2012-2013东北大学物理考试题及答案

一、填空题1.一物体沿x轴做简谐振动，振幅A=0.12m，周期T=2s．当t=0时，物体的位移x0=-0.06m，且向x轴负向运动；则物体第一次回到平衡位置所需的时间为：【】2.一平面简谐波在0t时刻的波形如图所示，如果初相位在0～2π之间取值，则坐标原点O处质点的振动初相位为：【】3、根据光源、衍射孔（或障碍物）、观察屏三者的相对位置，把衍射分成两类，分别为夫琅禾费衍射和：【】4．激光是由于原子的受激辐射而得到的放大了的光，激光具有四个特性：分别为方向性好、单色性好、相干性好和【】5．一束波长为的单色光垂直入射到在空气中的折射率为n的透明薄膜上，要使反射光干涉加强，则薄膜的最小厚度应为：【】6．一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片，当偏振片转动时，最强的透射光光强是最弱的透射光光强的5倍，则在入射光中，自然光的强度I1和线偏振光的强度I2之比I1:I2为：【】7、将1mol温度为T的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，水蒸气、氢气和氧气系统均视为理想气体系统，所有气体分子均视为刚性分子，则水蒸气系统和氧气系统的内能之比为：【】8、一定量的理想气体系统经历一准静态过程，体积由V0膨胀到2V0，在此过程中，其体积和压强依照PaV的规律变化，其中a为已知常数,uxyO则在此过程中，气体系统所作的功为：【】9、设某粒子处于一宽度为a的一维无限深势阱中，其定态波函数为：xaaxsin2)(，ax0，在x=0至2ax之间发现粒子的概率为：【】10、根据泡利不相容原理，在主量子数4n的电子壳层上最多可能有的电子数为：【】二、选择题1、一火车以30m/s的速度驶近一静止的观察者，空气中声速为330m/s，如果火车汽笛的频率为550Hz，则观察者听到的声音频率为：【】A、600HzB、605HzC、504Hz2、一平面简谐波的波动方程为y=0.1cos(3t－x+)(SI)，t=0时的波形曲线如图所示，则：【】A、波速为9m/sB、a、b两点间相位差为23C、波长为2m3、空气中，波长=500nm的单色光垂直照射到宽度b=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一薄透镜，在薄透镜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纹一侧第二级暗纹中心和另一侧第二级暗纹中心之间的距离为d=16mm，则薄透镜的焦距为：【】A、1mB、2m..C、0.5m.4、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λ=500nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。当劈尖内充满液体时，相邻明纹间距为0.4mm，比劈尖内是空气时的相邻明纹间距缩小了Δl=0.12mm则液体的折射率为：【】A、1.20B、1.40C、1.305、某种理想气体，体积为V，压强为p，绝对温度为T，每个分子的质量为m，R为普通气体常数，NA为阿伏伽德罗常数，则该气体系统的分子数密度n为：【】A、RTpNAB、kTpNAC、RTpmNAux(m)y(m)···O－0.10.1·ab6、空气中，一平板玻璃（n3=1.60）上有一油滴（n2=1.35），油滴展成中央稍高的很扁的球冠形薄膜，设冠高dm=1×10－6m，当用nm600单色光垂直照射到油膜上时，从上表面观察反射光，将是：【】A、油膜边缘为暗纹，中央为明纹B、油膜边缘为明纹，中央为暗纹C、油膜边缘为明纹，中央为明纹7、某理想气体，初态温度为T，体积为V，先绝热变化使体积变为2V，再等容变化使温度恢复到T，最后等温变化使气体回到初态，则整个循环过程中，气体：【】A、对外界做正功B、从外界净吸热C、向外界净放热8、随着绝对黑体温度的升高，对应于最大单色辐出度的峰值波长m将：【】A、向长波方向移动B、向短波方向移动C、先向短波方向移动，后又向长波方向移动9、已知某金属的红限频率为0，用频率为1和2的两种单色光先后照射该金属均能产生光电效应，测得两次照射时的遏止电势差大小关系为201021UU，则这两种单色光的频率的关系为：【】A、012B、012C、012210、两个静止质量不同的粒子，当它们运动的质量分别为m1和m2时，21mm，发现它们的德布罗意波长相同，则这两种粒子的：【】A、动量相同B、能量相同C、动能相同dm四、如图所示，空气中，一折射率n2=1.30的油滴落在n3=1.50的平板玻璃上，形成一上表面为球面的油膜，油膜中心最高处的高度dm=1×10－3mm，现用λ=500nm的单色光垂直照射油膜，从上表面观察，求：（1）油膜周边是暗环还是明环？（2）整个油膜可看到几个完整的暗环？（3）整个油膜可看到几个完整的明环？n2n3空气dm四、如图所示，空气中，一折射率n2=1.30的油滴落在n3=1.50的平板玻璃上，形成一上表面为球面的油膜，油膜中心最高处的高度dm=1×10－3mm，现用λ=500nm的单色光垂直照射油膜，从上表面观察，求：（1）油膜周边是暗环还是明环？（2）整个油膜可看到几个完整的暗环？（3）整个油膜可看到几个完整的明环？n2n3空气dm三、一沿X轴正方向传播的平面简谐波在t=0.25s时波形曲线如图所示,波速为0.08m/s，P点的坐标为xP=0.04m，坐标原点O处质点的振动初相位在2～2之间取值，求：（1）坐标原点O处质点的振动方程；（2）该平面简谐波的波动方程；y(m)x(m)0.5u4mOP四、1mol单原子分子理想气体（分子视为刚性分子）进行的循环过程如图所示，其中AB为等压过程、BC为等容过程、CA为等温过程。已知气体在状态A的温度为T0、体积为V0，状态B的体积为3V0，设普适气体常数（摩尔气体常数）为R，求：（1）AB、BC、CA三个过程中系统与外界交换的热量；（2）整个过程的循环效率η；（3）计算AB过程中，系统熵的增量?ABSSS（1.13ln）B3VoVopVOACf50cmPO五、真空中，用一束具有两种波长nmnm500,70021的平行光垂直入射到一光栅上，在处于薄透镜焦平面的屏上，发现距中央明纹50cm处P点，1光的第k级主极大和2光的第(k+2)级主极大相重合，薄透镜的焦距f=50cm，求：（1）k=?（2）光栅常数d=?（3）当用波长为500nm的单色光垂直入射到此光栅上，第二级缺级，求在衍射角(9090)范围内可能观察到的全部主极大条纹级数有哪些？（4.12）六、在康普顿散射中，入射光子的波长为C5，入射光子与一静止的自由电子相碰撞，碰撞后，散射光子的波长为C6，其中C为电子的康普顿波长，已知真空中光速为c，求：（1）散射光的散射角？（2）碰撞后，电子的动能和动量大小各为多少？（3）碰撞后，设电子运动方向与入射光子运动方向的夹角为，求tg？一、填空题1、s65；2、23；3、菲涅尔衍射；4、能量集中；5、n4；6、21；7、5:12；8、022Va；9、21；10、32二、选择题1、B2、C3、B4、C5、A6、B7、C8、B9、C10、A三、（1）已知m/s08.0,m5.0,m04.0uA1s42,21TsuT坐标原点在st25.0时，位移：(m))cos(5.0)25.0(00ty由旋转矢量法：20，20坐标原点的振动方程：(m))24cos(5.00ty（2）波动方程：(m)]2)08.0(4cos[5.0xty{(m))2504cos(5.0xty}四、,33,25,23,1000TTVVTRCRCmolABPV(1)AB过程：05)(0RTTTCQABPAB，吸热BC过程：03)(0RTTTCQBCVBC，放热CA过程：03ln033RTdVVRTPdVWQOOOOVVVVACACA，放热(2)ABQQ1，CABCQQQ2,%18112QQ，(3)3ln25003RTdTCTdQSSSTTPBAABAB，五、1)21)2(sinsinkdkd，52,)2(21221kkk，2)045,1fxtg，)5000(490045sin501nmnmd，(3)dkd,1sin1，)8.98.9(,1010kk，,9,7,5,3,1,0k六、1）散射角：)cos1(56cccc，0902）碰撞后，电子的动能：CCCkhchchhE30)6151(0，电子的动量：3061)6()5(22CCCehhhp，3）运动方向：6556CChhtg，