1、注册公用设备工程师动力基础考试下午（物理学）历年真题试卷汇编1 及答案与解析一、单项选择题1 2009 年，第 30 题；2014 年，第 30 题一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬间，某质元正处于其平衡位置，此时它的( )。（A）动能为零，势能最大（B）动能为零，势能为零（C）动能最大，势能最大（D）动能最大，势能为零2 2010 年，第 30 题 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻在传播方向上一质元恰好处在负的最大位移处，则它的( )。（A）动能为零，势能最大（B）动能为零，势能为零（C）动能最大，势能最大（D）动能最大，势能为零3 2011 年，第 30 题 对于机械横波而言，
2、下面说法正确的是( )。（A）质元处于平衡位置时，其动能最大，势能为零（B）质元处于平衡位置时，其动能为零，势能最大（C）质元处于波谷处时，动能为零，势能最大（D）质元处于波峰处时，动能与势能均为零4 2010 年，第 29 题 在波长为 的驻波中，两个相邻的波腹之间的距离为( )。5 2006 年，第 31 题 一列火车驶过车站时，站台边上观察者测得火车鸣笛声频率的变化情况(与火车固有的鸣笛声频率相比)为( ) 。（A）始终变高（B）始终变低（C）先升高，后降低（D）先降低，后升高6 2009 年，第 31 题；2014 年，第 31 题声波的频率范围是( )。（A）20200Hz（B） 2
3、0000Hz（C） 2020 000Hz（D）0200000Hz7 2010 年，第 31 题 一声波波源相对媒质不动，发出的声波频率是 v0，设一观察者的运动速度为波速的 ，当观察者迎着波源运动时，他接收到的声波频率是( )。（A）2v 0（B）（C） v0（D）8 2012 年，第 31 题 两人轻声谈话的声强级为 40dB，热闹市场上噪声的声强级为80dB。市场上声强与轻声谈话的声强之比为( )。（A）2（B） 20（C） 102（D）1049 2005 年，第 34 题 在双缝干涉实验中，两缝间距离为 d，双缝与屏幕之间的距离为 D(Dd) ，波长为 的平行单色光垂直照射到双缝上，屏幕
4、上干涉条纹中相邻两暗纹之间距离是( ) 。（A）2Dd（B） dD（C） D（D）Dd10 2006 年，第 33 题 在双缝装置实验中，对于给定的入射单色光，当双缝间距增大时，则屏幕上干涉条纹的变化情况是( )。（A）条纹变密并远离屏幕中心（B）条纹变密并靠近屏幕中心（C）条纹变宽并远离屏幕中心（D）条纹变宽并靠近屏幕中心11 2007 年，第 33 题 在图 2111 所示双缝装置实验中，当入射单色光的波长减小时，屏幕上干涉条纹的变化情况是( )。（A）条纹变密并远离屏幕中心（B）条纹变密并靠近屏幕中心（C）条纹变宽并远离屏幕中心（D）条纹变宽并靠近屏幕中心12 2008 年，第 33 题
5、 在双缝干涉实验中，在给定入射单色的情况下，用一片能透过光的薄介质片(不吸收光线)遮住下面的一条缝，则屏幕上干涉条纹的变化情况是( )。（A）零级明纹仍在中心，其他条纹上移（B）零级明纹仍在中心，其他条纹下移（C）零级明纹和其他条纹一起上移（D）零级明纹和其他条纹一起下移13 2008 年，第 36 题 一束波长为 的单色光分别在空气中和玻璃中传播，则在相同的传播时间内( ) 。（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14 2009 年，第 32 题；2014 年，第 32 题在空气
6、中用波长为 的单色光进行双缝干涉实验，观测到相邻明条纹间的间距为 133mm，当把实验装置放入水中(水的折射率为 n=133)时，则相邻明条纹的间距变为( )。（A）133mm（B） 266mm（C） lmm（D）2mm15 2009 年，第 33 题 波长为 的单色光垂直照射到置于空气中的玻璃劈尖上，玻璃的折射率为 n，则第三级暗条纹处的玻璃厚度为( )。16 2009 年，第 34 题 若在迈克尔干涉仪的可动反射镜 M 移动 0620mm 过程中，观察到干涉条纹移动了 2300 条，则所用光的波长为( )。（A）269nm（B） 539nm（C） 2690nm（D）5390nm17 201
7、0 年，第 32 题 在双缝干涉实验中，光的波长为 600nm，双缝间距 2mm，双缝与屏的距离为 300cm，则屏上形成的干涉图样的相邻明条纹间距为( )。（A）045mm（B） 09mm（C） 9mm（D）45mm18 2010 年，第 33 题 在图 211-3 所示双缝干涉实验中，若在两缝后(靠近屏一侧)各覆盖一块厚度均为 d，但折射率分别为 n1 和 n2(n2n 1)的透明薄片，从两缝发出的光在原来中央明纹处相遇时，光程差为( )。（A）d(n 2 一 n1)（B） 2d(n2-n1)（C） d(n21)（D）d(n 11)19 2011 年，第 32 题 在图 211-4 所示双
8、缝干涉实验中，入射光的波长为 ，用透明玻璃纸遮住双缝中的一条缝(靠近屏一侧)，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大 25，则屏上原来的明纹处( )。（A）仍为明条纹（B）变为暗条纹（C）既非明纹也非暗纹（D）无法确定是明纹还是暗纹20 2011 年，第 33 题；2014 年，第 33 题在真空中，可见光的波长范围是( )。（A）400760nm（B） 400760mm（C） 400760cm（D）400760m21 2011 年，第 34 题 有一玻璃劈尖，置于空气中，劈尖角为 ，如图 211-5 所示，刚波长为 的单色光垂直照射时，测得相邻两明纹间距为 l，若玻璃的折射率为 n，则 ，l
9、 与 n 之间的关系为( )。22 2012 年，第 36 题 在双缝干涉实验中，波长为 的单色平行光垂直入射到缝间距为 a 的双缝上，屏到双缝的距离为 D，则某一条明纹与其相邻的一条暗纹的间距为( )。23 2005 年，第 32 题；2010 年，第 36 题若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选择哪一种最好?( )（A）1010 -1mm（B） 5010 -1mm（C） 1010 -2mm（D）1010 -3mm24 2005 年，第 33 题 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，若第一级暗纹对应的衍射角为 =6，则缝宽的大小为( )
10、。（A）2（B） （C） 2（D）325 2006 年，第 34 题 在单缝夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的缝间波阵面，可划分为半波带数目为( )。（A）3 个（B） 6 个（C） 9 个（D）2 个26 2006 年，第 36 题 为了提高光学仪器的分辨本领，通常可以采用的措施有( )。（A）减小望远镜的孔径，或者减小光的波长（B）减小望远镜的孔径，或者加大光的波长（C）加大望远镜的孔径，或者加大光的波长（D）加大望远镜的孔径，或者减小光的波长27 2007 年，第 34 题 在单缝夫琅和费衍射实验中，若单缝两端处的光线到达屏幕上某点的光程差为 =25( 为入射单色光的波长)，则此衍
11、射方向上的波阵面可划分的半波带数目和屏上该点的衍射情况是( )。（A）4 个半波带，明纹（B） 4 个半波带，暗纹（C） 5 个半波带，明纹（D）5 个半波带，暗纹28 2007 年，第 36 题 波长为 的 X 射线，投射到晶体常数为 d 的晶体上，取k=0，2 ，3， ，出现 X 射线衍射加强的衍射角 (衍射的 X 射线与晶面的夹角)满足的公式为( ) 。（A）2dsin=k（B） dsin=k（C） 2dcos=k（D）dcos=k29 2008 年，第 34 题 在单缝夫琅和费衍射实验中，屏上第三级明纹对应的缝间的波阵面，可划分半波带的数目为( )。（A）5 个（B） 6 个（C） 7
12、 个（D）8 个30 2009 年，第 35 题 波长分别为 1=450nm 和 2=750nm 的单色平行光，垂直射入到光栅上，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处波长为 2 谱线的级数为( ) 。（A）2，3，4，5，（B） 5，10，1 5，20，（C） 2，4，6，8，（D）3，6，9，12，31 2011 年，第 36 题；2014 年，第 35 题一单缝宽度 a=110-4m，透镜焦距f=05m，若用 =400nm 的单色平光垂直入射，中央明纹的宽度为( )。（A）210 -3m（B） 210-4m（C） 410-4m（D）410 -3m32 2012 年，第 34 题
13、 波长 =550nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射于光栅常数210-4cm 的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为( )。（A）2（B） 3（C） 4（D）533 2012 年，第 35 题 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 =30方向上，若单缝处波阵面可分成 3 个半波带。则缝宽a 等于( ) 。（A）（B） 15（C） 2（D）334 2005 年，第 35 题；2006 年，第 35 题；2007 年，第 35 题；2008 年，第 35 题光强为 I0 的自然光垂直穿过两个偏振化方向成 60的偏振片，若不考虑偏振片的反射和吸收，
14、则出射光强 I 与入射光强 I0 之比为( ) 。（A）14（B） 34（C） 18（D）3835 2009 年，第 36 题 一束自然光从空气射到玻璃板表面上，当折射角为 30时，反射光为完全偏振光，则此玻璃的折射率为( )。36 2010 年，第 35 题 一束自然光通过两块叠放在一起的偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由 1 转到 2，则转动前后透射光强度之比为( )。37 2011 年，第 35 题；2014 年，第 34 题一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成 45。已知通过此两偏振片后的光强为 I，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为( )。（A）I（B） 2I
15、（C） 3I（D）38 2012 年，第 3 题P 1 和 P2 为偏振化方向相互垂直的两个平行放置的偏振片，光强为 I0 的自然光垂直入射在第一个偏振片 P1 上，则透过 P1 和 P2 的光强分别为( )。39 2012 年，第 33 题 一束自然光自空气射入平板玻璃，设入射角等于布儒斯特角，则反射光为( ) 。（A）自然光（B）部分偏振光（C）完全偏振光（D）圆偏振光40 2010 年，第 34 题 在空气中做牛顿环实验，如图 214-1 所示。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( )。（A）向右平移（B）静止不动（C）向外扩张（D）向中心收缩41 2
16、014 年，第 36 题 一单色平行光垂直入射到光栅处，衍射光谱中出现了五条明纹。若已知此光栅的缝宽 a 与 b 相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹级次分别是( )。（A）1 和 3（B） 1 和 2（C） 2 和 3（D）2 和 4注册公用设备工程师动力基础考试下午（物理学）历年真题试卷汇编1 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 C【试题解析】 质元在机械波动中，动能和势能是同相位的，同时达到最大值，又同时达到最小值。今质元正处于平衡位置，此时速度最大，形变也最大。所以质元的动能和势能都达到最大值。应选 C。【知识模块】 物理学2 【正确答案】 B【试题解析】 波在传播过程中，质元的动
17、能和势能同时达到最大值和最小值(零)。今质元在负的最大位移处，其速度为零，此时质元的动能和势能都为零。应选 B。【知识模块】 物理学3 【正确答案】 D【试题解析】 质元在机械波动中，动能和势能是同相位的，同时达到最大值，又同时达到最小值，所以选项 A、B、C 都不正确。而质元在最大位移处(波峰或波谷)，速度为零，“形变”为零，此时质元的动能为零，势能为零。应选 D。【知识模块】 物理学4 【正确答案】 A【试题解析】 由 ，(k=0，1，2，) 相邻两波腹之间的距离 。应选 A。【知识模块】 物理学5 【正确答案】 C【试题解析】 考虑都卜勒效应：观察者和波源相互靠近，接收到的频率就高于原来
18、波源的频率。反之，两者相互远离，则接收到的频率就低于原波源频率。今“火车驶过车站”，故站台上观察者测得火车鸣笛声频率是“先升高(火车向站台驶来)，后降低(火车驶过站台远离站台而去)”。应选 C。【知识模块】 物理学6 【正确答案】 C【知识模块】 物理学7 【正确答案】 D【试题解析】 根据波的多普勒效应，。应选 D。【知识模块】 物理学8 【正确答案】 D【试题解析】 声强级 L= (dB=分贝) 由题意 40=。应选 D。【知识模块】 物理学9 【正确答案】 D【试题解析】 暗纹距屏幕中心距离： (k=0，1，2)，由此可求相邻两暗纹之间距离： 。应选 D。【知识模块】 物理学10 【正确
19、答案】 B【试题解析】 注意“双缝间距增大”指的是缝宽 d 增大，根据明纹距中心位置 x 明 =kDd，及 今 d 增大，则 x 明 减小(靠近中央) x 也减小(条纹间距变密)。应选 B。【知识模块】 物理学11 【正确答案】 B【试题解析】 双缝干涉条件为 r2-r1dsin ，则明纹距中心位置，x 明 =kDd 由此可求相邻两明条纹之间间距为： 今入射单色光的波长 减小，则 x 明 减小(靠近中央) x 也减小(条纹间距变密) 。应选 B。【知识模块】 物理学12 【正确答案】 D【试题解析】 根据双缝的干涉条件，光程差 =k，(k=0，1，2，)， 所谓零级明纹即 k=0 时 =0，两
20、束相干光在屏幕正中央形成的明纹。如图 211-2 所示，未覆盖前 =r2-r1=0(r1=r2)，零级明纹在中央 O 处。覆盖下缝后，两束光的光程差变为 =(nd+r1 一 d)一 r2=(n1)d+r1 一 r20，而零级明纹要求 =0(k=0)，故只有缩短 r2 加长 r1 使 =(n 一 1)d+r1 一 r2=0，即零级明纹下移至 O处，如图 2-4，各级条纹也下移。应选 D。【知识模块】 物理学13 【正确答案】 C【试题解析】 设光波在空气中传播速率为 V，则在玻璃中传播速率为 ，因而在相同传播时间内传播的路程不相等，根据光程的概念，它们走过的光程相等。应选 C。【知识模块】 物理
21、学14 【正确答案】 C【试题解析】 双缝干涉时，条纹间距x( 空气)= =133。若光在水中传播，条纹间距x(水)= =1mm。应选 C。【知识模块】 物理学15 【正确答案】 A【试题解析】 空气劈尖干涉暗纹公式： ，(k=1，2，)，式中P 为对应空气层的厚度。本题为折射率为，z 的玻璃劈尖，干涉暗纹公式应为，(k1，2，)，今 k=3，即。应选 A。【知识模块】 物理学16 【正确答案】 B【试题解析】 对迈克尔逊干涉仪，条纹移动 今x=062，n=2300=5.3910-4mm539nm，应选 B。【知识模块】 物理学17 【正确答案】 B【试题解析】 相邻两明纹之间距离x= 。本题
22、中所谓“双缝间距”指缝宽 d。 今x= 60010-6(mm)=09mm 。应选 B。【知识模块】 物理学18 【正确答案】 A【试题解析】 如图 211-3 所示，两缝后都覆盖后，光程差 =(n2d+r2 一 d)一(n1d+r1 一 d)=d(n2-n1)。(注意到 r1=r2)应选 A。【知识模块】 物理学19 【正确答案】 B【试题解析】 考察 O 处的明纹怎样变化。 (1)玻璃纸未遮住时，光程差 =r1-r2=0，O 处为零级明纹 (2)玻璃纸遮住后，光程差 = ，恰好符合暗纹条件，根据干涉条件知 ，(K=2)。故 D 处变为暗纹。应选 B。【知识模块】 物理学20 【正确答案】 A
23、【试题解析】 光学基本常识，注意 1nm=10-9m =10-10m。应选 A。【知识模块】 物理学21 【正确答案】 D【试题解析】 玻璃劈尖的干涉条件为 =2ne+ =k(k=1，2)(明纹)。相邻两明(暗)纹对应的空气层厚度为 。 若劈尖的夹角为 ，则相邻两明(暗) 纹之间距，应满足关系式： 应选 D。【知识模块】 物理学22 【正确答案】 B【试题解析】 。应选 B。【知识模块】 物理学23 【正确答案】 D【试题解析】 光栅常数小，光栅衍射效应好，应该选光栅常数小的。因为光栅常数小说明相同大小的玻璃片上刻痕多。应选 D。【知识模块】 物理学24 【正确答案】 C【试题解析】 由 as
24、in=k，今 asin30=1，得 a=2。应选 C。【知识模块】 物理学25 【正确答案】 C【试题解析】 单缝夫琅和费衍射暗纹条件 asin= 相当于半波带)。今k=3，即 asin=6 。应选 B。【知识模块】 物理学26 【正确答案】 D【试题解析】 对光学仪器，最小分辨角越小越精密。最小分辨角，应选 D。【知识模块】 物理学27 【正确答案】 C【试题解析】 单缝夫琅和费衍射明暗条纹由下式决定：今光程差为 25 恰好满足明纹条件=25=(2k+1) ，即 25=5 。应选 C。【知识模块】 物理学28 【正确答案】 A【知识模块】 物理学29 【正确答案】 C【试题解析】 单缝夫琅和
25、费衍射明纹条件 =(2k+1) 相当于半波带)。应选 C。【知识模块】 物理学30 【正确答案】 D【试题解析】 由(a+b)sin=k ，k=0，1，2， 今在同一张角 下，谱线有重叠现象，即 k11=k22， ，令 k1=5(5，10，15，)，则 k2=3。故重叠处波长 2 的级数 k2，必须是 3 的整数倍，即 3、6、9、12。应选 D。【知识模块】 物理学31 【正确答案】 D【试题解析】 中央明纹的宽度由紧邻中央明纹两侧的暗纹(k=1)决定。如图 212-1，通常衍射角 很小，故 xf，(f 为焦距)，由暗纹条件 asin=1(k=1)(a 为缝宽)得 。 第一级暗纹距中心 P0
26、 距离为 ，所以中央明纹的宽度x(中央 )= =40010-5m=410-3m。应选 D。【知识模块】 物理学32 【正确答案】 B【试题解析】 由(a+b)sin=k，k=0，1，2， 因为要观察到最大级次，令=90，k= 3(取整数)。应选 B。【知识模块】 物理学33 【正确答案】 D【试题解析】 由 asin=(2k+1) ，asin30 读=3 ，由此得 a=3。应选 D。【知识模块】 物理学34 【正确答案】 C【试题解析】 自然光 10 通过第一偏振片后变为线偏振光，光强减半为 。通过第二偏振片的光强可根据马吕斯定律计算，今 a=60，即 。应选C。【知识模块】 物理学35 【正
27、确答案】 D【试题解析】 “当折射角为 30时，反射光为完全偏振光”这说明这时入射角为布儒斯特角，且 i0=60，(因 i0+0= )。由布儒斯特定律 tani0= ，n 1=n 空气 1，得n2=tan60= 。应选 D。【知识模块】 物理学36 【正确答案】 C【试题解析】 根据马吕斯定律，两偏振片的偏振化方向间夹角为 1 时，自然光通过两偏振片后光强为 。同理，当夹角为 2 时光强为 ，转动前后透射光强度之比为： 。应选 C。【知识模块】 物理学37 【正确答案】 B【试题解析】 自然光垂直通过第一个偏振片后，变为线偏振光，光强设为 I，此即入射至第二个偏振片的线偏振光强度。今 =45，
28、已知自然光通过两个偏振片后光强为 I，根据马吕斯律，I=Icos 245= ，所以 I=2I。应选 B。【知识模块】 物理学38 【正确答案】 A【试题解析】 自然光 I0 通过 P1 偏振片后光强减半为 ，根据马吕斯定律，通过P2 偏振片后光强为 。应选 A。【知识模块】 物理学39 【正确答案】 C【知识模块】 物理学40 【正确答案】 D【试题解析】 牛顿环装置由一半径很大的平凸透镜和一光学平面玻璃片相接触而成，在透镜和平玻璃片之间形成一“环状”劈尖(劈尖角 0 是变化的)，当平凸透镜向上平移时，相当于“薄膜空气层”厚度增加，干涉条纹(圆环)向中心收缩。应选 D。【知识模块】 物理学41 【正确答案】 A【试题解析】 根据光栅的缺级理论，当 =整数时，会发生缺级现象，由于 ，在光栅明纹中，将缺 k=2，4，6，级。应选 A。【知识模块】 物理学
