2017年吉林大学电子科学与工程学院899基础物理与化学考研题库
● 摘要
一、计算题
1． 利用如图所示装置测一轮盘的转动惯量。悬线和轴的距离为r , 为减小因不计轴承摩擦力矩而产生的误差，先悬挂质量较小的重物悬挂质量较大的重物
似认为两种情况下摩擦力矩相同）。
从距地面高度h 处由静止开始下落，落地时间为
然后
同样由高度h 下落，所需时间为
根据这些数据确定轮盘的转动惯量（近
图
【答案】分析受力及坐标如图所示.z 轴垂直纸面向里。依题意，有
将以上各式联立求解，得
同理，得
即
于是得
2． —光栅每毫米有200条刻线，总宽度为
（1）在一级光谱中，钠黄光双线波长分别为
和
；它们的角间距为多少？每条谱
线的半角宽度为多大？双线是否能分辨？
（2）在二级光谱中，在波长【答案】（1）依题意得
钠黄光双线的角间距为
谱线半角宽度为
角间距大于半角宽度，因此双线可分辨。 （2）因为
3． 设计一个平面透射光栅，当用白光垂直入射，能在30°方向上观察到600nm 的第2级主极大干涉条纹，
并能在该处分辨
【答案】因为
：
所以
因为第3级缺级，即
，所以
因为
所以
因为
即当
只能取1或2。
时，
附近能够分辨的最小波长差是多少？
的两条谱线，可是在30°方向上却很难观测400mn 的第3
级干涉主极大，求缝宽a 、缝距d 和光栅宽度L 。d 和a 有几种设计可能？试说明选取的原则。
当时，
且k 取整数。
所以有两种设计可能，其选取原则为
4． 如图所示，质点P 在水平面内沿一半径为R=2m的圆轨道转动。转动的角速度与时间t 的函数关系为
（k 为常量）。已知t=2s时，质点P 的速度大小为32m/s。试求t=ls时，质
点P 的速度与加速度的大小。
图
【答案】先根据已知条件求k 。 t=2s时，P 点的速度大小为
所以
t= 1s时，P
点的速度大小为切向加速度的大小为
法向加速度的大小为
加速度的大小为
5． 试根据相对论力学，应用能量守恒定律和动量守恒定律，讨论光子和自由电子之间的碰撞：
（1）证明处于静止的自由电子是不能吸收光子的；
（2）证明处于运动的自由电子也是不能吸收光子的； （3）说明处于什么状态的电子才能吸收光子而产生光电效应。
【答案】（1）根据相对论关系，应用能量守恒定律和动盘守恒定律得到岸普顿散射公式为