1、華中科技大學2008 2009學年第1學期大學物理（二）課程考試試卷（A卷）（閉卷）考試日期：2008.12.21考試日期：2008.12.21晚.考試時間：150分鐘得分評卷人得分評卷人一選擇題（單選，每題3分，共30分）題號二三四總分統分簽名教師簽名1234得分1、一簡諧波沿X軸負方向傳播，圓頻率為，波速為u。設T = T4肘刻的波形如圖所示,則該波的表達式為：(A)yAcos(A)yAcos(tX/u)(B)yAcos(tx/u)2(C)yAcos(tx/u)(D)yAcos(tx/u) 2、一質點作簡諧振動,其運動速度與時間的關系曲線如圖所示。若質點的振動規律用余弦函數描述，則其初相位

2、為：5（B）2、一質點作簡諧振動,其運動速度與時間的關系曲線如圖所示。若質點的振動規律用余弦函數描述，則其初相位為：5（B）662（D）（E）-63(C)3、使一光強為I。的平面偏振光先后通過兩個偏振片P3、使一光強為I。的平面偏振光先后通過兩個偏振片P和P2, P和P2的偏振化方向與原 入射光光矢量振動方向的夾角分別是 和90，則通過這兩個偏振片后的光強I是 1A ) I COS2201D ) I sir?40B)0C)E)I cos404、在如圖所示的單縫夫瑯和費衍射裝置中，設中央明 紋的衍射角范圍很小.若使單縫寬度a變為原來的3/2, 同時使入射的單色光的波長2變為原來的3/4，則屏 幕

3、C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度Ax將變為原來的A)3/4 倍.(B)2/3 倍.9/8 倍.(D) 1 / 2 倍.(E) 2倍.5、彈簧振子的振幅增加1倍,則該振動：周期增加1倍；總能量增加2倍；最大速度增加1倍；最大速度不變。6、兩個線圈P和Q并聯地接到一電動勢恒定的電源上，線圈P的自感和電阻分別是線圈Q 的兩倍，線圈P和Q之間的互感可忽略不計。當達到穩定狀態后，線圈P的磁場能量與Q 的磁場能量的比值是4(B)2(C)1(D)1/27、N型半導體中雜質原子所形成的局部能級也稱施主能級)，在能帶結構中處于滿帶中導帶中禁帶中，但接近滿帶頂禁帶中，但接近導帶底8、關于不確定關系式 x px ,下

4、列說法中正確的是：x粒子的坐標和動量都不能精確確定。由于微觀粒子的波粒二象性，粒子的位置和動量不能同時完全確定。由于量子力學還不完備，粒子的位置和動量不能同時完全確定。不確定關系是因為測量儀器的誤差造成的。9、在雙縫衍射實驗中，若保持雙縫S和S2的中心之間的距離d不變，而把兩條縫的寬度a 稍微加寬，下列敘述正確的是：單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數目可能變少。單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數目可能變多。(0單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數目可能不變。單縫衍射的中央主極大變窄，其中所包含的干涉條紋數目可能變少。單縫衍射的中央主極大變窄，其中所包含的

5、干涉條紋數目可能變多。 10、檢驗滾珠大小的干涉裝置如圖，S為光源，L為會聚透鏡,M為半透半反鏡，在平晶T、 T2之間放置A、B、C三個滾珠，其中A為標準件,直徑為d0，用波長為 的單色光垂直照射 平晶，在M上方觀察時觀察到等厚條紋如圖所示，輕壓C端，條紋間距變大，則B珠的直徑(a)(b)%、C珠的直徑d2與d0的關系分別為:(a)(b)d1 =d0+ ，d2 =d0+ 3 .d1 =d0 ，d2 =d03 .d1 =d0+ /2，d2 =d0+ 3 /2.d1 =d0 /2 ，d2 =d03 /2.得分評卷人得分評卷人二填空題(每題3分，共30分)1、1921年施特恩和蓋拉赫在實驗中發現：一

6、束處于S態的銀原子射線在非均勻磁場中分裂為兩束，對于這種分裂用電子軌道運動的角動量空間取向量子化難以解釋，只能用 來解釋。2、一平行板電容器與一電壓為V的電源相連，如圖所示。若將電容器的一極板以速率u拉開，則當極板間的距離為x時，電容器內的位移電流密度大小為，方向為。A3、如圖所示，假設有兩個同相的相干點光源丄和S2,發出波長為 2 =500納米的光，A是它們連線的中垂線上的一點，若在S與A 之間插入厚度為e,折射率為n =1.5的薄玻璃片，A點恰為第四 級明紋中心，則e =納米。A4、嫦娥1號衛星在距離月球表面200公里的繞月軌道上拍攝月球表面上的物體,設感光波長為550nm，若要求它能分辨

7、相距為0.1m的兩點，問照相機鏡頭的直徑必須大于米。(結果保留三位有效數字)5、一質點沿X軸作簡諧振動，振動方程為x 4 10 2 cos 2 T ) (SI)。從t =06 TOC o 1-5 h z 時刻起，到質點位置在x= -2cm處，且向X軸正方向運動的最短時間間隔為秒。6、兩個同方向同頻率的簡諧振動，X10cos 5 t ) Cm)和23xio72)Cm),則合振動的振幅為cm。247、根據量子力學理論，氫原子中電子的軌道角動量為L .,1(1 1)，當主量子數n=3時,電子軌道角動量的可能取值為。8、低速運動的質子和 粒子，若它們的德布羅意波長相同，貝陀們的動量之比Pp : P =

8、9、法拉第電機的原理如下圖所示，半徑為R的金屬圓盤在均勻磁場中以角速度 繞中心軸旋轉,均勻磁場的方向平行于轉軸。這時圓盤中心至邊緣的感應電動勢的大小10、X射線射到晶體上，對于間距為d的平行點陣平面，能產生衍射主極大的最大波長為三計算題得分評卷人1、（本題8分）一束含有右和九的平行光垂直照射到光柵上，2 1=560nm,測得2 1的第1 2 1 1三級主極大和22的第四級主極大的衍射角均為 30。求：（1）光柵常數 d ；（2）波長22得分評卷人2、（本題10分）如下圖所示，一平面簡諧波沿x軸正方向傳播，BC為波密媒質的反射面, 3波由P點反射，0P 才,DP /6 ,在1=0時刻，0處質點的

9、合振動是經過平衡位置向 負方向運動。（設入射波、反射波的振幅均為A,頻率為）求：（1）入射波在0 處引起的振動表達式，（2）入射波與反射波在D點因干涉而產生的合振動之表達式。得分評卷人3、（本題 10分）一無限長圓柱，偏軸平行地挖出一小圓柱空間，兩圓柱的軸線之間的距離為00= b，如圖中所示為垂直于軸線的截面。在兩圓柱面之間有圖示方向的均勻磁場B , 且隨時間線性增強：Bkt，在小圓柱空腔內放置一長為1的導線棒MN，它與軸線垂直得分評卷人4、(本題 8 分)已知一粒子在寬度為 a 的一維無限深勢阱中運動，其波函數為4(x) A si x(0 xa)o 求：a歸一化波函數；粒子在空間分布的概率密

10、度；粒子出現的概率最大的各個位置。四、簡答題 ：(本題 4 分)得分評卷人2空氣平玻璃圓柱面柱面平凹透鏡1如圖所示由平板玻璃和柱面平凹透鏡組成的干涉裝置，用波 長為2的平行單色光垂直照射，觀察空氣薄膜上下表面反射光 形成的等厚干涉條紋。試在裝置圖下方的方框內畫出相應的干 涉條紋，表示出它們的形狀，條數和疏密，只畫暗條紋。2空氣平玻璃圓柱面柱面平凹透鏡參考答案一、選擇題：D ，C ，C ，D ，C ，D ，D ，B ，D ，C二、填空題1、電子自旋的角動量的空間取向量子化； 2、Vu1、電子自旋的角動量的空間取向量子化； 2、VuL ；向左。3、40004、1.34；4、1.34；5、3/4s;

11、6、10丿5cm;7、0,8、i：i9、1 BR 2；10. 2d2三、計算題：1、解：(1) dsin =k A3分d=k/sir0 =3 x 560/0.5=3.36x 10 2 分(2)加1=%億2分=3 x 560/4=420(nm)1 分2、解：（1）設入射波 Y = Acos=3 x 560/4=420(nm)1 分2、解：（1）設入射波 Y = Acos2 t 2 x/A+ 丿反射波 y2 = Acos2 t + 2 x/A+ 22 分由此知入射波、反射波在P點引起的振動分別為y =Acos2 t(2 /A；/4+ , y =Acos2 t + (2 /A；/4+ 1P12P2反

12、射波在P點有半波損失，故1分2 t + (2 /力4+=2t(2 /力4+=22 1 2 1代入得反射波y2 = Acos2 t +2 x/A+廠2由 得 駐波 y = y + y2 = 2A cos (2 x/ A cos2 t+ J 原點處(x = 0)合振動方程為y=2A cos2 t + J cos (20/A o1=2A cos2 t+ J t = 0時原點處合振動的旋轉矢量圖如右，=/21y10=Acos2 t+ /22分駐波 y = Yi + y2 = 2A cos (2 x/ A cos2 t + /22 分1分將D點坐標代入得D點合振動3Asin2 t.2分r dB2 dtr dB2 dtRk,且Ei丄-1分3、解：（1）用填補法，假設在未挖去空腔之前P點的感應電場的大小為挖去的空腔中，假定是有一反向的磁場與原磁場抵消，它產生的感應電場的大小為r2 dB2 dtR2k且2 且E2E1r2 dB2 dtR2k且2 且E2E1和E2疊加為E,如圖所示，有0P0 s PQRE PR E E k 則有，12OO OO r1r22kbT3分方向為垂直于連線向上，為均勻電場。1分2）3M2）3M E dl Elcos30-kblN4乂一或：連接OM、ON,形