大學(xué)物理期末考試試卷(含答案)

1、2008年下學(xué)期2007級(jí)大學(xué)物理（下）期末考試（A卷）一、選擇題(共27分)1. (本題3分) (2717) 距一根載有電流為3×104 A的電線1 m處的磁感強(qiáng)度的大小為 (A) 3×10-5 T (B) 6×10-3 T (C) 1.9×10-2T (D) 0.6 T (已知真空的磁導(dǎo)率m0 =4p×10-7 T·m/A) 2. (本題3分)(2391) 一電子以速度垂直地進(jìn)入磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，此電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道所圍的面積內(nèi)的磁通量將 (A) 正比于B，反比于v2 (B) 反比于B，正比于v2(C) 正比于B，反比于v

2、 (D) 反比于B，反比于v 3. (本題3分)(2594) 有一矩形線圈AOCD，通以如圖示方向的電流I，將它置于均勻磁場(chǎng)中，的方向與x軸正方向一致，線圈平面與x軸之間的夾角為a，a < 90°若AO邊在y軸上，且線圈可繞y軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則線圈將 (A) 轉(zhuǎn)動(dòng)使a 角減小 (B) 轉(zhuǎn)動(dòng)使a角增大 (C) 不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) (D) 如何轉(zhuǎn)動(dòng)尚不能判定 4. (本題3分)(2314) 如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線外磁場(chǎng)垂直水平面向上當(dāng)外力使ab向右平移時(shí)，cd (A) 不動(dòng) (B) 轉(zhuǎn)動(dòng) (C) 向左移動(dòng) (D) 向

3、右移動(dòng) 5. (本題3分)(2125) 如圖，長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線ab在均勻磁場(chǎng)中以速度移動(dòng)，直導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為 (A) Blv (B) Blv sina (C) Blv cosa (D) 0 6. (本題3分)(2421) 已知一螺繞環(huán)的自感系數(shù)為L(zhǎng)若將該螺繞環(huán)鋸成兩個(gè)半環(huán)式的螺線管，則兩個(gè)半環(huán)螺線管的自感系數(shù) (A) 都等于 (B) 有一個(gè)大于，另一個(gè)小于 (C) 都大于 (D) 都小于 7. (本題3分)(3174) 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋若將縫S2蓋住，并在S1 S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M，如圖所示，則此時(shí) (A) P點(diǎn)處仍為明條紋 (B) P點(diǎn)

4、處為暗條紋 (C) 不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋 (D) 無干涉條紋 8. (本題3分)(3718) 在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋 (A) 寬度變小 (B) 寬度變大 (C) 寬度不變，且中心強(qiáng)度也不變 (D) 寬度不變，但中心強(qiáng)度增大 9. (本題3分)(3215) 若用衍射光柵準(zhǔn)確測(cè)定一單色可見光的波長(zhǎng)，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？ (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. (本題3分)(4223) 下述

5、說法中，正確的是 (A) 本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時(shí)參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好 (B) n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因?yàn)閚型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電 (C) n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級(jí)靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級(jí)中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能 (D) p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運(yùn)動(dòng) 二、填空題（共27分）11 (本題3分)(5125)一根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I，在P點(diǎn)處被彎成了一個(gè)半徑為R的圓，且P點(diǎn)處無交叉和接

6、觸，則圓心O處的磁感強(qiáng)度大小為_，方向?yàn)開 12. (本題3分)(5134) 圖示為三種不同的磁介質(zhì)的BH關(guān)系曲線，其中虛線表示的是B = m0H的關(guān)系說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的BH關(guān)系曲線： a代表_的BH關(guān)系曲線 b代表_的BH關(guān)系曲線 c代表_的BH關(guān)系曲線 13. (本題3分)(2624)一個(gè)中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導(dǎo)線，當(dāng)通以電流I =3 A時(shí)，環(huán)中磁場(chǎng)能量密度w =_ (m 0 =4p×10-7 N/A2) 14. (本題3分)(5161)一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為R的圓形導(dǎo)體片，在充電時(shí)，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化率為dE/dt若略去邊緣效應(yīng)，則兩板間的

7、位移電流為 _ 15. (本題4分)(3177) 如圖，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在S1縫上，中央明條紋將向_移動(dòng)；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_16. (本題3分)(4611) 某一波長(zhǎng)的X光經(jīng)物質(zhì)散射后，其散射光中包含波長(zhǎng)_和波長(zhǎng)_的兩種成分，其中_的散射成分稱為康普頓散射 17. (本題5分)(4203)設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為，則表示_；須滿足的條件是_；其歸一化條件是_ 18. (本題3分)(4787) 在主量子數(shù)n =2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是_ 三、計(jì)算題（共33分）19. (本題10分)(2567

8、) AA和CC為兩個(gè)正交地放置的圓形線圈，其圓心相重合AA線圈半徑為20.0 cm，共10匝，通有電流10.0 A；而CC線圈的半徑為10.0 cm，共20匝，通有電流 5.0 A求兩線圈公共中心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小和方向(m0 =4p×10-7 N·A-2)20. (本題8分)(3628) 用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50 mm的玻璃片玻璃片的折射率為1.50在可見光范圍內(nèi)(400 nm 760 nm)哪些波長(zhǎng)的反射光有最大限度的增強(qiáng)？(1 nm=10-9 m)21. (本題5分)(3768) 強(qiáng)度為I0的一束光，垂直入射到兩個(gè)疊在一起的偏振片上,這兩個(gè)偏振片的偏

9、振化方向之間的夾角為60°.若這束入射光是強(qiáng)度相等的線偏振光和自然光混合而成的，且線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透過每個(gè)偏振片后的光束強(qiáng)度 22. (本題5分)(4393) 以波長(zhǎng)l = 410 nm (1 nm = 10-9 m)的單色光照射某一金屬，產(chǎn)生的光電子的最大動(dòng)能EK= 1.0 eV，求能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最大波長(zhǎng)是多少？ (普朗克常量h =6.63×10-34 J·s)23. (本題5分)(4547) 已知電子在垂直于均勻磁場(chǎng)的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子的運(yùn)動(dòng)滿足玻爾量子化條件，求電子軌道的半徑rn =

10、？ 四、理論推導(dǎo)與證明題（共5分）24. (本題5分)(4550) 一束具有動(dòng)量的電子，垂直地射入寬度為a的狹縫，若在狹縫后遠(yuǎn)處與狹縫相距為R的地方放置一塊熒光屏，試證明屏幕上衍射圖樣中央最大強(qiáng)度的寬度，式中h為普朗克常量 五、回答問題（共5分）25. (本題5分)(4781) 粒子(a)、(b)的波函數(shù)分別如圖所示，若用位置和動(dòng)量描述它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動(dòng)量的不確定量較大？為什么？ 參考答案：一、選擇題(共27分)1. (本題3分) (2717) B2. (本題3分)(2391) B3. (本題3分)(2594) B4. (本題3分)(2314)D5.

11、 (本題3分)(2125)D6. (本題3分)(2421)D7. (本題3分)(3174)B8. (本題3分)(3718)A9. (本題3分)(3215)D10. (本題3分)(4223)C二、填空題（共27分）11 (本題3分)(5125) 2分 垂直紙面向里 1分12. (本題3分)(5134) 鐵磁質(zhì) 1分 順磁質(zhì) 1分 抗磁質(zhì) 1分13. (本題3分)(2624) 22.6 J·m-3 3分14. (本題3分)(5161) 3分15. (本題4分)(3177) 上 2分 (n-1)e 2分16. (本題3分)(4611) 不變 1分 變長(zhǎng) 1分 波長(zhǎng)變長(zhǎng) 1分17. (本題5

12、分)(4203) 粒子在t時(shí)刻在(x，y，z)處出現(xiàn)的概率密度 2分 單值、有限、連續(xù) 1分 2分18. (本題3分)(4787)4 2分三、計(jì)算題（共33分）19. (本題10分)(2567)解：AA線圈在O點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度 (方向垂直AA平面) 3分CC線圈在O點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度 (方向垂直CC平面) 3分O點(diǎn)的合磁感強(qiáng)度 T 2分B的方向在和AA、CC都垂直的平面內(nèi)，和CC平面的夾角 2分20. (本題8分)(3628)解：加強(qiáng)， 2ne+l = kl， 2分 nm 2分 k = 1， l1 = 3000 nm， k = 2， l2 = 1000 nm， k = 3， l3 = 600

13、 nm， k = 4， l4 = 428.6 nm， k = 5， l5 = 333.3 nm 2分 在可見光范圍內(nèi)，干涉加強(qiáng)的光的波長(zhǎng)是 l600 nm 和l428.6 nm 2分21. (本題5分)(3768)解：透過第一個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為 30° 2分 5I0 / 8 1分透過第二個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I2( 5I0 / 8 )cos260° 1分5I0 / 32 1分22. (本題5分)(4393) 解：設(shè)能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光最大波長(zhǎng)為l0 由 可得 2分又按題意： 得 = 612 nm 3分23. (本題5分)(4547)解：設(shè)軌道半徑為rn，電子運(yùn)動(dòng)速度為v則由 2分 2分得 ( n = 1，2，3) 1分四、理論推導(dǎo)與證明題（共5分）24.