大学物理2试卷三

大学物理2试卷三
一、 选择题（共12分）
2．（本题3分）
一辆机车以30 m/s 的速度驶近一位静止的观察者，如果机车的汽笛的频率为550 Hz ，此观察者听到的声音频率是（空气中声速为330 m/s ） (A) 605 Hz ． (B) 600 Hz ．
(C) 504 Hz ． (D) 500 Hz ． ［ ］ 3．（本题3分）
三个偏振片P 1，P 2与P 3堆叠在一起，P 1与P 3的偏振化方向相互垂直，P 2与P 1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I 0的自然光垂直入射于偏振片P 1，并依次透过偏振片P 1、P 2与P 3，则通过三个偏振片后的光强为 (A) I 0 / 4． (B) 3 I 0 / 8．
(C) 3I 0 / 32．
(D) I 0 / 16． ［ ］
4．（本题3分）
已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是5400 Å
(A) 5350 Å． (B) 5000 Å． (C) 4350 Å． (D) 3550 Å． ［ ］
二、 填空题（共20分）
6．（本题3分）
一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其表达分别为
)612cos(10421π+⨯=-t x , )6
52cos(10322π-⨯=-t x (SI)
则合振动的表达式为___________ 。

7．（本题4分）
一弦上的驻波表达式为)90cos()cos(1.0t x y ππ=(SI)．形成该驻波的两个反向传播的行波的波长为________________，频率为__________________． 8．（本题3分）
在真空中沿着x 轴负方向传播的平面电磁波，其电场强度的波的表达式为
)/(2cos 800c x t E y +π=ν (SI)
则磁场强度波的表达式是
_______________________________________________________
(真空介电常量 ε 0 = 8.85×10-12 F/m ，真空磁导率 μ 0 =4π×10-
7 H/m)
9．（本题3分）
一束波长为λ＝600 nm (1 nm=10-
9 m)的平行单色光垂直入射到折射率为n ＝1.33的透明薄膜
上，该薄膜是放在空气中的．要使反射光得到最大限度的加强， 薄膜最小厚度应为______________________nm ． 10．（本题3分）
一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1)，当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于____________．
三、计算题（共68分）
12．（本题10分）
一弹簧振子沿x 轴作简谐振动，平衡位置在原点。

弹簧的劲度系数k = 25 N ·m -
1．振动物体
的质量m = 0.25 kg 。

(1) 求振动的周期T 和角频率ω．
(2) 如果振幅A =15 cm ，t = 0时物体位于x = 7.5 cm 处，且物体沿x 轴反向运动，求初速v 0及初相φ． (3) 写出振动表达式． 13．（本题12分）
图示一平面余弦波在t = 0 时刻与t = 2 s 时刻的波形图．已知波速为u ，求
(1) 坐标原点处介质质点的振动表达式； (2) 该波的波动表达式．
14．（本题8分）
在双缝干涉实验中，用波长λ＝546.1nm (1 nm=10-
9 m)的单色光照射，双缝与屏的距离D ＝300
mm ．测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm ，求双缝间的距离．
15．（本题8分）
用波长λ＝500 nm 的平行光垂直照射折射率n ＝1.33的劈形膜，观察反射光的等厚干涉条纹．从劈形膜的棱算起，第5条明纹中心对应的膜厚度是多少？ 16．（本题10分）
在单缝的夫琅禾费衍射中，缝宽a =0.100 mm ，平行光垂直入射在单缝上，波长λ=500 nm ，会聚透镜的焦距f =1.00 m ．求中央明纹的角宽度、线宽度和第一级明纹的宽度∆x ．(1 nm =10–9 m)
17．（本题10分）
波长λ=600nm(1nm=10﹣
9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，
且第三级是缺级．
(1) 光栅常数(a + b )等于多少？ (2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少？
(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后，求在衍射角-π21
＜ϕ＜π2
1 范围内可能观察到的全部主极大的级次．
x (m)
O
A
y (m) 80 20
t =0 t =2 s。