学年第二学期期末考试 大学物理I 试卷A_大学物理a期末试卷

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上海

(E22mA2/T2)

7.如右图所示，两相干波源s1和s2相距/4(为波长),s1的位相比s2的位相超前/2 ,在s1、s2的连线上, s

1外侧各点(例如P点)两波引起的两谐振动的相位差

是___________

(或)

8.工程技术中常用上面的标准工件和下面的待测工件组成劈尖装置来检测待测工件表面的平整度。当波长为的单色光垂直入射时,观察到的干涉条纹如下图所示．则可知下面待测工件表面的缺陷是凸起还是凹下？答：。

(凹下)

9.如图所示，在双缝干涉实验中SS1＝SS2，用波长为的光照射双缝S1和S2，通过空气后在屏幕E上形成干

S 涉条纹．已知P点处为第二级明条纹．若将整个装置

放于某种透明液体中，P点为第三级明条纹，则该液

体的折射率n＝____________。

(1.50)P E

10.波长为的单色光垂直入射在缝宽a4的单缝

上，对应于衍射角30º，单缝处的波面可划分为个半波带。

(4)

11.在空气中有一劈尖形透明物,劈尖角 =1.0×10-4弧度,在波长=7000Å的单色

光垂直照射下,测得两相邻干涉条纹间距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质表面时，反射光为线偏振光，则可知折射角为。

(300或)6

13.一束光是偏振光和自然光的混合光，当它们通过一偏振片后，发现透射光强度依赖于偏振片的偏振化的取向可变化6倍。求入射光中这两个成分的强度之比I1/I2。(2:5)

二、计算题（共5题，每题11分，共55分）

1.一质量为10g的物体作简谐振动，其振幅为0.24m，周期为4.0s，当t0时，位移为0.24m，求：

（1）物体的运动方程；（4分）

（2）t0.5s时，物体的位置、速度和所受回复力；（3分）

（3）物体运动到何处其动能和势能相等？（4分）

解：（1）设运动方程为：xAcost(1分)2rads1(1分)T2

0.240.24cos0(1分)x0.24cos

2t(1分)(2)x0.24cos(0.5)0.17m(1分)2

vAsin(t)0.24sina(0.5)0.27(m/s)(1分)22

Fkxm2x4.2103N（或：Fma4.2103N），(1分)

（3）Ep

x1211kxEkA2（2分）2242A（1分）2

0.17(m)（1分）

2．有一平面简谐波沿ox轴正方向传播，已知振幅A1.0m，周期T2.0s，波长2.0m，在t0时，坐标原点处的质点位于平衡位置沿oy轴的正方向运动，求：（1）波动方程；（7分）

（2）t1.0s时各质点的位移分布；（2分）

（3）x0.5m处质点的振动规律。（2分）

解：（1）设波动方程为：

xtxyAcost或yAcos2(2分)uT

2(rad/s)u1(m/s)(2分)TT

由旋转矢量法得

所以： 2(2分)

y1.0costx2或y1.0cos[2(tx)]2.02.02

(1分)

（2）y1.0cos(x)(2分)2

（3）y1.0cos(t)(2分)

3.在很大区域的水面上覆盖着一层油膜，油的折射率n1=1.2，水的折射率n2=1.33。如从油膜上竖直向下看，可看到反射最强的光仅是波长为λ1=450nm的光，如从水下竖直向上看，可看到透射最强的光仅是波长为λ2=600nm的光。求该油膜的厚度。

解: 由n1n2n3（1分）根据反射光干涉加强的条件，有：

反2nek11-----------------------（2分）

由能量互补，从膜的下面看到的透射光干涉加强的条件为：

2ne(2k21)2/2-------------（2分）

因油膜厚度相等，k11(2k21)2/2k14502k21600---------（2分）2

k12;k21------（2分）油膜厚度为：e375nm-----------（2分）

4.波长为700nm的平行红光垂直照射在一单缝上，缝后置一透镜，焦距为0.70m，在透镜的焦距处放置一屏，若屏上呈现的中央明条纹的宽度为2mm，求：

（1）该缝的宽度是多少?（5分）

（2）同侧的第一级暗纹与第三级暗纹间的距离为多少？（6分）

解：

（1）中央明条纹的线宽度为：x2x12f-----------(3分)a

2f20.7700109

a4.9104(m)------------(2分)3x210

3f------------(2分)a

fx1-----------(2分)a（2）x3

2f20.7700109

xx3x12103(m)--------(2分)4a4.910

5.有一个每厘米刻有5000条狭缝的衍射光栅，并在光栅后面用焦距为2米的透镜把光线汇聚在屏上。则：

（1）若用平行的白光垂直入射在该光栅上，则波长为1440nm的第3级光谱线将与多少波长的光的第2级光谱线重叠？（5分）

（2）用该光栅观测钠光谱线(589.3nm)，则谱线的最高级数为多少？（6分）解：（1）disnk11k22（3分）

2k11660(nm)（2分）k2

（2）由光栅衍射明条纹条件：

dsink(2分)

12106(m)-(2分)N

dkm3.393(级）(2分)d