大學物理(下)期末考試試卷

大學物理（下）期末考試試卷大學物理（下）期末考試試卷 一、一、選擇題：（每題選擇題：（每題 3 3 分，共分，共 3030 分）分） 1. 在感應電場中電磁感應定律可寫成，式中為感應電場的 L K dt d l d E K E 電場強度。此式表明： (A) 閉合曲線 L 上處處相等。 K E (B) 感應電場是保守力場。 (C) 感應電場的電力線不是閉合曲線。 (D)在感應電場中不能像對靜電場那樣引入電勢的概念。 2一簡諧振動曲線如圖所示,則振動周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3橫諧波以波速 u 沿 x 軸負方向傳播,t 時刻 的波形如圖,則該時刻 (A) A 點振動速度大于零, (B) B 點靜止不動 (C) C 點向下運動 (D) D 點振動速度小于零. 4如圖所示,有一平面簡諧波沿 x 軸負方向傳 播,坐標原點 O 的振動規(guī)律為,則)cos( 0 tAy B 點的振動方程為 (A) 0 )/(cosuxtAy (B) )/(cosuxtAy (C) )/(cos 0 uxtAy (D)/(cos 0 uxtAy 5 一單色平行光束垂直照射在寬度為 1.20mm 的單縫上，在縫后放一焦距為 2.0m 的會聚透鏡,已知位于透鏡焦平面處的屏幕上的中央明條紋寬度為 2.00mm，則入射光波長約為 （A）10000 （B）4000 （C）5000 （D）6000 0 A 0 A 0 A 0 A 6若星光的波長按 5500計算，孔鏡為 127cm 的大型望遠鏡所能分辨的兩顆 0 A 2 4 1 2 星的最小角間隔（從地上一點看兩星的視線間夾角）是 (A) (B) rad 3 102 . 3 rad 5 103 . 5 (C) (D) rad 4 108 . 1 rad 7 103 . 5 7一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃，如圖所 示，設入射角等于布儒斯特角 i0，則在界面 2 的反 射光 (A) 是自然光. (B) 是完全偏振光且光矢量的振動方向垂直于入 射面. (C) 是完全偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面. (D) 是部分偏振光. 8邊長為 a 的正方形薄板靜止于慣性糸 K 的 XOY 平面內(nèi)，且兩邊分別與 X，Y 軸平行，今有慣性糸 K以 0.8c(c 為真空中光速) 的速度相對于 K 糸沿 X 軸作勻速直線運動，則從 K糸測得薄板的面積為： (A) a2 (B) 0.6a2 (C) 0.8a2 (D) a2 / 0.6 9一宇宙飛船相對地球以 0.8c(c 表示真空中光速)的速度飛行。一光脈沖從船 尾傳到船頭，飛船上的觀察者測得飛船長為 90m，地球上的觀察者測得光脈沖 從船尾發(fā)出和到達船頭兩個事件的空間間隔為 (A) 90m (B) 270m (C) 54m (D) 150m. 10. 在氫原子光譜中，賴曼糸(由各激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)所發(fā)射的各譜線組成的譜 線糸)的最長波長的譜線所對應的光子的能量為 (A) 10.2eV (B) 13.6 eV (C) 3.4 eV (D)1.51 eV 二、填空題（共 30 分） 1. 真空中兩只長直螺線管 1 和 2，長度相等，單層密繞匝數(shù)相同，直 徑 之 比 d1/d2 = 1/4 ，當它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比 W1/W2 = 。 2. 一平凸透鏡，凸面朝下放在一平玻璃板上。透鏡剛好與玻璃板接觸。波長分 別為 1=600nm 和2=500nm 的兩種單色光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓 環(huán)。從中心向外數(shù)的兩種光的第 五 個 明 環(huán) 所 對 應 的 空氣膜厚度之差為 nm。 3白光垂直照射在鍍有 e=0.40 厚介質膜的玻璃板上，玻璃的折射率m 3 n=1.45，介質的折射率=1.50。則在可見光 ( 3900 7600 ) 范圍內(nèi)，波長 n 0 A 0 A 的光在反射中增強。 4在某地發(fā)生兩件事,與該處相對靜止的甲測得時間間隔為 4 s，若相對甲作 勻速直線運動的乙 測得時間間隔為 5 s，則 乙 相 對 于 甲 的 運 動 速 度 v = c（c 表示真空中的光速） 。 5 狹義相對論中,一質點的質量 m 與速度 v 的關系式為 ； 其動能的表達式為 （質點的靜止質量為 m0） 。 6光子波長為，則其能量= ；動量的大小= ；質量= 。 7分別以頻率為和 的單色光照射某一光電管，若（均大于紅限頻 1 2 1 2 率） ，則當兩種頻率的入射光的光強相同時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能 0 E1 E2；為阻止光電子到達陽極，所加的遏止電壓 ；所產(chǎn)生的 1a U 2a U 飽和光電流 IS1 IS2。 （用或=或填入） 8主量子數(shù) n =4 的量子態(tài)中，角量子數(shù)l 的可能取值為 ；磁量子 數(shù)m l的可能取值為 。 9測量星球表面溫度的方法之一，是把星球看作絕對黑體而測定其最大單色輻 出度的波長，現(xiàn)測得太陽的，北極星的，則太陽 m m m 55 . 0 1 m m 35 . 0 2 表面溫度 T1與北極星表面溫度 T2之比 T1：T2= 。 10粒子在一維無限深勢阱中運動（勢阱寬度為 a）其波函數(shù)為 )0( 3 sin 2 )(ax a x a x 粒子出現(xiàn)的幾率最大的各個位置是 x = 。 4 三、計算題（共 45 分） 1. 一無限長直導線通以電流，和直導線tIIsin 0 在同一平面內(nèi)有一矩形線框，其短邊與直導線平行， 線框的尺寸及位置如圖所示，且 b/c=3。求： （1）直導線和線框的互感系數(shù)。 （2）線框中的互感電動勢。 2沿 X 軸負方向傳播的平面簡諧波在 t = 0 時刻的波形曲線如圖所示,設波速 u = 0.5m / s，求：（1）原點 O 的振動方程；（2）此波的波動方程；（3）t =0 時刻，x = 2m 處質點的振動的速度。 3. 在雙縫干涉實驗中,波長 = 5500的單色平行光 垂 直 入射到縫間距 0 A d = 2104 m 的雙縫上,屏到雙縫的距離 D=2m，求： （1）中央明紋兩側的兩條第 10 級明紋中心的間距； （2）用一厚度為 e = 6.6106 m、折射率為 n = 1.58 的玻璃片復蓋一縫后, 零級明紋將移到原來的第幾級明紋處? 4波長的單色光垂直入射到一光柵上，測得第二級主極大的衍射角 0 6000A 為 300，且第三級是缺級。 （1）光柵常數(shù) d 等于多少？ （2）透光縫的最小寬度 a 等于多少？ （3）在選定了上述 d 和 a 之后，求在屏幕上可能呈現(xiàn)的全部主極大的級次。 5若令 c= h /（mec） （稱為電子的康普頓波長，其中 me為電子的靜止質量， c 是光速，h 是普郎克常量） ，當電子的動能等于它的靜止能量的 2 倍時，它的 德布羅意波長是多少?