大学物理A期末试卷答案

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(完整版)大学物理下期末试题及答案

(完整版)大学物理下期末试题及答案大学物理（下）试卷（A 卷）院系：班级:________ 姓名:学号:一、选择题（共30分，每题3分）1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)：［］2. 如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为： (A)0． (B) 0． (C) 0． (D) 0 ［］3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的：(A) 2倍． (B) 22倍．(C) 4倍． (D) 42倍．［］4. 如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为：(A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U 0，U < 0．［］5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C 1中插入一电介质板，如图所示, 则(A) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷减少． (B) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷增加． (C) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷不变．x3q 2(D) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷不变．［］6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确． (A) 位移电流是指变化电场．(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的． (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律．(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理．［］7. 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关． (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)是正确的．(D) 三种说法都是正确的．［］8. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A) 2倍． (B) 1.5倍．(C) 0.5倍． (D) 0.25倍．［］9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 a x n a x nsin 2)( ， n = 1, 2, 3, …则当n = 1时，在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为(A) 0.091． (B) 0.182． (C) 1． . (D) 0.818．［］10. 氢原子中处于3d 量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为(A) (3，0，1，21)． (B) (1，1，1，21 )． (C) (2，1，2，21)． (D) (3，2，0，2 1)．［］二、填空题（共30分）11.（本题3分）一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常量为的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U=________________．12. （本题3分）有一实心同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I ，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则在r < R 1处磁感强度大小为________________． 13.（本题3分）磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B，一电子以速度j i66100.11050.0 v (SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F 为 __________________．(基本电荷e =1.6×10 19C)14.（本题6分，每空3分）四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动，转轴与B平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R ，轮子转速为n ，则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处．15. （本题3分）有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________．16.（本题3分）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d 1 / d 2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________．17. （本题3分）静止时边长为 50 cm 的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108 m ·s -1运动时，在地面上测得它的体积是____________．18. （本题3分）以波长为 = 0.207 m 的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率 =1.21×1015赫兹，则其遏止电压|U a |=_______________________V ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C) 19. （本题3分）如果电子被限制在边界x 与x + x 之间， x =0.5 ?，则电子动量x 分量的不确定量近似地为________________kg ·m ／s ． (取 x · p ≥h ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)三、计算题（共40分）20. （本题10分）电荷以相同的面密度分布在半径为r1＝10 cm和r2＝20 cm的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U0＝300 V．(1) 求电荷面密度．(2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上电荷面密度应为多少，与原来的电荷相差多少？［电容率 0＝8.85×10-12 C2 /(N·m2)］21. （本题10分）已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B0，此圆线圈的磁矩与一边长为a通过电流为I 的正方形线圈的磁矩之比为2∶1，求载流圆线圈的半径．如图所示，一磁感应强度为B的均匀磁场充满在半径为R的圆柱形体内，有一长为l的金属棒放在磁场中，如果B正在以速率dB/dt增加，试求棒两端的电动势的大小，并确定其方向。

大学物理(I)期末试卷(A卷)及答案解析

2007级大学物理（I ）期末试卷A 卷学院：班级:_____________ 姓名:序号:_____________ 日期: 2008 年 7 月 9 日一、选择题（共30分）1．（本题3分）下列说法中，哪一个是正确的？(A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ，说明它在此后1 s 内一定要经过2 m 的路程． (B) 斜向上抛的物体，在最高点处的速度最小，加速度最大． (C) 物体作曲线运动时，有可能在某时刻的法向加速度为零．(D) 物体加速度越大，则速度越大．［］ 2．（本题3分）如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分别为m 1和m 2 的重物，且m 1>m 2．滑轮质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为a ．今用一竖直向下的恒力g m F 1 代替质量为m 1的物体，可得质量为m 2的重物的加速度为的大小a ′，则(A) a ′= a (B) a ′> a(C) a ′< a (D) 不能确定.［］3．（本题3分）质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v 和B v(v A > v B )的两质点A 和B ，受到相同的冲量作用，则(A) A 的动量增量的绝对值比B 的小． (B) A 的动量增量的绝对值比B 的大． (C) A 、B 的动量增量相等．(D) A 、B 的速度增量相等．［］ 4．（本题3分）站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态．由此，他断定电梯作加速运动，其加速度为 (A) 大小为g ，方向向上． (B) 大小为g ，方向向下． (C) 大小为g 21，方向向上． (D) 大小为g 21，方向向下．［］5．（本题3分）两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的 (A) 平均速率相等，方均根速率相等． (B) 平均速率相等，方均根速率不相等． (C) 平均速率不相等，方均根速率相等． (D) 平均速率不相等，方均根速率不相等．［］6．（本题3分）一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的(A) 7/16. (B) 9/16. (C) 11/16.(D) 13/16. (E) 15/16. ［］ 7．（本题3分）在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝S 2盖住，并在S 1 S 2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）在玻璃(折射率n 2＝1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n 1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF 2薄膜的最少厚度应是(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm ［］ 9．（本题3分）在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小．若使单缝宽度a 变为原来的23，同时使入射的单色光的波长λ变为原来的3 / 4，则屏幕C 上单缝衍射条纹中央明纹的宽度∆x 将变为原来的(A) 3 / 4倍． (B) 2 / 3倍．(C) 9 / 8倍． (D) 1 / 2倍．(E) 2倍．［］ 10．（本题3分）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．［］二、填空题（共30分）11．（本题3分）一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为： 2214πt +=θ (SI)则其切向加速度为t a =__________________________．12．（本题3分）某质点在力F ＝(4＋5x )i(SI)的作用下沿x 轴作直线运动，在从x ＝0移动到x ＝10 m的过程中，力F所做的功为__________．13．（本题3分）一水平的匀质圆盘，可绕通过盘心的竖直光滑固定轴自由转动．圆盘质量为M ，半径为R ，对轴的转动惯量J ＝21MR 2．当圆盘以角速度ω0转动时，有一质量为m 的子弹沿盘的直径方向射入而嵌在盘的边缘上．子弹射入后，圆盘的角速度ω＝______________．14．（本题3分）在容积为10-2 m 3 的容器中，装有质量100 g 的气体，若气体分子的方均根速率为 200 m • s -1，则气体的压强为________________ 15．（本题3分）储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v ＝100 m/s 运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 6.74Ｋ，由此可知容器中气体的摩尔质量M mol ＝__________. (普适气体常量R ＝8.31 J ²mol -1²K -1) 16．（本题3分）处于平衡态A 的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B ，将从外界吸收热量416 J ，若经准静态等压过程变到与平衡态B 有相同温度的平衡态C ，将从外界吸收热量582 J ，所以，从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为____________________. 17．（本题3分）已知两个简谐振动的振动曲线如图所示．两简谐振动的最大速率之比为_________________．18．（本题3分） A ，B 是简谐波波线上距离小于波长的两点．已知，B 点振动的相位比A 点落后π31，波长为λ = 3 m ，则A ，B 两点相距L = ________________m ． 19．（本题3分）一声波在空气中的波长是0.25 m ，传播速度是340 m/s ，当它进入另一介质时，波长变成了0.37 m ，它在该介质中传播速度为______________． 20．（本题3分）若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n 1和n 2的两块厚度均为e 的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差δ＝_____________________________．x (cm)三、计算题（共40分）21．（本题10分）物体A 和B 叠放在水平桌面上，由跨过定滑轮的轻质细绳相互连接，如图所示．今用大小为F 的水平力拉A ．设A 、B 和滑轮的质量都为m ，滑轮的半径为R ，对轴的转动惯量J ＝221mR ．AB 之间、A 与桌面之间、滑轮与其轴之间的摩擦都可以忽略不计，绳与滑轮之间无相对的滑动且绳不可伸长．已知F ＝10 N ，m ＝8.0 kg ，R ＝0.050 m ．求：(1) 滑轮的角加速度； (2) 物体A 与滑轮之间的绳中的张力； (3) 物体B 与滑轮之间的绳中的张力． 22．（本题10分）1 mol 理想气体在T 1 = 400 K 的高温热源与T2 = 300 K 的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400 K 的等温线上起始体积为V 1 = 0.001 m 3，终止体积为V 2 = 0.005 m 3，试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸收的热量Q 1 (2) 气体所作的净功W(3) 气体传给低温热源的热量Q 2 23．（本题10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．24．（本题10分）波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)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30°，且第三级是缺级．(1) 光栅常数(a + b )等于多少？(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少？(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后，求在衍射角-π21＜ϕ＜π21 范围内可能观察到的全部主极大的级次．(m)-2007级大学物理（I ）期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期：2008年7月9日一、选择题(每题3分)C, B, C, B, A, E, B, B, D, B二、填空题(每题3分)11. 0.1 m/s 212. 290 J13. M ω 0 / (M +2m )14. 1.33³105Pa15. 28³10-3 kg / mol16. 166 J17. 1∶118. 0.519. 503 m/s20. (n 1-n 2)e 或(n 2-n 1)e 均可三、计算题(每题10分)21．解：各物体受力情况如图．图2分F －T ＝ma 1分 T '＝ma 1分(T T '-)R ＝β221mR 1分 a ＝R β 1分由上述方程组解得：β ＝2F / (5mR )＝10 rad ²s -2 2分T ＝3F / 5＝6.0 N 1分 T '＝2F / 5＝4.0 N 1分aa T ’22．解：(1) 312111035.5)/ln(⨯==V V RT Q J 3分(2) 25.0112=-=T Tη.311034.1⨯==Q W η J 4分 (3) 3121001.4⨯=-=W Q Q J 3分23．解：(1) O 处质点，t = 0 时 0cos 0==φA y ， 0sin 0>-=φωA v所以 π-=21φ 2分又 ==u T /λ (0.40/ 0.08) s= 5 s 2分故波动表达式为 ]2)4.05(2c o s [04.0π--π=x t y (SI) 4分(2) P 处质点的振动方程为 ]2)4.02.05(2cos[04.0π--π=t y P )234.0cos(04.0π-π=t (SI) 2分24．解：(1) 由光栅衍射主极大公式得a +b =ϕλsin k =2.4³10-4 cm 3分(2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得 ()λϕ3sin ='+b a由于第三级缺级，则对应于最小可能的a ，ϕ'方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得 λϕ='sin aa = (a +b )/3=0.8³10-4 cm 3分(3) ()λϕk b a =+s i n ，(主极大)λϕk a '=sin ，(单缝衍射极小) (k ＇=1，2，3，......)因此 k =3，6，9，........缺级． 2分又因为k max =(a ＋b ) / λ=4, 所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4 在π / 2处看不到．) 2分。

大学物理A电磁学期末复习模拟试卷含答案

大学物理A 电磁学期末模拟试卷含答案班别_________ 姓名___________ 成绩_____________要求：1、本卷考试形式为闭卷，考试时间为两小时。

2、考生不得将装订成册的试卷拆散，不得将试卷或答题卡带出考场。

3、考生只允许在密封线以外答题，答在密封线以内的将不予评分。

4、考生答题时一律使用蓝色、黑色钢笔或圆珠笔（制图、制表等除外）。

5、考生禁止携带手机、耳麦等通讯器材。

否则，视为为作弊。

6、不可以使用普通计算器等计算工具。

一、选择题：（每题3分，共30分）1. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中，把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点（如图），则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为：（Ａ）RqQ06πε，R qQ 06πε-。

（Ｂ）RqQ04πε，R qQ 04πε-。

（Ｃ）R qQ 04πε-，R qQ04πε。

（Ｄ）R qQ06πε-，R qQ06πε。

[ ]2. 下列结论正确的是：（Ａ）带正电的物体电位必为正。

（Ｂ）电力线与等位面正交。

（Ｃ）零电位体必有0=q 。

（Ｄ）U 大时E 必大。

[ ]3. 相距为1r 的两个电子，在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r ，从相距1r 到相距2r 期间，两电子系统的下列哪一个量是不变的：（Ａ）动能总和；（Ｂ）电势能总和；（Ｃ）动量总和；（Ｄ）电相互作用力 [ ]4. 在各向同性的电介质中，当外电场不是很强时，电极化强度E P e χε0=，式中的E 应是：（Ａ）自由电荷产生的电场强度。

（Ｂ）束缚电荷产生的电场强度。

（Ｃ）自由电荷与束缚电荷共同产生的电场强度。

（Ｄ）当地的分子电偶极子产生的电场强度。

[ ]5. 四个电动势均为ε、内阻均为r 的电源按如图连接，则：（Ａ）ε2=AB U ，ε=BC U（Ｂ）0=AB U ，0=BC U（Ｃ）ε=AB U ，ε3=BC U（Ｄ）0=AB U ，ε=BC U [ ]6. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面，今以该圆周为边线，作一半球面s ，则通过s 面的磁通量的大小为：（Ａ）B r 22π （Ｂ）B r 2π（Ｃ）0 （Ｄ）无法确定的量 [ ]7. 用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m = （Ａ）只适用于无限长密绕螺线管。

《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷一及答案

《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷一及答案一、选择题（每题3分，共30分）1.电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点流出，经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图)．若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B和3B 表示，则O点的磁感强度大小（）(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0、B 1= 0，但B 2≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然021≠+B B，但3B≠ 0．2.用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管，管内充满相对磁导率为r 的均匀磁介质．若线圈中载有稳恒电流I ，则管中任意一点的（） (A) 磁感强度大小为B = 0rNI ．(B) 磁感强度大小为B = rNI / l ． (C) 磁场强度大小为H =NI / l ．(D) 磁场强度大小为H = NI / l ．3.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的（） (A) 7/16. (B) 9/16. (C) 11/16. (D) 13/16. (E) 15/16.4.如图所示，两列波长为的相干波在P 点相遇．波在S 1点振动的初相是1，S 1到P 点的距离是r 1；波在S 2点的初相是2，S 2到P 点的距离是r 2，以k 代表零或正、负整数，则P 点是干涉极大的条件为：（）(A) λk r r =-12．abcI O1 2 ISS 1S 2MPE(B) π=-k 212φφ． (C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ．(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ．S 1S 2r 1r 2P5.在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹，若将缝 2S 盖住，并在1S 、2S 连线的垂直平分面处放一反射镜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．6.某元素的特征光谱中含有波长分别为1＝450 nm 和2＝750 nm (1 nm ＝10-9 m)的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线的级数将是（） (A) 2 ，3 ，4 ，5 ．．．．．．； (B) 2 ，5 ，8 ，11．．．．．．； (C) 2 ，4 ，6 ，8 ．．．．．．；(D) 3 ，6 ，9 ，12．．．．．．7. 关于同时性的以下结论中，正确的是（）(A) 在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． (B) 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生． (C) 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生．(D) 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． 8.有一直尺固定在K ′系中，它与Ox ′轴的夹角′＝45°，如果K ′系以匀速度沿Ox 方向相对于K 系运动，K 系中观察者测得该尺与Ox 轴的夹角（）(A) 大于45°． (B) 小于45°． (C) 等于45°．(D) 当K ′系沿Ox 正方向运动时大于45°，而当K ′系沿Ox 负方向运动时小于45°．9.一个电子运动速度v = 0.99c ，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV ，2217.11v cγ=≈-)(A) 4.0MeV ． (B) 3.5 MeV ． (C) 3.1 MeV ． (D) 2.5 MeV ．10. （已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动其波函数为（）)...(23cos1)(a x a axa x ≤≤-=πψ,粒子在x =5A /6处出现的几率密度为（A ）1/（2a ）；（B ）1/a ；（C ）1/a 2；（D ）1/a ．二、填空题（共30分）1如图，平行的无限长直载流导线A 和B ，电流强度为I ，垂直纸面向外，两载流导线之间相距为a ，则（1）AB 中点（P 点）的磁感应强度 P B=____________________，（2）磁感应强度B 沿图中环路L 的积分⎰⋅l Bd =_________________．2两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1∶4，电荷之比是1∶2，它们所受的磁场力之比是______，运动轨迹半径之比是________． 3如图所示，在纸面上的直角坐标系中，有一根载流导线AC 置于垂直于纸面的均匀磁场B中，若I = 1 A ，B = 0.1 T ，则AC 导线所受的磁力大小为________________．4已知波源的振动周期为4.00×210-s ，波的传播速度为300 m 1-s ．波沿X 轴正方向传播，则位于1x =10.0 m 和2x =16.0 m 的两质点的振动位相差为___________． 5一列火车以20 m/s 的速度行驶，若机车汽笛的频率为600 Hz ，一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为__________和____________（设空气中声速为340 m/s ）．6平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．若屏上P 点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为________ 个半波带．若将单缝宽度缩小一半，P 点处将是第________级________纹（填明或暗）．7当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为线偏振光，则折射光为____________偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为___________． 8（当波长为3000 Å的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从 0到 4.0×10-19 J ．在作上述光电效应实验时遏止电压为 |U a | =____________V ；此金属的红限频率=__________________Hz ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ；基本电荷e =1.60×10-19 C)三、计算题（共40分）1. 如图所示，长直导线和一个矩形导线框共面．且导线框的一个边与长直导线平行，他到长直导线的距离为r ．已知导线中电流为t I I ωsin 0=，其中I 0和为常数，t为时间．导线框长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势．OA c 34x (cm) × × ×× × ×× × ×IIO xrab2. 一质量m = 0.25 kg 的物体，在弹簧的力作用下沿x 轴运动，平衡位置在原点. 弹簧的劲度系数k = 25 N ·m -1． (1) 求振动的周期T 和角频率．(2) 如果振幅A =15 cm ，t = 0时物体位于x = 7.5 cm 处，且物体沿x 轴反向运动，求初速v 0及初相．(3) 写出振动的数值表达式．3. 用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上．在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l = 1.56 cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心．(1) 求空气劈形膜A处的厚度？此空气劈形膜的劈尖角？(2) 改用600 nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？(3) 在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？4. 当氢原子从某初始状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为E = 10.19 eV的状态时，发射出光子的波长是=4860 Å，试求该初始状态的能量和主量子数．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1 eV =1.60×10-19 J)答案一、选择题（每题3分，共30分） 1 C 2 D 3 E 4 D 5 B 6 D 7 C 8 A 9 C 10 A 二、填空题（共30分）1（本题4分） 0 2分0I μ- 2分2（本题4分） 1:2 2分1:2 2分3（本题3分） 3510N -⨯3分4（本题3分） π-或π 3分5（本题4分）637.5Hz2分 566.7Hz2分6（本题5分） 4 2分第一 2分暗 1分7（本题3分）部分 2分，2π或901分8（本题4分） 2.5 2分 144.010⨯2分三、计算题（共40分） 1.（本题10分）解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x 处所产生的磁场为 02IB xμ=π 2分选顺时针方向为线框回路正方向，则 02r brIaBdS dx xμπ+Φ==⎰⎰3分 0ln2Iar brμ+=π2分 ∴ 0d d lnd 2d a r b I t r tμε+=-=-πΦ00lncos 2I a r bt rμωω+=-π3分2.（本题10分）解：(1) 1s 10/-==m k ω 1分 63.0/2=π=ωT s 1分 (2) A = 15 cm ，在 t = 0时，x 0 = 7.5 cm ，v 0 < 0 由 2020)/(ωv +=x A得 2200v 0.753 1.3A x ω=--=-=- m/s 3分 π=-=-31)/(tg 001x ωφv 或 4/3∵ x 0 > 0 ，∴ π=31φ 3分 (3) )3110cos(10152π+⨯=-t x (SI) 2分 3.（本题10分）解：(1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e 2＝21处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度 e 4=λ23=750 nm 3分 ∴ ()l l e 2/3/4λθ==＝4.8×10-5 rad 2分或者： 1222e k λλ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭ 第四条暗纹：k=3 e 4=λ23 (2) 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λ'+2124e ，它与波长λ'之比为0.321/24=+'λe ．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 4.（本题10分）解：所发射的光子能量为 ==λε/hc 2.56 eV 3分氢原子在激发能为10.19 eV 的能级时，其能量为=+=∆E E E K 1-3.41 eV 2分氢原子在初始状态的能量为 =+=K n E E ε-0.85 eV 2分该初始状态的主量子数为 41==nE E n 3分。

大学物理期末考试试卷和答案(A)

XXX学年第一学期《大学物理（2-2）》试卷姓名学号开课系室基础物理系考试日期XXX学年第一学期《大学物理（2-2）》试卷答题纸一、选择题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）二、填空题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）11．(1) (2) 12．(1) (2) 13． 14．15. 16.17．(1) (2) (3) 18．(1) (2) 19. 20．(1) (2)注意：选择题和填空题答案要填写在答题纸上！填写在其它地方，答案无效！计算题在各题空白处答题。

一、选择题（共30分）1．（本题3分）（5083）若匀强电场的场强为E，其方向平行于半径为R 的半球面的轴，如图所示．则通过此半球面的电场强度通量Φe 为 (A) E R 2π (B) E R 22π(C) E R 221π (D) E R 22π(E) 2/2E R π［］2．（本题3分）（5423）如图所示，一封闭的导体壳A 内有两个导体B 和C ．A 、C 不带电，B 带正电，则A 、B 、C 三导体的电势U A 、U B 、U C 的大小关系是 (A) U A = U B = U C ． (B) U B > U A = U C ． (C) U B > U C > U A ． (D) U B > U A > U C［］3．（本题3分）（1358）设有一个带正电的导体球壳．当球壳内充满电介质、球壳外是真空时，球壳外一点的场强大小和电势用E 1，U 1表示；而球壳内、外均为真空时，壳外一点的场强大小和电势用E 2，U 2表示，则两种情况下壳外同一点处的场强大小和电势大小的关系为 (A) E 1 = E 2，U 1 = U 2． (B) E 1 = E 2，U 1 > U 2．(C) E 1 > E 2，U 1 > U 2． (D) E 1 < E 2，U 1 < U 2．［］4．（本题3分）（1533）将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，在保持与电源连接的情况下，把一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板平行地插入两极板之间，如图所示．介质板的插入及其所处位置的不同，对电容器储存电能的影响为：(A) 储能减少，但与介质板相对极板的位置无关． (B) 储能减少，且与介质板相对极板的位置有关． (C) 储能增加，但与介质板相对极板的位置无关． (D) 储能增加，且与介质板相对极板的位置有关．［］E5．（本题3分）（2020）边长为l 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为(A) l I π420μ． (B) lIπ220μ．(C)lIπ02μ． (D) 以上均不对．［］6．（本题3分）（2202）如图，一个电荷为+q 、质量为m 的质点，以速度v沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x = 0延伸到无限远，如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场，则它将以速度v-从磁场中某一点出来，这点坐标是x = 0 和(A) qB m y v +=． (B) qB m y v2+=．(C) qB m y v 2-=． (D) qBm y v-=．［］7．（本题3分）（2399）图示载流铁芯螺线管，其中哪个图画得正确？(即电源的正负极，铁芯的磁性，磁力线方向相互不矛盾．)［］8．（本题3分）（5675）真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 200)2(21aI πμμ (B)200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21Ia μπ (D)200)2(21a I μμ ［］以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示．满足题意的图是［］10．（本题3分）（4791）激发本征半导体中传导电子的几种方法有(1)热激发，(2)光激发，(3)用三价元素掺杂，(4)用五价元素掺杂．对于纯锗和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能激发其传导电子的只有(A) (1)和(2)． (B) (3)和(4)．(C) (1) (2)和(3)． (D) (1) (2)和(4)．［］二、填空题（共30分） 11．（本题3分）（1077）静电力作功的特点是________________________________________________________________________________，因而静电力属于_________________力12．（本题3分）（5106）一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强 _________________，电容____________________． (填增大或减小或不变))13．（本题3分）（2358）在xy 平面内，有两根互相绝缘，分别通有电流I 3和I的长直导线．设两根导线互相垂直(如图)，则在xy 平面内，磁感强度为零的点的轨迹方程为_________________________．14．（本题3分）（2620）在自感系数L =0.05 mH 的线圈中，流过I =0.8 A 的电流．在切断电路后经过t =100 μs 的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势ε=________．平行板电容器的电容C 为20.0 μF ，两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1，则该平行板电容器中的位移电流为____________．16．（本题3分）（4787）在主量子数n =2，自旋磁量子数21=s m 的量子态中，能够填充的最大电子数是_________________．17．（本题3分）（4968）在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使它们可以描述原子中电子的状态：(1) n =2，l =________，m l = -1，21-=s m ．（2） n =2，l =0，m l =________，21=s m ．(3) n =2，l =1，m l = 0，m s =________ .18．（本题3分）（1566）一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布为(r表示从球心引出的矢径)：()r E ＝______________________(r <R )， ()r E＝______________________(r >R )．19．（本题3分）（4690）一根直导线在磁感强度为B 的均匀磁场中以速度 v运动切割磁力线．导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)=K E____________20．（本题3分）（4201）图示被激发的氢原子跃迁到低能级时(图中E 1不是基态能级)，可发出波长为λ1、λ2、λ3的辐射，其频率ν1、ν2和ν3满足关系式______________________；三个波长满足关系式__________________．12 3三、计算题（共40分）21．（本题10分）（1009）电荷－Q，如图所示．试求圆心O处的电场强度．22．（本题10分）（2482）Array一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图．传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁感强度大小B的分布．I23．（本题10分）（0314）载有电流的I 长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度 v 平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN 两端的电压U M U N ．24．（本题5分）（2294）通有电流Ｉ的长直导线在一平面内被弯成如图形状，放于垂直进入纸面的均匀磁场B中，求整个导线所受的安培力(R 为已知)．25．（本题5分）（0521）实验发现基态氢原子可吸收能量为 12.75 eV 的光子．(1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级？(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出共几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上．BXXX 学年第一学期《大学物理（2-2）》期末考试A 卷答案一、选择题1、A2、C3、A4、C5、A6、B7、C8、B9、B 10、D 二、填空题11、功的值与路径的起点和终点的位置有关，与电荷移动的路径无关 2分保守 1分 12、不变 1分减小 2分13、3/3x y = 3分14、 0.4 V 3分 15、3 A 3分 16、4 3分17、 1 1分 0 1分21或21- 1分18、 0 1分r r R 302εσ 2分 19、B⨯v 3分20、123ννν+= 答对一空得2分123111λλλ+= 两空都对得3分21、解：把所有电荷都当作正电荷处理. 在θ处取微小电荷 d q = λd l = 2Q d θ / π 它在O 处产生场强θεεd 24d d 20220RQR q E π=π= 2分按θ角变化，将d E 分解成二个分量：θθεθd sin 2sin d d 202R QE E x π==θθεθd cos 2cos d d 202R QE E y π-=-= 3分对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=⎰⎰πππθθθθε2/2/0202d sin d sin 2R QE x ＝0 2分2022/2/0202d cos d cos 2R QR Q E y εθθθθεππππ-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π-=⎰⎰ 2分所以j R Q j E i E E y x202επ-=+= 1分 22、解：由安培环路定理： ∑⎰⋅=i I l Hd0< r <R 1区域： 212/2R Ir rH =π 212R Ir H π=， 2102R IrB π=μ 3分R 1< r <R 2区域： I rH =π2r I H π=2， rIB π=2μ 2分R 2< r <R 3区域： )()(22223222R R R r I I rH ---=π )1(22223222R R R r r IH ---π= )1(2222322200R R R r r IH B ---π==μμ 3分 r >R 3区域： H = 0，B = 0 2分d qR O xyθd θθ23、解：动生电动势 ⎰⋅⨯=MNv lB MeNd )(为计算简单，可引入一条辅助线MN ，构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势0=+=NM MeN 总MN NM MeN =-= 2分x x I l B b a ba MNd 2d )(0⎰⎰⋅+-π-=⨯=μv v MNb a b a I -+π-=ln20v μ 负号表示MN 的方向与x 轴相反． 3分ba ba I MeN -+π-=ln 20v μ 方向N →M 2分b a ba I U U MN N M -+π=-=-ln 20v μ 3分24、解：长直导线AC 和BD 受力大小相等,方向相反且在同一直线上，故合力为零．现计算半圆部分受力，取电流元l I d ，B l I F⨯=d d 即 θd d IRB F = 2分由于对称性 0d =∑x F ∴ RIB IRB F F F y y 2d sin d 0====⎰⎰πθθ 3分方向沿y 轴正向25、解：(1))11(2n Rhc E-=∆75.12)11(6.132=-=n eV n =4 2分(2) 可以发出λ41、λ31、λ21、λ43、λ42、λ32六条谱线． 1分能级图如图所示．图2分v e I ab M N O Bx I I yxA B C Dd θ θ d F x d F y 1F2FFdB43 λ42λ41λ32 λ31 λ21n =4 3 21。

大学物理a考试题及答案

大学物理a考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 3×10^8 m/sB. 3×10^4 m/sC. 3×10^2 m/sD. 3×10^6 m/s答案：A2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。

这个定律的数学表达式是什么？A. F = maB. F = m/aC. a = F/mD. a = mF答案：A3. 一个物体从静止开始自由下落，其下落的高度h与时间t的关系是什么？A. h = gtB. h = 1/2 gt^2C. h = 1/2 gtD. h = gt^2答案：B4. 波长为λ的光波在介质中的波速为v，该介质的折射率n是多少？A. n = λ/vB. n = v/λD. n = c/v答案：D5. 一个电路中包含一个电阻R和一个电感L，当电流I通过时，电感的电动势EMF是多少？A. EMF = -I * L * di/dtB. EMF = I * L * di/dtC. EMF = -I * R * di/dtD. EMF = I * R * di/dt答案：A6. 根据热力学第一定律，一个系统吸收了热量Q，对外做了功W，系统的内能U变化是多少？A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = W - QD. ΔU = W + Q答案：A7. 一个质量为m的物体在两个相互垂直的力F1和F2的作用下做直线运动，这两个力的合力F是多少？A. F = √(F1^2 + F2^2)B. F = F1 + F2C. F = |F1 - F2|D. F = (F1^2 + F2^2) / (F1 + F2)答案：A8. 一个电子在电场中受到的电场力是F，电子的电荷量是e，电场强度E是多少？A. E = F/eC. E = F * eD. E = 1/e * F答案：A9. 一个理想的气体经历一个等压过程，气体的温度T和体积V之间的关系是什么？A. T ∝ VB. T ∝ 1/VC. T ∝ V^2D. T ∝ √V答案：A10. 根据麦克斯韦方程组，电场E和磁场B在真空中的关系是什么？A. ∇ × E = -∂B/∂tB. ∇ × B = -∂E/∂tC. ∇ × E = ∂B/∂tD. ∇ × B = ∂E/∂t答案：A二、填空题（每题3分，共30分）11. 一个物体的质量为2kg，受到的力为10N，根据牛顿第二定律，其加速度是______ m/s²。

大学物理A2期末总复习题及答案

大学物理A2期末总复习题及答案一、大学物理期末选择题复习1．一个质点在做圆周运动时,则有()(A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变(C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变(D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变答案B2．如图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为()(A) g sin θ(B) g cos θ(C) g tan θ(D) g cot θ答案D3．对质点组有以下几种说法：(1) 质点组总动量的改变与内力无关；(2) 质点组总动能的改变与内力无关；(3) 质点组机械能的改变与保守内力无关．下列对上述说法判断正确的是()(A) 只有(1)是正确的(B) (1) (2)是正确的(C) (1) (3)是正确的 (D) (2) (3)是正确的答案C4．一带电粒子垂直射入均匀磁场中，如果粒子的质量增加为原来的2倍，入射速度也增加为原来的2倍，而磁场的磁感应强度增大为原来的4倍，则通过粒子运动轨道所围面积的磁通量增大为原来的：（）(A) 2倍 (B) 4倍 (C) 0.5倍 (D) 1倍答案B5．一个电流元Idl 位于直角坐标系原点，电流沿z 轴方向，点P (x ，y ，z )的磁感强度沿x 轴的分量是：（）(A) 0(B) ()()2/32220/4/z y x Ixdl ++-πμ(C) ()()2/12220/4/z y x Ixdl ++-πμ(D)()()2220/4/z y x Ixdl ++-πμ答案B6．图为四个带电粒子在Ｏ点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片. 磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电量大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是（）(A) Oa (B) Ob(C) Oc (D) Od答案C7．下列说法正确的是（）（A ）闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过（B ）闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零（C ）磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零（D ）磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零答案B8．在图（ａ）和（ｂ）中各有一半径相同的圆形回路L 1 、L 2 ，圆周内有电流I 1 、I 2 ，其分布相同，且均在真空中，但在（ｂ）图中L 2 回路外有电流I 3 ，P 1 、P 2 为两圆形回路上的对应点，则（）（A ） ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ，21P P B B = （B ） ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ，21P P B B = （C ） ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ，21P P B B ≠ （D ） ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ，21P P B B ≠ 答案C9．用水平力N F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止。

大学物理期末考试试卷(含答案)

《大学物理（下）》期末考试（A 卷）一、选择题(共27分) 1. (本题3分)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μ0 =4π×10-7 T ·m/A) ［］ 2. (本题3分)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(A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2．(C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ．［］ 3. (本题3分)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α，α < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将(A) 转动使α 角减小．(B) 转动使α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)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)如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B中以速度v移动，直导线ab 中的电动势为(A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0．［］ 6. (本题3分)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c a bd NMB(A) 都等于L 21． (B) 有一个大于L 21，另一个小于L 21． (C) 都大于L 21． (D) 都小于L 21．［］7. (本题3分)在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝S 2盖住，并在S 1 S 2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)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)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) 5.0×10-1 mm ． (B) 1.0×10-1 mm ． (C) 1.0×10-2 mm ． (D) 1.0×10-3 mm ．［］ 10. (本题3分)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)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)图示为三种不同的磁介质的B ~H 关系曲线，其中虚线表示的是B = μ0H 的关系．说明a 、b 、c 各代表哪一类磁介质的B ~H 关系曲线：a 代表______________________________的B ~H 关系曲线．b 代表______________________________的B ~H 关系曲线．c 代表______________________________的B ~H 关系曲线． 13. (本题3分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 =_____________ ．(μ 0 =4π×10-7 N/A 2) 14. (本题3分)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d E /d t ．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为 ________________________．15. (本题4分)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S 1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)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)设描述微观粒子运动的波函数为),(t rψ，则*ψψ表示____________________________________________________________________； ),(t rψ须满足的条件是______________________________________；其归一化条件是__________________________________________． 18. (本题3分)在主量子数n =2，自旋磁量子数21=s m 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)S 21AA ＇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．(μ0 =4π×10-7 N ·A -2) 20. (本题8分)用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 μm 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)强度为I 0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)以波长λ = 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E K = 1.0 eV ，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 =6.63×10-34 J ·s) 23. (本题5分)已知电子在于均匀磁场B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r n =？四、理论推导与证明题（共5分） 24. (本题5分)一束具有动量p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)/(2ap Rh d =，式中h 为普朗克常量．五、回答问题（共5分） 25. (本题5分)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) B 2. (本题3分)(2391) B 3. (本题3分)(2594) Bx (a)x(b).4. (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)D 10. (本题3分)(4223)C 二、填空题（共27分） 11 (本题3分)(5125))11(20π-R I μ 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)22.6 J ·m -3 3分14. (本题3分)(5161)t E R d /d 20πε 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1d d d 2=⎰⎰⎰z y x ψ 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002502μμ==AA A A r I NB (方向垂直AA ＇平面) 3分 CC ＇线圈在O 点所产生的磁感强度 005002μμ==CC C C r IN B (方向垂直CC ＇平面) 3分 O 点的合磁感强度 42/1221002.7)(-⨯=+=C A B B B T 2分 B 的方向在和AA ＇、CC ＇都垂直的平面内，和CC ＇平面的夹角︒==-4.63tg 1AC B Bθ 2分20. (本题8分)(3628)解：加强， 2ne+21λ = k λ， 2分123000124212-=-=-=k k ne k ne λ nm 2分 k = 1， λ1 = 3000 nm ， k = 2， λ2 = 1000 nm ， k = 3， λ3 = 600 nm ， k = 4， λ4 = 428.6 nm ，k = 5， λ5 = 333.3 nm ．2分∴ 在可见光范围内，干涉加强的光的波长是λ＝600 nm 和λ＝428.6 nm ． 2分 21. (本题5分)(3768)解：透过第一个偏振片后的光强为2001c o s 212121⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=I I I 30° 2分＝5I 0 / 8 1分透过第二个偏振片后的光强I 2＝( 5I 0 / 8 )cos 260°1分＝5I 0 / 32 1分22. (本题5分)(4393)解：设能使该金属产生光电效应的单色光最大波长为λ0．由 00=-A h ν可得 0)/(0=-A hc λ A hc /0=λ 2分又按题意： K E A hc =-)/(λ ∴ K E hc A -=)/(λ得 λλλλK K E hc hc E hc hc -=-=)/(0= 612 nm 3分A23. (本题5分)(4547)解：设轨道半径为r n ，电子运动速度为v ．则由n r m B e /2v v = 2分 n r m L n ==v 2分得 n eB r n ⋅=2/1)/( ( 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： λφk a ±=s i n ( k = 1，2……) 令 k = 1，得 λφ=s i n a 1分可见，衍射图形第一级极小离中心点距离a f f R x /s i ntg 1λφφ⋅=≈= 1分又电子德布罗意波的波长 p h /=λ 2分所以中央最大强度宽度 )/(221ap Rh x d == 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 xp x ∆∆≥π2h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x(a)x (b)。

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浙江师范大学《大学物理A(一)》考试卷 (A 卷)（2014——2015学年第一学期）考试形式：闭卷考试时间： 90 分钟出卷时间：2014年12月29日使用学生：数学与应用数学、信息与计算科学、科学教育等专业说明：考生应将全部答案都写在答题纸上，否则作无效处理真空电容率212120m N C 1085.8---⋅⋅⨯=ε，真空磁导率270A N 104--⋅⨯=πμ一. 选择题（每题3分，共30分）1. 一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,的端点处, 其速度大小为 ( )(A) t r d d (B) t r d d(C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x答：（D ）2. 如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分别为m 1和m 2的重物，且m 1>m 2．滑轮质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为a ．今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替质量为m 1的物体，可得质量为m 2的重物的加速度为的大小a ′，则(A) a ′= a (B) a ′> a (C) a ′< a (D) 不能确定.答：（B)3. 质量为20 g 的子弹沿x 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后，与木块一起仍沿x 轴正向以50 m/s 的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为 ( )(A) 9 N·s (B) -9 N·s (C)10 N·s (D) -10 N·s 答案：（A ）4. 质量为m ，长为l 均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示．今使棒由静止开始从水平位置自由下落摆动到竖直位置。

若棒的质量不变，长度变为l 2，则棒下落相应所需要的时间 ( )(A) 变长． (B) 变短．(C) 不变． (D) 是否变，不确定．答案：（A ）5. 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。

其电荷密度分别为σ+和2σ+，两板之间的距离为d ，两板间的电场强度大小为 ( ) (A) 0 (B)023εσ (C) 0εσ (D) 02εσ 答案：()D6. 如图所示，a 、b 、c 是电场中某条电场线上的三个点，设E表示场强，U 表示电势，由此可知： ( )(A) a b c E E E >> ； (B) a b c E E E << ；(C) c b a U U U >> ； (D) c b a U U U << 。

答案：()C7. 两个导体球A 、B 相距很远（可以看成是孤立的），其中A 球原来带电，B 球不带电。

A 、B 两球半径不等，且A B R R >。

若用一根细长导线将它们连接起来，则两球所带电量A q 与B q 间的关系：()A A B q q >； ()B A B q q =； ()C A B q q <； ()D 条件不足，无法比较。

答案：()A8. 如图所示，两根长直载流导线垂直纸面放置，电流I 1=1A ，方向垂直纸面向外；电流I 2=2A ，方向垂直纸面向内。

则P 点磁感应强度B的方向与X 轴的夹角为 ( )(A)30° (B)60° (C)120° (D)210° 答案：(A)9. 如图所示，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述式中哪一个是正确的 ( )(A)I l d B L 012μ=⋅⎰ (B)I l d B L 02μ=⋅⎰(C)I l d B L 03μ-=⋅⎰ (D)I l d B L 04μ-=⋅⎰答案：（D ）10. 长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v移动，直导线ab 中的电动势为 ( )(A)Blv (B)αsin Blv (C)αcos Blv (D)0 答：（D ）。

二. 填空题（每题2分，共10分）1. 一颗速率为700 m/s 的子弹，打穿一块木板后,速率降到500 m/s ．如果让它继续穿过厚度和阻力均与第一块完全相同的第二块木板，则子弹的速率将降到__________。

（空气阻力忽略不计）答案：100 m/s （动量、机械能守恒）2. 一杆长l ＝50 cm ，可绕通过其上端的水平光滑固定轴O 在竖直平面内转动，相对于O 轴的转动惯量J ＝5 kg ·m 2．原来杆静止并自然下垂．若在杆的下端水平射入质量m ＝0.01 kg 、速率为v ＝400 m/s 的子弹并嵌入杆内，则杆的角速度为＝__________________．答案： rad/slbavα3. 一均匀静电场，电场强度(400600)V/m E i j =+，则电场通过阴影表面的电场强度通量是___ ___（正方体边长为 1cm ）。

答案：m V 04.0⋅4. 一空气平行板电容器，两极板间距为d ，充电后板间电压为U 。

然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为/3d 的金属板，则板间电压变成'U =________________。

答案：23U5. 均匀磁场B 中放一均匀带正电荷的圆环，半径为R ，电荷线密度为λ，圆环可绕与环面垂直的转轴旋转，转轴与磁场B 垂直，当圆环以角速度ω转动时，圆环受到的磁力矩为__________。

答案：ωλπB R 3三. 计算题（每题15分，共60分）1. 一半径为R 、质量为m 的匀质圆盘，以角速度ω绕其中心轴转动。

现将它平放在一水平板上，盘与板表面的摩擦因数为μ。

（1）求圆盘所受的摩擦力矩。

（2）问经过多少时间后，圆盘转动才能停止解：(1) 在圆盘上取长为dl 、宽为dr 的面积元drdl ds =，该面积元受到的摩擦力为drdl R mggdm dF f 2πμμ==，此摩擦力对转盘转轴上O 点的力矩为rdrdl R mgrdF f 2πμ=，则在宽为dr 的圆环上所受摩擦力矩为：dr r Rmg r rdr R mg dM 2222)2(μππμ== 圆盘受到的摩擦力矩为：mgR dr r R mg M R μμ322022==⎰(2) 圆盘受到的摩擦力矩不随时间变化，圆盘的转动惯量22mR J =，由角动量定律()ω-=∆=-⎰00J L Mdt T得到 gRM J T μωω43==。

或者：由转动定律 αJ M =，得到角加速度RgJ M 34μα==，圆盘做匀减速转动，有 gRT μωαω43==。

2. 在一半径为R 1＝6.0 cm 的金属球A 外面套有一个同心的金属球壳B ．已知球壳B 的内、外半径分别为R 2＝8.0 cm ，R 3＝10.0 cm ．设球A 带有总电荷Q A ＝×10-8C ，球壳B 带有总电荷Q B ＝×10-8C 。

(1) 求球壳B 内、外表面上所带的电荷以及球A 和球壳B 的电势；(2) 将球壳B 接地然后断开，再把金属球A 接地，求金属球A 和球壳B 内、外表面上所带的电荷以及球A 和球壳B 的电势．解：(1) 由静电平衡条件，球壳B 内表面带电为C 100.38-⨯-=-A Q ，外表面带电为C 100.58-⨯=+A B Q Q ，那么由电势叠加原理，球A 的电势为：V 106.54443302010⨯=++-+=R Q Q R Q R Q V BA A A A πεπεπε，球壳B 的电势为：V 105.444443303000⨯=+=++-+=R Q Q R Q Q r Q rQ V BA B A A AB πεπεπεπε。

(2) 将球壳B 接地后，B 外表面不带电，内表面带电为A Q -，断开接地后，球壳B 带的总电量为A Q -，然后将球A 接地，A 的电势为0，设此时A 带电量为A q ，则B 的内表面带电为A q -，外表面带电为A A Q q -，由电势叠加原理，球A 的电势为：0444302010=-+-+=R Q q R q R q V AA A A A πεπεπε，由此解出C q A 81012.2-⨯=，即球A 带电C 81012.2-⨯，球壳B 内表面带电C 81012.2-⨯-，球壳B 外表面带电C 81088.0-⨯-。

球A 的电势为0，球壳B 的电势为V R Q q V AA B 230109.74⨯-=-=πε。

3. 如图所示，一根长直导线载有电流I 1=30A ，矩形回路载有电流I 2=20A ，试计算作用在回路上的合力。

已知d=1.0cm ，b=8.0cm ，l=0.12m 。

解：对矩形回路进行受力分析可知，上下边受到的安培力大小相等，方向相反，互相抵消。

矩形回路左边受到的安培力为：dlI I l I B F πμ221211==，方向向左，矩形回路右边受到的安培力为：)(221222b d lI I l I B F +==πμ，方向向右，则矩形回路受到的合力为：N b d d l I I F F F 321211028.1112-⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-=πμ 4. 如图所示，在与均匀磁场垂直的平面内有一折成α角的V 型导线框，其MN边可以自由I滑动，并保持与其它两边接触。

今使ON MN ⊥，当0=t 时，MN 由O 点出发，以匀速v平行于ON 滑动，已知磁场随时间的变化规律为22t B =，求线框中的感应电动势与时间的关系。

解1 取顺时针方向为回路绕行方向，t 时刻穿过V 型导线框的磁通量为B xl2=Φ，其中vt x =，αtan x l =，22t B =，应用法拉第电磁感应定律，导线框上的感应电动势为ααεtan tan 423242t v t v dt d B xl dt d dt d -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Φ-= 负号表明与回路绕行方向相反，即沿逆时针方向。

解2 由于MN 边滑动产生的动生电动势为ααεtan 2tan )(3vt vBx l d B v MN==⋅⨯=⎰ 动，沿NM 方向。

t 时刻回路面积xl S 21=，取逆时针方向为回路绕行方向，回路法向矢量n 与B 相反，则()()αεtan 22232vt t dt d xl B dt d S BS dt d dt d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==--=Φ-=感总感应电动势为αεεεtan 32t v =+=感动，沿逆时针方向。