大学物理下册（光学&原子力学&机械波）复习试题

光学和原子物理学

第1大题： 选择题(75分)

（Ａ）完全偏振光且折射角是30° （Ｂ）部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为质时，折射角是30°

3的介

1.1 (3分)自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为 ( )

（Ｃ）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角 （Ｄ）部分偏振光且折射角是30° 1.2 (3分)哪些事实说明微观粒子运动的状态只能用波函数描述?( )(1) 物质的波粒二象性(2) 测不准关系(3) 微观粒子体积较小(4) 微观粒子一般运动速度较大 (A) (3)(4) (B) (2)(3) (C) (1)(2) (D) (1)(4)

S为单缝，C为放在L的焦面处的屏幕．1.3 (3分)在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，当L为透镜，

把单缝S垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样 ( )

（Ａ）向上平移 （Ｂ）向下平移 （Ｃ）不动 （Ｄ）条纹间距变大

1.4 (3分)若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）由空气搬入折射率为

1.33的水中，则干涉条纹 ( ) (A) 中心暗斑变成亮斑 (B) 变疏 (C) 变密 (D) 间距不变 1.5 (3分)用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．如图，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹 ( )

单色光

空气

（Ａ）向右平移 （Ｂ）向中心收缩 （Ｃ）向外扩张 （Ｄ）静止不动 （Ｅ）向左平移 1.6 (3分)狭义相对性原理指的是（ ）

（A）一切惯性系中物理规律都是相同的 （B）一切参照系中物理规律都是等价的 （C）物理规律是相对的 （D）物理规律是绝对的（E）以上均是

1.7 (3分)光速不变原理指的是（ ）

（A）在任何媒质中光速都相同 （B）任何物体的速度不能超过光速

（C）任何参照系中光速不变 （D）一切惯性系中，真空中光速为一相同定值 1.8 (3分)伽利略相对性原理说的是（ ）

（A）一切参照系中力学规律等价 （B）一切惯性系都是等价的 （C）一切非惯性系力学规律不等价 （D）任何参照系中物理规律等价

1.9 (3分)频率为?的单色光在媒质中的波速为v，光在此媒质中传播距离l后，位相改变量为( ) (A) 2πl?v?lvl? (B) 2π (C) 2π (D) vl?2πv- 1 -

1.10 (3分)普朗克常数可以用下列单位中的哪一个表示？（ ） （A）W?s （B）J?Hz （C）J?s （D）erg?s?1 1.11 (3分)（1）两种效应都属于光子和电子的弹性碰撞过程。

（2）光电效应是由于金属电子吸收光子而形成光电子，康普顿效应是由于光子和自由电子弹性碰撞而形成散射光子和反冲电子

（3）两种效应都遵循动量守恒和能量守恒定律

（4）康普顿效应同时遵从动量守恒和能量守恒定律，而光电效应只遵从能量守恒定律

光电效应和康普顿效应都包含电子与光子的相互作用，仅就光子和电子相互作用而言，以上说法正确的是（ ）

(A) (1)(2) (B) (3)(4) (C) (1)(3) (D) (2)(4) 1.12 (3分)康普顿效应指的是 ( )

(A) 电子可以穿过原子核 (B) x射线可以穿过原子核

(C) x-射线具有粒子特性 (D) 氢离子是一个质子 (E) 质子具有自旋

1.13 (3分)两条狭缝相距2mm，离屏300cm，用600nm的光照射时，干涉条纹的相邻明纹间距为（以毫米为单位）（ ） （A）4.5 （B）0.9 （C）3.12 （D）4.15 （E）5.18

1.14 (3分)波长为?的单色光在折射率为n的媒质中，由a点传到b点位相改变了?，则由a到b的光程和几何路程分别为 ( ) (1)

??n? (2) (3) (4) ? (5) n? 2n22 (A) (5)(1) (B) (4)(2) (C) (2)(3) (D) (3)(2) (E) (3)(1) 1.15 (3分)测不准关系指的是 ( ) (A) 任何物理量都测不准

(B) 任何物理量之间都不能同时测准

(C) 某些物理量不能同时测准，这取于这些物理量之间的关系 (D) 只有动量与位置、时间与能量之间不能同时测准

1.16 (3分)我们不能用经典力学中的位置方式来描述微观粒子,是因为（ ） (1) 微观粒子的波粒二象性 (2) 微观粒子位置不确定

(3) 微观粒子动量不确定 (4) 微观粒子动量和位置不能同时确定 (A) (1)(3) (B) (2)(3) (C) (1)(4) (D) (2)(4) 1.17 (3分)光电效应中光电子的初动能与入射光的关系是( ) （A）与入射光的频率成正比 （B） 与入射光的强度成正比 （C）与入射光的频率成线性关系 （D） 与入射光的强度成线性关系 1.18 (3分)普郎克常数的单位是( ) (A)

W?s (B)W/s (C)J?s (D)J/s (E) 无量纲的常数

1.19 (3分)普朗克提出光量子假说之后，第一个肯定了光的粒子性并成功地解释了的另一著名实验是?( )

（A） 玻尔解释氢原子分离光谱 （B）爱因斯坦解释光电效应 （C） 卢瑟福解释原子行星式模型 （D）伦琴解释其X射线的产生

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1.20 (3分)戴维逊－革末实验中，电子射向镍晶体表面。这个实验( )

(A) 确定了电子荷质比 (B) 进一步发现了光电效应的机制 (C) 获得了电子衍射图样，证明了电子波动性 (D) 确定了镍晶体的几何对称性 (E) 确定了普朗克常数

1.21 (3分)在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 ( )

(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 1.22 (3分)按照玻尔理论，电子绕核作圆周运动时，电子的动量矩L的可能值为 （ ）

（Ａ）任意值 （Ｂ）nh， n＝１，２，３，··· （Ｃ）2πnh， n＝１，２，３，··· （Ｄ）nh/2π， n＝１，２，３，···

1.23 (3分)在杨氏双缝实验装置中，若在其中一缝后面放一薄红玻璃片，另一缝后面放一薄绿玻璃片，以白光照射时，屏上能否看到干涉条纹？( ) (A) 能够 (B) 不能够

1.24 (3分)以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上的自然光，反射光是 ( ) （Ａ）在入射面内振动的完全偏振光 （Ｂ）平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 （Ｃ）垂直于入射面振动的完全偏振光 （Ｄ）垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光

1.25 (3分)自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则知 ( ) （Ａ）折射光为线偏振光，折射角为30° （Ｂ）折射光为部分偏振光，折射角为30° （Ｃ）折射光为线偏振光，折射角不能确定 （Ｄ）折射光为部分偏振光，折射角不能确定

第2大题： 填空题(45分)

2.1 (3分)P1，P2与P3三个偏振片堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为 __________________。

2.2 (3分)一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强I为 ________________________。

2.3 (3分)真空中波长为?的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为L．A、B两点光振动位相差记为??，则L=_________，??=__________。

2.4 (3分)在双缝干涉实验中，两缝间距离为2mm，双缝与屏幕相距300cm，波长?＝600.0 nm的平行单色光垂直照射到双缝上．幕上相邻明纹之间的距离为 _________________。

2.5 (3分)一束波长为?的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 ________________。

2.6 (3分)一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 ______________。(填红光或紫光)

2.7 (3分)在真空中一束波长为?的平行单色光垂直入射到一单缝ＡＢ上，装置如图，在屏幕Ｄ上形成衍射图样，如果Ｐ是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则 BC的长度为___________________。

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2.8 (3分)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?，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距 离是 _________________。 2.9 (3分)在双缝干涉实验中，两缝间距为d，双缝与屏幕的距离为D（D??d），单色光波长为?，屏幕上相邻明条纹之间的距离为__________________。

2.10 (3分)在单缝夫琅和费衍射实验中波长为?的单色光垂直入射到单缝上．对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分成 3个半波带，则缝宽度ａ等于____________。

2.11 (3分)在X射线散射实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则入射光光子能量?0与散射光光子能量?之比?0/?为 __________。

2.12 (3分)用频率为v的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为EK；若改用频率为2v的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为___________________。

2.13 (3分)如果电子被限制在边界x与x??x之间，?x?0.05nm，则电子动量x方向分量的不确定量近

?34似地为 kg?ms。（不确定关系式?x??Px?h，普朗克常h?6.63?10J·s） 2.14 (3分)狭义相对论认为，时间和空间的测量值都是 ，它们与观察者的 密切相关。 2.15 (3分)狭义相对论的两个基本原理是：

(1)_____________________________； (2)___________________________

热学

第1大题： 选择题(42分)

1.1 (3分)完全相同的两个气缸内盛有同类气体，设其初始状态相同，今使它们分别作绝热压缩至相同的体积，其中气缸１内的压缩过程是非准静态过程，而气缸２内的压缩过程则是准静态过程．比较这两种情况的温度变化：( )

（Ａ）气缸１和２内气体的温度变化相同 （Ｂ）气缸１内的气体较气缸２内的气体的温度变化大

（Ｃ）气缸１内的气体较气缸２内的气体的温度变化小（Ｄ）气缸１和２内的气体的温度无变化 1.2 (3分)某理想气体状态变化时，内能随压强的变化关系如图中的直线ab所示，则a和b的变化过程一定是 （ ）

E (A) 等压变化 (B) 等体过程 (C) 等温过程 (D) 绝热过程 O b 1.3 (3分)分子总数相同的三种理想气体He,O2和CH4，若三种气体从同一初始出发，各自独立地进行等压

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膨胀，且吸收的热量相等，则终态的体积最大的气体是（ ）

(A) He (B) O2

(C) CH4 (D) 三种气体终态的体积相同

1.4 (3分)一定量的理想气体，从p?V图上初态a经历（１）或（２）过程到达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上（图中虚线是绝热线），问两过程中气体吸热还是放热？( ) （Ａ）（１）过程吸热，（２）过程放热 （Ｂ）（１）过程放热，（２）过程吸热 （Ｃ）两种过程都吸热 （Ｄ）两种过程都放热．

1.6 (3分)不同种类的两瓶理想气体，它们的体积不同，但温度和压强都相同，则单位体积内的气体分子数

n，单位体积内的气体分子的总平动动能(EK/V)，单位体积内的气体质量p，分别有如下关系：( ) （Ａ）n不同，(EK/V)不同，p不同 （Ｂ）n不同，(EK/V)不同，p相同 （Ｃ）n相同，(EK/V)相同，p不同 （Ｄ）n相同，(EK/V)相同，p相同

1.7 (3分)一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了．则根据热力学定律可以断定：( ) （１）该理想气体系统在此过程中吸了热 （２）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功 （３）该理想气体系统的内能增加了 （４）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功 以上正确的断言是： （Ａ）（１）、（３） （Ｂ）（２）、（３） （Ｃ）（３） （Ｄ）（３）、（４） （Ｅ）（４） 1.8 (3分)设M为气体的质量，m为气体分子质量，N为气体分子总数目，n为气体分子数密度，N0为阿伏伽德罗常数，则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？ ( ) （Ａ）

3Mmol33m3mpV （Ｂ）N0pV 1.9 (3pV （Ｃ）npV （Ｄ）

22M2M2Mmol分)理想气体经历如图所示的abc平衡过程，则该系统内能的增量?E，从外界吸收的热量Q和对外作功A的正负情况如下 ( )

1.10 (3分)关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法：( )

（１）可逆过程一定是平衡过程 （２）平衡过程一定是可逆过程 （３）不可逆过程一定找不到另一过程使系统和外界同时复原．

（４）非平衡过程一定是不可逆过程 以上说法，正确的是： （Ａ）（１）、（２）、（３） （Ｂ）（２）、（３）、（４） （Ｃ）（１）、（３）、（４） （Ｄ）（１）、（２）、（３）、（４） 1.11 (3分)

两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：( )

（Ａ）两种气体分子的平均平动动能相等 （Ｂ）两种气体分子的平均动能相等

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（Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ）

（Ｃ）两种气体分子的平均速率相等 （Ｄ）两种气体的内能相等 1.12 (3分)在下列说法中，哪些是正确的？ ( ) （１）可逆过程一定是平衡过程 （２）平衡过程一定是可逆的 （３）不可逆过程一定是非平衡过程 （４）非平衡过程一定是不可逆的 （Ａ）（１）、（４） （Ｂ）（２）、（３） （Ｃ）（１）、（２）、（３）、（４） （Ｄ）（１）、（３） 1.13 (3分)一物质系统从外界吸收一定的热量，则 ( ) （Ａ）系统的温度一定升高 （Ｂ）系统的温度一定降低 （Ｃ）系统的温度一定保持不变 （Ｄ）系统的温度可能升高，也可能降低或保持不变

1.14 (3分)关于温度的意义，有下列几种说法： （１）气体的温度是分子平均平动动能的量度

（２）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义 （３）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同 （４）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度

上述说法中正确的是 ( ) (A)（1）、（2）、（4） (B)（1）、（2）、（3） (C)（2）、（3）、（4） 第2大题： 填空题(39分)

2.1 (3分)对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比A/Q等于 ______________。

2.2 (3分)在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气（视为刚性双原子分子气体）和氦气的内能之比为 ，各为单位质量的氢气和氦气的内能之比为 。

2.3 (3分)在一密闭容器中，储有三种理想气体Ａ、Ｂ、Ｃ，处于平衡状态．Ａ种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，Ｂ种气体的分子数密度为2n1，Ｃ种气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强p为 _________________。

2.4 (3分)水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几？（不计振动自由度）______________。 2.5 (3分)有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有 0.1kg某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气质量为___________________。 2.6 (3分)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_______________。

2.8 (3分)在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比V1/V2?1/2，则其内能之比EA/EB为:_____________。

2.9 (3分)一氧气瓶的容积为V，充足氧气的压强为P1，用了一段时间后压强降为P2，则瓶中剩余的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为 。

2.10 (3分)一定质量的理想气体的内能E随体积V的变化关系为一直线（其延长线过E～V图的原点），则此直线表示的是____________过程。 2.11 (3分)

刚性双原子分子理想气体，当温度为时，其内能为 （设为摩尔气体常量，为玻耳兹曼常量）___________________。

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2.13 (3分)由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空，如果把隔板撤走，气体将进行自由膨胀，达到平衡后气体的温度 （升高，降低或不变）

机械振动与机械波

第1大题： 选择题(33分)

1.1 (3分)沿x轴正方向传播的一简谐波，t?T/4时的波形曲线如图所示．若振动以余弦函数表示，且此题各点振动的初相取?π到π之间的值，则 （ ）

（Ａ）０点的初位相为?0?0 （Ｂ）１点的初位相为?1?π/2 （Ｃ）２点的初位相为?2?π （Ｄ）３点的初位相为?3?π/2

1.2 (3分)如图所示，两相干波源S1,S2相距30m，它们的振幅相等，频率均为100Hz，位相差为π.如果S1,S2各自向两侧发出平面余弦波，波速均为400m?s?1，那么S1,S2连线 上因干涉而静止的点有多少个（ ） （A）8 （B）14 （C）15 （D)29 S1

S2

1.3 (3分)图为一平面简谐波在t时刻的波形曲线，若此时A点处介质质元的振动动能在增大，则( ) (A) A 点处质元的弹性势能在减少 (B) B点处质元的振动动能在增大 (C) 波沿x轴正方向传播 (D) C点处质元的弹性势能在增大

y B A C x 0

1.4 (3分)下列说法正确的是( )

(A) 波速表达式u??v，则波源频率越高，波速越大 (B) 横波是沿水平方向振动的波，纵波是沿竖直方向振动的波

(C) 机械波只能在弹性介质（媒介）中传播，而电磁波可以在真空中传播

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(D) 波源振动的频率就是波的频率，波源振动的速度就是波的传播速度

1.5 (3分)两个振动方向，振幅A，频率均相同的简谐振动，每当它们经过振幅一半处时相遇，且运动方向相反，则（ ）

(A) 相位差????,合振幅A??0 (B) 相位差???0，合振幅A??2A (C) 相位差????2?，合振幅A??A (D) 相位差??＝，合振幅A??2A

23?21.6 (3分)质点作简谐振动，其速度最大值为vm＝3?10大值开始计时，则（ ）

ms，振幅A?2?10?2m，若从速度为正的最

4，初相位??0 34?π（2）周期T?，初相位???

32（1）周期T?（3）最大加速度am＝4.5?10（4）周期T?4π,初相位???2(A) (1)(4) (B) (2)(3) (C) (1)(2) (D) (3)(4) ms2，圆频率??3 2π 21.7 (3分)一质点作简谐振动，其振动方程为x?Acos(?t??)．在求质点的振动动能时，得出下面５个表达式： （１）m?Asin(?t??) （２）m?Acos(?t??) （３）

12222122222π1212mA2sin2(?t??) kA2sin(?t??)． （４）kAcos(?t??) （５）

2T22 其中m是质点的质量，k是弹簧的倔强系数，T是振动的周期．下面结论中正确的是 ( )

（Ａ）（１），（４） （Ｂ）（２），（４） （Ｃ）（１），（５） (Ｄ）（３），（５） （Ｅ）（２），（５）

1.8 (3分)将两个振动方向、振幅、周期均相同的简谐振动合成后，若合振幅和分振动的振幅相同，则这两个分振动的相位差为（ ）

πππ2π； (B) ； (C) ； (D) 63231.9 (3分)若一平面简谐波的波动方程为 y?Acos?Bt?Cx?，式中A、B、C为正值恒量，则 ( ) （Ａ）波速为C （Ｂ） 周期为1/B （Ｃ）波长为2π/C （Ｄ）圆频率为2π/B

(A)

1.10 (3分)在下面几种说法中，正确的说法是： （Ａ）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的 （Ｂ）波源振动的速度与波速相同 （Ｃ）在波传播方向上的任一质点振动位相总是比波源的位相滞后 （Ｄ）在波传播方向上的任一质点的振动位相总是比波源的位相超前

1.11 (3分)某发声装置对着一堵孤墙发射23Hz的信号。如果墙是长为15m的正方形砖墙，声速为

?1340m?s，那么人在墙的后面，能够听到信号声的主要原因是由于声波的什么现象？（ ） (A) 透射 (B) 干涉 (C) 衍射 (D) 散射

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第2大题： 填空题(42分)

2.1 (3分)两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20cm，与第一个简谐振动的位相差为

???1?π/6。若第一个简谐振动的振幅为103cm =17.3cm，则第二个简谐振动的振幅为 ，第一、二两个简谐振动的位相差?1??2为 。

2.2 (3分)一系统作简谐振动，周期为T，以余弦函数表达振动时，初位相为零。在0?t?T/2范围内，系统在t= 时刻动能和势能相等。

2.3 (3分)一平面简谐波，其振幅为A，频率为?．波沿x轴正方向传播．设t?t0时刻波形如图所示．则x?0处质点振动方程为______________________。

2.4 (3分)有两列沿相反方向传播的相干波，其波动方程分别为 y1?Acos2?vt?x/? 2.5 (3分)一质点作简谐振动，已知振动频率为f，则振动动能的变化频率是 ________________。

和 ，在叠加后形成的驻波中，各处的振幅是 __________________. ?? 2.6 (3分)S1和S2是波长均为?的两个相干波的波源，相距3?/4，S1的位相比S2超前π/2．若两波单独传播时，在过S1和S2的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是I0，则在S1、S2连线上S1外侧和S2外侧各点，合成波的强度分别是_________，_________。

2.8 (3分)当机械波在媒质中传播时，一媒质质元的最大变形量发生在______________________。 2.9 (3分)图示一简谐波在t?0时刻的波形图，波速u?200m/s，则Ｐ处质点的振动速度表达式为 ______________________。

u 0.1 200 100 2.11 (3分)物体的振动方程为x?1?10cos(8πt?)(SI)，则该振动的频率?? ，振动速度的最

3大值vm__________，振动速度的初相位??_________。

2π2.13 (3分)已知简谐振动曲线如图所示，则振动方程x? 。 2.14 (3分)

已知简谐振动曲线如图所示，则简谐振动方程

0

2 4

6 0 1 -5

- 9 -

（试题答案见附录）

4

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