普通物理学(下)期末试卷(含答案)

（2） 0
N2 Sk (3 分)； l

3． （本题 3 分）在一圆柱形空间内，磁场 B 的空间分布均匀且随时间变化 （ dB dt 0 ） ，在磁场中同轴地放上一个半径为 r 的导体圆环，则圆环上 的感生电动势 方向或逆时针方向；1 分） 。
2
R
r O
（2 分） ，方向
（填顺时针 题9图
(A) 两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律； (B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程； (C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程； (D) 光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程。 [ ] D 13、光电效应和康普顿效应，都包含电子与光子的相互作用。今有一光子和一静止的自由电 子相互用用，此过程只能是： (A) 光电效应； (B) 康普顿效应； (C) 同时产生光电效应和康普顿效应； (D)不能确定 [ ] B 二、填空题 1、 （本题 5 分）一载流导线弯成如图所示形状，电流由 I 无限远处流来，又流向无限远处。则半圆圆心处 O 点的 R 磁感应强度大小为 ，方向为 。 I 1、 （1）
1
3. 解：对 A 外侧各点， 2
2
30 16 ，干涉也是极大。所以 A、B 外侧均无静止的质点。（2 分） 4 2π x [ B 2π (l x)] A B
36 14 ，干涉为极大。对 B 外侧各点， 4





(B) 电动势只在弯曲导线 AB 中产生；
(C) 直导线 AB 中的电动势小于弯曲导线 AB 中的电动势； (D) 电动势在直导线 AB 和弯曲导线 AB 中都产生且两者大小相等。 [
O
A

B

]
C 5．一平板空气电容器的两极板都是半径为 r 的圆导体，在充电时，板间电场强度的变化率 为
dE ，若略去边缘效应，则两板间的位移电流为 dt
（A）
r 2 dE ； 4 0 dt
（B） 0r
2
dE ； dt
（C）
dE ； dt
（D） 2 0r
2
dE 。 dt
［
］
B 6. 图示为质点作简谐振动的 v t 图线，若用余弦函数表示简谐振动方程，则其初位相为
π ； 6 π (B) ； 3 π (C) ； 2 2π (D) 。 3
(4) y D 3 A sin t (2 分)。
x u

2
] (3 分)；
∙
O 波疏
∙∙
P D 波密 C
X
3.(本题 8 分)同一介质中位于 A、B 两点的两个波源，振幅相等，频率相等（都是 100Hz） ， 相位差为 π，若 A、B 两点相距为 30 m，波在介质中的传播速度为 400m s ，求 AB 连线 上因干涉而静止的各点位置。
方向垂直纸面向里 (3 分)； ab 棒产生的动生电动势为 i
0 Iv l1 l2 ln , 2 l1
方向由 a 到 b,即 b 的电势高 (4 分)； 感应电流为 I i
i
R

0 Iv l1 l2 ln (2 分)； 2R l1
2
0 2 I 2 v l1 l2 ln ，方向水平向右(4 分)； ab 棒受到的安培力为 FA l1 4 2 R
0 I
4R
垂直纸面向里 (2 分)。
O
2、 （本题 5 分）一通电流 I=kt (k>0)的长直螺线管长为 l，截面积为 S，密绕 N 匝线圈，则任 意时刻管内的磁感应强度大小为（5） ，自感电动势的大小为（6） ； 2、 （1） 0
N kt (2 分)； l
2 I 2 v l1 l2 外力 F FA 0 2 ln ，方向水平向左(2 分)。 4 R l 1
2、 （本题 10 分）一平面简谐波沿 X 方向以波速 u 传播，BC 为波密媒质的反射面，波传播
2
3 1 ，DP= 。t=0 时 O 处的质点由平衡点向正方向运动。 （设振幅 A 4 6 B 和圆频率ω为已知） 。求：
L 2d (2 分)； （2） (2 分)。 2d
8、 （本题 4 分）双缝干涉中，在上面的透光狭缝后放一透明薄片，整个干涉条纹图样将 （填向上移、下移、不动） ；若将双缝间距变小，干涉条纹间距将 （填变大、 变小、不变） 。 8、 （1）上移 (2 分)； （2）变大 (2 分)；
1 、 2 均大于红限 0 。 9、 （本题 4 分） 强度相同， 频率分别为 1 和 2 的单色光 （ 1 2 ， ） ，
dB 3.（1） r ， （2）逆时针方向； dt
4、 （本题 5 分）一矩形线圈长为 a，宽为 b，它和 一长直导线在同一平面内，当它们如图(A)放置时， 线圈与长直导线间的互感为 ； 如图(B)放置时的互感为 。假设直导线是 某一闭合回路的一部分，回路其余部分离线圈很 远，其影响可略去不计。 4、(1)
入射于光电管，则这两种频率的入射光所产生的光电子的初动能
E1
E 2 （填>,<,=） ，所产生的饱和光电流的强度 I1
I 2 （填>,<,=） 。
9、 （1） E1 E 2 (2 分)； （2） I 1 I 2 (2 分)。 10、 （本题 5 分）洛埃镜干涉装置如图，已知光源波长 λ =7200Å，则反射镜右边缘到第一条亮纹的距离 为 。若将光源 S 向下移动，则条纹 间距将 （填增大、减小或不变） 。 -2 10. 4.5×10 mm，增大 11、 （本题 3 分）在双缝干涉装置中，用一很薄的云母片（n = 1.58）覆盖其中一条狭缝，这 时屏幕上的第五级明条纹恰好移到屏幕中央原零级明条纹的位置。 如果入射光的波长为 550 nm，则云母片的厚度为 。 11、 d 4.74 106 m (3 分)。 12. (本题 3 分)在加热黑体过程中， 其单色辐出度的峰值波长是由 0.69 μm 变化到 0.50 μm， 则总辐出度改变为原来的 倍。 12.3.63； 13.(本题 3 分) 已知氢原子的能级公式为 En=(-13.6/n2)eV，若氢原子处于第二激发态，则其 电离能为 eV 。 13. 1.51 eV。
(A) A 7、两波在同一弦上传播，其方程为
题（6）图
［
］
y1 6.0 cos

(0.02 x 8.0t ); y 2 6.0 cos (0.02 x 8.0t ); 2 2

(单位：长度：厘米；时间：秒)，则有： （A）节点位置为： x 50(2 K 1) , K=0, 1, 2… （B）节点位置为： x 100K , K=0, 1, 2… （C）节点位置为： x 50K , K=0, 1, 2… （D）节点位置为： x 100(2 K 1) , K=0, 1, 2…
考虑 AB 连线上距离 A 点为 x 的一点，两波分别由 A、B 点传到此的相位差为
2π π (l 2 x) π (l 2 x) u 2 π 两波叠加静止的条件是 (2k 1) π ，因此有 π (l 2 x) (2k 1) π 2 按题设 l = 30cm，则由上式可解出 x l / 2 2k 15 2k 根据 k 为整数， 0 x 30 ，得到静止点的位置为 x= 1，3，5，……，29m。 （6 分） A
到 P 点被反射，OP= (1)以 O 为原点，写出入射波的波动方程； (2)反射波的波动方程； (3)合成波的波动方程； (4)D 点的合振动方程。 2、解：(1) y1 A cos[ (t )
入射
x (2) y 2 A cos[ (t ) ] (3 分)； u 2 2x cos(t ) (2 分)。 (3) y y1 y 2 2 A cos 2
［ ］ B 10、在牛顿环实验中，若在平凸透镜与平板玻璃（两者折射率相等为 n1）之间充满折射率为 n 的透明液体（n< n1）,在单色光垂直入射下，从牛顿环中心数起第 m 级圆环半径将变为 原来的 (A) 1 / n 倍； (B) n 倍； (C)n 倍； (D)n2 倍。 [ ] A 11、波长为 5000 Å 的单色光，以 30°入射角照射到光栅上，原来垂直入射时的中央明纹位置 现在变为第二级光谱线的位置。此时能看到光谱线的最高级次是 (A) 2 级; (B) 3 级; (C) 4 级; (D) 5 级。 [ ] D 12、 光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程。 对此， 在以下几种理解中， 正确的是：
dy |a 0 ；当 t=5s 时，x=0 处的位移 y0= dt
此刻
5、 （1）0 (3 分)； （2）6.28cm/s (2 分)。 A 6.（本题 6 分）如图，在长度为 4 cm 的两块玻 D 璃平板之间夹一细金属丝，形成空气劈尖。 在波长为 6000 Å 的单色光垂直照射下成干涉条 L 纹。如果观察到相邻两明纹间隔为 0.1 mm，则 金属丝直径为 （2 分） 。如将金属通电，使之受 题 6 图 热膨胀，则在上方 A 处可观察到干涉条纹向 （填左或 右；1 分）移动，条纹间距 （填增大或减小；1 分） 。如果在 A 处观察到干涉条纹 移动 6 条，则金属丝直径的膨胀量为 （2 分） 。 6. 0.12mm，左，减小，0.0018mm； 7、 （本题 4 分）空气劈尖干涉实验中，如图，上方玻璃板的长度 L 为 L，劈尖末端厚度为 d（d<<L） ，则干涉图样中，相邻明纹的间 d 距为 ，明纹总数为 条。 7、 （1）
普通物理学（下）期末试卷 一、单项选择题 1．如图，长度为 l 的直导线 AB 在均匀磁场 B 中以速度 v 运动， 则 AB 中的电动势为： （A）Blv； （B）Blvsin ； （C）Blvcos ； （D）0． ［ ］ D 2、 一个 50 匝的半径 R=5.0cm 的通电线圈， 处于 B=1.5T 的均匀外磁场中， 线圈中电流 I=0.2A, 当线圈的磁矩与外磁场方向间的夹角θ从 0 转到π时，外磁场对线圈所做的功为 (A) 0.14J; (B) 0.24J; (C) 1.4J; (D) 7.8J。 [ ] B Z 3、一块半导体样品如图放置，沿 X 正方向通有电 流 I，在 Z 正方向加有均匀磁场，实验测得该样品 薄片两侧的电势差 UA-UB>0，则 Y (A) 此样品为 P 型半导体； A B (B) 此样品为 N 型半导体； (C) 此样品内有感应电流； (D) 载流子类型无法判断。 X A 4、在圆柱形空间内有一磁感应强度为 B 的均匀磁 场，如图所示。 B 的大小以速率 dB/dt 变化，在磁场中有 A、B 两点，其间可放直导线 AB 和弯曲的导线 AB ，则 (A) 电动势只在直导线 AB 中产生；