中国海洋大学大学物理试题及答案
(完整word版)中国海洋大学大学物理I3A
2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共5 页第 1 页IIAA ′O+-2005-2006学年第 1 学期 试题名称 ：大学物理Ⅰ（3） 共 5 页 第 2 页 6.（本题3分）（3368） 一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为 (A) 4/0I 2 ． (B) I 0 / 4．(C) I 0 / 2． (D) 2I 0 / 2． ［ ］7.（本题3分）（4351） 宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过∆t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速) (A) c ·∆t (B) v ·∆t (C)2)/(1c t c v -⋅∆(D) 2)/(1c t c v -⋅⋅∆ ［ ］8.（本题3分）（4359） (1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？ (2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是： (A) (1)同时，(2)不同时． (B) (1)不同时，(2)同时． (C) (1)同时，(2)同时．(D) (1)不同时，(2)不同时． ［ ］二、填空题（共21分） 9.（本题5分）（1206） 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的________倍；电场强度是原来的 _________倍；电场能量是原来的____________倍．10.（本题3分）（1391） 一个半径为R 的薄金属球壳，带有电荷q ，壳内充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U = ________________________________．11.（本题3分）（2564） 如图，两根导线沿半径方向引到铁环的上A 、A ′两点，并在很远处与电源相连，则环中心的磁感强度为_________________．中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共 5 页第 3 页中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共 5 页第 4 页16 （本题10分）设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（λ=589 nm）的光谱线．(1)当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次k m是多少？(2)当光线以30°的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）斜入射到光栅上时，能看k'是多少？(1nm=10-9m)到的光谱线的最高级次mv0.99c (c为真空中光速)的速率运动．试求：17.（本题8分）（4500）一电子以=(1) 电子的总能量是多少？(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m e=9.11×10-31 kg)中国海洋大学命题专用纸。
中国海洋大学 大学物理3 期末考试试题和答案11
专业年级 学号 姓名 授课教师 分数 题号 一、选择题二．简答题三．计算题四．证明题分数一、选择题（21分，每题3分）1、 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置，板间距离为d (d 远小于板的线度)，设A 板带有电荷q 1，B 板带有电荷q 2，则AB两板间的电势差U AB 为(A) d S q q 0212ε+． (B) d S q q 0214ε+． ［ ］ (C) d Sq q 0212ε-． (D) d Sq q 0214ε-． 2、 真空中一半径为R 的球面均匀带电Q ，在球心O 处有一电荷为q 的点电荷，如图所示．设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O 距离为r 的P 点处的电势为(A) rq04επ (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+πR Q r q 041ε． [ ] (C)r Qq 04επ+ (D)⎪⎭⎫⎝⎛-+πR q Q r q 041ε． 3、载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管，两螺线管单位长度上的匝数相等．设R = 2r ，则两螺线管中的磁感强度大小B R 和B r 应满足： ［ ］ (A) B R = 2 B r ． (B) B R = B r ．(C) 2B R = B r ． (D) B R = 4 B r ．4、平行板电容器的两板都是半径为R 的圆形导体片，若两板上的电荷面密度为t ωσσsin 0=，则两板间的位移电流为 ［］ （A ）0ωσ； （B ）t R ωωσπcos 02； （ C ）t Rωωσπsin 02； （ D ）02ωσπR 。
5、在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为(A) 全明． （B ） 全暗． ［ ］(C)右半部明，左半部暗． (D)右半部暗，左半部明．dB A S S q 1q 2Q P O R q rP 1.521.75 1.52 图中数字为各处的折射λ 1.62 1.62中国海洋大学命题专用纸（附页A）中国海洋大学命题专用纸（附页C）中国海洋大学命题专用纸（附页E）。
大学物理II2-B试题及答案马丽珍
中国海洋大学命题专用纸（附页A）中国海洋大学命题专用纸（附页C）2006-2007学年第 2 学期试题名称：大学物理II2 （B）共6页第 4 页三、计算题（共36分）10 C·m-3求距球心17、（本题12分）均匀带电球壳内半径6cm，外半径10cm，电荷体密度为2×55cm，8cm ,12cm 各点的场强．中国海洋大学命题专用纸（附页E）2006-2007学年第 2 学期试题名称：大学物理II2 （B）共6页第 6 页19、（本题12分）白光垂直照射到空气中一厚度为3800oA的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色?四、简答题（共7分）20、（本题7分）光电效应和康普顿效应都包含了电子和光子的相互作用，试问这两个过程有什么不同?06-07学年第二学期大学物理II2（B ）参考答案及评分标准一、选择题 （每题3分，共27分）1B 2C 3D 4B 5D 6B 7C 8A 9D二、填空题 （共30分）00010.()0,(2E (2,(2,(2,(2,(2(2,(2,(2(2sin sin 2,(2sin 2(26,(2(216.41(243(2r r r m E r rI I f qv lvtB t lvB t σεεεεμμα=⨯00R 分）（r)=分）11.分）分）分）12.分）0,分）2分）13.分）v B 分）14.分）分）15.分）明，分），分），分）三、计算题 （共36分）17. 均匀带电球壳内半径6cm ，外半径10cm ，电荷体密度为2×510-C ·m -3求距球心5cm ，8cm ,12cm 各点的场强．解: 高斯定理0d ε∑⎰=⋅q S E s ,02π4ε∑=q r E （4分）当5=r cm 时，0=∑q ,0=E（2分）8=r cm 时，∑q 3π4p=3(r )3内r - ∴ ()2023π43π4rr r E ερ内-=41048.3⨯≈1C N -⋅， 方向沿半径向外．（3分） 12=r cm 时,3π4∑=ρq -3(外r ）内3r ∴ ()420331010.4π43π4⨯≈-=rr r E ερ内外 1C N -⋅ 沿半径向外. （3分） 18.两平行长直导线相距d =40cm ，每根导线载有电流1I =2I =20A ，如题图所示．求： (1)两导线所在平面内与该两导线等距的一点A 处的磁感应强度； (2)通过图中斜线所示面积的磁通量．(1r =3r =10cm, l =25cm)．解：(1) 52010104)2(2)2(2-⨯=+=d I d I B A πμπμ T 方向⊥纸面向外 （6分）(2)取面元 r l S d d =612010110102.23ln 31ln 23ln 2])(22[1211-+⨯=πμ=πμ-πμ=-πμ+πμ=⎰lI l I l I ldr r d I r I r r r ΦWb （6分） 19．白光垂直照射到空气中一厚度为3800 oA 的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问该膜的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色? 解: 由反射干涉相长公式有λλk ne =+22 ),2,1(⋅⋅⋅=k （4分） 得 122021612380033.14124-=-⨯⨯=-=k k k ne λ 2=k , 67392=λo A (红色) （2分） 3=k , 40433=λ oA (紫色) （2分）所以肥皂膜正面呈现紫红色．由透射干涉相长公式 λk ne =2),2,1(⋅⋅⋅=k （2分） 所以 kk ne 101082==λ 当2=k 时， λ =5054oA (绿色) （2分）故背面呈现绿色．四、简答题（共7分）20． 光电效应和康普顿效应都包含了电子和光子的相互作用，试问这两个过程有什么不同?答：光电效应是指金属中的电子吸收了光子的全部能量而逸出金属表面，是电子处于原子中束缚态时所发生的现象．遵守能量守恒定律．（4分）而康普顿效应则是光子与自由电子(或准自由电子)的弹性碰撞，同时遵守能量与动量守恒定律（3分）．。
(完整word版)中国海洋大学大学物理电磁学I3B
中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共5页第 1 页授课教师命题教师或命题负责人签字院系负责人签字年月日中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共5页第 2 页中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共 5 页第 3 页12.（本题5分）（3230）要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__________块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的______________________倍．13.（本题3分）（4353）已知惯性系S＇相对于惯性系S系以0.5 c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S＇系的坐标原点O＇沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为____________________________________．14.（本题5分）（4732）观察者甲以0.8c的速度（c为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一质量为1 kg的物体，则(1)甲测得此物体的总能量为____________；(2)(2) 乙测得此物体的总能量为_________．二、计算题（共38分）15．如图所示，一厚为b的“无限大”带电平板，其电荷体密度分布为 ＝kx (0≤x≤b )，式中k为一正的常量．求：(1) 平板外两侧任一点P1和P2处的电场强度大小；(2) 平板内任一点P处的电场强度；(3) 场强为零的点在何处？中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共5 页第 4 页中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称：大学物理Ⅰ（3）共5 页第 4 页v0.99c (c为真空中光速)的速率运动．试求：17.（本题8分）（4500）一电子以(1) 电子的总能量是多少？(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m e=9.11×10-31 kg)三、简述题（共15分）18（本题5分）（3762）光栅的衍射光谱和棱镜的色散光谱主要有什么不同？19（本题5分）１９—６你能否举一些日常生活中所见到的例子．来说明物体热辐射的各种波长中，单色辐射强度最大的波长随温度的升高而减小？20（本题5分）光电效应和康普顿效应都是光子与电子间的相互作用，你是怎样区别这两个过程的？。
中国海洋大学 大学物理3 期末考试试题和答案81
Φ 2
2d
d
0I 2r
drΒιβλιοθήκη 0 Id 2
ln 2
d
总磁通量
Φ
Φ1
Φ2
0 Id 2
ln
4 3
4分
感应电动势为：
dΦ 0d (ln 4) d I 0d ln 4
2分
d t 2 3 d t 2 3
由 >0 和回路正方向为顺时针，所以 的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流
dEx=－dEcos
dEy=－dEsin
对各分量分别求和
Ex
0 4 0 R
sin cos d ＝0
0
E y
0 4 0 R
sin
2
d
0
0
8 0 R
∴
E
Exi
Ey
j
0 8 0 R
j
y
dq R
d
O
x
dEy
1分 1分 2分
对于＇＝600 nm 的光，连同附加光程差，在 A 处两反射光的光程差为
2e4
1 2
，它与波长 之比为 2e4
/
1 2
3.0
．所以
A
处是明纹
3分
(3) 棱边处仍是暗纹，A 处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹．
2分
四、问答题（共 13 分）
1、（5 分）
答：因 k =±4 的主极大出现在=±90°的方向上，实际观察不到．
亦是顺时针方向．
2分
中国海洋大学 大学物理3 期末考试试题和答案41
感应电动势．
O
x
2、（12 分）图示一平面简谐波在 t = 0 时刻的波形图，求 (1) 该波的波动表达式； (2) P 处质点的振动方程．
y (m) u = 0.08 m/s
O -0.04
P
x (m)
0.20 0.40 0.60
3、（10 分）一衍射光栅，每厘米 200 条透光缝，每条透光缝宽为 a=2×10-3 cm，在光栅后放 一焦距 f=1 m 的凸透镜，现以=600 nm (1 nm=10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：
S，S 边线所在平面 的磁通量(取弯面向
外为正)为
(A) r2B．
. (B) 2r2B．
(C) -r2Bsin．
(D) -r2Bcos．
［
］
2、四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流皆为 I．这四条导
线被纸面截得的断面，如图所示，它们组成了边长为 2a 的正方形的四个 角顶，每条导线中的电流流向亦如图所示．则在图中正方形中心点 O 的
院系负责人 签字
年月日
中 国 海 洋 大 学 命 题 专 用 纸（附页）
2006-2007 学年第 1 学期
试题名称 ：大学物理Ⅱ2 （A 卷） 共 4 页 第 2 页
5、一弹簧振子作简谐振动，总能量为 E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量
增为原来的四倍，则它的总能量 E2 变为
(A) E1/4．
--AAO12
为________________________________．
3、（3 分）如图所示，波源 S1 和 S2 发出的波在 P 点相遇，P 点距波源 S1 和 S2 的距离分别为 3和 103 ，为两列波在介质中的波长，若
中国海洋大学 大学物理3 期末考试试题和答案aa
３分
cos
cos
c
ac di
a
vB d l cos
xc
xB
dx
0 cos
sin
1 2
Bxc2
tg
2分
方向为 a→c．
2分
四．简答题（共３０分）
1. 答：(1) E d l 在数值上表示单位正电荷在电场中沿着 L 路径移动时，电场力对 L
它做的功．
３分
(2) 对静电场情形，它的数值与 L 的具体路径无关，而只与 L 的始末位置有
关，它等于始、末两点间的电势差．
2分
这表示静电场是保守力场，即有势场．
1分
2. 答：公式 B 0 I /(2R) 只对忽略导线粗细的理想线电流适用，当 a→0， 导线的
尺寸不能忽略. 此电流就不能称为线电流，此公式不适用.
６分
3. 答：对 c 不能使用安培环路定理。
３分
安培环路定理只适用于稳恒电流，这就要求载流导线或闭合，或伸
2. / 0 4. 30 I
4l 0 I 2r 2 /(82 R4 )
垂直 OP 连线向下
（ 4 分）
（ 4 分） (2 分) (2 分)
E0 0; (r R);
(1分）
E1
q
4 0 r1r 2
;(R
r
R
d )；
E2
q
40r 2
; (r
R d )；
(1分） (1分）
V0
q 4 0 r1
1 R
R
1
d
4 0
q
R
d
, (r
R)
（1分）
V1
q 4 0 r1
1 r
中国海洋大学 大学物理3 期末考试试题和答案72
2005-2006学年第 2 学期 大学物理II2（B ） 评分标准一 选择题（共18分，每题3分）B B ACD C二．填空题（共23分）1. 0 （4分） 2．221010,....3arctg π-⨯-，（4分）3. 2 （3分）4. 030 （3分） 5. 20.25e m c （3分） . 6 .)(20νν-m h（3分） 7.actg 2 （3分）三．计算题(共44分)3.2 解：设第三级暗纹在ϕ3方向上，则有a sin ϕ3 = 3λ 5分此暗纹到中心的距离为 x 3 = f tg ϕ3 3分因为ϕ3很小，可认为tg ϕ3≈sin ϕ3，所以x 3≈3f λ / a ．两侧第三级暗纹的距离是 2 x 3 = 6f λ / a = 8.0mm∴ λ = (2x 3) a / 6f= 500 nm 2分3.3解：(1) ∆x ＝20 D λ / a 4分＝0.11 m 2分(2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(n －1)e ＋r 1＝r 2 3分设不盖玻璃片时，此点为第k 级明纹，则应有r 2－r 1＝k λ 2分所以 (n －1)e = k λ k ＝(n －1) e / λ＝6.96≈7零级明纹移到原第7级明纹处 1分3.4 解；3.1 解：(1)2v F m qvBRP mv qBR h p λ=====h mvλ=四.问答题（共15分） 4.1略4.2 答：没对准． 3分根据相对论同时性，如题所述在K ＇系中同时发生，但不同地点(x ＇坐标不同)的两事件(即A ＇处的钟和B ＇处的钟有相同示数)，在K 系中观测并不同时；因此，在K 系中某一时刻同时观测，这两个钟的示数必不相同． 5分。
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中 国 海 洋 大 学 命 题 专 用 纸（首页）
学年第 2学期 试题名称 ： 大学物理III2-B 共 2 页 第1页
专业年级： 学号 姓名 授课教师名 分数 题1：有三平行金属板A,B,C,面积均为200cm 2，A 和B 相距
4.0mm,A 和C 相距2.0mm 。
B,C 都接地，如图所示。
如果A
板带正电-7C ，略去边缘效应，问B 和C 板的感应电荷各是多
少？以地的电势为零，则A 板的电势是多少？（15分）
题2：简述平面电磁波的特性。
（15分）
题3：用波长为590nm 的钠光垂直照射到每厘米刻透镜有5000条缝的光栅上，在光栅后面放置焦距为20cm 的会聚。
试求（1）第一级与第三级明条纹的距离；（2）最多能看到第几级明条纹；（3）若光线以入射角30度斜入射，最多能看到几级明纹？ （15分）
题4：在康普顿散射中，入射光子的波长是，反冲电子的速度为0.60c （c ：光速），求散射光子的波长和散射角。
（15分）
题5：如图所示一玻璃三棱镜，折射率为n=，设光在棱
镜中不被吸收。
问（1）何种偏振光在何种条件下可以完
全入射棱镜？（2）若入射光束从棱镜右侧折射出来，其
强度保持不变，则棱镜的顶角是多少？（15分）
题6：已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函
数为：（15分）
()a x a
x 23cos 1πψ= （-a<x<a ） 则粒子在x=5a/6处出现的概率为多少？
题7：描述原子内电子量子态的量子数有几个？当主量子数n 一定时，不同的量子态数目是多少？（10分）
授课教师 元光 命题教师或命题负责人
签 字
元光
院系负责人 签 字 年 月 日
题5图 题1图
中国海洋大学命题专用纸（附页）学年第 2学期试题名称：大学物理III2-B 共 2 页第2页
注：
电子质量：m≈*10-31 kg;
普朗克常数: h≈*10-34 ;
真空光速：c≈3*108 m/s
玻尔兹曼常数：k≈*10-23 J/K
电子电荷：e≈×10-19 C；
答案：
题-1：
解: 如题图示，令A 板左侧面电荷面密度为1σ，右侧面电荷面密度为2σ
题8-22图 (1)∵ AB AC U U =，即 ∴ AB AB AC AC E E d d =
∴ 2d d 21===AC
AB AB AC E E σσ 且 1σ+2σS
q A = 得 ,32S q A =σ S
q A 321=σ 而 711023
2-⨯-=-=-=A C q S q σC C 10172-⨯-=-=S q B σ (2)
30
1103.2d d ⨯===AC AC AC A E U εσV
题-2：1.E 和H 互相垂直，且均与传播方向垂直。
即E H ⊥且E u ⊥，H u ⊥。
平面电磁波是偏振波。
2.E 和H 分别在各自平面上振动，这一特性称为偏振性。
电偶极子辐射的电磁波是偏振波。
3.E 和H 同相位，且E H ⨯的方向在任意时刻都指向波的传播方向，即波速u 的方向。
4.在同一点E 和H E H εμ。
5.电磁波的波速u εμ=
，即u 只由媒质的介电常数和磁导率决定。
题-3：（1）光栅常数 2
61102105000
L a b m N --⨯+===⨯ 由光栅公式 ()sin a b k ϕλ+=
因ϕ很小，sin tan f ϕϕ≈=，所以 f
x k a b λ=+
故第一级与第三级明条纹之间的距离为
7
1316220.2 5.9100.12210
f x x x m a b λ--⨯⨯⨯∆=-===+⨯ （2）由光栅公式()sin a b k ϕλ+=得
()sin a b k ϕλ
+= k 的最大值出现在sin 1ϕ=处，故
6
7210 3.45.910
k --⨯<=⨯ 因为90ϕ=时实际看不到条纹，所以k 应取小于该值的最大常数，故很多能看到第三级明条纹。
（1） 光线以30角斜入射时，由斜入射的光栅公式，得
()(sin sin )a b k ϕθλ++=
而题意30θ=，90ϕ=，代入得 6
7
210(1sin30) 5.15.910k --⨯<+=⨯ 取5k =，即斜入射时，最多能看到第五级明条纹。
此时零级主极大条纹的位置，可由光栅公式0k =求得，即
()(sin sin )0a b k ϕθλ+-==
可得
30ϕθ==
即零级主极大条纹中心在平行于入射光方向的副光轴与透镜焦平面的交点上，它距屏幕的中心为 tan300.20.1153
x f m === 题-4：
解：反冲电子的能量增量为 202022020225.06.01c m c m c m c m mc E =--=-=∆ 由能量守恒定律，电子增加的能量等于光子损失的能量， 故有
20025.0c m hc hc =-λλ
散射光子波长
ο121083134
1034000A
043.0m 10
3.410030.0103101.925.01063.610030.01063.625.0=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-=
------λλc m h 由康普顿散射公式 2
sin 0243.022sin 22200ϕϕλλλ∆⨯==-=c m h 可得 2675.00243
.02030.0043.02sin 2=⨯-=ϕ 散射角为 7162'=οϕ
题-5：
解（1）若要求入射光全部折射到棱镜里，则要求其反射光强度为零。
对于自然光这条件无法满足。
若入射光为光振动平行入射面的线偏振光。
则在入射角等于起偏振角的情况下，反射光束的强度为零，入射光将全部进入棱镜。
因此要求入射光是振动方向平行于入射面的线偏振光。
入射角01i 为
01arctan arctan1.5056.3i n ===
（2）当进入棱镜的光射到棱镜右侧界面，因它只包含平行入射面的光振动，只要以起偏振角入射，则其反射光的强度仍然为零，进入棱镜的光将全部折射出棱镜而保持强度不变。
这时投射到界面AC 的起偏振角02i 为
0211arctan
arctan 33.71.5i n === 因为011022,22i i π
πγγ+=+=，从图中几何关系可以看出
10201029056.333.767.42A i i i πγ=+=
-+=-+= 题-6：
解：22*)23cos 1
(a
x a πψψψ==
a a a a a a a a 21)21(14cos 1)4(cos 145cos 12653cos 122222
===+===πππππ
题-7：
答：原子内电子的量子态由s l m m l n ,,,四个量子数表征． 当n 一定时，有2
2n 量子态。