北航物理实验绪论考试真题(4套题含答案)

测量、误差与数据处理测试题一、改正下列错误，写出正确结果。

（本题20分，每小题4分）（1）0.01082的有效数字为5位；（2）1.80⨯104 g=0.18⨯105 g；（3）用最小分度值为1'的测角仪，测得某角度刚好为60︒整，则测量结果表示为：60︒±1'；（4）P=3169±200 kg；（5）h=27.3⨯104±2000 km。

二、试用有效数字运算法则计算出下列结果，式中有效数字下面加横线表示为估读值。

（本题10分，每小题2分）（1）=2.7()532（2）=328.（3）=8345.⨯9.23（4）=4782.+2.346（5）=142L53.22.3⨯⨯⨯10=-2三、指出测量下列各物理量时，所选用的仪器与其最小分度值是多少？（本题10分，每小题2分）（1）63.74 cm;（2）0.302 cm;（3）0.0100 cm ;（4）12.6 s ;（5）0.2030 s; 四、用仪器误差限为±0.004 mm的螺旋测微器测量小钢球的直径，在不同方向测得以下数据，请进行数据处理并写出测量结果。

（本题20分）五、求出下列函数的标准不确定度表达式，已知x ,y ,z 的不确定度分别为∆x ,∆y ,∆z ，k 、m 、n 为常数。

（每小题5分，共20分） （1）W =x -y ； （2）W =yx ； （3）W =nmk zy x ⋅ （4）w =sin x六、经测量，金属环的内径D 1=2.880±0.004 cm ，外径D 2=3.600±0.004 cm ，厚度为2.575±0.004 cm ，求金属环体积V 的不确定度及相对不确定度。

（本题20分）物理实验考试试卷说明：先按下列格式填写好卷头，字迹务必清楚、工整，不准在此页留任何标记。

系名：实验分组号：姓名：试卷代号：11001成绩：操作（）卷面（）合计（）测评教师签字（）一. 在“电位差计”实验中，用滑线电位差计测1#电池的电动势。

习 题1、下列各量是几位有效数字？（1）地球平均半径km R 22.6371= 6位（2）s T 0010.2= 5位（3）真空中的光速s m c /299792458= 9位（4）cm l 00058.0= 2位（5）地球到太阳的平均距离km s 810496.1⨯= 4位（6）J 23109.2⨯ 2位2、按有效数字运算法则计算下列各式（1）06546.06.547.255++ 261.1（2）218.311.855.90-- 51.2（3）0.145.12.91÷⨯ 1.3×102（4）100)23.10025.100(÷- 2×10-3（5）0.2001.22⨯⨯π 25.2（6）)001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50+--⨯ 1.003、按照误差理论和有效数字运算法则改正错误（1）mm h 5.026.25±= mm h 5.03.25±=→（2）015330'±'= θ 2.06.30±=→θ（3）nm 46.06.579±=λ nm 5.06.579±=→λ（4）2911/)1032.41067.1(m N Y ⨯±⨯=211/10)04.067.1(m N Y ⨯±=→（5）m cm 5500= m cm 00.5500=→（6）25.25.12= 2.25.12=→（7）mA A I 10010000.0== mA A I 000.10010000.0==→（8）06330.0是三位有效数字 位有效数字4→4、用一级千分尺测量一小球的直径，测得数据如下：000.10:)(mm d i ，998.9，003.10，002.10，997.9，001.10，998.9，999.9，004.10，997.9。

计算直径的算术平均值、标准误差、相对误差以及正确表达测量结果。

奥鹏15春北航《大学物理（下）》在线作业1一、单选题（共25 道试题，共100 分。

）1. 把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到υ=0.6c(c为真空中的光速)需作的功等于（）A. 0.18m0c*cB. 0.25m0c*cC. 0.36m0c*cD. 1.25m0c*c正确答案：B2. 对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是[ ]A. 导体内部的电场强度为零B. 导体是个等势体C. 导体两端有恒定的电压存在D. 通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都不相等正确答案：C3. 无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流. 设圆柱体内(r < R)的磁感强度为B1，圆柱体外(r >R)的磁感强度为B2，则有：A. B1、B2均与r成正比.B. B1、B2均与r成反比C. B1与r成正比, B2与r成反比D. B1与r成反比, B2与r成正比正确答案：C4. 关于电流，下列说法中正确的是[ ]A. 通过导线截面的电量越多，电流越大B. 电子运动的速率越大，电流越大C. 单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大D. 因为电流有方向，所以电流是矢量正确答案：C5. 下列关于电阻率的叙述，错误的是[ ]A. 当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零B. 常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C. 材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D. 材料的电阻率随温度变化而变化正确答案：C6. 两块平行平板，间距为d，平板面积均为S，分别均匀带电+q和-q，若两板的线度远大于d，则它们之间相互作用力的大小为[ ]A. q*q/4πεd*dB. q*q/εSC. q*q/2εSD. ∞正确答案：C7. 关于稳恒磁场的磁场强度H的下列几种说法哪个是正确的？[ ]A. H仅与传导电流有关B. 若闭合曲线内没有包围传导电流，则该曲线上各点的H必为零C. 若闭合曲线上各点的H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零D. 以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量相等正确答案：C8. 如果（1）锗用锑（5价元素），（2）硅用铝（3价元素）掺杂，则分别获得的半导体属于下述类型：A. （1）、（2）均为n 型半导体B. （1）为n 型半导体，（2）为p型半导体。

2022-2023学年第1学期《基础物理学（2）》期末考试卷注意事项：1．试题共4页，满分100分。

2．请在A4纸或提前打印的答题纸上作答，不必抄题，顺序作答，不作答的题也需写上题号。

3. 答题完毕，将答卷拍照后按顺序整理成一个PDF文件提交，照片文字要清晰。

文件命名为“班级-学号-姓名-任课老师”。

一. 选择题（将正确答案的字母填写在答题纸的相应位置，每小题3分，共30分）1.有容积不同的A、B两个容器，A中装有单原子分子理想气体，B中装有双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能(E / V)A和(E / V)B的关系：(A) 为(E / V)A＜(E / V)B．(B) 为(E / V)A＞(E / V)B．(C) 为(E / V)A＝(E / V)B．(D) 不能确定．［］2. 若氧分子[O2]气体离解为氧原子[O]气后，其热力学温度提高一倍，则氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的：(A) 4倍．(B) 2倍．(C)2倍．(D) 1 /2倍．［］3. 一定量的理想气体，当温度不变而压强增大一倍时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z和λ都增大一倍．(B) Z和λ都减为原来的一半．(C) Z增大一倍而λ减为原来的一半．(D) Z减为原来的一半而λ增大一倍．［］4.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功．”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律．(B) 不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律．(C) 不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律．(D) 不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律．［］15. 一物体作简谐振动，振动方程为1cos 2x A t ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π．则该物体在t = 0时刻的动能与t = T /8（T 为振动周期）时刻的动能之比为：(A) 1:4． (B) 1:2． (C) 1:1．(D) 2:1． (E) 4:1．［ ］6. 正在报警的警钟，每隔0.5 秒钟响一声，有一人在以72 km/h 的速度向警钟所在地驶去的车里，这个人在1分钟内听到的响声为：（设声音在空气中的传播速度是340 m/s ）(A) 113 次． (B) 120 次．(C) 127 次． (D) 128 次．［ ］7. 如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为：(A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ．(C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) −π．［］8. 一束单色线偏振光，其振动方向与1/4波片的光轴夹角α = π/4．此偏振光经过1/4波片后：(A) 仍为线偏振光． (B) 振动面旋转了π/2．(C) 振动面旋转了π/4． (D) 变为圆偏振光．［ ］9. 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，那么入射光的波长是：（1 eV =1.60×10−19 J ，1 Å=10−10m ，普朗克常量h =6.63×10−34J ·s, 真空中光速c =3×108 m ·s −1）(A) 5350 Å． (B) 5000 Å．(C) 4350 Å． (D) 3550 Å．［ ］10. 根据玻尔理论，氢原子中的电子在n =4的轨道上运动的动能与在基态的轨道上运动的动能之比为：(A) 1/4． (B) 1/8．(C) 1/16． (D) 1/32．［ ］n 1 λ二. 填空题（将正确答案填写在答题纸的相应位置，每小题3分，共30分）1. 用总分子数N 、气体分子速率v 和速率分布函数 f (v ) 表示下列各量：(1) 速率大于v 0的分子数＝____________________；(2) 速率大于v 0的那些分子的平均速率＝_________________；(3) 多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v 0的概率＝_____________．2. 有一卡诺热机，用290 g 空气作为工作物质，工作在27℃的高温热源与−73℃的低温热源之间，此热机的效率η＝______________．若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所作的功为_________________．(空气的摩尔质量为29×10−3 kg/mol ，普适气体常量R ＝8.3111K mol J −−⋅⋅)3. 一定量的双原子分子理想气体，分别经历等压过程和等体过程，温度由T 1升到T 2，则前者的熵增加量为后者的熵增加量的______________倍．4. 一个单摆的摆长为l = 0.95 m ，摆球质量为m = 0.40 kg （摆球的半径较摆长小得多）．开始时把摆球拉到摆角为θ0 = 0.0524 rad 的位置，并给摆球以v 0 = 0.20 m/s 的速度使之向平衡位置运动（如图），同时开始计时．以平衡位置为坐标原点，偏离平衡位置右侧为正方向，则单摆的振动方程为______________________．（重力加速度g =9.8 m ⋅s −2）5. 如图所示为一平面简谐波在t = 2 s 时刻的波形图，该简谐波的表达式是__________________________________；P 处质点的振动方程是______________________________________．（该波的振幅A 、波速u 与波长λ 为已知量）6. 用波长λ=632.8 nm(1nm=10−9m)的平行光垂直照射单缝，缝宽b =0.15 mm ，缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上，测得同侧第一级与第三级暗条纹之间的距离为1.69mm ，则此透镜的焦距为________________．7. 用波长为589.3 nm (1 nm = 10−9 m)的钠黄光垂直入射到每毫米有500 条缝的光栅上，观察到第一级主极大的衍射角为________________，若此光栅的缝宽b =1.0 µm ，则最多能观察到钠黄光的谱线数目为________________条．8. 两个偏振片叠放在一起，强度为0I 的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为08I /，则这两个偏振片的偏振化方向间的夹角(取锐角)是____________，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角（取锐角）相等．则通过三个偏振片后的透射光强度为____________．9. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：()3sin x x aψπ=, ( 0≤x ≤a ) 那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为____________．10. 按照量子力学计算：（1）氢原子中处于主量子数n = 3能级的电子，轨道角动量可能取的值分别为_____________________ ．（2） 若氢原子中电子的轨道角动量为12，则其在外磁场方向的投影可能取的值分别为_____________________ ．三. 计算题（每小题10分，共40分）1. 2 mol 单原子分子的理想气体，开始时处于压强p 1 =10 atm 、温度T 1 =400 K 的平衡态．后经过一个绝热过程，压强变为p 2 =2 atm 试求：(1) 气体内能的增量；(2) 在该过程中气体所作的功；(3) 终态时，气体的分子数密度．( 1 atm= 1.013×105 Pa ， 玻尔兹曼常量k=1.38×10−23 J ·K −1,普适气体常量R =8.31 J ·mol −1·K −1 )2. 某质点作简谐振动，周期为2 s ，振幅为0.06 m ，t = 0 时刻，质点恰好处在负向最大位移处，求：(1) 该质点的振动方程；(2) 此振动以波速u = 2 m/s 沿x 轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波函数，（以该质点的平衡位置为坐标原点）；(3) 该波的波长．3. 在双缝干涉实验中，单色光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为l 1和l 2，并且l 1－l 2＝3λ，λ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 (D >>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．4. 对于动能是1 KeV 的电子，其位置限制在10−10 m 范围内，求：(1) 不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长；(2) 估算其动量不确定量的百分比 Δp /p ．(不确定关系式p x h ΔΔ≥，普朗克常量h =6.63×10−34 J ·s, 电子静止质量m e =9.11×10−31 kg ， 1 eV =1.60×10−19 J)屏。

2021年北京市北航实验学校中学部中考物理一模试卷1.如图所示的光现象中，由光的反射形成的是()A. 民间艺术“皮影戏”B. 景物在水中的倒影C. 筷子在水中“弯折”D. 白光通过三棱镜色散2.如图所示的各个实例，为了增大压强的是()A. 压路机的碾子很重B. 书包带做得较宽C. 滑雪板的面积较大D. 图钉帽的面积较大3.关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是()A. 家庭生活中，可以在未断开开关的情况下更换灯泡B. 家庭电路中，必须安装空气开关或保险丝等保险装置C. 教室中的一个开关可以控制一排日光灯，说明这些日光灯是串联的D. 家庭电路中的空气开关跳闸，一定是电路中某处发生了短路4.下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是()A. 放在炉子上加热的水，温度升高B. 太阳能热水器中的水被晒热C. 天冷时双手相互摩擦手会变热D. 放入电冰箱中的食物温度降低5.如图所示，在扬声器的纸盆上撒些纸屑，当扬声器播放音乐时，原来静止在纸盆上的纸屑会跳动起来，而且声音越大，纸屑跳动得越剧烈。

根据纸屑跳动的幅度可以说明()A. 声速与频率的关系B. 发声的物体在振动C. 声音的响度与振幅的关系D. 乐音与噪声的区别6.关于摩擦，下列说法正确的是()A. 自行车的轴承内部装有滚珠，是为了减小摩擦B. 相对静止的两个物体间不会产生摩擦力C. 汽车轮胎上安装防滑链，是为了减小车轮与地面间的摩擦力D. 滑动摩擦力大小与发生摩擦的两物体间的相对速度有关7.如图所示为我们熟悉的实验情景，其中研究流体压强与流速关系的实验图是()A. B.C. D.8.如图展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果，下列说法正确的是()A. 司南能够指南北是由于受到了地磁场的作用B. 孔明灯在竖直匀速上升过程中所受的浮力大于其所受的重力C. 杆秤是利用二力平衡条件进行测量的D. 人抬起独轮车车把的过程中，独轮车属于费力杠杆9.如图所示是某同学在家中做的一个小实验，先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋会下沉到杯底，然后逐渐向水中加盐并轻轻搅拌，看到鸡蛋慢慢的向上浮起，最终浮出液面，处于漂浮状态。

北航基础物理实验理论考试期末试题整理一．单项选择题1.λ标=632.8nm,两名同学测量的结果分别为λ甲=(634.0±0.2)nm,λ乙=(633±1)nm,则(A)A.甲精密度高,乙正确度高B.甲精密度高,甲正确度高C.甲正确度高,乙精密度高D.乙正确度高,乙精密度高2.欲测1.5伏电压，ΔVm/V＜1.5%，应选规格( B)的电压表A.0.5级，量程5VB.1级，量程2VC.1.5级，量程3VD.2.5级，量程1.5V解：分别算出Ａ．ΔＶ＝０．０２５Ｖ，Ｂ．ΔＶ＝０．０２Ｖ，Ｃ．ΔＶ＝０．０４５Ｖ，Ｄ．Δｖ＝０．０３７５Ｖ3.Δ仪=a%(Rx+R0/10),面板读数为0.0837，量程因数0.1,有效量程为0.001至0.011,a=0.5,求U（Rx）解：Rx=量程因数*面板读数=0.00837，R0为该有效量程中最大的10的整数幂，即10-2=0.01，代入解得，Δ仪=0.0000469,U仪=Δ仪/√3=3*10-54.用停表测得50个周期，50T=1’50.08”,Δ停表≤0.2秒，Δ位置≤1/3T，则u（T）=（ 0.009s）解：T=110.08/50=2.2016秒，Δ位置（50T）=T/3=0.7338,u位置（50T）=Δ/√3=0.42，注意此处的误差限即为50次的误差限，而测1次误差限也是这么多，测50次也是这么多，这才是我们要测量较多次的原因Δ停表（50T）=0.2，u位置（50T）=Δ/√3=0.115U(50T)=√u12+u22=0.44su（T）=1/50U（50T）=0.0088s修约后，0.009s5.下列表达正确的是：（C）A.ρ=(2.8±0.03）cmB.ρ=（1.132±0.016）cmC.ρ=（0.876±0.004）cmD.ρ=（9.1*102±0.2）cm6.f=(b2-a2)/4b,u(f)/f=( )解：lnf=ln(b2-a2)-ln4-lnb求微分df/f=(2bdb-2ada)/(b2-a2）-db/b=(2b/(b2-a2)-1/b)db-2a/(b2-a2)da注意此处必须合并同类项故uf/f=√【2b/(b2-a2)-1/b】2u2(b)+【2a/(b2-a2)】2u2(a)7.10d=2.2276mm,u(10d)=9.52μm,d±u（d）=（0.223±0.001）mm解：注意换算单位由于0.52大于0.5,因此必须进位8.7.490mm+1.0175cm=1.766cm解：注意1.7665由于要应用凑偶原则，所以此处5舍去9.x测量了k次，随机误差算术平均值∑ΔXi/k随k次数增加而趋于零10.服从正态分布的随机误差，绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的几率（A）A.大B.小C.无法确定二.填空题11.误差是测量值与真值之差,它与真值之比称为相对误差.注意:测量值与真值两个词不能颠倒位置12.用一只准确度级别为1.0级,量程为30mA,共分30格的电流表测电流,电表指针指向第21格,读作21.0mA解:1.0%*30mA=0.3mA,0.3/√3=0.2,所以只能读到小数点后第一位13.如图,用游标卡尺读数,(最小分度为0.005cm的游标尺),读数得8.175cm,该游标卡尺Δ仪=0.005cm14.电阻箱示值为 2.5149KΩ,电阻箱铭牌如下表(请参见课本P62页铭牌),求出Δ仪=0.002605或0.002610KΩ解:Δ仪=0.1%*2500+0.2%*10+0.5%*4+5%*0.9+0.02另外,由于R0=20±5,课本上关于此处5的处理方法前后模糊不清,因此此次考试中两种答案均给分15.用λ=2Δd/N求激光波长,Δd=0.01580mm,u(Δd)=0.00005mm,N=50没有计数误差,则λ的最终表述为λ±u(λ)=(632±2)nm三.不定项选择题16.关于逐差法,下列叙述正确的是( AD )A.只能处理线性或多项式函数B.测量次数必须为偶C.自变量必须等间距测量D.能充分利用数据,并可减少随机误差25.自组望远镜实验中,非接触测距d=f0/A1B1*AB,中d的含义：物到物镜前焦面的距离。

北航大学物理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。

以下哪个选项正确描述了这种关系？A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案：A2. 光在真空中的传播速度是多少？A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s答案：A3. 以下哪个物理量是标量？A. 速度B. 加速度C. 力D. 质量答案：D4. 根据能量守恒定律，以下哪个陈述是正确的？A. 能量可以被创造B. 能量可以被销毁C. 能量可以在不同形式之间转换，但总量保持不变D. 能量守恒定律不适用于所有物理过程答案：C5. 以下哪个选项正确描述了波长、频率和光速之间的关系？A. λ = c/fB. λ = c * fC. λ = f/cD. λ = f^2/c答案：A6. 一个物体从静止开始，以恒定加速度运动，经过时间t后，其速度v和位移s的关系是？A. v = s/tB. v = atC. s = 1/2 * a * t^2D. s = v * t答案：C7. 以下哪个选项是正确的热力学第一定律的表述？A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q/W答案：B8. 理想气体状态方程是什么？A. PV = nRTB. PV = n * R * TC. PV = nRT^2D. PV = nR/T答案：A9. 以下哪个选项是正确的电磁感应定律的表述？A. 感应电动势与磁通量的变化率成正比B. 感应电动势与磁通量的变化成正比C. 感应电动势与磁通量成正比D. 感应电动势与磁通量的变化成反比答案：A10. 根据普朗克的量子理论，能量的量子化表达式是？A. E = h * fB. E = h * νC. E = h/fD. E = h/ν答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力的大小与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，公式为：F = ________。

毛主席语录：任何让考生有挂科危险的考试都是反革命！一、选择题：（每题3分,共30分）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之间的距离是(A) λD / (nd ) (B) n λD /d ． (C) λd / (nD )． (D) λD / (2nd ) ［ ］2. 一束波长为λ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(A) λ / 2．(B) λ．(C) 3λ / 2 ． (D) 2λ ． ［ ］3. 某元素的特征光谱中含有波长分别为λ1＝450 nm 和λ2＝750 nm (1 nm ＝10-9 m)的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处λ2的谱线的级数将是 (A) 2 ，3 ，4 ，5 ．．．．．． (B) 2 ，5 ，8 ，11．．．．．． (C) 2 ，4 ，6 ，8 ．．．．．．(D) 3 ，6 ，9 ，12．．．．．． ［ ］4. 一束光强为I 0的自然光,相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后,出射光的光强为I ＝I 0 / 8．已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P 2，要使出射光的光强为零，P 2最少要转过的角度是(A) 30°． (B) 45°． (C) 60°． (D) 90°． ［ ］5. ABCD 为一块方解石的一个截面，AB 为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线．光轴方向在纸面内且与AB 成一锐角θ，如图所示．一束平行的单色自然光垂直于AB 端面入射．在方解石内折射光分解为o 光和e 光，o 光和e 光的(A) 传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直． (B) 传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直．C屏fPD LABλDA CB 光 轴θ(C) 传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直．(D) 传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直． ［ ］6. 一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0．由此可算出其面积密度为m 0 /ab ．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为(A) ab c m 20)/(1v - (B) 20)/(1c ab m v -(C) ])/(1[20c ab m v - (D) 2/320])/(1[c ab m v - ［ ］7. 在氢原子的L 壳层中，电子可能具有的量子数(n ，l ，m l ，m s )是(A) (1，0，0，21-)． (B) (2，1，-1，21)．(C) (2，0，1，21-)． (D) (3，1，-1，21-)．［ ］8. 量子力学得出，频率为ν 的线性谐振子，其能量只能为 (A) E = h ν． (B) E = nh ν， ( n = 0，1，2，3……)．(C) E = n 21h ν，( n = 0，1，2，3……)．(D) νh n E )21(+=， ( n = 0，1，2，3……)．[ ]9. 如果(1)锗用锑(五价元素)掺杂，(2)硅用铝(三价元素)掺杂，则分别获得的半导体属于下述类型：(A) (1)，(2)均为n 型半导体． (B) (1)为n 型半导体，(2)为p 型半导体． (C) (1)为p 型半导体，(2)为n 型半导体．(D) (1)，(2)均为p 型半导体． ［ ］10. 在激光器中利用光学谐振腔 (A) 可提高激光束的方向性，而不能提高激光束的单色性． (B) 可提高激光束的单色性，而不能提高激光束的方向性． (C) 可同时提高激光束的方向性和单色性.(D) 既不能提高激光束的方向性也不能提高其单色性．［］二、填空题：（每题3分,共30分）1. 在迈克耳孙干涉仪的一支光路上，垂直于光路放入折射率为n、厚度为h的透明介质薄膜．与未放入此薄膜时相比较，两光束光程差的改变量为___________．2. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，用单色光垂直照射，若衍射图样的中央明纹极大光强为I0，a为单缝宽度，λ为入射光波长，则在衍射角θ 方向上的光强度I = ______________________________________________________．3. 假设某一介质对于空气的临界角是45°，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是_______________________．4. 波长为600 nm ( 1nm = 10-9 m)的单色光，垂直入射到某种双折射材料制成的四分之一波片上．已知该材料对非寻常光的主折射率为1.74，对寻常光的折射率为1.71，则此波片的最小厚度为_________________．5. 当惯性系S和S′的坐标原点O和O′重合时，有一点光源从坐标原点发出一光脉冲，在S系中经过一段时间t后（在S′系中经过时间t′），此光脉冲的球面方程（用直角坐标系）分别为：S系___________________________________________；S′系_________________________________________．6. 已知一静止质量为m0的粒子，其固有寿命为实验室测量到的寿命的1/n，则此粒子的动能是____________．7. 在光电效应实验中，测得某金属的遏止电压|U a |与入射光频率ν的关系曲线如图所示，由此可知该金属的红限频率ν0=___________Hz ；逸出功A =____________eV ．8. 用文字叙述黑体辐射的斯特藩─玻尔兹曼定律的内容是：__ ．9.设描述微观粒子运动的波函数为),(t rψ，则*ψψ表示____________________________________________________________________； ),(t rψ须满足的条件是______________________________________；其归一化条件是__________________________________________．10. 根据量子力学原理，当氢原子中电子的动量矩 6=L 时，L 在外磁场方向上的投影L z 可取的值分别为___________________________．三、计算题（每题10分, 共40分）1. 一平面透射多缝光栅，当用波长λ1 = 600 nm (1 nm = 10-9 m)的单色平行光垂直入射时，在衍射角θ = 30°的方向上可以看到第2级主极大，并且在该处恰能分辨波长差∆λ = 5×10-3nm 的两条谱线．当用波长λ2 =400 nm 的单色平行光垂直入射时，在衍射角θ = 30°的方向上却看不到本应出现的第3级主极大．求光栅常数d 和总缝数N ，再求可能的缝宽a ．2. 火箭A 以0.8c 的速率相对地球向正北方向飞行，火箭B 以0.6c 的速率相对地球向正西方向飞行（c 为真空中光速）．求在火箭B 中观察火箭A 的速度的大小和方向．3. 已知氢光谱的某一线系的极限波长为3647 Å，其中有一谱线波长为6565 Å．试由玻尔氢原子理论，求与该波长相应的始态与终态能级的能量． (R =1.097×107 m -1 )4. α粒子在磁感应强度为B = 0.025 T 的均匀磁场中沿半径为R =0.83 cm 的圆形轨道运|U a | (V)ν (×1014 Hz)2-2510动．(1) 试计算其德布罗意波长．(2) 若使质量m = 0.1 g 的小球以与α粒子相同的速率运动．则其波长为多少？ (α粒子的质量m α =6.64×10-27 kg ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)一、选择题：（每题3分,共30分）1.(A)2. (B)3. (D)4. (B)5. (C)6. (C)7. (B)8.(D)9. (B) 10. (C)二、填空题：（每题3分,共30分）1. 2(n – 1)h 3分2.222220sin )sin (sin λθλθa a I ππ 3分或写成 220s i n uuI I =， λθsin a u π= 3. 54.7° 3分4. 5 μm 3分5. 22222t c z y x =++ 1分22222t c z y x '='+'+' 2分 6. )1(20-n c m 3分7. 5×1014 2分2 2分8. 黑体的辐射出射度与绝对温度的四次方成正比 3分 9. 粒子在t 时刻在(x ，y ，z )处出现的概率密度 1分 单值、有限、连续 1分1d d d 2=⎰⎰⎰z y x ψ 1分10. 0、 ±、 2± 3分三、计算题（每题10分, 共计40分）1. 解：据光栅公式 λψk d =sin得： =︒⨯==30sin 6002sin ψλk d 2.4×103 nm = 2.4 μm 3分 据光栅分辨本领公式 kN R ==∆λλ/得： ==∆λλk N 60000． 3分在θ = 30°的方向上,波长λ2 = 400 nm 的第3级主极大缺级，因而在此处恰好是波长λ2的单缝衍射的一个极小，因此有：2330sin λ=︒d ，230sin λk a '=︒∴ a=k 'd / 3， k ' =1或2 2分 缝宽a 有下列两种可能：当 k ' =1 时， 4.23131⨯==d a μm = 0.8 μm ． 1分当 k ' =2时， a =2×d /3 = 2×2.4 /3 μm = 1.6 μm ． 1分2. 解：选地球为K 系，火箭B 为K ′系，正东方向为x 和x ′轴的正向，正北方向为y 和y ′轴的正向．火箭A 为运动物体．则K ′对K 系的速度u = -0.6c ，火箭A 对地的速度v x = 0，v y = 0.8c ，v z = 0．根据狭义相对论的速度变换公式：c c u ux x x 6.0)/(12=--='v v v 3分 c c u c u xy y 64.0)/(1/1222='--='v v v 3分0)/(1/1222='--='c u c u xz z v v v 2分 在火箭B 中测得火箭A 的速度v '的大小为c x x x 877.0)()()(222='+'+'='v v v v 1分v '与x ′轴之间的夹角为 =''=-v v x 1cos α 46.83° 1分3. 解：极限波数 2//1~k R ==∞λν 可求出该线系的共同终态. 1分 2==∞λR k 2分)11(1~22n k R -==λν2分 由λ =6565 Å 可得始态 ∞∞-=λλλλR n =3 2分由 2216.13nn E E n -==eV 1分 可知终态n =2，E 2 = -3.4 eV 1分始态 n =3，E 3 = -1.51 eV 1分4. 解：(1) 德布罗意公式：)/(v m h =λ 由题可知α 粒子受磁场力作用作圆周运动 R m B q /2v v α=，qRB m =v α又 e q 2= 则 eRB m 2=v α 4分 故 nm 1000.1m 1000.1)2/(211--⨯=⨯==eRB h αλ 3分 (2) 由上一问可得 αm eRB /2=v对于质量为m 的小球αααλλ⋅=⋅==mm m m eRB hm h 2v =6.64×10-34 m 3分。