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东北大学物理期末复习资料

一、教材:选择填空题 1~5;计算题:13,14,18 二、附加题(一)、选择题1、一沿x 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,振动方程用余弦函数表示,如果该振子的初相为π34,则t =0时,质点的位置在:(A )过A x 21=处,向负方向运动; (B) 过A x 21=处,向正方向运动; (C) 过A x 21-=处,向负方向运动; (D) 过A x 21-=处,向正方向运动。

2、一物体作简谐振动,振动方程为:x =A cos(ωt +π/4 )在t=T/4(T 为周期)时刻,物体的加速度为:(A) 222ωA -. (B) 222ωA . (C) 232ωA -. (D) 232ωA .(二)、计算题1、一物体沿x 轴做简谐运动,振幅A = 0.12m ,周期T = 2s .当t = 0时, 物体的位移x 0= 0.06m ,且向x 轴正向运动.求: (1)此简谐运动的运动方程;(2)t = T /4时物体的位置、速度和加速度;2、一物体沿x 轴做简谐运动,振幅A = 10.0cm ,周期T = 2.0s .当t = 0时, 物体的位移x 0= -5cm ,且向x 轴负方向运动.求: (1)简谐运动方程;(2)t = 0.5s 时,物体的位移;(3)何时物体第一次运动到x = 5cm 处?(4)再经过多少时间物体第二次运动到x = 5cm 处?3、若简谐振动方程为m ]4/20cos[1.0ππ+=t x ,求:(1)振幅、频率、角频率、周期和初相; (2)t =2s 时的位移、速度和加速度.4、一简谐振动的振动曲线如图所示,求振动方程.5、一物体沿x 轴作简谐振动,振幅为0.06m ,周期为2.0s ,当t =0时位移为0.03m ,且向轴正方向运动,求:(1)t =0.5s 时,物体的位移、速度和加速度;(2)物体从m 03.0-x =处向x 轴负方向运动开始,到达平衡位置,至少需要多少时间?题图4一、教材:选择填空题 1~5;计算题:12,13,14, 21,30 二、附加题(一)、选择题1、一平面简谐波的波动方程为y = 0.1cos(3πt -πx+π) (SI). t = 0时的波形曲线如图所示,则: (A) O 点的振幅为-0.1m . (B) 波长为3m . (C) a 、b 两点间相位差为π/2 . (D) 波速为9m/s .2、某平面简谐波在t = 0.25s 时波形如图所示,则该波的波函数为:(A) y = 0.5cos[4π (t -x /8)-π/2] (cm) . (B) y = 0.5cos[4π (t + x /8) + π/2] (cm) . (C) y = 0.5cos[4π (t + x /8)-π/2] (cm) .(D) y = 0.5cos[4π (t -x /8) + π/2] (cm) .3、一平面简谐波在0=t 时刻的波形曲线如图所示 ,则O 点的振动初位相为:πππ23)(;)(;21)(;0)(D C B A4、一平面简谐波 ,其振幅为A ,频率为v ,波沿x 轴正方向传播 ,设t t =0时刻波形如图所示 ,则x=0处质点振动方程为:;])(2cos[)(;]2)(2cos[)(];2)(2cos[)(;]2)(2cos[)(0000ππππππππ+-=--=+-=++=t t v A y D t t v A y C t t v A y B t t v A y A5、关于产生驻波的条件,以下说法正确的是: (A) 任何两列波叠加都会产生驻波; (B) 任何两列相干波叠加都能产生驻波; (C) 两列振幅相同的相干波叠加能产生驻波;(D) 两列振幅相同,在同一直线上沿相反方向传播的相干波叠加才能产生驻波.)3(选择题)4(选择题(二) 计算题1、如图所示 ,一平面简谐波沿Ox 轴传播 ,波动方程为])(2cos[ϕλπ+-=xvt A y ,求:1)P 处质点的振动方程;2)该质点的速度表达式与加速度表达式 。

2、一列简谐波沿x 轴正向传播,在t 1 = 0s ,t 2 = 0.25s 时刻的波形如图所示. 求:(1)P 点的振动表达式;(2)波动方程;3、 一平面简谐波在媒质中以速度为u = 0.2m·s -1沿x 轴正向传播,已知波线上A 点(x A = 0.05m )的振动方程为0.03cos(4)2A y t ππ=-(m).求:(1)简谐波的波动方程;(2)x = -0.05m 处质点P 处的振动方程.4、一平面简谐波沿x 轴正向传播,波的振幅10A cm =,波的角频率7/rad s ωπ=,当1.0t s =时,10x cm =处的a 质点正通过其平衡位置向y 轴负方向运动,而20x cm =处的b 质点正通过5.0y cm =点向y 轴正方向运动.设该波波长10cm λ>,求该平面波的波方程.5、如图,一平面波在介质中以波速20/u m s =沿x 轴负方向传播,已知A 点的振动方程为)(4cos 1032SI t y π-⨯=.(1)以A 点为坐标原点写出波方程;(2)以距A 点5m 处的B 点为坐标原点,写出波方程.6、火车以u 30m /s =的速度行驶,汽笛的频率为Hz 6500=ν.在铁路近旁的公路上坐在汽车里的人在下列情况听到火车鸣笛的声音频率分别是多少? (1)汽车静止;(2)汽车以h km v /45=的速度与火车同向行驶.(设空气中声速为v 340m /s =)第11章 光学 作 业一、教材:选择填空题 1~6;计算题:12,14,21,22,25(问题(1)、(2)),26,32,二、附加题(一)、选择题u题图51、 一束波长为λ的单色光由空气入射到折射率为n 的透明薄膜上, 要使透射光得到加强, 则薄膜的最小厚度应为(A) λ/2; (B) λ/2n ; (C) λ/4; (D) λ/4n .2、波长λ = 500nm 的单色光垂直照射到宽度b = 0.25 mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d = 12 mm , 则凸透镜的焦距为(A) 2m. (B) 1m. (C) 0.5m. (D) 0.2m. (E) 0.1m.3、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,最强的透射光是最弱的透射光光强的16倍,则在入射光中,自然光的强度I 1和偏振光的强度I 2之比I 1:I 2为(A) 2:15. (B) 15:2. (C) 1:15. (D) 15:1.(二)、计算题1、在双缝干涉实验中,单色光源S 到两缝S 1、S 2的距离分别为l 1、l 2, 并且λλ,321=-l l 为入射光的波长,双缝之间的 距离为d ,双缝到屏幕的距离为D ,如图,求:(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离; (2) 相邻明条纹间的距离。

2、 两偏振片组装成起偏和检偏器,当两偏振片的偏振化方向夹角成30º时,观察一普通光源,夹角成60º时观察另一普通光源,两次观察所得的光强相等,求两光源光强之比.3、在杨氏双缝实验中,设两缝之间的距离为0.2mm .在距双缝1m 远的屏上观察干涉条纹,若入射光是波长为400nm 至760nm 的白光,问屏上离零级明纹20mm 处,哪些波长的光最大限度地加强?(1nm =10-9m)4、波长为λ的单色光垂直照射到折射率为n 2的劈形膜上,如图所示,图中n 1<n 2<n 3,观察反射光形成的干涉条纹.(1) 从劈形膜顶部O 开始向右数起,第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e 5是多少? (2) 相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少?5、用波长为λ1的单色光垂直照射牛顿环装置时,测得中央暗斑外第1和第4暗环半径之差为l 1,而用未知单色光垂直照射时,测得第1和第4暗环半径之差为l 2,求未知单色光的波长λ2.题图43O6、某种单色平行光垂直入射在单缝上,单缝宽b =0.15mm .缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜,在透镜的焦平面上,测得中央明条纹两侧第三级暗条纹之间的距离为8.0mm ,求入射光的波长.7、一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光,λ1=440 nm ,λ2=660 nm(1nm=10-9m).实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角ϕ=60°的方向上.求此光栅的光栅常数d .第12章 气体动理论 作 业一、教材:选择填空题 1,2,4 计算题:14,16,20,21 二、附加题(一)、选择题1、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,N 0为阿伏伽德罗常数,则该气体的分子数密度n 为(A) pN 0/(RT ). (B) pN 0/(RTV ). (C) pmN 0/(RT ). (D) mN 0/(RTV ).2、若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻耳兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为:(A) pV/m . (B) pV / (kT ) . (C) pV /(RT ) . (D) pV /(mT ) . 3、两瓶质量密度相等的氮气和氧气(氮气和氧气视为理想气体),若它们的方均根速率也相等,则有:(A) 它们的压强p 和温度T 都相等. (B) 它们的压强p 和温度T 都都不等. (C) 压强p 相等,氧气的温度比氮气的高. (D) 温度T 相等, 氧气的压强比氮气的高.(二)、计算题1、 将 1 mol 温度为 T 的水蒸气分解为同温度的氢气和氧气,求氢气和氧气的内能之和比水蒸气的内能增加了多少?(所有气体分子均视为刚性分子)2、一瓶氢气和一瓶氧气温度相同.若氢气分子的平均平动动能为6.21×10-21J ,求:(1) 氧气分子的平均平动动能和方均根速率; (2) 氧气的温度3、设一理想气体系统由 N 个同种气体分子组成,其速率分布函数为:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>≤<-≤<=)(0)2(2)0()(0000002v v v v v vv v v v v v a a a f式中0v 为已知速率值,a 为待求常数求:(1)用已知值表示常数 a ;(2)分子的最概然速率;(3)N 个分子的平均速率; (4)速率在0到20v 之间的分子数;(5)速率在20v到0v 之间分子的平均速率。

4、在相同温度下,2摩尔氢气和1摩尔氦气分别放在两个容积相同的容器中。

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