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1、大学物理（下）期末考试试卷一、 选择题：（每题3分，共30分）2411. 在感应电场中电磁感应定律可写成，式中为感应电场的电场强度。此式表明： (A) 闭合曲线L上处处相等。(B) 感应电场是保守力场。(C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。2一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3横谐波以波速u沿x轴负方向传播,t时刻的波形如图,则该时刻 (A) A点振动速度大于零,(B) B点静止不动(C) C点向下运动(D) D点振动速度小于零.4如图所示,有一平面简谐波沿
2、x轴负方向传播,坐标原点O的振动规律为,则B点的振动方程为(A) (B) (C) (D)5 一单色平行光束垂直照射在宽度为1.20mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm，则入射光波长约为 （A）10000 （B）4000 （C）5000 （D）60006若星光的波长按5500计算，孔镜为127cm的大型望远镜所能分辨的两颗星的最小角间隔（从地上一点看两星的视线间夹角）是 (A) (B) (C) (D) 7一束自然光自空气射向一块平板玻璃，如图所示，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光 (A) 是自然光.(B) 是完
3、全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.(C) 是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.(D) 是部分偏振光.8边长为a的正方形薄板静止于惯性糸K的XOY平面内，且两边分别与X，Y轴平行，今有惯性糸K以0.8c(c为真空中光速) 的速度相对于K糸沿X轴作匀速直线运动，则从K糸测得薄板的面积为： (A) a2 (B) 0.6a2(C) 0.8a2 (D) a2 / 0.69一宇宙飞船相对地球以0.8c(c表示真空中光速)的速度飞行。一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90m，地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为 (A) 90m (B) 270m (C
4、) 54m (D) 150m.10. 在氢原子光谱中，赖曼糸(由各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线糸)的最长波长的谱线所对应的光子的能量为 (A) 10.2eV (B) 13.6 eV (C) 3.4 eV (D)1.51 eV二、填空题（共30分）1. 真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直 径 之 比 d1/d2 = 1/4 ，当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比W1/W2 = 。2. 一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上。透镜刚好与玻璃板接触。波长分别为1=600nm和2=500nm的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环。从中心向外数的两种光的第
5、 五 个 明 环 所 对 应 的 空气膜厚度之差为 nm。3白光垂直照射在镀有e=0.40 厚介质膜的玻璃板上，玻璃的折射率n=1.45，介质的折射率=1.50。则在可见光 ( 3900 7600 ) 范围内，波长 的光在反射中增强。4在某地发生两件事,与该处相对静止的甲测得时间间隔为4 s，若相对甲作匀速直线运动的乙 测得时间间隔为5 s，则 乙 相 对 于 甲 的 运 动 速 度v = c（c表示真空中的光速）。5 狭义相对论中,一质点的质量m与速度v的关系式为 ；其动能的表达式为 （质点的静止质量为m0）。6光子波长为，则其能量= ；动量的大小= ；质量= 。7分别以频率为和 的单色光照
6、射某一光电管，若（均大于红限频率），则当两种频率的入射光的光强相同时，所产生的光电子的最大初动能 E1 E2；为阻止光电子到达阳极，所加的遏止电压 ；所产生的饱和光电流IS1 IS2。（用或=或填入）8主量子数n =4的量子态中，角量子数l的可能取值为 ；磁量子数m l的可能取值为 。9测量星球表面温度的方法之一，是把星球看作绝对黑体而测定其最大单色辐出度的波长，现测得太阳的，北极星的，则太阳表面温度T1与北极星表面温度T2之比T1：T2= 。10粒子在一维无限深势阱中运动（势阱宽度为a）其波函数为 粒子出现的几率最大的各个位置是x = 。三、计算题（共45分）1. 一无限长直导线通以电流，和
7、直导线在同一平面内有一矩形线框，其短边与直导线平行，线框的尺寸及位置如图所示，且b/c=3。求：（1） 直导线和线框的互感系数。（2） 线框中的互感电动势。2沿X轴负方向传播的平面简谐波在t = 0时刻的波形曲线如图所示,设波速u = 0.5m / s，求：（1）原点O的振动方程；（2）此波的波动方程；（3）t =0时刻，x = 2m处质点的振动的速度。3. 在双缝干涉实验中,波长 = 5500的单色平行光 垂 直 入射到缝间距 d = 2104 m的双缝上,屏到双缝的距离D=2m，求： （1）中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距； （2）用一厚度为e = 6.6106 m、折射率为n =
8、 1.58 的玻璃片复盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?4波长的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为300，且第三级是缺级。（1） 光栅常数d等于多少？（2） 透光缝的最小宽度a等于多少？（3） 在选定了上述d和a之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次。5若令c= h /（mec）（称为电子的康普顿波长，其中me为电子的静止质量，c是光速，h是普郎克常量），当电子的动能等于它的静止能量的2倍时，它的德布罗意波长是多少?2008年下学期2007级大学物理（下）期末考试（A卷）一、选择题(共27分)1. (本题3分) (2717) 距一根载有电流为3104 A的电线1
9、 m处的磁感强度的大小为 (A) 310-5 T (B) 610-3 T (C) 1.910-2T (D) 0.6 T (已知真空的磁导率m0 =4p10-7 Tm/A) 2. (本题3分)(2391) 一电子以速度垂直地进入磁感强度为的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B，反比于v2 (B) 反比于B，正比于v2(C) 正比于B，反比于v (D) 反比于B，反比于v 3. (本题3分)(2594) 有一矩形线圈AOCD，通以如图示方向的电流I，将它置于均匀磁场中，的方向与x轴正方向一致，线圈平面与x轴之间的夹角为a，a 90若AO边在y轴上，且线圈可绕y
10、轴自由转动，则线圈将 (A) 转动使a 角减小 (B) 转动使a角增大 (C) 不会发生转动 (D) 如何转动尚不能判定 4. (本题3分)(2314) 如图所示，M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线外磁场垂直水平面向上当外力使ab向右平移时，cd (A) 不动 (B) 转动 (C) 向左移动 (D) 向右移动 5. (本题3分)(2125) 如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动，直导线ab中的电动势为 (A) Blv (B) Blv sina (C) Blv cosa (D) 0 6. (本题3分)(2421) 已知一螺绕环的自
11、感系数为L若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数 (A) 都等于 (B) 有一个大于，另一个小于 (C) 都大于 (D) 都小于 7. (本题3分)(3174) 在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹若将缝S2盖住，并在S1 S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时 (A) P点处仍为明条纹 (B) P点处为暗条纹 (C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹 (D) 无干涉条纹 8. (本题3分)(3718) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 (A) 宽度变小 (B) 宽度变大 (C) 宽度不变，且中心强度也不变
12、 (D) 宽度不变，但中心强度增大 9. (本题3分)(3215) 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用哪一种最好？ (A) 5.010-1 mm (B) 1.010-1 mm (C) 1.010-2 mm (D) 1.010-3 mm 10. (本题3分)(4223) 下述说法中，正确的是 (A) 本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好 (B) n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电 (C) n型半导体中
13、杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能 (D) p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动 二、填空题（共27分）11 (本题3分)(5125)一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_，方向为_ 12. (本题3分)(5134) 图示为三种不同的磁介质的BH关系曲线，其中虚线表示的是B = m0H的关系说明a、b、c各代表哪一类磁介质的BH关系曲线： a代表_的BH关系曲线 b代表_的BH关系曲线 c代表_的BH关系曲线 13. (本题3
14、分)(2624)一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I =3 A时，环中磁场能量密度w =_ (m 0 =4p10-7 N/A2) 14. (本题3分)(5161)一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt若略去边缘效应，则两板间的位移电流为 _ 15. (本题4分)(3177) 如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向_移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_16. (本题3分)(4611) 某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长_和波长_的两种成分，
15、其中_的散射成分称为康普顿散射 17. (本题5分)(4203)设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_；须满足的条件是_；其归一化条件是_ 18. (本题3分)(4787) 在主量子数n =2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是_ 三、计算题（共33分）19. (本题10分)(2567) AA和CC为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合AA线圈半径为20.0 cm，共10匝，通有电流10.0 A；而CC线圈的半径为10.0 cm，共20匝，通有电流 5.0 A求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向(m0 =4p10-7 NA-2)20. (本题8分)(3628) 用白光垂直照
16、射置于空气中的厚度为0.50 mm的玻璃片玻璃片的折射率为1.50在可见光范围内(400 nm 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？(1 nm=10-9 m)21. (本题5分)(3768) 强度为I0的一束光，垂直入射到两个叠在一起的偏振片上,这两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为60.若这束入射光是强度相等的线偏振光和自然光混合而成的，且线偏振光的光矢量振动方向与此二偏振片的偏振化方向皆成30角，求透过每个偏振片后的光束强度 22. (本题5分)(4393) 以波长l = 410 nm (1 nm = 10-9 m)的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能EK= 1.0 eV
17、，求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少？ (普朗克常量h =6.6310-34 Js)23. (本题5分)(4547) 已知电子在垂直于均匀磁场的平面内运动，设电子的运动满足玻尔量子化条件，求电子轨道的半径rn =？ 四、理论推导与证明题（共5分）24. (本题5分)(4550) 一束具有动量的电子，垂直地射入宽度为a的狭缝，若在狭缝后远处与狭缝相距为R的地方放置一块荧光屏，试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度，式中h为普朗克常量 五、回答问题（共5分）25. (本题5分)(4781) 粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的
18、不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？ 参考答案：一、选择题(共27分)1. (本题3分) (2717) B2. (本题3分)(2391) B3. (本题3分)(2594) B4. (本题3分)(2314)D5. (本题3分)(2125)D6. (本题3分)(2421)D7. (本题3分)(3174)B8. (本题3分)(3718)A9. (本题3分)(3215)D10. (本题3分)(4223)C二、填空题（共27分）11 (本题3分)(5125) 2分 垂直纸面向里 1分12. (本题3分)(5134) 铁磁质 1分 顺磁质 1分 抗磁质 1分13. (本题3分)(2624)
19、 22.6 Jm-3 3分14. (本题3分)(5161) 3分15. (本题4分)(3177) 上 2分 (n-1)e 2分16. (本题3分)(4611) 不变 1分 变长 1分 波长变长 1分17. (本题5分)(4203) 粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度 2分 单值、有限、连续 1分 2分18. (本题3分)(4787)4 2分三、计算题（共33分）19. (本题10分)(2567)解：AA线圈在O点所产生的磁感强度 (方向垂直AA平面) 3分CC线圈在O点所产生的磁感强度 (方向垂直CC平面) 3分O点的合磁感强度 T 2分B的方向在和AA、CC都垂直的平面内，和CC平
20、面的夹角 2分20. (本题8分)(3628)解：加强， 2ne+l = kl， 2分 nm 2分 k = 1， l1 = 3000 nm， k = 2， l2 = 1000 nm， k = 3， l3 = 600 nm， k = 4， l4 = 428.6 nm， k = 5， l5 = 333.3 nm 2分 在可见光范围内，干涉加强的光的波长是 l600 nm 和l428.6 nm 2分21. (本题5分)(3768)解：透过第一个偏振片后的光强为 30 2分 5I0 / 8 1分透过第二个偏振片后的光强I2( 5I0 / 8 )cos260 1分5I0 / 32 1分22. (本题5分
21、)(4393) 解：设能使该金属产生光电效应的单色光最大波长为l0 由 可得 2分又按题意： 得 = 612 nm 3分23. (本题5分)(4547)解：设轨道半径为rn，电子运动速度为v则由 2分 2分得 ( n = 1，2，3) 1分四、理论推导与证明题（共5分）24. (本题5分)(4550) 证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为： ( k = 1，2) 令 k = 1， 得 1分可见，衍射图形第一级极小离中心点距离 1分又电子德布罗意波的波长 2分所以中央最大强度宽度 1分五、回答问题（共5分）25. (本题5分)(4781) 答：由图可知，(a)粒子位置的不确定量较大 2分又据不确定关系式 可知，由于(b)粒子位置的不确定量较小，故(b)粒子动量的不确定量较大. 3分10