大学物理试题库(含答案)

大学物理试题库（含答案）

一 卷

1、(本题12分)1mol 单原子理想气体经历如图所示的

过程，其中ab 是等温线，bc 为等压线，ca 为等容线， 求循环效率

2、(本题10分) 一平面简谐波沿 x 方向传播，振幅为20cm ，周期为4s ，t=0时波源在 y 轴上的位移为10cm ，且向y 正方向运动。

（1）画出相量图，求出波源的初位相并写出其振动方程； （2）若波的传播速度为u ，写出波函数。

3、(本题10分)一束光强为I 0的自然光相继通过由2个偏振片，第二个偏振片的偏振化方向相对前一个偏振片沿顺时针方向转了300 角，问透射光的光强是多少？如果入射光是光强为I 0的偏振光，透射光的光强在什么情况下最大？最大的光强是多少？

4、(本题10分)有一光栅，每厘米有500条刻痕，缝宽a = 4×10-4cm ，光栅距屏幕1m , 用波长为6300A 的平行单色光垂直照射在光栅上，试问：

（1）

（2） 第一级主极大和第二级主极大之间的距离为多少？

5、(本题10分)用单色光λ=6000A 做杨氏实验，在光屏Ｐ

处产生第五级亮纹，现将折射率n=1.5的玻璃片放在其中 一条光路上，此时P 处变成中央亮纹的位置，则此玻璃片 厚度h 是多少？

6、(本题10分)一束波长为λ的单色光，从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，在膜的上下表面，反射光有没有位相突变？要使折射光得到加强，膜的厚度至少是多少？

7、(本题10分) 宽度为0～a 的一维无限深势阱波函数的解为)sin(2x a

n a n π

=ψ 求：（1）写出波函数ψ1和ψ2 的几率密度的表达式 （2）求这两个波函数几率密度最大的位置

8、(本题10分)实验发现基态氢原子可吸收能量为12.75eV 的光子。 试问：（1）氢原子吸收该光子后会跃迁到哪个能级？

P 2P a

（2）受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出哪几条谱线？请定性画出这些能级和

跃迁。

9、(本题 10分)请写出n=2的8个量子态（n , l , m l , m s ）。

10、(本题8分)若一个电子处于某能级的时间为10-8s ，试问这个原子的能级的能量的最小不

确定量是多少？ 1、(本题10分)1mol 单原子理想气体经历如图所示的 过程，其中ab 是等压线，bc 为等容线，ca 为直线， 求循环效率 。

2、(本题10分) 一列沿x 轴正向传播的简谐波，波长为λ

已知t 1=0(实线)和t 2=0.25s （虚线）时的波形见图。

（1）画出相量图，求出波源的初位相并写出其振动方程；

（2）写出波函数。

3、(本题10分)已知天空中两颗星对于一望远镜的角距离为4.84×10-6rad ，它们都发出波长为6000A 的光，试问望远镜的直径要多大，才能分辨出这两颗星？

4、(本题10分)有一光栅，每厘米有500条刻痕，缝宽a = 4×10-4cm ，光栅距屏幕1m , 用波长为6300A 的平行单色光垂直照射在光栅上，试问：

（1）在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条干涉明纹？ （2）第一级主极大和第二级主极大之间的距离为多少？

5、(本题10分)一束波长为λ的单色光，从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，在膜的上下表面，反射光有没有位相突变？要使反射光得到加强，膜的厚度至少是多少？

6、(本题10分)能否通过一块偏振片来检验入射光分别是自然光，完全偏振光，或者部分偏振光的情况？请写出你的设计步骤。

7、(本题10分) 粒子在宽度为0～a 的一维无限深势阱波函数的解为)2sin(22x a

a π=ψ 求：（1）求该粒子在（0, a/2）出现的几率；

（2）求该粒子在（0，a ) 出现的可能性最大的位置。

00P 2P

8、(本题10分)氢原子中的电子处于l =3的状态。 问（1）该电子的角动量L 的值是多少？

（2）画出角动量空间取向的矢量图，写出m l 的可能取值； （3）写出L 在磁场方向的可能取值L z 。

9、(本题 10分)求和一个电子的静止能量相当的光子的频率、波长和动量。

10、(本题10分)根据氢原子辐射的巴尔末公式

⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2212

1

1

n R λ证明公式中里德伯常数 hc

E R 1

=

。（其中E 1是氢原子的基态能量，h 是普朗克常数，c 是光速）

二 卷

一、 （6分）

写出270C 时1个氦原子的平均动能和1摩尔氦气的内能。

（12分）

如图所示，热机的工作媒质是单原子的理想气体，其工

作过程经循环a-b 和c-d 的等温过程b-c 和d-a 的的等容过程完成，图中T a =T 1，T c =T 2，V 2 =2V 1求此热机的效率。

（12分）

如图所示，两个振幅频率都相同的相干波源S 1S 2的坐标分别为λ8

5

±

，S 2比S 1超前π/2，它们以同样的波速相向而行时，在S 1S 2之间形成相干图象。 设P 点的坐标为x ，写出两波在P 点相遇时的位

2u u

相差，和满足干涉抵消的点的坐标。

（10分）

如图波长为6800A 的平行光垂直照射在L=0.12m 长的两块玻片上，

两玻片的一头相互接触，另一头被直径d = 0.048mm 的

细钢丝隔开。求（1）相邻的两条明纹的高度差；（2）相邻的两条明纹的间距。

（10分）

波长为600nm 的单色光垂直照射在一光栅上，第二级和第三级谱线分别在衍射角满足sin θ1=0.20和sin θ2=0.30处，第四级缺级。试求该光栅的光栅常数d 及其狭缝宽度a 。

（10分）

将透射方向成900的两块偏振片M 和N 共轴平行放置，并在它们之间平行地插入另一偏振片B ，设入射的自然光强为I 0，求当B 与M 的夹角分别为0和450时，出射光的强度之比。

（6分）

已知天空中两颗星相对一望远镜的角距离为rad 6

1084.4-⨯，它们发出的光的波长是5500A ，问望远镜的直径至少要多大，才能分辨这两颗星？

（6分）

为使电子具有2A 的德布罗意波长，需要多大的加速电压？

（8分）

一个质量为m 的粒子，约束在长度为L 的线段上，求它的速度的不确定量，并估计它至少具有的多少动能。

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