大学物理期末考试试卷.pdf

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1、20XX年下学期20XX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3X IO,A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为(A)3X10 5。(C)1.9X102T.(B)6X103T.(D)0.6 T.(已知真空的磁导率/=4兀 X 10 7 T.m/A)2.(本题 3 分)(2391)一电子以速度仃垂直地进入磁感强度为月的均匀磁场中，此 二电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 十-(A)正比于反比于(B)反比于8,正比于(C)正比于8,反比于(D)反比于3,反比于。3.(本题 3 分)(2594)有一矩形线圈AOC。，通以如图示

2、方向的电流/,将它 使置于均匀磁场月中，月的方向与x 轴正方向一致，线圈平面 卜 配与x 轴之间的夹角为a,a 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(A)都等于;L.(B)有一个大于:L,另一个小于;L.(C)都大于;L.(D)都小于;L.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S 盖住，并在S|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)尸点处仍为明条纹.(B)尸点处为暗条纹.(C)不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹.(D)无干涉条纹.

3、少夕夕夕夕夕22CE8.(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最好？(A)5.0X101mm.(B)1.0X 10 1 mm.(C)1.0X102 mm.(D)1.0X103 mm.1 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

4、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/,在尸点处被弯成了一个半径 四为 R 的圆，且 P 点处无交叉和接触，则圆心0 处的磁感强度大小为，方向为.P12.（本题 3 分）（5134）图示为三种不同的磁介

5、质的“关系曲线，其中虚 M A线表示的是B=4 以的关系.说明a、b、c 各代表哪一类磁介质的BH关系曲线：/a 代表_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的B-H关 心/系曲线.0 Hb 代表 的B-H关系曲线.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/=3 A 时，环中磁场能量密度卬=.（o=4兀 XIO,N/A?）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d7d

6、九 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 的薄云母片覆盖在多缝上，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。处的光程差为.16.（本题 3 分X4611）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/（元。，则/卢*表 示西=西卢（元。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=2,自旋磁量子数叫.=的量子态中，能够填充的

7、最大电子2数是.三、计算题（共 33分）19.（本题 10 分）（2567）44和C C 为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合.A 4/线圈半径为2 0.0 cm,共10匝，通有电流10.0 A；而C C线圈的半径为10.0 cm,共2 0匝，通有电流5.0 A.求两线圈公共中心。点的磁感强度的大小和方向.（X/o=4 n X l O7N-A2）20.（本题 8 分X 3 6 28）用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.5 0 pm的玻璃片.玻璃片的折射率为1.5 0.在可见光范围内（4 00 n m 7 6 0 n m）哪些波长的反射光有最大限度的增强？（1 n m=10 9 m）21.（

8、本题 5 分）（3 7 6 8）强度为/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6 0 .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3 0角，求透过每个偏振片后的光束强度.22.（本题 5 分）（4 3 9 3）以波长九=4 10 n m （1 n m =10 m）的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能a=1.0 e V,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=6.6 3 X 1 03 4J-s）23 .（本题 5 分）（4 5 4 7）已知电子在垂直于均

9、匀磁场月的平面内运动，设电子的运动满足玻尔量子化条件，求电子轨道的半径/”=?四、理论推导与证明题（共5分）24 .（本题 5 分）（4 5 5 0）一束具有动量P的电子，垂直地射入宽度为。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d =2R/i/（a p）,式中/?为普朗克常量.五、回答问题（共5分）25 .（本题 5 分）（4 7 8 1）粒子（a）、（b）的波函数分别如图所A 八八示，若用位置和动量描述它们的运动 V V V状态，两者中哪一粒子位置的不确定 八量较大？哪一粒子的动量的不确定量（b）V,X较大？为什么？参考答案：一、选择

10、题（共2 7分）1.（本题 3 分）（27 17）B2.（本题 3 分）（23 9 1）B3 .（本题 3 分）（25 9 4）B4 .(本题 3 分)(23 14)D5 .(本题 3 分)(2125)D6 .(本题 3 分)(24 21)D7 .(本题 3 分)(3 17 4)B8 .(本题 3 分)(3 7 18)A9 .(本题 3 分)(3 215)D10.(本题 3 分)(4 223)C二、填空题(共27分)三、计算题（共3 3分）19.（本题 10 分）（25 6 7）11(本题 3 分)(5 125)绐T2分垂直纸面向里.1分12.(本题 3 分)(5 13 4)铁磁质1分顺磁质1

11、分抗磁质1分13.(本题 3 分)(26 24)22.6 J-m33分14.(本题 3 分)(5 16 1)n7tR2dE/dt3分15.(本题 4 分)(3 17 7)上2分(T)e2分16.(本题 3 分)(4 6 11)不变1分变长1分波长变长1分17.(本题 5 分)(4 203)粒子在，时刻在Q,y,z）处出现的概率密度2分单值、有限、连续1分dxdydz-12分1 8.(本题 3 分)(4 7 8 7)42分解：4 4 线圈在。点所产生的磁感强度纥=必 丛%=2 500（方向垂直A A 平面）3 分2。C C线圈在0 点所产生的磁感强度Bc=氏N Jc=5 0 0。（方向垂直C C

12、平面）3 分2%。点的合磁感强度 B=（段+度 严=7.02x1（T T2 分B 的方向在和A 4、C C 都垂直的平面内，和 C C 平面的夹角6=tgT 丝=63.4。2 分当20.（本题 8 分X3628）解：加强,2ne+A=kA,2 分2在可见光范围内，干涉加强的光的波长是2 2ne4ne 3 0 0k-L2 k-1 2 k-12k=1,2i=3000 nm,k=2,丸 2=W OO nm,k=3,A3=600 nm,k=4,A=428.6 nm,k=5,5=333.3 nm.2 分2 分2=600 nm 和4=428.6 nm.2 分21.（本题 5 分）（3768）解：透过第一个

13、偏振片后的光强为w 2 分=5/0/8透过第二个偏振片后的光强/2=（5/0/8）COS260=5/。/321分1分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友.由-A=0可得(/?c/l0)A=04)=h d A2 分又按题意：h d A)A =EK *A=(h c/A)-EK得1 heZn=hcA-=612 nm3 分0(h e/心-EKh e-EKA2 3.(本题 5 分)(4 5 4 7)解：设轨道半径为%,电子运动速度为s 则由evB=mv2/rn 2 分L=mvrn-rih 2 分得 rl t=leB)12-4n(=1,2,3.)1 分四、理论推导与证明题（共5分）2 4 .（本题 5 分）（4 5 5 0）证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为:a s i 地=+kA.令 k=1,得 a s i*=2(女=1,2.)1分可见，衍射图形第一级极小离中心点距离又电子德布罗意波的波长A.=h/p所以中央最大强度宽度 d=2x、=2Rh/（ah五、回答问题（共5分）2 5 .（本题 5 分）（4 7 8 1）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2 K可知，由于（b）粒子位置的不确定量较小,1分2分1分