2016年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題A

考試科目：普通物理共4頁(yè)，第2頁(yè)2016年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題A********************************************************************************************學(xué)科、專業(yè)名稱：凝聚態(tài)物理、光學(xué)、物理電子學(xué)、理論物理研究方向：考試科目名稱：普通物理考生注意：所有答案必須寫在答題紙（卷）上，寫在本試題上一律不給分。單項(xiàng)選擇題（每小題3分,共60分）1.激光可用于定位、導(dǎo)向、測(cè)距、打孔、全息照相等，下面不屬于激光特性的是[]。（A）方向性好（B）能量集中（C）相干性好（D）光譜寬2.應(yīng)用[]定律的一個(gè)有趣的例子，就是說(shuō)明溫室效應(yīng)。（A）斯特藩-玻耳茲曼（B）維恩位移（C）瑞利-金斯（D）普朗克黑體3.頻率為的諧振子，能量只能取h、2h、3h、4h、…nh等不連續(xù)的值中的一個(gè)值，即振子能量是按量子數(shù)n作階梯式分布的。上述假設(shè)一般叫[]假設(shè)。（A）盧瑟福原子核（B）玻爾氫原子（C）普朗克量子（D）德布羅意波4.光電倍增管是一種可以檢測(cè)微弱光信號(hào)的光電器件，其原理是[]。（A）電子衍射效應(yīng)（B）光電效應(yīng)（C）普朗克量子理論（D）康普頓效應(yīng)5.能夠發(fā)生康普頓效應(yīng)的光是[]。（A）X射線光（B）可見(jiàn)光（C）紅外光（D）氦氖激光6.以下關(guān)于玻爾的氫原子理論，說(shuō)法不正確的是[]（A）原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)之中，每個(gè)狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一定的能量（B）原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要輻射出一定頻率的光子（C）電子在不斷的做加速運(yùn)動(dòng)，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會(huì)向外輻射能量（D）原子的每一個(gè)能量狀態(tài)都對(duì)應(yīng)有一個(gè)電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的7.按照德布羅意假設(shè)，實(shí)物粒子波的波長(zhǎng)為[]。（A）λ=b/T（B）λ=1/σ（C）λ=C/ν（D）λ=h/p8.量子物理中ΔxΔpx≥h稱為[]原理。（A）普朗克量子（B）薛定諤（C）不確定（D）概率波9.能夠構(gòu)成相干光源的是[]。（A）兩盞日光燈（B）激光照射靠近的雙狹縫（C）兩個(gè)發(fā)光頻率相同的鈉光燈（D）兩個(gè)氦氖激光器10.光從光速較大的介質(zhì)射向光速較小的介質(zhì)時(shí)，一般情況下，反射光的相位較之入射光的相位躍變[]。（A）π/4（B）π/2（C）π（D）011.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為了使條紋間距增大，條紋更清晰，最適合的雙縫間距為[]。（A）1mm（B）2mm（C）5mm（D）10mm12.兩束相干光，光程差Δ與相位差Δφ的關(guān)系是[]。（A）Δφ=2πΔ/λ（B）Δφ=2πλ/Δ（C）Δ=2πΔφ/λ（D）Δ=2πλ/Δφ13.用波長(zhǎng)為632.8nm的氦氖激光器照射直徑為0.1mm的圓孔，透鏡焦距為50mm，艾里斑直徑為[]。（A）1.003mm（B）0.945mm（C）0.386mm（D）0.772mm14.兩個(gè)偏振片，它們的偏振化方向之間的夾角為45?，一束光強(qiáng)為I的自然光穿過(guò)它們，出射光強(qiáng)度為[]。（A）0.25I（B）0.5I（C）0.75I（D）0.875I15.自然光以60?入射到空氣和玻璃的分界面上，如果此時(shí)，反射光為線偏振光，折射角為[]。（A）15?（B）20?（C）30?（D）45?16.方解石晶體的e光是[]。（A）振動(dòng)方向垂直于主界面的線偏振光（B）垂直于主界面的振動(dòng)較強(qiáng)的部分偏振光（C）振動(dòng)方向平行于主界面的線偏振光（D）平行于主界面的振動(dòng)較強(qiáng)的部分偏振光17.在點(diǎn)電荷+q的電場(chǎng)中，若取圖1中P點(diǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則M點(diǎn)的電勢(shì)為[]（A）（B）（C）（D）18.在靜電場(chǎng)中，下列說(shuō)法正確的是[]（A）帶正電荷的導(dǎo)體，其電勢(shì)一定是正值（B）等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定相等（C）場(chǎng)強(qiáng)為零處，電勢(shì)也一定為零圖1（D）場(chǎng)強(qiáng)相等處，電勢(shì)梯度矢量一定相等圖119.一電子以速度垂直地進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，此電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道所圍的面積內(nèi)的磁通量是[]（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（D）反比于B，反比于v20.關(guān)于環(huán)路l上的及對(duì)環(huán)路l的積分，以下說(shuō)法正確的是[]（A）與整個(gè)磁場(chǎng)空間的所有傳導(dǎo)電流、磁化電流有關(guān)，而只與環(huán)路l內(nèi)的傳導(dǎo)電流有關(guān)（B）與都只與環(huán)路l內(nèi)的傳導(dǎo)電流有關(guān)（C）與都與整個(gè)磁場(chǎng)空間內(nèi)的所有傳導(dǎo)電流有關(guān)（D）與都與空間內(nèi)的傳導(dǎo)電流和磁化電流有關(guān)二、綜合計(jì)算題(共90分)1.（10分）水分子H2O中氧原子（帶電荷-2e）和氫原子（帶電荷+e）的等效電荷中心如圖2所示。假設(shè)氧原子和氫原子等效電荷中心間距為r0，且與分子的對(duì)稱軸線夾角為。某點(diǎn)A在分子的對(duì)稱軸線上，設(shè)A點(diǎn)到水分子中氧原子的距離為x，試求：（1）A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量；（2）當(dāng)x>>r0時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度又是多少？請(qǐng)解釋這個(gè)結(jié)果的物理意義。2.（12分）半徑為R、電容率為的均勻介質(zhì)球中心，放有電荷量為Q的點(diǎn)電荷，球外是真空。試求：（1）球內(nèi)外的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）球內(nèi)外的電勢(shì)U；（3）如果要使球外的電場(chǎng)強(qiáng)度為零而球內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則球面上應(yīng)放的電荷量為多少？這電荷量如何分布？圖3圖33.（10分）如圖3所示為亥姆赫茲線圈，是由一對(duì)完全相同、彼此平行的線圈構(gòu)成。若線圈半徑均為R，電流同向且均為I，圓心O1、O2相距也為R，O為O1、O2連線的中點(diǎn)，則O、O1、O2上的磁感強(qiáng)度分別為多少？4.（10分）設(shè)一同軸電纜由半徑分別為r1和r2的兩個(gè)同軸薄壁長(zhǎng)直圓筒組成，兩長(zhǎng)圓筒通有等值反向電流I，如圖4所示。兩筒間介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率為r，求同軸電纜(1)單位長(zhǎng)度的自感系數(shù)；(2)單位長(zhǎng)度內(nèi)所儲(chǔ)存的磁能。ORBORB圖5oHHA圖2圖45.（10分）一半徑R=0.1m的半圓形閉合線圈，載有電流I=10A。放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面平行，，如圖5所示。圖4（1）求線圈所受力矩的大小和方向；（2）在這力矩的作用下，線圈繞過(guò)直徑的軸轉(zhuǎn)90，求力矩所做的功。圖66.（12分）有一很長(zhǎng)的無(wú)電阻U形導(dǎo)軌，與水平面成角，導(dǎo)軌間距為l，裸導(dǎo)線ab從靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地下滑，導(dǎo)軌位于磁感強(qiáng)度豎直向上的均勻磁場(chǎng)中，如圖6所示。設(shè)導(dǎo)線ab的質(zhì)量為m，電阻為R。試求：圖6（1）導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與速度v的關(guān)系；（2）導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到安培力的大小與速度v的關(guān)系；（3）導(dǎo)線ab下滑的速度v與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系。7.（8分）如圖7所示，湖面上h=0.5m處有一電磁波接收器位于C處。當(dāng)一射電星從左側(cè)地平面漸漸升起時(shí)，其發(fā)射的電磁波可以直接或通過(guò)湖面反射進(jìn)入接收器C，接收器斷續(xù)地檢測(cè)到一系列極大值。已知射電星所發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)是20.0cm，求第一次測(cè)到極大值時(shí)，射電星的方位與湖面所成的角度。（答案用反三角函數(shù)表示）8．（5分）用牛頓環(huán)檢測(cè)平凸透鏡的曲率半徑，光源是氦氖激光器（λ=632.8nm），如圖8所示，測(cè)得第k個(gè)暗環(huán)的半徑是5.63nm，第k+5個(gè)暗環(huán)的半徑是7.96nm，這個(gè)平凸透鏡凸面的曲率半徑是多少？圖圖7圖89．（10分）圖8（1）假設(shè)一個(gè)單縫寬度b=0.1mm，透鏡焦距f=50cm，用λ1=400nm和λ2=760nm的單色平行光分別垂直照射，求這兩種光的第一級(jí)明紋離屏中心