东北大学大学物理期末考试卷（20##）

一、填空题

1．已知某简谐运动的振动曲线如图所示，

则此简谐运动的运动方程为

_______________。

2. 一声源以20m/s的速率向静止的观察者运动，

观察者接收到声波的频率是1063Hz,则该声源的

振动频率为    1000.5   Hz .(声速为:340m/s) 

3． 在驻波中，两个相邻波节之间各质点的振动相位___相同(同相)___ 。

4．一束光强为I₀的自然光依次通过三个偏振片P₁、P₂、P₃，其中P₁与P₃的偏振化方向相互垂直，P₂与P₃的偏振化方向之间的夹角为45⁰，则通过三个偏振片后透射光强为_________________________。

5．一容器内储有氧气（视为理想气体），其压强为1.01×10 ⁵  Pa，温度为27 ⁰C，则氧气系统的分子数密度为___ ；氧分子的平均平动动能为____J。

6．1mol理想气体由平衡态1（P₁，V₁，T ）经一热力学过程变化到平衡态2（P₂，V₂，T )，始末状态温度相同，此过程中的系统熵变△S = S₂－S₁ =    。

7．在描述原子内电子状态的量子数中，当时， 的最小可能取值为____5_____。

8．在康普顿效应实验中，波长为的入射光子与静止的自由电子碰撞后反向弹回，而散射光子的波长为，反冲电子获得的动能为 ______ 。

9．激光与普通光源所发出的光相比具有方向性好、单色性好、   相干性好   和能量集中的特性。

二、 选择题（单选题，每小题2分，共10分）

   （将正确答案前的字母填写到右面的【    】中）

1．当质点以频率作简谐运动时，它的动能变化频率为   【 C   】

（A）      （B）       （C）        

 

2．处于平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气(均可视为理想气体)的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们                    【   C 】

（A）温度，压强均不相同      

（B）温度相同但压强不同  

  （C）温度，压强都相同 

                                                       

3．下列物体哪个是绝对黑体                           【 A   】

（A）不能反射任何光线的物体 

（B）不辐射任何光线的物体

（C）不辐射可见光的物体

4．以下说法正确的是：                               【 B   】

（A）任何过程总是沿着熵增加的方向进行；

（B）自然界中的一切自发过程都是不可逆的；

（C）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；

5．一束自然光自空气射向一块平板玻璃，如图：         【  C  】

设入射角等于布儒斯特角，则在界面2的反射光

（A）是自然光；

（B）是部分偏振光；

（C）是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于

     入射面。

三、右图为平面简谐波在t= 0时的波形图,设此简谐波的频率为300 Hz，且此时图中质点P的运动方向向上，求：（1）该波的波动方程；

（2）在处质点的运动方程；及 t= 0时刻该点的振动速度。

 

（1）已知

由旋转矢量法得:

振动方程：

（2） x=7.5m 处运动方程:

 

 t = 0时该点的振动速度:

                                     

四、 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 = 550 nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹，当劈尖内充满n = 1.25的液体时，相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小Δl = 0.10mm，求劈尖角θ应是多少？

， 

劈尖角度很小：             

     

 (rad )

五、 波长为600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级主极大出现在处，第四级缺级，求：（1）光栅常数是多少？

（2）光栅上透光缝的最小宽度是多少？

（3）按上述选定的值，在观察屏上 ()

可能观察到的全部条纹级数有哪些？

（1）  ,

(2)缺级，  取, 得最小缝宽:   

(3）令,

解得:  

即时出现主极大，

缺级,级主极大在处,实际不可见,光屏上可观察到的全部主极大谱线数有15条.

六、  一定量的某种双原子分子理想气体进行如图所示ABCA的循环过程．已知气体在状态A的温度为， 求  (1) 气体在状态B和C的温度；

 (2) 各个过程中气体所吸收的热量； (3) 整个过程的循环效率η．

双原子由  据A点的p、V、T值，得：

由图，，；，  

(1) C→A为等体过程， ，得 

B→C为等压过程， ，得 

(2) 各过程中气体所吸收的热量为：

(3) 整个循环过程的效率： = 

七、  用波长为的紫外光照射到铝的表面,铝的逸出功为4.2eV. 求出：

(1)光电子的最大初动能；(2) 遏止电势差； (3)铝的截止频率.

(1) 由光电效应方程   

入射光子的能量为：

得光电子的最大初动能为： 

(2) 遏止电势差为： 

(3)     , 

八、 依据德布罗意关系,若光子和电子的波长都是，分别求出：

（1）它们各自的动量大小；（2）它们各自的总能量；（3）电子的动能。

（1）由于电子和光子具有相同的波长，所以它们的动量相同，即为：

（2）电子的总能量为： 由  

而光子的总能量为：

（3）电子的动能  

 

第二篇：东北大学大学物理20xx年期末考题

一、             填空题

1. 已知两分振动的振动方程分别为： 和 ，

（其中 x的单位为m，t的单位为s），则合振动的振幅为A = _____    ___m。

2. 在驻波中，设波长为λ，则相邻波节和波腹之间的距离为_________________ 。

3．火车A行驶的速率为20m/s，火车A汽笛发出的声波频率为640Hz；迎面开来另一列

行驶速率为25m/s的火车B，则火车B的司机听到火车A汽笛声的频率为          Hz .

(空气中的声速为:  340m/s)

4．在空气中，用波长为λ= 500 nm的单色光垂直入射一平面透射光栅上，第二级缺级

光栅常数 d =2.3×10 ^－3 mm ，则在观察屏上出现的全部主极大条纹条数为___  ___条。

5．光的偏振现象说明光波是__________________。

6．一体积为V的容器内储有氧气（视为理想气体，氧气分子视为刚性分子），其压强为P ，温度为T ，已知玻耳兹曼常数为k、普适气体常数（摩尔气体常数）为R，

则此氧气系统的分子数密度为____________ 、此氧气系统的内能为______________。

7．处于平衡态A的理想气体系统，若经准静态等容过程变到平衡态B，将从外界吸热416 J；

若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C时，将从外界吸热582 J，

则从平衡态A变到平衡态C的准静态等压过程中，系统对外界所作的功为           J。

8．不考虑相对论效应，电子从静止开始通过电势差为U=300V的静电场加速后，

其德布罗意波长为___  _______nm。

(电子静止质量：；电子电量：；

普朗克常量：)

9．描述微观粒子运动的波函数Y(r, t)须满足的条件是            、连续、有限、归一。

二、 选择题

   （将正确答案前的字母填写到右面的【    】中）

1．一平面简谐波沿x轴负方向传播，其振幅，频率，

波速。若t=0时，坐标原点处的质点达到负的最大位移，

则此波的波函数为：                                       【    】

（A） 

（B）

（C）

2．一容器内储有4 mol 的CO₂气体（视为理想气体系统），当温度为T时，

其内能为：                                               【    】

（A）12 RT        （B）10 RT            （C）12 kT

3．一束的自然光依次通过两个偏振片，当两偏振片的偏振化方向之间的夹角

为30⁰时，透射光强为I ；若入射光的强度不变，而使两偏振片的偏振化方向

之间的夹角为45⁰时，则透射光的强度为：                    【    】

（A）         （B）          （C）

4．关于激光以下哪种说法是错误的                           【    】

（A）激光具有方向性好、单色性好、相干性好、能量集中的特性

（B）.激光是由于原子的受激辐射而得到的放大了的光

（C）激光是由于原子的自发辐射产生的

5．在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长由0.8mm变到0.4mm，

则其辐出度增大为原来的：                                  【    】

（A） 2倍       （B）  16倍        （C）4倍

三、图为一沿X轴负方向传播的平面简谐波在t= 0时的波形图,波速为0.08 m/s，，

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；

（3）位于x₁=0.20 m 与x₂=0.35 m 两处质点之间的相位差。

 

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d_m= 1 ×10^－3 mm，

现用λ = 500 nm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？

 

五、空气中，在单缝夫琅禾费衍射实验中，缝宽b = 0.60 mm，透镜焦距f = 0.40 m，

有一与狭缝平行的观察屏放置在透镜焦平面处，以波长λ= 600nm的单色光垂直照射

狭缝，如图所示，    求：（1）在屏上，离焦点O为x_p= 1.4 mm 处的点P ，

看到的是衍射明纹、还是衍射暗纹？

（2）在屏上，中央明纹的宽度为多少？

（3）在屏上，第二级明纹中心距中心O点的距离为多少？

 

六、某种双原子分子理想气体（分子视为刚性分子）进行ABCA的循环过程，

其中AB为等容过程、BC为等温过程、CA为等压过程。

已知气体在状态A的压强为P_o 、体积为V_o，如图所示，

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) 如果此理想气体系统的物质的量为1 摩尔，

计算AB过程中，系统熵的增量。

 

七、1、在光电效应中，用频率为ν的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大初

动能为E_k ，求当用频率为2 ν的单色光照射此种金属时，逸出光电子的最大初动能？

2、在康普顿散射中，入射光子的波长为0.12  nm ，入射光子与一静止的自由电子相碰撞，碰撞后，光子的散射角为90⁰，

求：（1）散射光子的波长？（2）碰撞后，电子的动能、动量和运动方向？

八、已知某微观粒子处于一宽度为a的一维无限深势阱中，

其定态波函数为：

             求：1）归一化常数A；

2）在势阱内（x = 0 ～ a）何处找到粒子的概率最大?

3）在 ～范围内发现粒子的概率是多少？