薄膜物理试题B卷试题答案

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物理高中光学试题答案及解析

物理高中光学试题答案及解析

物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。

以下哪个选项正确描述了光的折射定律?A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案:C解析:光的折射定律包括三个主要方面:入射光线、折射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;入射角与折射角的正弦之比是一个常数,与介质的性质有关。

选项C正确描述了第一个方面。

2. 以下哪个现象不是光的干涉现象?A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案:D解析:光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时,光强分布出现增强或减弱的现象。

薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。

而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲和扩展的现象,与干涉现象不同。

二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。

偏振光可以通过_________来实现。

答案:偏振器2. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角时。

临界角的大小由_________决定。

答案:两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。

答案:光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同,导致折射角不同,从而使光波分离的现象。

产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率,即色散率。

这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。

四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5,光从真空进入该介质,求光的临界角。

答案:根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \],其中C为临界角,n为折射率。

代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \],所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得,即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。

精品解析:2023年高考北京卷物理真题(解析版)

精品解析:2023年高考北京卷物理真题(解析版)

2023年普通高中学业水平等级性考试(北京卷)物理本试卷分第一部分和第二部分。

满分100分,考试时间90分钟。

第一部分本部分共14小题,每小题3分,共42分。

在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。

1. 夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。

与白天相比,夜间轮胎内的气体( ) A. 分子的平均动能更小 B. 单位体积内分子的个数更少C. 所有分子的运动速率都更小D. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大【答案】A 【解析】【详解】AC .夜间气温低,分子的平均动能更小,但不是所有分子的运动速率都更小,故A 正确、C 错误;BD .由于汽车轮胎内的气体压强变低,轮胎会略微被压瘪,则单位体积内分子的个数更多,分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小,BD 错误。

故选A 。

2. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹,这种现象属于光的( ) A. 偏振现象 B. 衍射现象 C. 干涉现象 D. 全反射现象【答案】C 【解析】【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹,这种现象属于光的薄膜干涉现象。

故选C 。

3. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是( ) A. 2351144899205636U n Ba Kr () +→++ B. 2382349290U T h () →+C.14417728N He O ) ( +→+ D.141467C N () →+【答案】A 【解析】【详解】A .根据电荷数和质量数守恒知,核反应方程为235114489192056360U n Ba Kr 3(n)+→++故A 符合题意;B .根据电荷数和质量数守恒知,核反应方程为238234492902U Th (He)→+故B 不符合题意;C .根据电荷数和质量数守恒知,核反应方程为1441772811N He O ()H +→+故C 不符合题意;D .根据电荷数和质量数守恒知,核反应方程为1141467C N (e)−→+故D 不符合题意。

福建省厦门市2023-2024学年高二上学期期末考试物理

福建省厦门市2023-2024学年高二上学期期末考试物理

厦门市2023—2024学年第一学期高二年级质量检测物理试题满分:100分 考试时间:75分钟注意事项:1.本试卷分选择题和非选择题两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效.3.回答非选择题时,用0.5mm 黑色签字笔作答,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.如图所示,冰雪大世界里的冰雕闪烁着各色光芒,小厦同学发现冰面下方装有各色彩灯,冰块中还分布有气泡,则( )A .真空中红光的波长比绿光短B .冰块中红光的传播速度比绿光大C .冰面下方的灯,看起来比实际位置深D .冰块中气泡看起来更亮是由于光从气泡内部入射到冰时发生了全反射2.晓萌同学为研究浮漂在水中的振动情况,设计了如图甲所示的实验装置.浮漂下方绕上铁丝后放在静水中,将其向下缓慢按压后放手,浮漂上下振动,其运动近似为竖直方向的简谐振动,在水面形成波纹.已知水面波的传播速度为2m /s ,以竖直向上为正方向,从某时刻开始计时,浮漂振动图像如图乙所示,则( ) 甲 乙A .浮漂的回复力仅由浮力提供B .浮漂的振幅为8cmC .水面波的波长为0.8mD .0.10.2s ~内,浮漂的加速度减小3.智能 安装适当的软件后,利用 中的磁传感器可以测量磁感应强度B .如图所示,小廈同学在首门市某公园测量地磁场,将 水平放置后建立直角坐标系, 显示屏所在平面为xOy 面,屏幕朝上且y 轴正向指向北方.若忽略其他磁场的干扰,则所测得地磁场的磁感应强度(),,x y z B B B 可能为( ) А.()0,35.6T,10.9T μμ- B .()0,35.6T,10.9T μμC .()0,35.6T,10.9T μμ--D .()0,35.6T,10.9T μμ-4.如图甲所示,两等量正电荷水平固定,一光滑的绝缘细杆竖直放置在两电荷连线的中垂线上,杆上A 点与连线中点O 的距离为0h .一带正电小球套在杆上从A 点由静止释放,从A 运动到O 的过程中其动能k E 随下降距离h 变化的图像如图乙所示.若忽略空气阻力,则小球在此过程中( )甲 乙A .合外力先减小后增大B .电场力先增大后减小C .机械能先增大后减小D .电势能先减小后增大二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.5.两点电荷M 和N 周围的电场线如图所示,A B 、是电场中的两点,则( )A .M N 、电荷量大小相等B .M 为负电荷,N 为正电荷C .A 点电势小于B 点电势D .A 点电场强度大于B 点电场强度6.如图所示,晓萌同学自制一种检测水位高度的装置,金属杠杆一端连接水箱中的浮球,另一端触点P 连接滑动变阻器R ,金属杆可绕O 点在竖直面内转动,水位高度表由电流表改装而成,R '为校准电阻,则水位( ) A .上升时,电路中的电流变小 B .上升时,电路中的电流变大C .测量值比真实值低时,应调小R 'D .测量值比真实值低时,应调大R '7.电子眼系统通过埋设在停止线下方的压电薄膜传感器来判断汽车的通过,当压电薄膜受到汽车压力时,薄膜两端产生电压,压力越大电压越大.图甲所示为压电薄膜与电容器C 、电阻R 组成的回路,取顺时针方向的电流为正值.红灯亮时,如果汽车的前、后轮先后经过压电薄膜上方,回路中产生如图乙所示的两脉冲电流,即视为“闯红灯”,电子眼即拍照记录,则( )A .12t t ~时间内电容器正在充电B .12t t ~时间内电容器上极板带负电C .车轮停在压电薄膜上时,电容器电压为0D .红灯亮时汽车前轮刚越过停止线后,又退回到线内,仍会被电子眼拍照8.如图甲所示,光滑水平面上两物块A B 、用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长.0t =时,A 以水平向左的初速度0v 开始运动,B 初速度为0,AB 、运动的v t -图像如图乙所示.已知A 的质量为0,0m t ~时间内B 的位移为00,3x t t =时二者发生碰撞并粘在一起,则( )甲 乙A .B 的质量为2m B .橡皮绳的最大弹性势能为2016mv C .橡皮绳的原长为0013v t D .橡皮绳的最大形变量为0003v t x - 三、非选择题:共60分,其中911题为填空题,12、13为实验题,1416题为计算题.考生根据要求作答.9.(3分)图甲是降噪耳机的原理简化图,耳机收集环境噪声后,产生一列和噪声频率_____________(选填“不同”或“相同”)的声波,与噪声进行叠加合成,抵消噪声以达到降噪的目的.图乙所示为降噪耳机的理想降噪过程,该过程应用了波的_____________(选填“干涉”或“衍射”).10.(3分)如图所示,单色光Ⅰ和Ⅱ从半圆形玻璃砖正对圆心O 入射,当入射角为45︒时,单色光Ⅰ恰好发生了全反射,则单色光Ⅰ的折射率(选填“大于”“等于”或“小于”)单色光Ⅱ的折射率,单色光Ⅰ的折射率n =_____________.11.(3分)小厦、晓萌两位同学分别探究单摆周期T 与摆长l 的关系.在测量周期时,小厦误将29次全振动记为30次,其他操作无误,晓萌操作均无误,两同学绘制的2T l -图像如图甲所示,则小廈所测实验结果对应的图像是_____________(选填“A ”或“B ”);图乙所示为晓萌绘制的不同摆长单摆的振动图像,则两单摆周期之比:a b T T =_____________.甲 乙12.(6分)小厦同学通过如图所示的实验装置来验证动量守恒定律.(1)以下哪些说法符合实验要求_____________A .轨道一定要光滑B .轨道末端一定要保持水平C .入射小球A 的半径大于被碰小球B 的半径D .入射小球A 的质量大于被碰小球B 的质量(2)图中O 点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点.实验时,先将小球A 多次从斜轨上同一位置由静止释放,确定其落点的平均位置P ,测量其水平位移OP ;然后将小球B 静止放在轨道的末端,再将小球A 从斜轨上同一位置由静止释放,与小球B 相撞,并多次重复.以上实验步骤中缺少的必要步骤是_____________A .用天平测量AB 、两个小球的质量12m m 、B .测量小球A 开始释放高度hC .测量抛出点距地面的高度HD .确定A B 、相碰后落点的平均位置M N 、,并测量OM ON 、(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可用(2)中测量的量表示为_____________.13.(6分)某兴趣小组为测量一个表头G 的内阻,进行如下操作:(1)使用多用电表进行粗测,先机械调零,再将多用电表挡位调到“10⨯”挡,欧姆调零后,用_____________(选填“红”或“黑”)表笔与表头G 的“+”接线柱相连,另一支表笔与表头G 的“”接线柱相连(待测表头G 未超量程),测得的读数如图甲所示,可得表头G 的内阻为_____________Ω.甲(2)为了精确测量表头G 的内阻,小组成员设计了如图乙所示的电路.闭合开关S ,调节滑动变阻器滑片的位置,测得多组电压表与表头的示数U I 、,作出U I -图像,求得图像的斜率为k .已知定值电阻的阻值为0R ,则表头G 的内阻为_____________(用0,k R 表示).乙 丙(3)若发现(2)中表头内阻的测量值小于其实际值,可能的原因是_____________A .电压表读数小于电压表两端实际电压B .电压表读数大于电压表两端实际电压C .0R 的实际值小于其标称值D .0R 的实际值大于其标称值14.(11分)如图甲所示,质量1kg m =的物块静止在水平面上,0t =时,对其施加水平向右的推力F ,推力F 的大小随时间变化的规律如图乙所示.已知物块与水平面的动摩擦因数0.1μ=,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取210m /s ,求:甲 乙(1)物块开始运动的时刻及3s 末物块加速度的大小;(2)0~6s 内推力对物块冲量的大小;(3)6s 末物块动量的大小.15.(12分)飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比.如图所示,某时刻离子源P 逸出质量为m 、电荷量为q 的离子,离子自a 板小孔进入a b 、间的加速电场,从b 板小孔射出,沿中心线方向进入M N 、板间的偏转控制区,到达探测区域.已知a b 、板间电压为1U 、间距为1d ,极板M N 、间电压为2U 、长度为L 、间距为2d ,忽略离子重力及进入a 板时的初速度.(1)求离子从b 板小孔射出时速度的大小;(2)求离子到达探测区域时的侧移量;(3)离子从a 板运动到探测区域的时间为t ,写出荷质比q m与t 的关系式. 16.(16分)如图甲所示,一倾角为30︒足够长的绝缘斜面固定在水平地面上,质量为m 、电荷量为(0)q q ->的物块A 压缩轻质绝缘微型弹簧a 后锁定(A 与弹簧不拴接).空间中存在沿斜面向上、大小78mg E q=(g 为重力加速度)的匀强电场.质量为2m 、电荷量为q +的物块B 静止在斜面上端,B 左侧固定有处于原长的轻质绝缘弹簧,b A B 、与斜面的滑动摩擦力大小分别为11388mg mg 、,最大静摩擦力等于滑动摩擦力. 0t =时解除锁定,弹簧的弹性势能p E 瞬间全部转化为A 的动能,A 运动距离L 后于1t 时刻到达P 点,此时速度为1v 、加速度为0,且未与弹簧b 接触;2t 时刻,A 到达Q 点,速度达到最大值12v ,弹簧b 的弹力大小为92mg ,此过程中A 的v t -图像如图乙所示.已知A B 、的电荷量始终保持不变,两者间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力,静电力常量为k ,弹簧始终在弹性限度内.求:甲 乙(1)弹射过程弹簧a 对A 冲量的大小;(2)A 从开始运动到P 点的过程中,B 对A 库仑力所做的功;(3)A 到达P 点时,A 与B 之间的距离;(4)A 从P 点运动到Q 点的过程中,A B 、系统(含弹簧b )的电势能变化量与弹性势能变化量的总和.厦门市2023—2024学年第一学期高二年级质量检测物理试题参考答案一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.三、非选择题:共60分,其中911题为填空题,12、13为实验题,1416为计算题.9.相同 干涉 10.大于 11.B 3:212.(1)BD (2)AD (3)112m OP m OM m ON ⋅=⋅+⋅13.(1)黑 130()21.3010⨯(129131均给分) (2)0k R - (3)AC 14.(1)物块所受最大静摩擦m f mg μ=,可得m 1N f =由图可知,01s t =时11N F =,物块开始运动3s 时,23N F =对物块有:2F mg ma μ-=解得:22m /s a =(2)由图像可知2F 12202F I t F t +=+ 解得:F 13.5N s I =⋅(3)06s -内摩擦力的冲量为()f 021002m f I t mg t t t μ+⎡⎤=-++-⎢⎥⎣⎦对物块:F f 0I I p +=-解得:8kg m /s p =⋅解法二:16s -内,推力的冲量可得:13N s FI '=⋅ 对物块:()1020FI mg t t t p μ'--+=- 解得:8kg m /s p =⋅15.(1)在a b 、板间加速时:21012qU mv =解得:0v =(2)在M N 、板间偏转平行于板方向:02L v t = 垂直于板方向:22U q ma d = 解得:22124U L y U d = 甲 乙(3)在a b 、板间:0112v d t =总时间:12t t t =+ 解得:()212122L d q m U t +=(或(12t L d =+ 16.(1)弹射过程对A 有:2p 012E mv =解得:I =(2)从开始运动到P 点过程中,A 受力如图甲所示对A 有:()()()221011sin3022BA A W mgL qEL f L mv mv +-︒+-+-=- 由题意,18A f mg = 解得:21p 1322BA W mv E mgL =-+ (3)在P 点,A 所受合力为0,如图乙所示有:221sin A q f mg qE k r θ++=解得:1r = (4)在P 点时,对物块B 如图乙所示,有: 解得:138B f mg =,此时B 恰好开始滑动. 从P 到Q 的过程中,对于A B 、组成的系统,由于3sin A B qE mg f qE f θ++=+,系统所受合外力为0,动量守恒,因此有1122B mv m v mv =⋅+ 可得:112B v v =- 从P 到Q 的过程中,对于A B 、组成的系统,由动能定理,得: 得()217548A B W W mv mg x x +=++电弹 故()2175Δ48A B E mv mg x x =--+ (或从P 到Q 的过程中,对于A B 、组成的系统,总能量守恒,有: 解得:()2175Δ48A B E mv mg x x =--+) 丙在Q 点,A 所受合力为0,如图丙所示有:2229sin 2A q mg mg f qE k r θ+++=解得:2根据几何关系:。

高二物理光的干涉试题

高二物理光的干涉试题

高二物理光的干涉试题1.某同学用某种单色光做杨氏双缝干涉实验时,发现条纹太密难以测量,可以采用的改善办法是A.增大双缝间距B.增大双缝到屏的距离C.增大双缝到单缝的距离D.改用波长较长的光(如红光)作为入射光【答案】BD【解析】根据条纹间距表达式可知,增大条纹间距,可减小双缝间距d,增大双缝到屏的距离,或者改用波长较长的光(如红光)作为入射光,选项B、D正确,A、C错误。

【考点】杨氏双缝干涉实验。

2.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象,从图象可知()A.B侧波是衍射波B.A侧波速与B侧波速相等C.增大水波波源的频率,衍射现象将更明显D.增大挡板之间的距离,衍射现象将更明显【答案】 B【解析】试题分析: 档板左边是衍射波的波源,故A错误;在同一种介质水中,机械波的波速相等,故B正确;波速不变,增大水波波源的频率,水波的波长将在减小,而挡板间距没变,所以衍射现象将没有原来的明显;故C错;在波长没改变的情况下,可以增大挡板间距,衍射现象将没有原来的明显,故D错。

【考点】波的干涉和衍射现象3.下列说法中正确的是( )A.所有物体都能发射红外线B.光的偏振现象说明光是一种纵波C.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光相干性好的特点D.当观察者向静止的声源运动时,接收到的声音频率小于声源发出的频率【答案】A【解析】根据红外线的热效应知,一切物体都能发射红外线,所以A正确;光的偏振现象说明光是一种横波,故B错误;用激光读取光盘上记录的信息是利用激光的平行性好的特点,所以C错误;根据多普勒效应,当观察者向静止的声源运动时,接收到的声音频率大于声源发出的频率,所以D错误【考点】光和波4.如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1、S2的路程差为2.1×10-6 m.已知某单色光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7m.现用该单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是_______(选填“亮条纹”或“暗条纹”).若将光屏右移,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将_______(选填“变宽”、“变窄”或“不变”).【答案】暗条纹变宽【解析】真空中的波长,P点与S1、S2的路程差为,所以P点是暗条纹;根据条纹间距,若将光屏右移,则L增大,条纹间距变宽【考点】本题考查双缝干涉5.在杨氏干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片,若两个偏振片的透振方向相互垂直,则有().A.光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度减小B.光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度增大C.干涉条纹消失,光屏上一片黑暗D.干涉条纹消失,但仍有光射到光屏上【答案】D【解析】双缝后分别放置偏振片后,由于两个偏振片的透振方向相互垂直,所以经偏振片后的两束光的振动方向不再相同,不满足干涉条件,但仍有光到达光屏上.6.两个普通白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为().A.两个灯亮度不同B.灯光的波长太短C.两灯光的振动情况不同D.电灯发出的光不稳定【答案】C【解析】一般情况下,两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往不同,由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的,故正确选项为C.7.如图所示,登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力.有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜.他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫外线的频率为ν=8.1×1014 Hz.(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是________.(2)这种“增反膜”的厚度至少是多少?(3)以下有关薄膜干涉的说法正确的是().A.薄膜干涉说明光具有波动性B.如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行C.干涉条纹一定是彩色的D.利用薄膜干涉也可以“增透”【答案】(1)两反射光叠加后加强(2)1.23×10-7 m(3)AD【解析】(1)为了减少进入眼睛的紫外线,应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加强,从而使透射的紫外线减弱.(2)路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍,即2d=Nλ′(N=1,2…),因此,膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的,紫外线在真空中的波长是λ=≈3.7×10-7 m.在膜中的波长是λ′=≈2.47×10-7 m,故膜的厚度至少是1.23×10-7 m.(3)干涉和衍射都证明光具有波动性;如果薄膜厚度均匀变化,则干涉条纹一定平行;白光的干涉为彩色条纹,单色光的干涉则为该色光颜色;当膜的厚度为四分之一波长时,两反射光叠加后减弱则会“增透”.故选项D正确.8.下面有关光的干涉、衍射现象及光的本性的描述中,正确的是 ( )A.在光的双缝干涉实验中,将入射光由绿光改为紫光,则条纹间隔变宽B.白光经肥皂膜前后表面反射后,反射光发生干涉形成彩色条纹C.著名的泊松亮斑是光的衍射现象D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性;大量光子表现出波动性,少量光子表现出粒子性【答案】B C D【解析】根据双缝干涉条纹间距表达式,紫光的波长小于绿光,所以将入射光由绿光改为紫光,则条纹间隔变窄,A选项错误;白光经肥皂膜前后表面反射后,反射光发生干涉形成彩色条纹,B选项正确;著名的泊松亮斑是光的衍射现象,C选项正确;光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性;大量光子表现出波动性,少量光子表现出粒子性, D 选项正确。

关于物理光学习题附答案

关于物理光学习题附答案

关于物理光学习题附答案⼀、选择题1、在相同时间内,⼀束波长为λ的单⾊光在空中和在玻璃中,正确的是 [ ]A 、传播的路程相等,⾛过的光程相等;B 、传播的路程相等,⾛过的光程不相等;C 、传播的路程不相等,⾛过的光程相等;D 、传播的路程不相等,⾛过的光程不相等。

2. 如图所⽰,平⾏单⾊光垂直照射到薄膜上,经上下两表⾯反射的两束光发⽣⼲涉,若薄膜的厚度为e ,并且n1n3,λ为⼊射光在真空中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为 [ ]A .λπe n 22 ; B. ππ+e n 22 ;C .πλπ+e n 24; D. 2/42πλπ+e n 。

3. 在双缝⼲涉实验中,屏幕E 上的P 点是明条纹。

若将2S 缝盖住,并在21S S 连线的垂直平分⾯处放⼀反射镜M ,如图所⽰,则此时 [ ]A .P 点处仍为明条纹;B. P 点处为暗条纹;C .不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹;D. ⽆⼲涉条纹。

4、⽤⽩光源进⾏双缝实验,若⽤⼀纯红⾊的滤光⽚遮盖⼀条缝,⽤⼀个纯蓝⾊的滤光⽚遮盖另⼀条缝,则[]A .⼲涉条纹的宽度将发⽣变化;B. 产⽣红光和蓝光的两套彩⾊⼲涉条纹;C .⼲涉条纹的位置和宽度、亮度均发⽣变化;D .不发⽣⼲涉条纹。

5、有下列说法:其中正确的是[]A 、从⼀个单⾊光源所发射的同⼀波⾯上任意选取的两点光源均为相⼲光源;B 、从同⼀单⾊光源所发射的任意两束光,可视为两相⼲光束;C 、只要是频率相同的两独⽴光源都可视为相⼲光源;D 、两相⼲光源发出的光波在空间任意位置相遇都会产⽣⼲涉现象。

6、真空中波长为λ的单⾊光,在折射率为n 的均匀透明媒质中,从A 点沿某⼀路径到B 点,路径的长度为 L , A 、B 两点光振动位相差记为Δφ,则[](A ) L =3λ/(2n ),Δφ = 3π; ( B ) L = 3λ/(2n ),Δφ = 3n π;(C ) L = 3n λ/2 , Δφ = 3π; ( D ) L = 3n λ/2 ,Δφ = 3n π。

高三物理光的干涉试题答案及解析

高三物理光的干涉试题答案及解析

高三物理光的干涉试题答案及解析1.把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中,两缝间距离为d,双缝到屏的距离为 D(D>>d),所用单色光在真空中的波长为λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹间的距离为_________【答案】λD/(nd)【解析】光在水中的波长为:,根据条纹间距的表达式:【考点】双缝干涉;光的折射定律。

2.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为。

下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离,将增大B.如果增大双缝之间的距离,将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,将增大【答案】C【解析】公式中表���双缝到屏的距离,d表示双缝之间的距离。

因此与单缝到双缝间的距离无关,于缝本身的宽度也无关。

本题选C。

3.平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较,下列说法中正确的有A.在衍射图样的中心都是亮斑B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑,泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的,泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的【答案】AB【解析】从课本上的图片可以看出:A、B选项是正确的,C、D选项是错误的。

衍射图样的中心都是亮斑,衍射图样的亮暗条纹间距是非均匀的。

4.(1)用双缝干涉测光的波长。

实验装置如下图a所示,已知单缝与双缝的距离L1=60mm,双缝与屏的距离L2=700mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.25mm。

用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。

测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,(如下图b所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度。

①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如下图c所示,则对准第1条时读数x1=-----________mm,对准第4条时读数x2=-----________mm,相邻两条亮纹间的距离Δx=________mm。

农用薄膜的行业规范与标准制定考核试卷

农用薄膜的行业规范与标准制定考核试卷
11. ABCD
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABC
16. ABCD
17. ABC
18. ABCD
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.聚乙烯
2. 1-3年
3. 0.01mm
4. 80%
5. 10MPa
6.环保型
7.酸碱物质
8. 6个月
9.厚度和颜色
10.抗老化处理
四、判断题
7.所有类型的农用薄膜都可以生物降解。()
8.农用薄膜的颜色对其保温效果没有影响。()
9.农用薄膜在运输和储存时,可以不进行任何防护措施。()
10.农用薄膜的使用完全取决于农民的个人喜好,无需考虑作物和环境因素。()
五、主观题(本题共4小题,每题5分,共20分)
1.请简述农用薄膜在农业生产中的作用,并说明如何根据不同的作物需求和地理环境选择合适的农用薄膜。(5分)
A. 0.01mm
B. 0.015mm
C. 0.02mm
D. 0.025mm
2.以下哪种材料不属于农用薄膜常用材料?()
A.聚乙烯
B.聚氯乙烯
C.聚丙烯
D.玻璃纤维
3.农用薄膜在使用过程中,以下哪项不是其应具备的特性?()
A.透光性
B.隔热性
C.导电性
D.抗拉强度
4.关于农用薄膜的环保标准,以下哪个说法是正确的?()
B.抗旱膜
C.除草膜
D.防虫膜
5.以下哪些材料可用于生产环保型农用薄膜?()
A.生物降解塑料
B.光降解塑料
C.纳米材料
D.普通聚乙烯
6.农用薄膜在农业生产中的应用主要包括哪些方面?()

浙江省杭州市2023-2024学年高二上学期期中物理试题及答案

浙江省杭州市2023-2024学年高二上学期期中物理试题及答案

杭州2023学年第一学期期中考试高二年级物理试题B 卷(答案在最后)共100分,考试时间90分钟第Ⅰ卷(选择题)一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列物理量的单位用国际单位制中基本单位正确表示的是()A.电阻:V/AB.电功率:J/sC.电量:A s ⋅D.电功:N m⋅【答案】C【解析】【详解】A .电阻2222223V W N m/s kg m/s kg m 1Ω1111m/s 1A A A A A s ⋅⋅⋅====⋅=⋅故A 错误;B .电功率2231W 1N m/s 1kg m/s m/s 1kg m /s =⋅=⋅⋅=⋅故B 错误;C .电量1C 1A s=⋅故C 正确;D .电功2221J 1N m 1kg m/s m 1kg m /s =⋅=⋅⋅=⋅故D 错误。

故选C 。

2.关于通电导线所受安培力F 的方向、磁场B 的方向和电流I 的方向之间的关系,下列说法正确的是()A.F 、B 、I 三者必须保持互相垂直B.F 必须垂直B 、I ,但B 、I 可以不相互垂直C.B 必须垂直F 、I ,但F 、I 可以不相互垂直D.I 必须垂直F 、B ,但F 、B 可以不相互垂直【答案】B【解析】【分析】左手定则的内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向;【详解】根据左手定则,可知:磁感线穿过掌心,安培力与磁场垂直,且安培力与电流方向垂直,所以安培力垂直于磁场与电流构成的平面,但磁场不一定垂直于电流,故选项B 正确,ACD 错误.【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定安培力的方向,注意与右手定则的区别.3.在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度,目前采用的方式是通过测定电阻而间接测得薄膜厚度,查询资料获知构成该薄膜金属材料的电阻率ρ,取一块厚度均匀、边长为L 的正方形该金属薄膜,在薄膜两端施加恒定电压U 0通过薄膜的电流方向如图所示,测定出流过薄膜的电流I ,即可推导出薄膜厚度d ,则()A.电流I 越大,则薄膜厚度d 越小B.电流I 越大,则薄膜厚度d 越大C.正方形边长L 越大,所测定的电阻值越大D.正方形边长L 改变,所测定的电阻值越小【答案】B【解析】【详解】AB .根据欧姆定律0U R I=根据电阻定律L L R S dLρρ==可得0I d U ρ=可知d 与I 成正比,电流I 越大,则薄膜厚度d 越大,故B 正确,A 错误;CD .根据电阻定律,薄膜电阻为L R Ld dρρ==可知所测定的电阻值R 与正方向边长L 无关,故CD 错误。

2024年5月2024届高三第三次全国大联考(新课标Ⅰ卷)物理试题

2024年5月2024届高三第三次全国大联考(新课标Ⅰ卷)物理试题

2024年5月2024届高三第三次全国大联考(新课标Ⅰ卷)物理试题一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。

(共8题)第(1)题如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧。

旋转偏振片P, A、B 两点光的强度变化情况是:()A.A、B 均不变B.A、B 均有变化C.A 不变,B有变化D.A 有变化,B不变第(2)题摄像机中有三色棱镜组,其中一个棱镜的左、右两面镀有透明介质薄膜,含有红、绿、蓝三色的一细光束从左侧射入,三种色光分别从三个侧面射出,如图所示.则( )A.左侧薄膜增加了蓝光的透射B.右侧薄膜增加了绿光的透射C.红光与绿光在棱镜中会相互干涉D.红光穿出棱镜后波长变短第(3)题为了节能减排绿色环保,新能源汽车成为未来汽车发展的方向。

为测试某款电动汽车的制动性能,使该电动汽车在平直公路上以10m/s的速度行驶,t=0时刻撒去牵引力并踩下刹车,其速度v随时间t变化的关系图像如图所示,不计空气阻力,则在0~5s 内,下列说法正确的是()A.电动汽车的位移大小为25m B.电动汽车受到的制动阻力保持不变C.电动汽车受到的制动阻力越来越小D.电动汽车的平均加速度大小为2m/s2第(4)题如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。

使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。

为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为()A.B.C.D.第(5)题功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率60W的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有二只60W的白炽灯,均用10w的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近A.B.C.D.第(6)题质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v—t图象为( )A.B.C.D.第(7)题子与氢原子核(质子)构成的原子称为氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用.如图为氢原子的能级示意图,假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于能级的氢原子,氢原子吸收光子后,发出频率为和的光子,且频率依次减小,则E等于()A.B.C.D.第(8)题如图甲所示,电影《流浪地球Ⅱ》里位于赤道处竖直向上直冲霄汉的“太空电梯”令人十分震撼,宇航员通过“太空电梯”可到达位于地球静止轨道卫星处的太空站上方某处。

2001年全国高考物理试题(附答案)

2001年全国高考物理试题(附答案)

2001年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试责编:顾振海第I卷(选择题,共144分)16.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。

这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。

以表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为()。

17.一定质量的理想气体由状态A经过图中所示过程变到状态B。

在此过程中气体的密度()。

A.一直变小B.一直变大C.先变小后变大D.先变大后变小18,如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为K的轻弹簧连结起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为。

现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()。

19.在抗洪抢捡中,战士驾驶摩托艇救人。

假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为 ,摩托艇在静水中的航速为 。

战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d 。

如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为 ( )。

A .B .0C .D .20.图1所示为一列简谐横波在t=20s 时的波形图,图2是这列波中P 点的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是( )。

A . ,向左传播B . ,向之传播C . ,向右传播D . ,向右传播21.图中所示是一个平行板电容器,其电容为C ,带电量为Q ,上极板带正电。

现将一个试探电荷q 两极扳间的A 点移动到B 点,如图所示。

A 、B 两点间的距离为s ,连线AB 与极板间的夹角为30°。

则电场力对试探电荷q 所做的功等于 ( )。

A .B .C .D .22.如图所示,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC ,两者的AC 面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质。

2023年山东省东营市中考物理试卷B卷及解析

2023年山东省东营市中考物理试卷B卷及解析

2023年山东省东营市中考物理试卷B卷学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1.有一种压电塑料薄膜,在压力作用下表面会产生电压。

若将它用在话筒上,会将声音转化为电信号,用在微型扬声器上又可将电信号转化为声音;另外,当它受热时还会产生电流,可用来制作火警预警装置。

以上信息中没有实现....下列哪个能量转化过程? .................. ()A.机械能转化为电能B.电能转化为机械能C.内能转化为电能D.内能转化为化学能2.如图所示,物体在木板小车上,随车一起在水平面上向左做匀速直线运动,不计空气阻力,则对物体受力分析正确的是..................................................................................... ()A.只受重力B.受重力、支持力和向右的摩擦力C.受重力和支持力D.受重力、支持力和向左的摩擦力C3.四位同学分别用同一把最小刻度为毫米的刻度尺测量同一支铅笔的长度,记录的数据如下,其中错误的是............................................................................................................. ()A.171.2mm B.1.712dm C.0.01712km D.0.1712m4.一个静止的物体只受到两个力作用,此二力三要素相同,物如果不发生形变则()A.这两个力的合力可能为零B.在这两力的作用下,一定运动C.在这两个力作用下一定静止D.这两力作用下定改变运动状态5.北京奥运会赛况将采用地球同步卫星直播,同步卫星虽绕地球转动,但是地球上的人却觉得它在地球上空静止不动,这是因为所选的参照物是()A.太阳B.月亮C.地球D.三者均可6.如图所示,均是与光有关的现象,其中能反映光的折射的是............................... ()7.一束光线由空气斜射入水中,如果入射角逐渐增大,折射角将 .................... ()A.逐渐减小,且总是大于入射角B.逐渐增大,且总是小于入射角C.逐渐增大,且总是大于入射角D.逐渐减小,且总是小于入射角8.太阳光透过玻璃射进屋的过程中,光速将()A.变大B.先变大后变小C.变小D.先变小后变大.9.政府决定禁止摩托车在市内载客营运,从噪声的角度考虑,你认为(B)A.减少噪声的传播距离B.减少噪声源的数量C.减少噪声的传播速度D.消灭噪声10.关于声现象不正确的说法是()A.只要物体在振动就一定能听到声音B.听到声音一定有物体在振动C.一般说来声音在固体中比液体中传播得快D.声音的传播要介质.11.看电视节目换台时,实际上是在改变:()A.电视台的发射频率; B.电视台发射的电磁波的波速;C.电视机的接收频率; D.电视机接收的电磁波的波速.二、填空题12.如图是刘星在“五一”假期探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。

(B卷)八年级上册物理第五章 透镜及其应用测试卷有答案

(B卷)八年级上册物理第五章 透镜及其应用测试卷有答案

八年级上册物理第五章透镜及其应用测试卷有答案一、选择题(共18道总分36分)1、在"探究凸透镜成像的规律"实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是()A.利用这一原理制成了投影仪B.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像C.若保持凸透镜位置不变,将蜡烛放到刻度线45cm处,适当移动光屏也能得到一个清晰的像D.若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清淅的像2、如图是照相机的成像示意图,下列说法中正确的是()A.要在胶片上成缩小的像,物距必须大于2倍焦距B.所成的像是倒立、缩小的虚像C.要使胶片上的像变大,只把镜头后缩就可以D.照相机的镜头相当于凹透镜3、小明用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示两种情景.以下说法中正确的是A.甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像B.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜l倍焦距以内C.甲图中凸透镜靠近书本,所成的像变小;乙图中凸透镜远离书本,所成的像也变小D.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机4、(2019·株洲)图为某同学游酒埠江时拍下的一张照片,根据这张照片可推断()A.山峰有多高,湖水有多深B.照片中实景在上,倒影在下C.群山通过照相机镜头成正立、缩小的实像D.倒影通过照相机镜头成倒立、缩小的虚像5、我市各级各类学校为了校园安全,在学校大门及其它地方都安装上了"电子眼",其光学原理与下列哪种相同()A.平面镜B.投影仪C.照相机D.放大镜6、如图2所示是教学中常用的设备—投影仪,下列关于投影仪的叙述正确的是()A.物体在屏幕上所成的像是一个放大的虚像B.屏幕表面粗糙,有利于光发生漫反射C.平面镜的作用是聚光D.若使屏幕上的像变小,应使镜头靠近投影片的同时投影仪适当远离屏幕7、下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是:A、图甲中,小孔成的是倒立的虚像B、图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼C、图丙中,白光通过三棱镜要吧分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光D、图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律8、下列关于光的说法中正确的是A.照相机胶片上所成的像是正立的实像B.我们能从不同方向看到黑板上的字是因为字发生漫反射C.隐形飞机是人眼不能直接观察到的飞机D.日环食是日食的一种,这是由于光的折射形成的9、为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。

(完整版)薄膜材料与技术_试题A卷试题_答案

(完整版)薄膜材料与技术_试题A卷试题_答案

试题A 卷试题 答案一、填空题在离子镀膜成膜过程中,同时存在沉积和溅射作用,只有当前者超过后者时,才能发生薄膜的沉积 薄膜的形成过程一般分为:凝结过程、核形成与生长过程、岛形成与结合生长过程薄膜形成与生长的三种模式:层状生长,岛状生长,层状—岛状生长在气体成分和电极材料一定条件下,起辉电压V 只与 气体的压强P 和 电极距离 的乘积有关。

二、解释下列概念1、气体分子的平均自由程每个分子在连续两次碰撞之间的路程称为自由程,其统计平均值:称为平均自由程, 2、饱和蒸气压:在一定温度下,真空室内蒸发物质与固体或液体平衡过程中所表现出的压力。

3、凝结系数: 当蒸发的气相原子入射到基体表面上,除了被弹性反射和吸附后再蒸发的原子之外,完全被基体表面所凝结的气相原子数与入射到基体表面上总气相原子数之比。

4、物理气相沉积法:物理气相沉积法 (Physical vapor deposition )是利用某种物理过程,如物质的蒸发或在受到粒子轰击时物质表面原子的溅射等现象,实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移的过程5、溅射:溅射是指荷能粒子轰击固体表面 (靶),使固体原子(或分子)从表面射出的现象三、回答下列问题1、真空的概念?怎样表示真空程度,为什么说真空是薄膜制备的基础?在给定的空间内,气体的压强低于一个大气压的状态,称为真空真空度 、压强、气体分子密度:单位体积中气体分子数;气体分子的平均自由程;形成一个分子层所需的时间等物理气相沉积法中的真空蒸发、溅射镀膜和离子镀等是基本的薄膜制备技术.它们均要求沉积薄膜的空间有一定的真空度。

2、讨论工作气体压力对溅射镀膜过程的影响?在相对较低的压力下,电子的平均自由程较长,电子在阳极上消耗的几率增大,通过碰撞过程引起气体分子电离的几率较低。

同时,离子在阴极上溅射的同时发射出二次电子的几率又由于气压较低而相对较小。

这些均导致低压条件下溅射的速率很低。

在相对较低的压力下,入射到衬底表面的原子没有经过很多次碰撞,因而其能量较高,这有利于提供沉积时原子的扩散能力,提供沉积组织的致密性在相对较高的压力下,溅射出来的靶材原子甚至会被散射回靶材表面沉降下来,因而沉积到衬底的几率反而下降在相对较高的压力下,使得入射原子的能量降低,这不利于薄膜组织的致密化溅射法镀膜的沉积速率将会随着气压的变化出现一个极大值3、物理气相沉积法的共同特点?(1) 需要使用固态的或者熔融态的物质作为沉积过程的源物质(2) 源物质经过物理过程而进入气相(3) 需要相对较低的气体压力环境(4) 在气相中及在衬底表面并不发生化学反应4、简述化学气相沉积的特点?n221πσλ=(1) 既可以制备金属薄膜、非金属薄膜,又可按要求制备多成分的合金薄膜(2)成膜速度可以很快,每分钟可达几个微米甚至数百微米(3) CVD反应在常压或低真空进行,镀膜的绕射性好,对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆,在这方面比PVD优越得多(4) 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜镀层.由于反应气体、反应产物和基体的相互扩散,可以得到附着力好的膜层,这对表面钝化、抗蚀及耐磨等表面增强膜是很重要的(5) 由于薄膜生长的温度比膜材料的熔点低得多,由此可以得到纯度高、结晶完全的膜层,这是有些半导体膜层所必须的(6) CVD方法可获得平滑的沉积表面(7) 辐射损伤低。

2024届高考强基3套卷全国卷(二)物理试题

2024届高考强基3套卷全国卷(二)物理试题

2024届高考强基3套卷全国卷(二)物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题图甲是某人在湖边打水漂的图片,石块从水面弹起到触水算一个水漂,若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为,速率损失。

图乙是石块运动轨迹的示意图,测得石块打第一个水漂在空中的时间为,已知石块在同一竖直面内运动,当触水速度小于时石块就不再弹起。

不计空气阻力,重力加速度,石块在湖面上能漂起的次数为( )A.B.C.D.第(2)题老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆克绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是()A.磁铁插向左环,横杆发生转动B.磁铁插向右环,横杆发生转动C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动第(3)题如图所示,质量为m的长木板放在水平地面上,站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子,三者都保持静止。

人和箱子的质量也均为m,重力加速度为g。

下列说法正确的是( )A.人对长木板的压力大小为mgB.长木板对地面的压力大于3mgC.箱子受到的摩擦力的方向水平向左D.地面对长木板的摩擦力的方向水平向左第(4)题一小球做平抛运动,关于小球的速度、动量、动能、重力势能的变化率随时间变化的图线,正确的是()A.B.C.D.第(5)题如图所示,木板B固定在弹簧上,木块A叠放在B上,A、B相对静止,待系统平衡后用竖直向上的变力F作用于A,使A、B一起缓慢上升,AB不分离,在A、B一起运动过程中,下面说法正确的是( )A.一起缓慢上升过程中A对B的摩擦力不变B.在某时刻撤去F,此后运动中A可能相对B滑动C.在某时刻撤去F,此后运动中AB的加速度可能大于gD.在某时刻撤去F,在A、B下降的过程中,B对A的作用力一直增大第(6)题2023年4月29日至5月3日,中国国际新能源、智能汽车博览会在石家庄举办,新能源是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、风能和核聚变能等。

薄膜物理与技术生长试题

薄膜物理与技术生长试题

1.简述薄膜在形成稳定核之前的生长过程?沉积原子到达基片表面,会发生三种状态。

一种是能量较大,在到达基片表面时就会发生反射离开;如果能量较低,变会停留在基片表面,而另一部分原子能量较大,在到达基片表面时,会发生表面迁移扩散。

如果扩散原子在驻留时间内不能与其它原子结合形成更大原子团,就会发生再蒸发离开基片表面,而扩散原子团在驻留时间内不能与其它原子相结合,便会发生分解。

如果表面原子或原子团在驻留时间内能与其它原子结合,便形成更大原子团;原子团继续吸附其它原子就会不断长到形成稳定核。

2.从热力学角度分析,薄膜的形核主要分哪两类?形成机制是什么?1.从热力学角度,形核主要分:自发形核和非自发形核;2.自发形核主要是由于相变自由能差导致的,而非自发形核不但受到相变自由能差的影响,还受到其它一些因素的影响,如界面,缺陷等。

3.简述扫描电子显微镜的成像原理?X射线衍射技术的基本原理?扫描电子显微镜:入射电子激发样品表面产生二次电子,由于样品表面起伏变化造成二次电子发射数目和发射角度的不同,从而形成明暗相间的衬度像。

X射线衍射技术:布拉格衍射公式。

4.简述四种薄膜的成份分析方法?1.X射线能量色散谱(EDX);2.电子探针(EPMA);3. 俄歇电子能谱(AES);4. X射线光电子谱(XPS);5. 卢瑟福背散射(RBS); 6. 二次离子质谱(SIMS)。

任意四种。

5.薄膜的组织结构可以分为哪四类?1.无定型结构;2. 多晶结构;3. 纤维结构;4. 单晶结构;6.列举出连续薄膜形成的三种重要影响机制?奥斯瓦尔德吞并机制、熔结机制、原子团迁移机制。

下列描述不属于薄膜组织结构的是()(1)无定形结构(2)多晶结构(3)单晶结构(4)复合结构下列仪器设备不能用于薄膜表面形貌分析的是:(1)扫描电子显微镜(2)原子力显微镜(3)透射电子显微镜(4)X射线衍射B卷:7.简述薄膜的生长过模式及主要的控制因素?生长模式:岛状生长模式、层状生长模式和岛状-层状生长模式;控制因素主要分两类:晶格失配度和基片表面(或者基片湿润性或浸润性);8.从沉积速率和沉积温度出发,简述如何形成单晶或者粗大晶粒?如何形成多晶、微晶甚至非晶?请给出简单图示?1.提高温度或降低沉积速率可以形成单晶或者粗大晶粒;2.降低温度或提高沉积速率可形成多晶、微晶甚至非晶。

物理光学试题及答案

物理光学试题及答案

物理光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 下列哪种现象不属于光的干涉现象()A. 双缝干涉B. 单缝衍射C. 薄膜干涉D. 光的反射答案:D3. 光的偏振现象说明光是()A. 横波B. 纵波C. 非波动性D. 粒子性答案:A4. 光的全反射条件是()A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 入射角大于临界角D. 入射角小于临界角答案:C5. 光的多普勒效应是指()A. 光的频率随光源运动而变化B. 光的频率随观察者运动而变化C. 光的强度随光源运动而变化D. 光的强度随观察者运动而变化答案:B6. 光的波长越长,其()A. 频率越高B. 频率越低C. 能量越小D. 能量越大答案:C7. 光的色散现象是由于()A. 光的波长不同B. 光的频率不同C. 光的强度不同D. 光的偏振不同答案:A8. 光的折射定律是()A. 折射角等于入射角B. 折射角与入射角成正比C. 折射角与入射角成反比D. 折射角与入射角的正弦值成比例答案:D9. 光的衍射现象说明光具有()A. 粒子性B. 波动性C. 非波动性D. 非粒子性答案:B10. 光的反射定律是()A. 反射角等于入射角B. 反射角与入射角成正比C. 反射角与入射角成反比D. 反射角与入射角的正弦值成比例答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的三原色是红、绿、____。

答案:蓝2. 光的折射率定义为光在真空中的速度与在介质中的速度之比,即n=____/____。

答案:c/v3. 光的干涉现象中,两束相干光的频率必须____。

答案:相同4. 光的衍射现象中,当障碍物或孔径的尺寸与光的波长相近时,衍射现象最为明显,这种现象称为____。

2023-2024学年苏科版八年级上学期物理期中考前必刷卷(含答案解析)

2023-2024学年苏科版八年级上学期物理期中考前必刷卷(含答案解析)

2023-2024学年八年级上学期期中考前必刷物理试题姓名:_________ 班级:_________ 学号:_________注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

写在本试卷上无效。

3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

4.测试范围:第一章、第二章、第三章(苏科版八年级上册)。

5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。

1.10月16日,二十大胜利召开,小明准时打开电视收看总书记的报告,妈妈在厨房听到后,兴奋地说:是习主席在讲话,是习主席在讲话!小明妈妈根据什么判断是习主席讲话的( )A.音色B.音调C.响度D.声速2.下列关于超声波和次声波说法合理的是( )A.超声波在空气中的速度比次声波大B.超声波的频率比次声波高C.可以利用超声波测量地月之间的距离D.次声波绕射能力差,传播距离近3.宁芜铁路连接南京和芜湖,是中国最繁忙的单线铁路之一,如图是宁芜铁路位于秦淮区中华门的一段铁轨,枕木下方铺有大量碎石子,可以减震,从而有效减弱火车行驶过程中的噪声。

下列与其控制噪声方法相同的是( )A.学校附近禁止鸣笛B.工厂里工人戴的防噪声耳罩C.高速公路旁的隔音板D.路边的噪声监测仪4.小明和小华读出a、o、e三个拼音字母,利用软件采集到的数据如表,分析可知( )字母小明小华a109.2Hz261.2Hzo115.4Hz279.0Hze120.5Hz282.8HzA.小明声音音调低B.小明声音响度大C.小华声音音调低D.小华声音响度大5.在“探究蜡烛的熔化特点”和“观察‘碘锤’中的物态变化”两个活动中,采用水浴法加热的主要目的是( )A.都是为了受热均匀B.都是为了控制温度C.前者是为了受热均匀,后者是为了控制温度D.前者是为了控制温度,后者是为了受热均匀6.两块完全相同的平面镜上、下挂在竖直的墙壁上,两平面镜间有一定的距离,一物体放在平面镜前,如图所示,则经过两块平面镜成像后,物体的像可能是选项中的( )A.B.C.D.7.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( )A.甲为固态,由甲到乙是熔化过程B.乙为液态,由乙到丙是凝固过程C.丙为液态,由乙到丙是液化过程D.丙为气态,由丙到甲是凝华过程8.如图,烧杯内盛有水,玻璃试管内盛有右表所列的一种液体,在1个标准大气压下,若对烧杯的底部持续加热,最终发现试管内的液体发生沸腾,则试管内盛的液体是( )物质沸点/℃酒精78水100煤油150A.酒精B.水C.煤油D.酒精或水9.用红色激光笔照射外层是无色透明、内层是绿色透明的双层气球,观察到的现象是( )A.无色透明气球先爆破B.绿色透明气球先爆破C.两层气球同时爆破D.两层气球都不可能爆破10.以下几个研究实例:①研究声音产生的条件时,用发声的音叉弹起乒乓球②研究声音的传播时,将声波比作弹簧波③研究光的传播时,引入光线的概念④研究材料的隔声性能时,要用同一声源,并在声源的四周包上同样厚度的待测材料⑤测量温度时,用温度计内的液柱长度反应温度的高低这几个实例的做法中,所用研究方法相同的是( )A.④⑤B.①②⑤C.①③⑤D.①⑤11.如图所示,图中t A、t B两点坐标的温度分别对应是某晶体物质的熔点和沸点,下列说法正确的是( )A.若该晶体物质的温度t<t A,该晶体物质处于Ⅰ区域,是液态B.若该晶体物质的温度由Ⅰ区域到Ⅱ区域时,该晶体物质发生熔化现象,且放热C.若该晶体物质为氧,通常情况下,空气中的氧气的温度处于Ⅲ区域D.若该晶体物质由Ⅲ区域的状态到Ⅰ区域状态时,该晶体物质发生升华现象,且吸热12.鞋店的水平地板上有一块靠墙的平面镜,该平面镜与地面的夹角为θ,如图所示,人在观察平面镜中的像时总保持竖直站立,下列说法正确的是( )A.镜中所成的是正立、等大的实像B.人远离平面镜像变小,靠近平面镜像变大C.若镜子长度为身高的,当θ为90时,人在远离平面镜的过程中,一定能看到脚上的鞋在镜中的像D.若镜子长度为身高的,改变θ的值,可能看得到脚上的鞋在镜中的像第Ⅱ卷二、填空题(每空1分,共30分)13.声学是经典物理学历史最悠久,并且当前仍处于前沿地位的重要分支,人类利用声音关乎两个方面:一是声音可以传递信息,二是声音具有能量。

2004年第21届物理竞赛_复赛_试题+答案+评分标准

2004年第21届物理竞赛_复赛_试题+答案+评分标准

第21届全国中学生物理竞赛复赛试卷本卷共七题,满分140分.一、(20分)薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判.对于均匀薄膜材料,在一定温度下,某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数dPStk N ∆=,其中t 为渗透持续时间,S 为薄膜的面积,d 为薄膜的厚度,P ∆为薄膜两侧气体的压强差.k 称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数.透气系数愈小,材料的气密性能愈好.图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图.EFGI 为渗透室,U 形管左管上端与渗透室相通,右管上端封闭;U 形管内横截面积A =0.150cm 2.实验中,首先测得薄膜的厚度d =0.66mm ,再将薄膜固定于图中C C '处,从而把渗透室分为上下两部分,上面部分的容积30cm 00.25=V ,下面部分连同U 形管左管水面以上部分的总容积为V 1,薄膜能够透气的面积S =1.00cm 2.打开开关K 1、K 2与大气相通,大气的压强P 1=1.00atm ,此时U 形管右管中气柱长度cm 00.20=H ,31cm 00.5=V .关闭K 1、K 2后,打开开关K 3,对渗透室上部分迅速充气至气体压强atm 00.20=P ,关闭K 3并开始计时.两小时后, U 形管左管中的水面高度下降了cm 00.2=∆H .实验过程中,始终保持温度为C 0 .求该薄膜材料在C 0 时对空气的透气系数.(本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定,在压强差变化不太大的情况下,可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值P ∆来代替公式中的P ∆.普适气体常量R = 8.31Jmol -1K -1,1.00atm = 1.013×105Pa ).二、(20分) 两颗人造卫星绕地球沿同一椭圆轨道同向运动,它们通过轨道上同一点的时间相差半个周期.已知轨道近地点离地心的距离是地球半径R 的2倍,卫星通过近地点时的速度R GM 43=v ,式中M 为地球质量,G 为引力常量.卫星上装有同样的角度测量仪,可测出卫星与任意两点的两条连线之间的夹角.试设计一种测量方案,利用这两个测量仪测定太空中某星体与地心在某时刻的距离.(最后结果要求用测得量和地球半径R 表示)三、(15分)μ子在相对自身静止的惯性参考系中的平均寿命s 100.260-⨯≈τ.宇宙射线与大气在高空某处发生核反应产生一批μ子,以v = 0.99c 的速度(c 为真空中的光速)向下运动并衰变.根据放射性衰变定律,相对给定惯性参考系,若t = 0时刻的粒子数为N (0), t 时刻剩余的粒子数为N (t ),则有()()τt N t N -=e 0,式中τ为相对该惯性系粒子的平均寿命.若能到达地面的μ子数为原来的5%,试估算μ子产生处相对于地面的高度h .不考虑重力和地磁场对μ子运动的影响.四、(20分)目前,大功率半导体激光器的主要结构形式是由许多发光区等距离地排列在一条直线上的长条状,通常称为激光二极管条.但这样的半导体激光器发出的是很多束发散光束,光能分布很不集中,不利于传输和应用.为了解决这个问题,需要根据具体应用的要求,对光束进行必需的变换(或称整形).如果能把一个半导体激光二极管条发出的光变K 3K 2P 1 V 1CC ΄ P 0 V 0FGI HK 1换成一束很细的平行光束,对半导体激光的传输和应用将是非常有意义的.为此,有人提出了先把多束发散光会聚到一点,再变换为平行光的方案,其基本原理可通过如下所述的简化了的情况来说明.如图,S 1、S 2、S 3 是等距离(h )地排列在一直线上的三个点光源,各自向垂直于它们的连线的同一方向发出半顶角为α =arctan ()41的圆锥形光束.请使用三个完全相同的、焦距为f = 1.50h 、半径为r =0.75 h 的圆形薄凸透镜,经加工、组装成一个三者在同一平面内的组合透镜,使三束光都能全部投射到这个组合透镜上,且经透镜折射后的光线能全部会聚于z 轴(以S 2为起点,垂直于三个点光源连线,与光束中心线方向相同的射线)上距离S 2为 L = 12.0 h 处的P 点.(加工时可对透镜进行外形的改变,但不能改变透镜焦距.)1.求出组合透镜中每个透镜光心的位置.2.说明对三个透镜应如何加工和组装,并求出有关数据.五、(20分)如图所示,接地的空心导体球壳内半径为R ,在空腔内一直径上的P 1和P 2处,放置电量分别为q 1和q 2的点电荷,q 1=q 2=q ,两点电荷到球心的距离均为a .由静电感应与静电屏蔽可知:导体空腔内表面将出现感应电荷分布,感应电荷电量等于-2q .空腔内部的电场是由q 1、q 2和两者在空腔内表面上的感应电荷共同产生的.由于我们尚不知道这些感应电荷是怎样分布的,所以很难用场强叠加原理直接求得腔内的电势或场强.但理论上可以证明,感应电荷对腔内电场的贡献,可用假想的位于腔外的(等效)点电荷来代替(在本题中假想(等效)点电荷应为两个),只要假想的(等效)点电荷的位置和电量能满足这样的条件,即:设想将整个导体壳去掉,由q 1在原空腔内表面的感应电荷的假想(等效)点电荷1q '与q 1共同产生的电场在原空腔内表面所在位置处各点的电势皆为0;由q 2在原空腔内表面的感应电荷的假想(等效)点电荷2q '与q 2共同产生的电场在原空腔内表面所在位置处各点的电势皆为0.这样确定的假想电荷叫做感应电荷的等效电荷,而且这样确定的等效电荷是唯一的.等效电荷取代感应电荷后,可用等效电荷1q '、2q '和q 1、q 2来计算原来导体存在时空腔内部任意点的电势或场强.1.试根据上述条件,确定假想等效电荷1q '、2q '的位置及电量. 2.求空腔内部任意点A 的电势U A .已知A 点到球心O 的距离为r ,OA 与1OP 的夹角为θ .六、(20分)如图所示,三个质量都是m 的刚性小球A 、B 、C 位于光滑的水平桌面上(图中纸面),A 、B 之间,B 、C 之间分别用刚性轻杆相连,杆与A 、B 、C 的各连接处皆为“铰链式”的(不能对小球产生垂直于杆方向的作用力).已知杆AB 与BC 的夹角为π-α ,α < π/2.DE 为固定在桌面上一块挡板,它与AB 连线方向垂直.现令A 、B 、C 一起以共同的速度v 沿平行于AB 连线方向向DE 运动,已知在C 与挡板碰撞过程中C 与挡板之间无摩擦力作用,求碰撞时当C 沿垂直于DE 方向的速度由v 变为0这一极短时间内挡板对C 的冲量的大小.ABπ-αSh h七、(25分)如图所示,有二平行金属导轨,相距l ,位于同一水平面内(图中纸面),处在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向竖直向下(垂直纸面向里).质量均为m 的两金属杆ab 和cd 放在导轨上,与导轨垂直.初始时刻,金属杆ab 和cd 分别位于x = x 0和x = 0处.假设导轨及金属杆的电阻都为零,由两金属杆与导轨构成的回路的自感系数为L .今对金属杆ab 施以沿导轨向右的瞬时冲量,使它获得初速0v .设导轨足够长,0x 也足够大,在运动过程中,两金属杆之间距离的变化远小于两金属杆的初始间距0x ,因而可以认为在杆运动过程中由两金属杆与导轨构成的回路的自感系数L 是恒定不变的.杆与导轨之间摩擦可不计.求任意时刻两杆的位置x ab 和x cd 以及由两杆和导轨构成的回路中的电流i 三者各自随时间t 的变化关系.第21届全国中学生物理竞赛复赛试卷参考答案及评分标准一、开始时U 形管右管中空气的体积和压强分别为 V 2 = HA (1)p 2= p 1经过2小时,U 形管右管中空气的体积和压强分别为A H H V )(2∆-='(2)2222V V p p '=' (3)渗透室下部连同U 形管左管水面以上部分气体的总体积和压强分别为 HAV V ∆+='11 (4)H g p p Δ221ρ+'=(5)式中ρ 为水的密度,g 为重力加速度.由理想气体状态方程nRT pV =可知,经过2小时,薄膜下部增加的空气的摩尔数RTV p RT V p n 1111-''=∆ (6)在2个小时内,通过薄膜渗透过去的分子数A nN N ∆=(7)式中N A 为阿伏伽德罗常量.渗透室上部空气的摩尔数减少,压强下降.下降了∆pV ΔnRTp =∆ (8)经过2小时渗透室上部分中空气的压强为p p p ∆-='00(9)测试过程的平均压强差[])(211010p p ()p p p '-'+-=∆(10)根据定义,由以上各式和有关数据,可求得该薄膜材料在0℃时对空气的透气系数11111s m Pa 104.2---⨯=∆=tSp Nd k(11)评分标准:本题20分.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)式各1分,(6)式3分,(7)、(8)、(9)、(10) 式各2分,(11) 式4分.二、如图,卫星绕地球运动的轨道为一椭圆,地心位于轨道椭圆的一个焦点O 处,设待测量星体位于C 处.根据题意,当一个卫星运动到轨道的近地点A 时,另一个卫星恰好到达远地点B 处,只要位于A 点的卫星用角度测量仪测出AO 和AC 的夹角α1,位于B 点的卫星用角度测量仪测出BO 和BC 的夹角α2,就可以计算出此时星体C 与地心的距离OC . 因卫星椭圆轨道长轴的长度远近+r r AB =(1)式中r 近、与r 远分别表示轨道近地点和远地点到地心的距离.由角动量守恒远远近近=r m r v mv (2)式中m 为卫星的质量.由机械能守恒远远近近--r GMm m r GMm m 222121v v = (3) 已知R r 2=近, RGM43=近v得 R r 6=远(4) 所以R R R AB 862=+= (5)在△ABC 中用正弦定理()ABBC211πsin sin ααα--= (6)所以 ()AB BC 211sin sin ααα+=(7)地心与星体之间的距离为OC ,在△BOC 中用余弦定理2222cos 2αBC r BC r OC ⋅-+=远远(8)由式(4)、(5)、(7)得()()212121212sin cos sin 24sin sin 1692ααααααα+-++=R OC(9)评分标准:本题20分.(1)式2分,(2)、(3)式各3分,(6) 、(8)式各3分, (9) 式6分.三、因μ子在相对自身静止的惯性系中的平均寿命s 100.260-⨯≈τ根据时间膨胀效应,在地球上观测到的μ子平均寿命为τ,B()21c v -=ττ (1)代入数据得 τ = 1.4×10-5s(2)相对地面,若μ子到达地面所需时间为t ,则在t 时刻剩余的μ子数为()()τt N t N -=e 0 (3)根据题意有()()%5e 0==-τt N t N (4)对上式等号两边取e 为底的对数得1005lnτ-=t (5)代入数据得s 1019.45-⨯=t(6)根据题意,可以把μ子的运动看作匀速直线运动,有t h v =(7)代入数据得m 1024.14⨯=h (8)评分标准:本题15分. (1)式或(2)式6分,(4)式或(5)式4分,(7) 式2分,(8) 式3分.四、1.考虑到使3个点光源的3束光分别通过3个透镜都成实像于P 点的要求,组合透镜所在的平面应垂直于z 轴,三个光心O 1、O 2、O 3的连线平行于3个光源的连线,O 2位于z 轴上,如图1所示.图中M M '表示组合透镜的平面,1S '、2S '、3S '为三个光束中心光线与该平面的交点. 22O S = u 就是物距.根据透镜成像公式 fu L u 111=-+ (1) 可解得]4[212fL L L u -±=因为要保证经透镜折射后的光线都能全部会聚于P 点,来自各光源的光线在投射到透镜之前不能交叉,必须有2u tan α ≤h 即u ≤2h .在上式中取“-”号,代入f 和L 的值,算得h u )236(-=≈1.757h (2)此解满足上面的条件.分别作3个点光源与P 点的连线.为使3个点光源都能同时成像于P 点,3个透镜的光心O 1、O 2、O 3应分别位于这3条连线上(如图1).由几何关系知,有hhh h h L u L O O O O 854.0)24121(3221≈+=-==(3)即光心O 1的位置应在1S '之下与1S '的距离为 h O O h O S 146.02111=-=' (4)同理,O 3的位置应在3S '之上与3S '的距离为0.146h 处.由(3)式可知组合透镜中相邻薄透镜中心之间距离必须等于0.854h ,才能使S 1、S 2、S 3都能成像于P 点. 2.现在讨论如何把三个透镜L 1、L 2、L 3加工组装成组合透镜. 因为三个透镜的半径r = 0.75h ,将它们的光心分别放置到O 1、O 2、O 3处时,由于21O O =32O O =0.854h <2r ,透镜必然发生相互重叠,必须对透镜进行加工,各切去一部分,然后再将它们粘起来,才能满足(3)式的要求.由于对称关系,我们只需讨论上半部分的情况.图2画出了L 1、L 2放在M M '平面内时相互交叠的情况(纸面为M M '平面).图中C 1、C 2表示L 1、L 2的边缘,1S '、2S '为光束中心光线与透镜的交点,W 1、W 2分别为C 1、C 2与O 1O 2的交点.1S '为圆心的圆1和以2S '(与O 2重合)为圆心的圆2分别是光源S 1和S 2投射到L 1和L 2时产生的光斑的边缘,其半径均为h u 439.0tan ==αρ (5) 根据题意,圆1和圆2内的光线必须能全部进入透镜.首先,圆1的K 点(见图2)是否落在L 1上?由几何关系可知()h r h h S O K O 75.0585.0146.0439.0111=<=+='+=ρ (6) 故从S 1发出的光束能全部进入L 1.为了保证全部光束能进入透镜组合,对L 1和L 2进行加工时必须保留圆1和圆2内的透镜部分.下面举出一种对透镜进行加工、组装的方法.在O 1和O 2之间作垂直于O 1O 2且分别与圆1和圆2相切的切线Q Q '和N N '.若沿位于Q Q '和N N '之间且与它们平行的任意直线T T '对透镜L 1和L 2进行切割,去掉两透镜的弓形部分,然后把它们沿此线粘合就得到符合所需组合透镜的上半部.同理,对L 2的下半部和L 3进行切割,然后将L 2的下半部和L 3粘合起来,就得到符合需要的整个组合透镜.这个组合透镜可以将S 1、S 2、S 3发出的全部光线都会聚到P 点.现在计算Q Q '和N N '的位置以及对各个透镜切去部分的大小应符合的条件.设透镜L 1被切去部分沿O 1O 2方向的长度为x 1,透镜L 2被切去部分沿O 1O 2方向的长度为x 2,如图2所示,则对任意一条切割线T T ', x 1、x 2之和为h O O r x x d 646.022121=-=+=(7)由于T T '必须在Q Q '和N N '之间,从图2可看出,沿Q Q '切割时,x 1达最大值(x 1M ),x 2达最小值(x 2m ),ρ-'+=111O S r x M 代入r ,ρ 和11O S '的值,得h x M 457.01=(8) 代入(7)式,得h x d x M m 189.012=-=(9)由图2可看出,沿N N '切割时,x 2达最大值(x 2M ),x 1达最小值(x 1m ),ρ-=r x M 2h h图2代入r 和ρ 的值,得h x M 311.02=(10) h x d x M m 335.021=-=(11) 由对称性,对L 3的加工与对L 1相同,对L 2下半部的加工与对上半部的加工相同.评分标准:本题20分.第1问10分,其中(2)式5分,(3)式5分,第2问10分,其中(5)式3分,(6)式3分,(7)式2分,(8)式、(9)式共1分,(10)式、(11)式共1分.如果学生解答中没有(7)—(11)式,但说了“将图2中三个圆锥光束照射到透镜部分全部保留,透镜其它部分可根据需要磨去(或切割掉)”给3分,再说明将加工后的透镜组装成透镜组合时必须保证O 1O 2=O 1O 2=0.854h ,再给1分,即给(7)—(11)式的全分(4分).五、1.解法Ⅰ:如图1所示,S 为原空腔内表面所在位置,1q '的位置应位于1OP 的延长线上的某点B 1处,2q '的位置应位于2OP 的延长线上的某点B 2处.设A 1为S 面上的任意一点,根据题意有0111111='+B A q k P A q k(1) 0212212='+B A q k P A q k (2) 怎样才能使 (1) 式成立呢?下面分析图1中11A OP ∆与11B OA ∆的关系. 若等效电荷1q '的位置B 1使下式成立,即211R OB OP =⋅(3) 即1111OB OA OA OP =(4)则1111B OA A OP ∽△△有RaOA OP B A P A ==111111 (5)由 (1)式和 (5)式便可求得等效电荷1q '11q aRq -=' (6)由 (3) 式知,等效电荷1q '的位置B 1到原球壳中心位置O 的距离aR OB 21=(7)同理,B 2的位置应使2112B OA A OP ∽△△,用类似的方法可求得等效电荷B 2122q aRq -=' (8)等效电荷2q '的位置B 2到原球壳中心O 位置的距离 aR OB 22=(9)解法Ⅱ:在图1中,设111r P A =,111r B A '=,d OB =1.根据题意,1q 和1q '两者在A 1点产生的电势和为零.有01111=''+r q k r q k(1')式中21221)cos 2(θRa a R r -+=(2')21221)cos 2(θRd d R r -+='(3')由(1')、(2')、(3')式得)cos 2()cos 2(22212221θθRa a R q Rd d R q -+'=-+(4')(4')式是以θcos 为变量的一次多项式,要使(4')式对任意θ均成立,等号两边的相应系数应相等,即)()(22212221a R q d R q +'=+ (5')a q d q 2121'=(6')由(5')、(6')式得0)(2222=++-aR d R a ad (7') 解得aR a R a d 2)()(2222-±+=(8')由于等效电荷位于空腔外部,由(8')式求得 aR d 2=(9')由(6')、(9')式有212221q aR q =' (10')考虑到(1')式,有11q aRq -='(11')同理可求得aR OB 22=(12')22q aRq -=' (13')2.A 点的位置如图2所示.A 的电势由q 1、1q '、q 2、2q '共同产生,即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=A B a R A P A B a R A P kq U A 22111111 (10)因221cos 2a ra r A P +-=θ22221cos 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=a R a R r r A B θ 222cos 2a ra r A P ++=θ22222cos 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=a R a R r r A B θ 代入 (10) 式得⎝⎛+--+-=422222cos 2cos 21R raR r a R ara r kq U A θθ⎪⎪⎭⎫++-+++422222cos 2cos 21R raR r a Rara r θθ(11)评分标准:本题20分.第1问18分,解法Ⅰ中(1)、(2)、(6)、(7)、(8)、(9) 式各3分.解法Ⅱ的评分可参考解法Ⅰ.第2问2分,即(11)式2分.图2六、令I 表示题述极短时间∆t 内挡板对C 冲量的大小,因为挡板对C 无摩擦力作用,可知冲量的方向垂直于DE ,如图所示;I '表示B 、C 间的杆对B 或C 冲量的大小,其方向沿杆方向,对B 和C 皆为推力;C v 表示∆t 末了时刻C 沿平行于DE 方向速度的大小,B v 表示∆t 末了时刻B 沿平行于DE 方向速度的大小,⊥B v 表示∆t 末了时刻B 沿垂直于DE 方向速度的大小.由动量定理, 对C 有C m I v ='αsin (1) v m I I ='-αcos(2) 对B 有B m I v ='αsin (3)对AB 有()⊥-='B m I v v 2cos α(4)因为B 、C 之间的杆不能伸、缩,因此B 、C 沿杆的方向的分速度必相等.故有αααsin cos sin B B C v v v -=⊥(5)由以上五式,可解得v m I αα22sin 31sin 3++=(6)评分标准:本题20分. (1)、(2)、(3)、(4)式各2分. (5)式7分,(6)式5分.七、解法Ⅰ:当金属杆ab 获得沿x 轴正方向的初速v 0时,因切割磁力线而产生感应电动势,由两金属杆与导轨构成的回路中会出现感应电流.由于回路具有自感系数,感应电流的出现,又会在回路中产生自感电动势,自感电动势将阻碍电流的增大,所以,虽然回路的电阻为零,但回路的电流并不会趋向无限大,当回路中一旦有了电流,磁场作用于杆ab 的安培力将使ab 杆减速,作用于cd 杆的安培力使cd 杆运动.设在任意时刻t ,ab 杆和cd 杆的速度分别为v 1和v 2(相对地面参考系S ),当v 1、v 2为正时,表示速度沿x 轴正方向;若规定逆时针方向为回路中电流和电动势的正方向,则因两杆作切割磁力线的运动而产生的感应电动势()21v v -=Bl E(1)当回路中的电流i 随时间的变化率为t i ∆∆时,回路中的自感电动势ti LL ∆∆-=E (2)根据欧姆定律,注意到回路没有电阻,有0=+L E E(3)金属杆在导轨上运动过程中,两杆构成的系统受到的水平方向的合外力为零,系统的质心作匀速直线运动.设系统质心的速度为V C ,有C mV m 20=v(4)得2v =C V (5)V C 方向与v 0相同,沿x 轴的正方向.现取一新的参考系S ',它与质心固连在一起,并把质心作为坐标原点O ',取坐标轴x O ''与x 轴平行.设相对S '系,金属杆ab 的速度为u ,cd 杆的速度为u ',则有 u V C +=1v (6)u V C '+=2v(7)因相对S '系,两杆的总动量为零,即有0='+u m mu (8)由(1)、(2)、(3)、(5)、(6) 、(7) 、(8)各式,得ti LBlu ∆∆=2 (9)在S '系中,在t 时刻,金属杆ab 坐标为x ',在t +∆t 时刻,它的坐标为x x '∆+',则由速度的定义tx u ∆'∆=(10)代入 (9) 式得i L x Bl ∆='∆2 (11)若将x '视为i 的函数,由(11)式知i x ∆'∆为常数,所以x '与i 的关系可用一直线方程表示b i BlLx +='2 (12)式中b 为常数,其值待定.现已知在t =0时刻,金属杆ab 在S '系中的坐标x '=021x ,这时i = 0,故得0212x i Bl L x +=' (13)或⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=0212x x L Bl i (14)021x 表示t =0时刻金属杆ab 的位置.x '表示在任意时刻t ,杆ab 的位置,故⎪⎭⎫ ⎝⎛-'021x x 就是杆ab 在t 时刻相对初始位置的位移,用X 表示,021x x X -'= (15)当X >0时,ab 杆位于其初始位置的右侧;当X <0时,ab 杆位于其初始位置的左侧.代入(14)式,得X LBli 2=(16)这时作用于ab 杆的安培力X Ll B iBl F 222-=-= (17)ab 杆在初始位置右侧时,安培力的方向指向左侧;ab 杆在初始位置左侧时,安培力的方向指向右侧,可知该安培力具有弹性力的性质.金属杆ab 的运动是简谐振动,振动的周期()Ll B mT 222π2= (18)在任意时刻t , ab 杆离开其初始位置的位移⎪⎭⎫⎝⎛+=ϕt T A X π2cos(19)A 为简谐振动的振幅,ϕ 为初相位,都是待定的常量.通过参考圆可求得ab 杆的振动速度⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ϕt T T A u π2sin π2 (20)(19)、(20)式分别表示任意时刻ab 杆离开初始位置的位移和运动速度.现已知在t =0时刻,ab 杆位于初始位置,即X = 0 速度00002121v v v v =-=-=C V u故有ϕcos 0A =ϕsin π220⎪⎭⎫⎝⎛-=T A v 解这两式,并注意到(18)式得2π3=ϕ(21)22400mLBlT A vv ==π (22)由此得ab 杆的位移t TmL Bl t TmL BlX π2sin 222π3π2cos 2200v v =⎪⎭⎫ ⎝⎛+=(23)由 (15) 式可求得ab 杆在S '系中的位置t TmL Bl x x π2sin 222100abv +=' (24)因相对质心,任意时刻ab 杆和cd 杆都在质心两侧,到质心的距离相等,故在S '系中,cdt TmL Bl x x π2sin 222100cdv --=' (25)相对地面参考系S ,质心以021v =C V 的速度向右运动,并注意到(18)式,得ab 杆在地面参考系中的位置t mL Bl mL Blt x x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2sin 2221000ab v v (26)cd 杆在S 系中的位置t mL BlmL Blt x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2sin 22210cd v v (27)回路中的电流由 (16) 式得t mL Bl L m t T mL BlL Bl i ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==2sin 2π2sin 22200v v (28)解法Ⅱ:当金属杆在磁场中运动时,因切割磁力线而产生感应电动势,回路中出现电流时,两金属杆都要受到安培力的作用,安培力使ab 杆的速度改变,使cd 杆运动.设任意时刻t ,两杆的速度分别为v 1和v 2(相对地面参考系S ),若规定逆时针方向为回路电动势和电流的正方向,则由两金属杆与导轨构成的回路中,因杆在磁场中运动而出现的感应电动势为()21v v -=Bl E(1’)令u 表示ab 杆相对于cd 杆的速度,有Blu L =E(2’)当回路中的电流i 变化时,回路中有自感电动势E L ,其大小与电流的变化率成正比,即有ti LL ∆∆-=E (3’)根据欧姆定律,注意到回路没有电阻,有0=+L E E由式(2’)、(3’)两式得ti LBlu ∆∆= (4’)设在t 时刻,金属杆ab 相对于cd 杆的距离为x ',在t +∆t 时刻,ab 相对于cd 杆的距离为x '+x '∆,则由速度的定义,有tx u ∆'∆=(5’)代入 (4') 式得i L x Bl ∆='∆(6’)若将x '视为i 的函数,由(6’)式可知,i x ∆'∆为常量,所以x '与i 的关系可以用一直线方程b i BlLx +=' (7’)式中b 为常数,其值待定.现已知在t =0时刻,金属杆ab 相对于cd 杆的距离为0x ,这时i = 0,故得0x i Bl Lx +=' (8’) 或 ()0x x LBli -'=(9’)0x 表示t =0时刻金属杆ab 相对于cd 杆的位置.x '表示在任意时刻t 时ab 杆相对于cd 杆的位置,故()0x x -'就是杆ab 在t 时刻相对于cd 杆的相对位置相对于它们在t =0时刻的相对位置的位移,即从t =0到t =t 时间内ab 杆相对于cd 杆的位移0x x X -'= (10') 于是有X LBl i =(11’)任意时刻t ,ab 杆和cd 杆因受安培力作用而分别有加速度a ab 和a cd ,由牛顿定律有 ab ma iBl =- (12’)cd ma iBl =(13’)两式相减并注意到(9')式得()X Ll B iBl a a m 22cd ab22-=-=-(14’)式中()cd ab a a -为金属杆ab 相对于cd 杆的加速度,而X 是ab 杆相对cd 杆相对位置的位移.Ll B 222是常数,表明这个相对运动是简谐振动,它的振动的周期()Ll B mT 222π2=(15’)在任意时刻t ,ab 杆相对cd 杆相对位置相对它们初始位置的位移⎪⎭⎫⎝⎛+=ϕt T A X π2cos(16’)A 为简谐振动的振幅,ϕ 为初相位,都是待定的常量.通过参考圆可求得X 随时间的变化率即速度⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=ϕT T A V π2sin π2(17’)现已知在t =0时刻,杆位于初始位置,即X = 0,速度0v =V 故有ϕcos 0A =ϕsin π20⎪⎭⎫⎝⎛-=T A v解这两式,并注意到(15’) 式得2π3=ϕ2π200mLBlT A v v ==由此得t mL BlmL Bl t TmL BlX ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2sin 22π3π2cos 200v v (18’)因t = 0时刻,cd 杆位于x = 0 处,ab 杆位于x = x 0 处,两者的相对位置由x 0表示;设t时刻,cd 杆位于x = x cd 处,ab 杆位于x = x ab 处,两者的相对位置由x ab -x cd 表示,故两杆的相对位置的位移又可表示为 X = x ab -x cd -x 0 (19’)所以t mL Bl mL Blx x x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2sin 200cd ab v(20’)(12’)和(13’)式相加, ()0cd ab =+-=+iBl iBl a a m得()0cd ab =+a a由此可知,两杆速度之和为一常数即v 0,所以两杆的位置x ab 和x cd 之和应为x ab +x cd = x 0+v 0t (21’)由(20’)和(21’)式相加和相减,注意到(15’)式,得t mL BlmL Bl t x x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2sin 2221000ab v v (22’)t mL Bl mL Blt x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2sin 222100cd v v (23’)由(11’)、(19’)(22’)、(23’)式得回路中电流t mL BlL m i ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 20v (24’)评分标准:本题25分.解法Ⅰ 求得(16)式8分,(17)、(18)、(19)三式各2分. (23)式4分,(24)、(25)二式各2分,(26)、(27)、(28)三式各1分.解法Ⅱ的评分可参照解法Ⅰ评分标准中的相应式子给分.。

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2008春季学期 薄膜物理 试题B 卷试题 答案
一、填空题
1.表征溅射特性的参量主要有 溅射率 、 溅射阈 、 溅射粒子的速度和能量 等。

2. 溶胶(Sol)是具有液体特征的胶体体系,分散的粒子是固体或者大分子,分散的粒子大小在 1~100nm 之间。

3.薄膜的组织结构是指它的结晶形态,其结构分为四种类型:无定形结构, 多晶结构 ,纤维结构 , 单晶结构 。

4.气体分子的速度具有很大的分布空间。

温度越高、气体分子的相对原子质量越小,分子的平均运动速度越 快 。

二、解释下列概念
1. 真空蒸发镀膜法
是在真空室内,加热蒸发容器中待形成薄膜的源材料,使其原子或分子从表面汽化逸出,形成蒸气流,入射到固体(称为衬底、基片或基板)表面,凝结形成固态
薄膜的方法。

2.离化率
离化率是指被电离的原子数占全部蒸发原子数的百分比例。

是衡量离子镀特性的一个重要指标。

3.溅射镀膜法
利用带有电荷的离子在电场加速后具有一定动能的特点,将离子引向欲被溅射的物质作成的靶电极。

在离子能量合适的情况下,入射离子在与靶表面原子的碰撞过程中将靶原子溅射出来,这些被溅射出来的原子带有一定的动能,并且会沿着一定的方向射向衬底,从而实现薄膜的沉积。

4. 化学气相沉积
(Chemical vapor deposition)是利用气态的先驱反应物,通过原子、分子间化学反应的途径生成固态薄膜的技术。

5.溅射阈值
溅射阈值是指使靶材原子发生溅射的入射离子所必须具有的最小能量。

三、回答下列问题
1、描述气体分子从表面的反射-余弦定律及其意义?
碰撞于固体表面的分子,它们飞离表面的方向与原入射方向无关,并按与表面法线方向所成角度θ的余弦进行分布。

则一个分子在离开其表面时,处于立体角d ω(与表面法线成θ角)中的几率是:
式中1/π是归一化条件,即位于2π立体角中的几率为1而出现的余弦定律的重要意义在于:
(1) 它揭示了固体表面对气体分子作用的另一个方面,即将分子原有的方向性彻底“消除”,均按余弦定律散射
(2) 分子在固体表面要停留一定的时间,这是气体分子能够与固体进行能量交换和动量交换的先决条件,这一点有重要的实际意义
θπωcos ⋅=d dp
2. 气体分子的平均自由程概念及其与压强关系的表达式?
每个分子在连续两次碰撞之间的路程称为自由程,其统计平均值:
称为平均自由程,平均自由程与分子密度n 和分子直径σ的平方成反比关系 平均自由程与压强成反比,与温度成正比。

3.通常对蒸发源材料的要求?
(1) 熔点要高
(2) 饱和蒸气压低
(3) 化学性质稳定,在高温下不与蒸发材料发生化学反应
(4) 具有良好的耐热性,热源变化时,功率密度变化很小
(5) 原料丰富,经济耐用
4. 如何解决蒸发过程中的分馏问题?
(1) 使用较多的物质作为蒸发源,尽量减少组元成分的相对变化率
(2) 采用向蒸发容器中不断地,但每次仅加入少量被蒸发物质的方法
(3) 利用加热不同温度的双蒸发源或多蒸发源的方法,分别控制和调节每个组元的蒸发速率,此方法用得较为普遍
采用真空蒸发法制作预定组成的薄膜,经常采用瞬时蒸发法、双蒸发源法及合金升华法
5. 简述激光蒸发法的特点?
(1) 激光加热可以达到极高的温度,可蒸发任何高熔点的材料,且可获得很高的蒸发速率
(2) 由于采用非接触式加热,激光器可以安放在真空室外,既完全避免了蒸发源的污染,又简化了真空室,非常适宜在高真空下制备高纯薄膜
(3) 利用激光束加热能够对某些化合物或合金进行闪烁蒸发,有利于保证膜成分的化学计量比或防止分解;又由于材料气化时间短促,不足以使四周材料达到蒸发温度,所以激光蒸发不易出现分馏现象
6.简述蒸发镀膜相比溅射镀膜工艺的特点?
溅射镀膜与真空镀膜相比,有如下特点:
(1) 任何物质均可以溅射,尤其是高熔点、低蒸气压元素和化合物。

不论是金属、半导体、绝缘体、化合物和混合物等,只要是固体,不论是块状、粒状的物质都可以作为靶材
(2) 溅射膜与基板之间的附着性好
(3) 溅射镀膜密度高,针孔少,且膜层的纯度较高,因为在溅射镀膜过程中,不存在真空蒸镀时无法避免的坩埚污染现象
(4) 膜厚可控性和重复性好;可在较大面积上获得厚度均匀的薄膜
7. 为什么射频辉光放电的击穿电压和维持放电的工作电压均降低?
产生射频放电时,外加电压的变化周期小于电离和消电离所需时间(一般在10-6秒左右),等离子体浓度来不及变化。

由于电子的质量小,很容易跟随外电场从射频场中吸收能量并在场内作振荡运动。

因此增加了气体分子的碰撞几率,并使电离能力显著提高 射频辉光放电的击穿电压只有直流辉光放电的1/10
射频辉光放电可以在较低的压力下进行。

直流辉光放电常在1-10Pa 运行,射频辉光放电可以在 10-2~ 10-1Pa 运行
n
221πσλ=P kT 22πσ
λ=
8. 简述CVD 反应的基本类型?
a. 热分解反应
b. 还原或置换反应
c. 氧化或氮化反应
d. 歧化反应
9. 简述任何CVD 所用的反应体系,都必须满足的基本条件?
(1) 在沉积温度下,反应物必须有足够高的蒸气压,要保证能以适当的速度被引入反应室
(2) 反应产物除了所需要的沉积物为固态薄膜之外,其他产物必须是挥发性的
(3) 沉积薄膜本身必须具有足够低的蒸气压,以保证在整个沉积反应过程中都能保持在受热的基体上;基体材料在沉积温度下的蒸气压也必须足够低
10. 简述胶体制备的一般条件,及主要制备方法?
(1) 分散相在介质中的溶解度须极小
(2) 必须有稳定剂存在
制备方法:
(1) 还原法 主要用于制备各种金属溶胶
(2) 氧化法 用硝酸等氧化剂氧化硫化氢水溶液,可制得硫溶胶
(3) 水解法 多用来制备金属氢氧化物溶胶
(4) 复分解反应法 常用来制备盐类的溶胶
四、证明下列公式
饱和蒸气压与温度的关系可表示为
试证明之 证明:
d G = V d P -S d T
Vmc 与V mv 相比,可以忽略,对于理想气体: V mv = RT/P
()()R
H T d P d υυ∆-=/1ln dT S dP V dT S dP V m m mc mc υυ-=-m m mc m mc m V S V V S S dT dP υυυυυ∆∆=--=m S T H υυ∆=∆m V T H dT dP ∆∆=υυ()()R
H T d P d υυ∆-=/1ln
五、计算题
已知在1350 K 的温度下,Al-2%Cu 合金(Al 98%, Cu 2%)在P Al =2×10-4Pa, P Cu =10-3Pa , 计算它们的蒸发速率之比 (MAl = 27.0 MCu = 63.7)。

(10分)
解:
六、下图表示溅射薄膜组织的四种典型断面结构及衬底相对温度和溅射气压对薄膜组织的影响,试分析各种组织的形成条件和特点。

在温度很低、气体压力较高的条件下,入射粒子的能量很低。

这种情况下形成的薄膜具有形态1型的微观组织。

沉积组织呈现一种数十纳米的细纤维状的组织形态,纤维内部缺陷密度很高或者就是非晶态结构;纤维间的结构明显疏松,存在许多纳米尺度的孔洞。

此种膜的强度很低。

形态T 型的组织是介于形态1和形态2的过渡型组织。

此时沉积的温度仍然很低,沉积过程中临界核心的尺寸仍然很小。

形态1组织向形态T 组织转变的温度与溅射时的气压有关。

溅射气压越低,即入射粒子的能量越高,则发生转变的温度越向低温方向移动。

Ts / Tm =0.3~0.5温度区间的形态2型的组织是原子表面扩散进行得较为充分时形成的薄膜组织。

形成的组织为各个晶粒分别外延而形成的均匀的柱状晶组织,柱状晶的直径随沉积温度的增加而增加。

晶粒内部缺陷密度较低,晶粒边界的致密性较好,这使得薄膜具有较高的强度。

衬底温度的继续升高(Ts / Tm > 0.5)使得原子的体扩散发挥重要作用。

此时,在沉积进行的同时,薄膜内将发生再结晶的过程,晶粒开始长大,直至超过薄膜的厚度。

薄膜的组织变为经过充分再结晶的粗大的等轴晶组织,晶粒内部缺陷很低,如图中显示的形态3型的薄膜组织。

在形态2和形态3型组织的情况下,衬底的温度已经较高,因而溅射气压或入射粒 子的能量对薄膜组织的影响变得比较小。

Al Cu Cu Al Cu Al Cu Al M M P P W W G G ⋅⋅=05.1527
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