大学物理下期末试题集

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 Kˊ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 Kˊ糸测得薄板的面积为： (B) 0.6a2 (A) a2 2 (C) 0.8a (D) a2 / 0.6 9．一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) 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 五 个 明 环 所 对 应 的 空气膜厚度之差为 nm。
0
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 3×104 A 的电线 1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10 5 T． (B) 6×10 3 T． (C) 1.9×10 2T． (D) 0.6 T． (已知真空的磁导率0 =4×10 7 T·m/A) ［ 2. (本题 3 分)(2391) 一电子以速度 v 垂直地进入磁感强度为 B 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 (B) 反比于 B，正比于 v2． (A) 正比于 B，反比于 v2． (C) 正比于 B，反比于 v． (D) 反比于 B，反比于 v． ［


1 L． 2 1 (C) 都大于 L ． 2
(A) 都等于
(B) 有一个大于 (D) 都小于
1 1 L ，另一个小于 L ． 2 2
［ ］
1 L． 2
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， P S1 如图所示，则此时 S (A) P 点处仍为明条纹． M S2 (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． E (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． (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
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
( x)
3 x 2 sin a a (0 x a )
粒子出现的几率最大的各个位置是 x =
。
三、计算题（共 45 分）
3
1. 一无限长直导线通以电流 I I 0 sin t ， 和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 λ = 5500 A 的单色平行光 垂 直 入射到缝间距 d = 2×10 4 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 = 6.6×10－6 m、折射率为 n = 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?
n
x

C
B
(A) 转动使角减小． (B) 转动使角增大． (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)
大学物理（下）期末考试试卷 选择题： （每题 3 分，共 30 分） d 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成 E K dl ，式中 EK 为感应电场的 L dt 电场强度。此式表明： (A) 闭合曲线 L 上 EK 处处相等。 一、 (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。 4 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2 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 x 轴负方向传 播,坐标原点 O 的振动规律为 y A cos(t 0 ) , 则 B 点的振动方程为 (A) y A cost ( x / u ) 0 (B) y A cos t ( x / u ) (C) y A cos{ [t ( x / u )] 0 } (D) y A cos{ [t ( x / u )] 0 } 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 A
7．分别以频率为 1 和 2 的单色光照射某一光电管，若 1 > 2 （均大于红限频率
Байду номын сангаас
0 ） ， 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
E2；为阻止光电子到达阳极，所加的遏止电压 U a1 流 IS1 IS2。 （用>或=或<填入）
E1
U a 2 ；所产生的饱和光电
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 m ，现测得太阳的 m1 0.55m ，北极星的 m 2 0.35m ，则太阳表 面温度 T1 与北极星表面温度 T2 之比 T1：T2= 。
－
0
4．波长 6000 A 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λc= 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?
［
B
d b
］
M
N
c
a
如图， 长度为 l 的直导线 ab 在均匀磁场 B 中以速度 v 移动， b l 直导线 ab 中的电动势为 (A) Blv． (B) Blv sin． B a (C) Blv cos． (D) 0． ［ ］ v 6. (本题 3 分)(2421) 已知一螺绕环的自感系数为 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
0
1
（B）4000 A
0
（C）5000 A
0
（D）6000 A
0
6．若星光的波长按 5500 A 计算，孔镜为 127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星
1
0
的最小角间隔 （从地上一点看两星的视线间夹角）是 (A) 3.2 103 rad (C) 1.8 10 4 rad (B) 5.3 10 5 rad (D) 5.3 10 7 rad
3． 白光垂直照射在镀有 e=0.40 m 厚介质膜的玻璃板上， 玻璃的折射率 n=1.45， 介质的折射率 n =1.50。则在可见光 ( 3900 A ~ 7600 A ) 范围内，波长
2
0 0
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= 质量= ； 动量的大小= 。 ；
4
］


v
B
］
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 B 中， B 的方向与 x 轴正方向一致，线圈平面与 x 轴之间的夹
角为， < 90°．若 AO 边在 y 轴上，且线圈可绕 y 轴自由转动， 则线圈将
y A D O z I
5
最好？ (A) 5.0×10 1 mm． (B) 1.0×10 1 mm． -3 (C) 1.0×10 2 mm． (D) 1.0×10 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 R 圆，且 P 点处无交叉和接触，则圆心 O 处的磁感强度 O 大小为_______________________________________，方向为 I ______________________________． P 12. (本题 3 分)(5134) 图示为三种不同的磁介质的 B~H 关系曲线，其中虚线表示 B a 的是 B = 0H 的关系．说明 a、b、c 各代表哪一类磁介质的 B~H 关系曲线： b a 代表______________________________的 B~H 关系曲线． b 代表______________________________的 B~H 关系曲线． c H 0 c 代表______________________________的 B~H 关系曲线． 13. (本题 3 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 =_____________ ．(0=4×10 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 e S1 为 n 的薄云母片覆盖在 S1 缝上，中央明条纹将向__________移动； O 覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹 O 处的光程差为 S __________________． S2 屏 16. (本题 3 分)(4611) SS1 SS 2 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，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 (r , t ) ， 则 ____________________________________________________________________； (r , t ) 须满足的条件是______________________________________；其归一化条