大学物理期末考试题目含答案[精选].ppt

1．一质量m=0.25kg的物体，在弹性回复力作用下沿x轴运动，弹簧的劲度系数k = 25N·m-1 （1）求振动的周期T； （2）如果振幅A=15cm，在t = 0时，物体位于x0=7.5cm处，并沿x轴负方向运动，写出振动的表达式。 解：（1） （2） 根据已知条件，质点位于正向A/2处，利用旋转矢量法可得初相 振动的表达式为： 第十次 计算题1 2．在一竖直轻弹簧下端悬挂质量m=5g的小球，弹簧伸长Δl=9.8cm而平衡。现让小球在竖直方向作振幅为A=4cm的振动。求： （1）小球振动的圆频率； （2）系统振动的能量 。 解：（1） （2）系统振动的能量为 圆频率 第十一次 计算题1 4．1g氢气（视为理想气体），温度为1270C ，试求： （1）气体分子的平均平动动能 ； （2）气体分子的平均转动动能 ； （3）气体的内能 E。 解：（1） （2） （3） 第十四次 计算题2 5．一定量的理想气体，由状态a经b到达c（图中abc为一直线）。求此过程中： （1）气体内能的增量ΔE ； （2）气体对外作的功W ； （3）气体吸收的热量Q 。 p(atm) V(L) 解：（1）从 p—V 图中可知 所以，a和c两点温度相等 气体内能的增量 （2）气体对外作的功 （3）气体吸收的热量 第十六次 计算题1 6．平行光垂直入射到一宽度 a = 0.5mm的单缝上。单缝后面放置一焦距 f = 0.40m的透镜，使衍射条纹呈现在位于透镜焦平面的屏幕上。若在距离中央明条纹中心为 x = 1.20mm 处观察，看到的是第3级明条纹。求 （1）入射光波长 ； （2）从该方向望去，单缝处的波前被分为几个半波带？ 解： （1）单缝衍射明纹条件 由于 很小，有 即 （紫光） 第二十八次 计算题1 解： （2）由半波带法可知 所以单缝处的波面可被分为7个半波带 6．平行光垂直入射到一宽度 a = 0.5mm的单缝上。单缝后面放置一焦距 f = 0.40m的透镜，使衍射条纹呈现在位于透镜焦平面的屏幕上。若在距离中央明条纹中心为 x = 1.20mm 处观察，看到的是第3级明条纹。求 （1）入射光波长 ； （2）从该方向望去，单缝处的波前被分为几个半波带？ 7．为了测定一光栅的光栅常数，用波长 的He-Na激光器光源垂直照射光栅。已知第二级亮条纹出现在30?角的方向上，问 （1）光栅常数是多大？ （2）此光栅1cm内有多少条缝？ （3）最多能观察到第几级明纹？共有几条明纹？ 解： （1）光栅方程 光栅常数为 （2）1cm内的条纹数 （3）当 时，即 最多观察到第3级明纹，共7条明纹，分别为 第二十八次 计算题2 解： （1）线偏振光透过第一个偏振片后光强为 经第二个偏振片后光强为 8．将两个偏振化方向相交60o的偏振片叠放在一起。一束光强为I0的线偏振光垂直入射到偏振片上，其光矢量振动方向与第一个偏振片的偏振化方向成30o角。 （1）求透过第二个偏振片后的光束强度； （2）若将原入射光束换为强度相同的自然光，求透过第二个偏振片后的光束强度。 第二十九次 计算题1 8．将两个偏振化方向相交60o的偏振片叠放在一起。一束光强为I0的线偏振光垂直入射到偏振片上，其光矢量振动方向与第一个偏振片的偏振化方向成30o角。 （1）求透过每个偏振片后的光束强度； （2）若将原入射光束换为强度相同的自然光，求透过每个偏振片后的光束强度。 解： （2）自然光透过第一个偏振片后为线偏振光 再透过第二个偏振片后的光强为 光强为 9．从金属铝中逸出一个电子需要 4.2 eV的能量，今有波长为200 nm的光投射到铝的表面上，试问： （1）遏止电势差为多大？ （2）铝的截止波长有多大？ ∴ 铝的截止波长 解：(1) 光电效应方程： 遏止电势差 (2) 第三十次 计算题1 10．用能量为12.6eV的电子轰击基态氢原子。 （1）试问氢原子将被激发到哪个能级？ （2）受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出哪些谱线？ （3）请绘出能级跃迁的示意图。 解：（1） 氢原子吸收12.6eV的能量后，可跃迁至n=3的激发态上。 其中， 属于可见光谱 （2） 第三十一次 计算题1