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2012年一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試普通物理考前沖刺（五）

發(fā)布時(shí)間：2012-07-25 共1頁

考前沖刺（五）
一、單選題
1．在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，已知屏幕上的P點(diǎn)處為第三級(jí)明條紋中心。如果將整個(gè)裝置浸入某種液體中，P點(diǎn)處則為第四級(jí)明條紋中心，則此液體的折射率為(　　)。



 
正確答案:B　解題思路：【解析】由干涉明條紋的條件知，光程差為δ=±kλ(k=0，1，2，3，…)根據(jù)題意得，空氣中(設(shè)空氣的折射率k=1．0)P點(diǎn)處為第三級(jí)明條紋中心，相應(yīng)的光程差為：δ=(r-r)=3λ(1)
將整個(gè)裝置浸入某種液體中，假設(shè)透明液體的折射率為n，液體中的P點(diǎn)為第四級(jí)明條紋中心，則相應(yīng)的光程差為：δ=n(r-r)=4λ(2)
聯(lián)立(1)(2)兩式，解得：n=4/3=1．33
【點(diǎn)評(píng)】本題是由于光路中介質(zhì)變化而引起楊氏雙縫干涉條紋變動(dòng)的問題。已知屏幕上定點(diǎn)P處干涉條紋變動(dòng)情況，可以得到兩束相干光在該處的光程差δ的變化，而光程差δ的變化與光路中引入的介質(zhì)(厚度、折射率)有關(guān)，因此求解問題的關(guān)鍵是計(jì)算兩束相干光在相遇點(diǎn)的光程差及其變動(dòng)情況。當(dāng)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)在空氣中(設(shè)空氣的折射率n=1．0)進(jìn)行時(shí)，光程差為：δ=(r-r)，第三級(jí)明條紋對(duì)應(yīng)的光程差為：δ=(r-r)=3λ；當(dāng)楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)整個(gè)裝置浸入某種液體中，假設(shè)透明液體的折射率為n，光程差為：δ=n(r-r)，液體中的P點(diǎn)為第四級(jí)明條紋中心，則相應(yīng)的光程差為：δ=n(r2-n)=4A。聯(lián)立求解即得正確的解答。
 
2．當(dāng)一束自然光以布儒斯特角從一種媒質(zhì)射向另一種媒質(zhì)的界面，則(　　)。



 
正確答案:C　解題思路：【解析】由布儒斯特定律可知，一束自然光以布儒斯特角從一種媒質(zhì)射向另一種媒質(zhì)的界面時(shí)，反射光是完全偏振光，而折射光是部分偏振光。
【點(diǎn)評(píng)】自然光入射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，反射光和折射光一般是部分偏振光。但當(dāng)自然光以布儒斯特角從一種媒質(zhì)射向另一種媒質(zhì)的界面時(shí)，反射光是完全偏振光，而折射光是部分偏振光。
 
3．波長λ=6000的單色光垂直入射到一光柵上，第二、第三級(jí)明條紋分別出現(xiàn)在sinφ=0．20與sinφ=0．30處，第四級(jí)缺級(jí)。求在-90°<φ<90°范圍內(nèi)，實(shí)際呈現(xiàn)的全部明條紋數(shù)目(　　)。



 
正確答案:A　解題思路：【解析】由光柵方程(a+b)sinφ=kλ可知，對(duì)應(yīng)于sinφ=0．20與sinφ=0．30處滿足：0．20(a+b)=2×6000×10；0．30(a+b)=3×6000×10；解得：a+b=6．0×10
因第四級(jí)缺級(jí)，故此須同時(shí)滿足；(a+b)sinφ=kλ；asinφ=k′λ；解得：
a=(a+b/4)k′=1．5×10k′；取k′=1，得光柵狹縫的最小寬度為1．5×10m；由(a+b)sinφ=kλ；k=(a+b)sinφ/λ；當(dāng)φ=π/2，對(duì)應(yīng)k=k；k=a+b/λ=6.0×10/6000×10；
因±4，±8缺級(jí)，所以在-90°<φ＜90°范圍內(nèi)實(shí)際呈現(xiàn)的全部級(jí)數(shù)為k=0，±1，±2，±3，±5，±6，±7，±9，共15條明條紋(k=±10在k=±90°處，看不到)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考察光柵缺級(jí)問題，這類問題求解步驟是：先由光柵方程(a+b)sinφ=從求出可能出現(xiàn)的明條紋數(shù)目，然后由缺級(jí)條件判斷缺級(jí)數(shù)目，最后求出在-90°<φ<90°范圍內(nèi)實(shí)際呈現(xiàn)的全部級(jí)數(shù)或條紋數(shù)目。
 
4．下列說法正確的是(　　)。



 
正確答案:C　解題思路：【解析】波速只由媒質(zhì)決定，與波源無關(guān)。橫波、縱波是由振動(dòng)方向與波傳播方向兩者間的關(guān)系決定的。只有C正確。
【點(diǎn)評(píng)】波速是波源的振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播速度，也可以說是波動(dòng)狀態(tài)或振動(dòng)相位在介質(zhì)中的傳播速度。它可以由u=λυ求得，它不是介質(zhì)元的運(yùn)動(dòng)速度。它僅僅取決于傳播介質(zhì)的性質(zhì)。振動(dòng)速度才是介質(zhì)中質(zhì)元的運(yùn)動(dòng)速度。它可以由介質(zhì)質(zhì)元相對(duì)自己平衡位置的位移對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)數(shù)而求得。
 
5．某容器內(nèi)裝有質(zhì)量為0．1kg，壓強(qiáng)為10atm，溫度為47℃的氧氣，因容器漏氣一段時(shí)間后壓強(qiáng)減少為原來的5/8，溫度變?yōu)?7℃，則漏出氧氣的質(zhì)量為(　　)。



 
正確答案:B　解題思路：【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=(m/M)RT得，容器的體積為：

漏氣后容器內(nèi)氧氣的質(zhì)量為：

則漏出氧氣的質(zhì)量為：
Am=m-m=(0．1-6．67×10)kg=3．33×10kg；故選擇答案B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考察用理想氣體狀態(tài)方程PV/=(m/M)RT求某一狀態(tài)的某一物理量，求這類題目的關(guān)鍵是弄清該狀態(tài)已知的物理量和待求的物理量，代入公式即可得到答案。但在計(jì)算時(shí)要注意各物理量的單位。例如，本題中壓強(qiáng)的單位是大氣壓(atm)，溫度的單位是開(K)，體積的單位是立方米(m)，則摩爾氣體常量為R=8．21×10atm·m·mol·K。如果壓強(qiáng)的單位是帕(Pa)，溫度的單位是開(K)，體積的的單位是立方米(m)，則摩爾氣體常量為R=8．31mol·K。

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