:因第一块爆炸后落在其正下方的地面上,说明它的速度方向是沿竖直方向的.

利用 2t g t h '+'=2

1

1v , 式中t '为第一块在爆炸后落到地面的时间. 可解得v 1

图3-20

=14.7 m/s ,竖直向下.取y 轴正向向上, 有v 1y =-14.7 m/s

设炮弹到最高点时(v y =0),经历的时间为t ,则有 S 1 = v x t (1)

h=22

1

gt (2)

由(1)及(2)得 t =2 s , v x =500 m/s 以2v

表示爆炸后第二块的速度,由爆炸前后的动量守恒得

x v v m m x =221

(3)

0==+y y m m m v v v 1y 22

1

21 (4)

解出 v 2x =2v x =1000 m/s , v 2y =-v 1y =14.7 m/s 再由斜抛公式 x 2= S 1 +v 2x t 2 (5)

y 2=h +v 2y t 2-2

2gt 2

1 (6)

落地时 y 2 =0,可得 t 2 =4 s , t 2=-1 s (舍去) 故 x 2=5000 m

12.(基础训练15)质量为m 的小球与桌面相碰撞,碰撞前、后小球的速率都是v ,入射方向和出射方向与桌面法线的夹角都是

α,如图3-15所示。若小球与桌面作用的时间为?t ,求小球对桌面的平均冲力。

解:由动量定理0()()t

N mg dt mv ?+=??

N 为桌面对小球的作用力,mg 为小球所

受重力。

沿y 轴方向的分量形式为

()()cos (cos )2cos t

N mg dt N mg t mv mv mv ααα

?-=-?=--=?

t

mv mg t mv N ??+?=

α

αcos 2cos 2 小球对桌面的平均冲力为

t

mv N N ?-

=-=α

cos 2' 图3-15

13.(自测提高12)如图3-23示,有两个长方形的物体A 和B 紧靠着静止放在光滑的水平桌面上,已知m A =2 kg ,m B =3 kg .现有一质量m =100 g 的子弹以

速率v 0=800 m/s 水平射入长方体A ,经t = 0.01 s ,又射入长方体B ,最后停留在长方体B 内未射出.设子弹射入A 时所受的摩擦力为F= 3×103 N ,求: (1) 子弹在射入A 的过程中,B 受到A 的作用力的大小.(2) 当子弹留在B 中时,A 和B 的速度大小.

解:从0t =s 到0.01t =s 对A 、B 用动量定理

()0A B F t m m v ?=+-

代入题给数据得子弹出A 入B 瞬时A 、B 共同速度大小为v =6m/s 。 从0t =s 到0.01t =s 对子弹用动量定理,

10F t mv mv -?=-

代入题给数据得子弹出A 入B 瞬时速度大小为1v =500m/s 。 (1)从0t =s 到0.01t =s 对B 用动量定理,

0B f t m v ?=-

代入题给数据得子弹在射入A 的过程中,B 受到A 的作用力的大小

1800f N =。

(2)子弹出A 入B 瞬时A 、B 共同速度大小即为子弹留在B 中时,A 的速度大小

即 6/A v v m s ==。

用动量守恒定律可求得子弹留在B 中,子弹和B 的共同速度大小

图3-23

1()B B mv m v m m V +=+

代入题给数据得子弹和B 的共同速度大小为V =22m/s 。 即 22/B v V m s ==。

14.(自测提高14)一质量为m 的匀质链条,长为L ,手持其上端,使下端离桌面的高度为h 。现使链条自静止释放落于桌面,试计算链条落到桌面上的长度为l 时,桌面对链条的作用力。

解:如图所示,以落在桌面上的那部分链条l m 为研究对象,则有

l m g F N += (F 为dt 时间内下落的链条元dx 对它的冲力,N 为桌面的支持力)

l m m l l L

λ==

(m

L λ=为链条的质量线密度)

此时在空中的链条的速度大小

v =在dt 时间内,有dm dx λ=链条元落在桌面上,它受到地面反作用力'F 和重力

dmg 作用,

'F F = F

dmg

对dx 用动量定理

m

Fdt dmv dxv L

==

(32)l m m

N F m g F lg l h g L L

=+=+=+ 方向向上。 附加题:

15.(自测提高13)有一水平运动的皮带将砂子从一处运到另一处,砂子经一

竖直的静止漏斗落到皮带上,皮带以恒定的速率v 水平地运动.忽略机件各部位的摩擦及皮带另一端的其它影响,试问:

(1) 若每秒有质量为q m =d M /d t 的砂子落到皮带上,要维持皮带以恒定速率v 运动,需要多大的功率?

(2) 若q m =20 kg/s ,v =1.5 m/s ,水平牵引力多大所需功率多大

解:(1) 设d t 时间内有质量为dM 的砂子落到传送带上,在带的摩擦力F 的作用下速度0增加到v 而随带一起运动。对dM 砂子用动量定理: d d (-0)F t M v =

∴ m F q ==?dM

v v dt

由牛顿第三定律,带受到砂子的作用力也等于F ,方向向后,由于带作匀速运动,电动机拖动皮带的力也是F,于是皮带所需的功率为:

2m P Fv q ==v

(2) 当q m =d M/d t=20 kg/s ,v =1.5 m/s 时,水平牵引力大小

F =v q m =30 N

所需功率为 P=v 2q m =45 W

大学物理(下)期末考试试卷

大学物理(下)期末考试试卷 一、 选择题:(每题3分,共30分) 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成?-=?L K dt d l d E φ ,式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明: (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等。 (B) 感应电场是保守力场。 (C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2.一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3.横谐波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻 的波形如图,则该时刻 (A) A 点振动速度大于零, (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零. 4.如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传 播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y , 则B 点的振动方程为 (A) []0)/(cos φω+-=u x t A y (B) [])/(cos u x t A y +=ω (C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y 5. 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.20mm 的单缝上,在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm ,则入射光波长约为 (A )100000A (B )40000A (C )50000A (D )60000 A 6.若星光的波长按55000A 计算,孔镜为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星2 4 1

大学物理期末考试

大学物理期末考试 一、填空题 6、一带电粒子平行磁场线射入匀强磁场中,则它作??匀速直线运动?运动;垂直磁场线射入匀强磁场中,则它作?匀速圆周运动?运动 7、真空中有一电流元l I d ,在由它起始的矢径r 的端点处的磁感强度的数学表达式为. 8、在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I , 则圆心O 点的磁感强度B 的值为. 9、两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为- 和+2 ,如图所示,则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为: E A =____________,E B =___________,E C =__________ (设方向向右为正). 10、在一个孤立的导体球壳内任一点放一电荷×10-6C ,则球壳内表面的带电量为?×10-6?C??,外表面的带电量为?×10-6?C ;若外表面接地,则内表面带电为?×10-6?C ,外表面带电为??0C? 9.如图所示,在带电量为q 的点电荷的静电场中,将一带电量为0 q 的点电荷从a 点经 任意路径移动到b 点,电场力所作的功 A ???????????????。 二、选择题(每题3分,共30分) 6.电场强度计算式3 0π4r r q E 的适用条件是[A] (A)点电荷产生的电场,且不能r 0(B)轴线为l 的电偶极子,且r >>l (C)半径为R 的带电圆盘,且r R (D)半径为R 的带电球体,且r R 7.电场中一高斯面S ,内有电荷q 1、q 2,S 面外有电荷q 3、q 4.关于高斯定理0 d i s q S E , 正确的说法是[B] (A)积分号内E 只是q 1、q 2共同激发的 得分 阅卷人 2 4r Idl e dB r v v v 02 032 02 0011 () 4b a qq r r

大学物理下册知识点总结(期末)

大学物理下册 学院: 姓名: 班级: 第一部分:气体动理论与热力学基础 一、气体的状态参量:用来描述气体状态特征的物理量。 气体的宏观描述,状态参量: (1)压强p:从力学角度来描写状态。 垂直作用于容器器壁上单位面积上的力,是由分子与器壁碰撞产生的。单位 Pa (2)体积V:从几何角度来描写状态。 分子无规则热运动所能达到的空间。单位m 3 (3)温度T:从热学的角度来描写状态。 表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。单位K。 二、理想气体压强公式的推导: 三、理想气体状态方程: 1122 12 PV PV PV C T T T =→=; m PV RT M ' =;P nkT = 8.31J R k mol =;23 1.3810J k k - =?;231 6.02210 A N mol- =?; A R N k = 四、理想气体压强公式: 2 3kt p nε =2 1 2 kt mv ε=分子平均平动动能 五、理想气体温度公式: 2 13 22 kt mv kT ε== 六、气体分子的平均平动动能与温度的关系: 七、刚性气体分子自由度表 八、能均分原理: 1.自由度:确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 2.运动自由度: 确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目,称为该物体的自由度 (1)质点的自由度: 在空间中:3个独立坐标在平面上:2 在直线上:1 (2)直线的自由度: 中心位置:3(平动自由度)直线方位:2(转动自由度)共5个 3.气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)3 i=;刚性双原子分子5 i=;刚性多原子分子6 i= 4.能均分原理:在温度为T的平衡状态下,气体分子每一自由度上具有的平均动都相等,其值为 1 2 kT 推广:平衡态时,任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上,运动的机会均等,且能量均分。 5.一个分子的平均动能为: 2 k i kT ε=

2015大学物理(下)期末复习题答案

大学物理(下)期末复习题 一、选择题 [ C ] 2.关于可逆过程和不可逆过程的判断: (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程. (2) 准静态过程一定是可逆过程. (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程. (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程. 以上四种判断,其中正确的是 (A) (1)、(2)、(3).(B) (1)、(2)、(4). (C) (2)、(4).(D) (1) 、(4) [ D ] 3. 理想气体卡诺循环过程的两个绝热下的面积大小(图中阴影部分) 分别为S1和S2,则两者的大小关系是 (A)S1>S2 ;(B)S1=S2 ;(C)S1

5. 一定量的的理想气体,其状态改变在P-T图上沿着直线一条沿着 一条直线从平衡态a改变到平衡态b(如图) (A)这是一个绝热压缩过程. (B)这是一个等体吸热过程. (C)这是一个吸热压缩过程. (D)这是一个吸热膨胀热过程. [D] 6.麦克斯韦速率分布曲线如图所示,图中A、B两部分面积相等, 则该图表示 (A)v0为最概然速率;(B)v0为平均速率; (C)v0为方均根速率; (D)速率大于和小于v0的分子数各占一半. [D] 7. 容器中储有定量理想气体,温度为T ,分子质量为m ,则分子速 度在x 方向的分量的平均值为:(根据理想气体分子模型和统计假设讨论) [ A ] 8. 设一部分偏振光由一自然光和一线偏振光混合构成。现通过偏振片观察到这部分偏振光在偏振 60时,透射光强减为一半,试求部分偏振光中自然光和线偏振片由对应最大透射光强位置转过 光两光强之比为 (A) 2:1 .(B) 4:3.(C) 1:1.(D) 1:2.[ C ] 9.如图,一束动量为p的电子,垂直通过缝宽为a的狭缝,问距缝为D处的荧光屏上显示出的衍射图样的中央亮纹的宽度为 (A) 2ha/(Dp).(B) 2Dh/(ap).(C) 2a2/D.(D) 2ha/p.[ B ]10.一氢原子的动能等于氢原子处于温度为T的热平衡时的平均动能,氢原子的质量为m,则此氢原子的德布罗意波长为.

大学物理动量与角动量练习题与答案

一、选择题 [ A ] 1.(基础训练2)一质量为m 0的斜面原来静止于水平光滑平面上,将一质量为m 的木块轻轻放于斜面上,如图3-11.如果此后木块能静止于斜面上,则斜面将 (A) 保持静止. (B) 向右加速运动. (C) 向右匀速运动. (D) 向左加速运动. 提示:假设斜面以V 向右运动。由水平方向动量守恒得 0(cos )0m V m V v θ+-= ,而0v =,得0V = [C ]2.(基础训练3)如图3-12所示,圆锥摆的摆球质量为m ,速率为v ,圆半径为R ,当摆球在轨道上运动半周时,摆球所受重力冲量的大小为 (A) 2m v . (B) 2 2)/()2(v v R mg m π+ (C) v /Rmg π. (D) 0. [ B ]3. (自测提高2)质量为20 g 的子弹,以400 m/s 的速率沿图3-15入一原来静止的质量为980 g 的摆球中,摆线长度不可伸缩.子弹射入后开始与 摆球一起运动的速率为 (A) 2 m/s . (B) 4 m/s . (C) 7 m/s . (D) 8 m/s . 提示:对摆线顶部所在点角动量守恒。 2sin 30()mv l M m lV ?=+;其中m 为子弹质量,M 为摆球质量,l 为 摆线长度。 [D ]4.(自测提高4)用一根细线吊一重物,重物质量为5 kg ,重物下面再系一根同样的细线,细线只能经受70 N 的拉力.现在突然向下拉一下下面的线.设力最大值为50 N ,则 (A)下面的线先断. (B)上面的线先断. (C)两根线一起断. (D)两根线都不断. 提示:下面的细线能承受的拉力大于所施加的最大力,所以下面的细线不断。 对重物用动量定理: 0' ' ' =--? ?? ++dt T mgdt dt T t t t t t 下上 ' t 为下拉力作用时间,由于' t t >>,因此,上面的细线也不断。 二、填空题 5.(基础训练8)静水中停泊着两只质量皆为0m 的小船.第一只船在左边,其上站一质量为m 的人,该人以水平向右速度v 从第一只船上跳到其右边的第二只船上,然后又以 同样的速率v 水平向左地跳回到第一只船上.此后 (1) 第一只船运动的速度为v 1= 图3-11 图3-15

大学物理期末考试经典题型(带详细答案的)

例1:1 mol 氦气经如图所示的循环,其中p 2= 2 p 1,V 4= 2 V 1,求在1~2、2~3、3~4、4~1等过程中气体与环境的热量交换以及循环效率(可将氦气视为理想气体)。O p V V 1 V 4 p 1p 2解:p 2= 2 p 1 V 2= V 11234T 2= 2 T 1p 3= 2 p 1V 3= 2 V 1T 3= 4 T 1p 4= p 1V 4= 2 V 1 T 4= 2 T 1 (1)O p V V 1 V 4 p 1p 21234)(1212T T C M m Q V -=1→2 为等体过程, 2→3 为等压过程, )(2323T T C M m Q p -=1 1123)2(23RT T T R =-=1 115)24(2 5RT T T R =-=3→4 为等体过程, )(3434T T C M m Q V -=1 113)42(2 3 RT T T R -=-=4→1 为等压过程, )(4141T T C M m Q p -=1 112 5)2(25RT T T R -=-= O p V V 1 V 4 p 1p 21234(2)经历一个循环,系统吸收的总热量 23121Q Q Q +=1 112 13 523RT RT RT =+=系统放出的总热量1 41342211 RT Q Q Q =+=% 1.1513 2 112≈=-=Q Q η三、卡诺循环 A → B :等温膨胀B → C :绝热膨胀C → D :等温压缩D →A :绝热压缩 ab 为等温膨胀过程:0ln 1>=a b ab V V RT M m Q bc 为绝热膨胀过程:0=bc Q cd 为等温压缩过程:0ln 1<= c d cd V V RT M m Q da 为绝热压缩过程:0 =da Q p V O a b c d V a V d V b V c T 1T 2 a b ab V V RT M m Q Q ln 11= =d c c d V V RT M m Q Q ln 12= =, 卡诺热机的循环效率: p V O a b c d V a V d V b V c ) )(1 212a b d c V V V V T T Q Q (ln ln 11-=- =ηT 1T 2 bc 、ab 过程均为绝热过程,由绝热方程: 11--=γγc c b b V T V T 1 1--=γγd d a a V T V T (T b = T 1, T c = T 2)(T a = T 1, T d = T 2) d c a b V V V V =1 212T T Q Q -=- =11η p V O a b c d V a V d V b V c T 1T 2 卡诺制冷机的制冷系数: 1 2 1212))(T T V V V V T T Q Q a b d c ==(ln ln 2 122122T T T Q Q Q A Q -= -== 卡ω

大学物理第5章 角动量守恒定律 刚体的转动

第5章 角动量守恒定律 刚体的转动 5-1 质点的动量守恒与角动量守恒的条件各是什么,质点动量与角动量能否同时守恒?試说明之。 答:质点的动量守恒的条件是: 当0F = 时,p mv == 恒矢量。 质点的角动量守恒的条件是: 当0M = 时,即000,F r θπ?=??=??=?? 时,L = 恒矢量。 可见,当0F = 时,质点动量与角动量能同时守恒。 5-2 质点在有心力场中的运动具有什么性质? 答:质点在有心力场中运动时,0,0F M ≠= ,则角动量守恒,即: 当0M = 时,L = 恒矢量。 又因为有心力是保守力,则机械能守恒,即: 当0ex in nc A A +=时,K P E E E =+=恒量。 5-3 人造地球卫星是沿着一个椭圆轨道运行的,地心O 是这一轨道的一个焦点。卫星经过近地点和远地点时的速率一样吗?卫星在近地点和远地点时的速率与地心到卫星的距离有什么关系? 答:卫星经过近地点和远地点时的速率不一样,由角动量守恒定律得: a a b b r mv r mv = a b b a v r v r ∴= 可见,速率与距离成反比。 5-4 作匀速圆周运动的质点,对于圆周上某一定点,它的角动量是否守恒?对于通过圆心而与圆面垂直的轴上的任意一点,它的角动量是否守恒?对于哪一个定点,它的角动量守恒? 答:作匀速圆周运动的质点,对于圆周上某一定点,它的角动量不守恒;对于通过圆心而与圆面垂直的轴上的任意一点,它的角动量不守恒;对于圆心定点,

它的角动量守恒。 5-5 以初速度0v 将质量为m 的小球斜上抛,抛射角为θ,小球运动过程中, 相对于抛射点的角动量如何变化?小球运动到轨道最高点时,相对于抛射点的角动量为多少? 答:取抛射点为坐标原点,取平面直角坐标系Oxy ,y 轴正方向向上,则质点的运动方程和速度表达式为: 020cos 1sin 2x v t y v t gt θθ=???=-?? , 00c o s s i n x y v v v v gt θθ=??=-? 对于抛射点的角动量: ()() x y y x L r mv xi y j mv i mv j xmv k ymv k =?=+?+=- 将,,,x y x y v v 代入得: 201cos 2 L mgv t k θ=- 当小球到达最高点时,时刻为:0sin v t g θ=,代入上式得: 小球相对于抛射点的角动量为:320sin cos 2mv L k g θθ=- 。 5-6 为什么说刚体平动的讨论可归结为对质点运动的研究? 答:由于刚体平动时,各点的运动状态相同,则可取刚体上任意一点运动代表刚体的运动,所以刚体的平动可用质点运动来描述。 5-7如果刚体所受的合外力为零,其合外力矩是否也一定为零?如果刚体所受合外力矩为零,其合外力是否一定为零? 答:如果0i i F =∑ ,但力不共轴,则力矩不为零0i i M ≠∑ 。 如果0i i M =∑ ,但力方向相同,则力不为零0i i F ≠∑ 。 5-8 在某一瞬时,如果刚体受到的合外力矩不为零,其角加速度可以为零吗?其角速度可以为零吗? 答:由刚体的转动定理:M J β=

大学物理期末考试题库

1某质点的运动学方程x=6+3t-5t 3,则该质点作 ( D ) (A )匀加速直线运动,加速度为正值 (B )匀加速直线运动,加速度为负值 (C )变加速直线运动,加速度为正值 (D )变加速直线运动,加速度为负值 2一作直线运动的物体,其速度x v 与时间t 的关系曲线如图示。设21t t →时间内合力作功 为A 1,32t t →时间内合力作功为A 2,43t t → (C ) (A )01?A ,02?A ,03?A (B )01?A ,02?A , 03?A (C )01=A ,02?A ,03?A (D )01=A ,02?A ,03?A 3 关于静摩擦力作功,指出下述正确者( C ) (A )物体相互作用时,在任何情况下,每个静摩擦力都不作功。 (B )受静摩擦力作用的物体必定静止。 (C )彼此以静摩擦力作用的两个物体处于相对静止状态,所以两个静摩擦力作功之和等于 零。 4 质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,经过时间T 转动一圈,那么在2T 的时间内,其平 均速度的大小和平均速率分别为(B ) (A ) , (B ) 0, (C )0, 0 (D )T R π2, 0 5、质点在恒力F ρ作用下由静止开始作直线运动。已知在时间1t ?内,速率由0增加到υ; 在2t ?内,由υ增加到υ2。设该力在1t ?内,冲量大小为1I ,所作的功为1A ;在2t ?内, 冲量大小为2I ,所作的功为2A ,则( D ) A .2121;I I A A <= B. 2121;I I A A >= C. 2121;I I A A => D. 2121;I I A A =< 6如图示两个质量分别为B A m m 和的物体A 和B 一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速直 线运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力 F 的大小和方向分别为(D ) 轴正向相反与、轴正向相同 与、轴正向相同 与、轴正向相反 与、x a m D x a m x g m x g m B B B B ,,C ,B ,A μμT R π2T R π2T R π2t

大学物理期末考试题(上册)10套附答案

n 3 电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期 《大学物理 》课程期末考试试卷 1 2006.7 开课学院: ,专业: 考试形式:闭卷,所需时间 90 分钟 考生: 学号: 班级 任课教师 一、填充題(共30分,每空格2分) 1.一质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为()3262x t t m =-,则质点在运动开始后4s 位移的大小为___________,在该时间所通过的路程为_____________。 2.如图所示,一根细绳的一端固定, 另一端系一小球,绳长0.9L m =,现将小球拉到水平位置OA 后自由释放,小球沿圆弧落至C 点时,30OC OA θ=o 与成,则 小球在C 点时的速率为____________, 切向加速度大小为__________, 法向加速度大小为____________。(210g m s =)。 3.一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动,其振动的表达式分别为: 215 5.010cos(5t )6x p p -=?m 、211 3.010cos(5t )6 x p p -=?m 。则其合振动的频率 为_____________,振幅为 ,初相为 。 4、如图所示,用白光垂直照射厚度400d nm =的薄膜,为 2 1.40n =, 且12n n n >>3,则反射光中 nm ,

波长的可见光得到加强,透射光中 nm 和___________ nm 可见光得到加强。 5.频率为100Hz ,传播速度为s m 300的平面波,波 长为___________,波线上两点振动的相差为3 π ,则此两点相距 ___m 。 6. 一束自然光从空气中入射到折射率为1.4的液体上,反射光是全偏振光,则此光束射角等于______________,折射角等于______________。 二、选择題(共18分,每小题3分) 1.一质点运动时,0=n a ,t a c =(c 是不为零的常量),此质点作( )。 (A )匀速直线运动;(B )匀速曲线运动; (C ) 匀变速直线运动; (D )不能确定 2.质量为1m kg =的质点,在平面运动、其运动方程为x=3t ,315t y -=(SI 制),则在t=2s 时,所受合外力为( ) (A) 7j ? ; (B) j ?12- ; (C) j ?6- ; (D) j i ? ?+6 3.弹簧振子做简谐振动,当其偏离平衡位置的位移大小为振幅的4 1 时,其动能为振动 总能量的?( ) (A ) 916 (B )1116 (C )1316 (D )1516 4. 在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上,对应于衍 射角为300的方向上,若单逢处波面可分成3个半波带,则缝宽度a 等于( ) (A.) λ (B) 1.5λ (C) 2λ (D) 3λ 5. 一质量为M 的平板车以速率v 在水平方向滑行,质量为m 的物体从h 高处直落到车子里,两者合在一起后的运动速率是( ) (A.) M M m v + (B). (C). (D).v

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**大学学年第一学期期末考试卷 课程名称大学物理(下)考试日期 任课教师 ______________试卷编号_______ 考生姓名学号专业或类别 题号一二三四五六七总分累分人 签名题分40 10 10 10 10 10 10 100 得分 考生注意事项:1、本试卷共 6 页,请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 部分常数:玻尔兹曼常数 k 1.38 10 23 J / K , 气体普适常数 R = 8.31 J/K.mol, 普朗克常量h = 6.63 10×34 J·s,电子电量e 1.60 10 19 C; 一、填空题(每空 2 分,共 40 分) 1. 一理想卡诺机在温度为 27℃和 127℃两个热源之间运转。若得分评卷人 使该机正循环运转,如从高温热源吸收1200J 的热量,则将向低 温热源放出热量 ______J; 2.1mol 理想气体经绝热自由膨胀至体积增大一倍为止,即 V22V1则在该过程中熵增S_____________J/k。 3.某理想气体的压强 P=105 Pa,方均根速率为 400m/s,则该气 体的密度 _____________kg/m3。 4.AB 直导体长为 L 以图示的速度运动,则导体中非静电性场强大小 ___________,方向为 __________,感应电动势的大小为 ____________。

5 5.平行板电容器的电容 C为 20.0 μ F,两板上的电压变化率为 dU/dt=1.50 × 10V/s ,则电容器两平行板间的位移电流为___________A。 6. 长度为 l ,横截面积为 S 的密绕长直螺线管通过的电流为I ,管上单位长度绕有n 匝线圈,则管内的磁能密度w 为 =____________ ,自感系数 L=___________。 7.边长为 a 的正方形的三个顶点上固定的三个点电荷如图所示。以无穷远为零电 势点,则 C 点电势 U C =___________;今将一电量为 +q 的点电荷 从 C点移到无穷远,则电场力对该电荷做功 A=___________。 8.长为 l 的圆柱形电容器,内半径为R1,外半径为R2,现使内极 板带电 Q ,外极板接地。有一带电粒子所带的电荷为q ,处在离 轴线为 r 处( R1r R2),则该粒子所受的电场力大小F_________________;若带电粒子从内极板由静止飞出,则粒子飞到外极板时,它所获得的动能E K________________。 9.闭合半圆型线圈通电流为 I ,半径为 R,置于磁感应强度为B 的均匀外磁场中,B0的方向垂直于AB,如图所示。则圆弧ACB 所受的磁力大小为 ______________,线圈所受磁力矩大小为__________________。 10.光电效应中,阴极金属的逸出功为2.0eV,入射光的波长为400nm ,则光电流的 遏止电压为 ____________V。金属材料的红限频率υ0 =__________________H Z。11.一个动能为40eV,质量为 9.11 × 10-31 kg的电子,其德布 罗意波长为nm。 12.截面半径为R 的长直载流螺线管中有均匀磁场,已知 dB 。如图所示,一导线 AB长为 R,则 AB导线中感生 C (C 0) dt 电动势大小为 _____________,A 点的感应电场大小为E。

大学物理期末考试试卷(含答案)

《大学物理(下)》期末考试(A 卷) 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T . (B) 6×10-3 T . (C) 1.9×10-2T . (D) 0.6 T . (已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) [ ] 2. (本题3分) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ,反比于v 2. (B) 反比于B ,正比于v 2. (C) 正比于B ,反比于v . (D) 反比于B ,反比于v . [ ] 3. (本题3分) 有一矩形线圈AOCD ,通以如图示方向的电流I ,将它置于均匀磁场B 中,B 的方向与x 轴正方向一致,线圈平面与x 轴之间的夹角为α,α < 90°.若AO 边在y 轴上,且线圈可绕y 轴自由转动,则线圈将 (A) 转动使α 角减小. (B) 转动使α角增大. (C) 不会发生转动. (D) 如何转动尚不能判定. [ ] 4. (本题3分) 如图所示,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使 ab 向右平移时,cd (A) 不动. (B) 转动. (C) 向左移动. (D) 向右移动.[ ] 5. (本题3分) 如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动,直导线ab 中的电动势为 (A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0. [ ] 6. (本题3分) 已知一螺绕环的自感系数为L .若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数 c a b d N M B

大学物理下册知识点总结材料(期末)

大学物理下册 学院: : 班级: 第一部分:气体动理论与热力学基础一、气体的状态参量:用来描述气体状态特征的物理量。 气体的宏观描述,状态参量: (1)压强p:从力学角度来描写状态。 垂直作用于容器器壁上单位面积上的力,是由分子与器壁碰撞产生的。单位 Pa (2)体积V:从几何角度来描写状态。 分子无规则热运动所能达到的空间。单位m 3 (3)温度T:从热学的角度来描写状态。 表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。单位K。 二、理想气体压强公式的推导: 三、理想气体状态方程: 1122 12 PV PV PV C T T T =→=; m PV RT M ' =;P nkT = 8.31J R k mol =;23 1.3810J k k - =?;231 6.02210 A N mol- =?; A R N k = 四、理想气体压强公式: 2 3kt p nε =2 1 2 kt mv ε=分子平均平动动能 五、理想气体温度公式: 2 13 22 kt mv kT ε== 六、气体分子的平均平动动能与温度的关系: 七、刚性气体分子自由度表 八、能均分原理: 1.自由度:确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 2.运动自由度: 确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目,称为该物体的自由度 (1)质点的自由度: 在空间中:3个独立坐标在平面上:2 在直线上:1 (2)直线的自由度: 第一部分:气体动理论与热力学基础 第二部分:静电场 第三部分:稳恒磁场 第四部分:电磁感应 第五部分:常见简单公式总结与量子物理基础

中心位置:3(平动自由度) 直线方位:2(转动自由度) 共5个 3. 气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)3i =;刚性双原子分子5i =;刚性多原子分子6i = 4. 能均分原理:在温度为T 的平衡状态下,气体分子每一自由度上具有的平均动都相等,其值为 12 kT 推广:平衡态时,任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上,运动的机会均等,且能量均分。 5.一个分子的平均动能为:2 k i kT ε= 五. 理想气体的能(所有分子热运动动能之和) 1.1mol 理想气体2 i E RT = 5. 一定量理想气体()2i m E RT M νν' == 九、气体分子速率分布律(函数) 速率分布曲线峰值对应的速率 v p 称为最可几速率,表征速率分布在 v p ~ v p + d v 中的分子数,比其它速率的都多,它可由对速率分布函数求极值而得。即 十、三个统计速率: a. 平均速率 M RT M RT m kT dv v vf N vdN v 60.188)(0 === == ??∞ ∞ ππ b. 方均根速率 M RT M k T v dv v f v N dN v v 73.13)(20 2 2 2 == ? = = ??∞ C. 最概然速率:与分布函数f(v)的极大值相对应的速率称为最概然速率,其物理意义为:在平衡态条件下,理想气体分子速率分布在p v 附近的单位速率区间的分子数占气体总分子数的百分比最大。 M RT M RT m kT v p 41.1220=== 三种速率的比较: 各种速率的统计平均值: 理想气体的麦克斯韦速率分布函数 十一、分子的平均碰撞次数及平均自由程: 一个分子单位时间里受到平均碰撞次数叫平均碰撞次数表示为 Z ,一个分子连续两次碰撞之间经历的平均自由路程叫平均自由程。表示为 λ 平均碰撞次数 Z 的导出: 热力学基础主要容 一、能 分子热运动的动能(平动、转动、振动)和分子间相互作用势能的总和。能是状态的单值函数。 对于理想气体,忽略分子间的作用 ,则 平衡态下气体能: 二、热量 系统与外界(有温差时)传递热运动能量的一种量度。热量是过程量。 )(12T T mc Q -=)(12T T Mc M m -=) (12T T C M m K -= 摩尔热容量:( Ck =Mc ) 1mol 物质温度升高1K 所吸收(或放出)的热量。 Ck 与过程有关。 系统在某一过程吸收(放出)的热量为: )(12T T C M m Q K k -= 系统吸热或放热会使系统的能发生变化。若传热过程“无限缓慢”,或保持系统与外界无穷小温差,可看成准静态传热过程。 准静态过程中功的计算: 元功: 41 .1:60.1:73.1::2=p v v v Z v = λn v d Z 2 2π=p d kT 22πλ= n d Z v 221πλ= = kT mv e v kT m v f 22232 )2(4)(-=ππ?∞ ?=0 )(dv v f v v ? ∞ ?= 22)(dv v f v v ∑∑+i pi i ki E E E =内) (T E E E k =理 =RT i M m E 2 =PdV PSdl l d F dA ==?=

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第三军医大学2011-2012学年二学期 课程考试试卷(A 卷) 课程名称:大学物理 考试时间:120分钟 年级:xxx 级 专业: xxx 题目部分,(卷面共有26题,100分,各大题标有题量和总分) 一、选择题(每题2分,共20分,共10小题) 1.一导体球壳,外半径为 2R ,内半径为 1R ,壳内有电荷q ,而球壳上又带有电荷q ,以无穷远处电势为零,则导体球壳的电势为( ) A 、 10π4R q ε B 、20π41R q ε C 、202π41R q ε D 、2 0π42R q ε 2.小船在流动的河水中摆渡,下列说法中哪些是正确的( ) (1) 船头垂直河岸正对彼岸航行,航行时间最短 (2) 船头垂直河岸正对彼岸航行,航程最短 (3) 船头朝上游转过一定角度,使实际航线垂直河岸,航程最短 (4) 船头朝上游转过一定角度,航速增大,航行时间最短 A 、 (1)(4) B 、 (2)(3) C 、 (1)(3) D 、 (3)(4) 3.运动员起跑时的动量小于他在赛跑过程中的动量。下面叙述中哪些是正确的( ) A 、这一情况违背了动量守恒定律 B 、 运动员起跑后动量的增加是由于他受到了力的作用 C 、 运动员起跑后动量增加是由于有其他物体动量减少 4.一均匀带电球面,电荷面密度为σ球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为s d σ的电荷元,在球面内各点产生的电场强度 ( ) A 、处处为零 B 、不一定都为零 C 、处处不为零 D 、无法判定 5.一质点从静止开始作匀加速率圆周运动,当切向加速度和法向加速度相等时,质点走过的圈数与半径和加速度的关系怎样( ) A 、 与半径和加速度都有关 B 、 与半径和加速度都无关 C 、 与半径无关,而与加速度有关 D 、 与半径有关,而与加速度无关

大学物理期末考试试卷(C卷)答案

第三军医大学学年二学期 课程考试试卷答案(卷) 课程名称:大学物理 考试时间:分钟 年级:级 专业: 答案部分,(卷面共有题,分,各大题标有题量和总分) 一、选择题(每题分,共分,共小题) . . . . . . . . . . 二、填空题(每题分,共分,共小题) .m k d 2 .20kx ;2021 kx -;2021kx .一个均匀带电的球壳产生的电场 .θ cos mg . .θcot g . .2s rad 8.0-?=β 1s rad 8.0-?=ω 2s m 51.0-?='a .GMR m .v v v v ≠= , .1P 和2P 两点的位置..j i 22+- 三、计算题(每题分,共分,共小题) . () m /s;kg 56.111.0?+-j i () N 31222j i +- . . () , ; () 202202/])([mu mbu C C ++ .()m/s 14 () .解 设该圆柱面的横截面的半径为R ,借助于无限长均匀带电直线在距离处的场强公式,即r E 0π2ελ=,可推出带电圆柱面上宽度为θd d R l =的无限长均匀带电直线在圆柱轴线

上任意点产生的场强为 =E d r 0π2ελ-0R 000π2d cos R R R εθθσ- θθθεθσ)d sin (cos π2cos 0 0j i +-. 式中用到宽度为的无限长均匀带电直线的电荷线密度θθσσλd cos d 0R l ==,0R 为从原 点O 点到无限长带电直线垂直距离方向上的单位矢量,i ,j 为X ,Y 方向的单位矢量。 因此,圆柱轴线上的总场强为柱面上所有带电直线产生E d 的矢量和,即 ??+-==Q j i E E πθθθεθσ2000)d sin (cos π2cos d i 002εσ- 方向沿X 轴负方向 .解 设邮件在隧道点,如图所示,其在距离地心为处所受到的万有引力为 23π34r m r G f ??-=ρ r m G )π34 (ρ-= 式中的负号表示f 与r 的方向相反,为邮件的质量。根据牛顿运动定律,得 22d )π34(dt r m r m G =-ρ 即

大学物理角动量小论文

角动量守恒及其应用 ————角动量守恒及其应用 姓名:咫尺天涯学号:0909009 班级:12-1 摘要:角动量及其规律是从牛顿定律基础上派生出来的又一重要结果.角动量定理对质点及质点系都成立。在一些体育运动及猫的下落问题中都会用到角动量守恒来解释相关现象。 一、理论基础 质点的角动量定理为:M= 对其推广到质点系。一质点系由N个质点组成。对质点系中任一个质元J,应用角动量定理得: M是第J个质元受到的合力矩。将每个质元受到的力矩分为外力矩和内力矩,分别记作这样,对第J个质元 将它对N个质元求和得 式中,为质点系所有质点受到和外力矩矢量和,为质点系所有质点受到和内力矩矢量和。可知质点系所有质点受到和外力矩矢量和为零(读者可自行证明,在此不做赘述)。 故对质点系来说 前面证明了角动量定理对质点及质点系都成立。接下来探讨角动量守恒所应该满足的条件: (1)系统不受外力。 (2)系统所受和外力矩为零。 此两种情况下M=0,由角动量定理:M= 得系统角动量变化率为0。即系统角动量为常量,也说明了此时角动量是守恒的。

另外:L= 此时 ,当I 增大时 减小,当I 减小时 增大.利用此性质可以解释一些物理现象。 二、 联系实际: (1) 人体作为一个一个质点系,在运动过程中也应遵循角动 量定理。人体脱离地面和运动器械后。仅受重力作用, 故人体相对质心 角动量守恒。利用 人体形状可变的 性质,应用角动量 守恒定律就可做 出千姿百态的动 作出来。 (2)当物体绕定轴转动时,如果它对轴的转动惯量是可变的,则在满足角动量守恒的条件下,物体的角速度随转动惯量I 的改变而变,但两者之乘积却保持不变,因而当I 变大时, 变小;I 变小时, 变大。 在花样滑冰中,运动员利用身体的伸缩改变自身的转动惯量,以改变绕自身竖直轴的角速度。 (3) 猫在自由下落中的翻身与角动量守恒 让一只猫四脚朝天的下落,它总能在落地前翻身180度,变成四脚着地的安全姿势着陆。猫在自由下落过程中唯一受到的外力便是重力,而重力对猫的质心没有力矩,故猫在下落的过程中和外力矩为零。那么它如何获得这180度的角位移? 人们很早就意识到猫此时不能当 作一个刚体来其后又出现了双轴转动解释,意为猫先躬身,使前半身和后半身几乎成90角,然后其前半身与后半身分别旋转,但前后身旋转方向相反。猫身体前后两部分角动量大小可以相同,但符号相反。故其和角动量仍能和猫开始下降时一样,都为0。 这样,对于猫整体而言,其角动量仍能保持不变。 后来有人对猫的下落进行高速摄影,发现了双轴转动现象,此解释宣告成功。 (4)人手持哑铃在转台上的自由转动属于系统绕定轴转动的角动量守恒定律的 特例。因为人,转台和一对哑铃的重力以及地面对转台的支承力皆平行于转轴,不产生力矩,M=0,故系统的角动量应始终保持不变。 条件: 结论: 常量

(完整版)《大学物理》下期末考试有答案

《大学物理》(下)期末统考试题(A 卷) 说明 1考试答案必须写在答题纸上,否则无效。请把答题纸撕下。 一、 选择题(30分,每题3分) 1.一质点作简谐振动,振动方程x=Acos(ωt+φ),当时间t=T/4(T 为周期)时,质点的速度为: (A) -Aωsinφ; (B) Aωsinφ; (C) -Aωcosφ; (D) Aωcosφ 参考解:v =dx/dt = -Aωsin (ωt+φ) ,cos )sin(4 2 4/?ω?ωπA A v T T T t -=+?-== ∴选(C) 2.一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的 (A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 (D )13/16 (E) 15/16 参考解:,1615)(221242122122 1221=-=kA k kA kA mv A ∴选(E ) 3.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中: (A) 它的动能转换成势能. (B) 它的势能转换成动能. (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大. (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小. 参考解:这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大,所以势能动能最大,这时动能也最大;由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小,所以势能也最小,这时动能也最小。质元的机械能由最大变到最小的过程中,同时也把该机械能传给相邻的一段质元。∴选(D )

4.如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜 的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1 <n 2<n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜 上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). 参考解:半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。两束光分别经上下表面反射时,都是波疏媒质到波密媒质的界面的反射,同时存在着半波损失。所以,两束反射光的光程差是2n 2 e 。 ∴选(A ) 5.波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离d=12mm ,则凸透镜的焦距f 为: (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ; (E) 0.1m 参考解:由单缝衍射的暗纹公式, asin φ = 3λ, 和单缝衍射装置的几何关系 ftg φ = d/2, 另,当φ角很小时 sin φ = tg φ, 有 1103 310500061025.0101232==?=---?????λa d f (m ) , ∴选(B ) 6.测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射 参考解:从我们做过的实验的经历和实验装置可知,最为准确的方法光栅衍射实验,其次是牛顿环实验。 ∴选(D ) 7.如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为 (A) I 0 / 8. (B) I 0 / 4. (C) 3 I 0 / 8. (D) 3 I 0 / 4. 参考解:穿过第一个偏振片自然光的光强为I 0/2。随后,使用马吕斯定律,出射光强 8102021 60cos I I I == ∴ 选(A ) n 3

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