考试科目: 大学物理 考试时间:120分钟 试卷总分100分
一、选择题(在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案,填在答题纸上相应的括号中)(本大题共8小题,每小题4分,总计32分)
1、如图,长度为l 的直导线 在均匀磁场B中以速度 v移动,直导线l中的电势为 [ ]
(A) B l v ; (B)B lv sin a ; (C)B lv cos a ; (D)0 .
2、两条直导线AB、CD相互垂直,如图所示,
但相隔一个小距离。其中导线CD能够以中点为轴自由转动。当直流电流按图中所示方向通入两条导线时,导线CD将 [ ]
(A)不动;
(B)顺时针方向转动,同时靠近导线AB;
(C)逆时针方向转动,同时离开导线AB;
(D)顺时针方向转动,同时离开导线AB;
(E)逆时针方向转动,同时靠近导线AB.
题1图 题2图
3、自然光以60º的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为线偏振光,则知折射光为 [ ]
(A) 线偏振光,且折射角为30º;
(B) 部分偏振光,且只是在该光由真空入射到折射率为 的介质时,折射角是30º;
(C) 部分偏振光,但需知两种介质的折射率才能确定折射角;
(D) 部分偏振光,且折射角为30º。
4、一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两个偏振片的透振方向成45°角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强为 [ ]
5、关于光电效应有下列说法:
(1) 任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应;
(2) 对同一金属如有光电子产生,则入射光频率不同,光电子的最大初动能也不同;
(3) 对同一金属由于入射光的波长不同,单位时间内产生的光电子数目不同;
(4) 对同一金属,若入射光频率不变而强度增加一倍,则饱和光电流也增加一倍。其中正确的是: [ ]
(A)(1)(2)(3) (B)(2)(3)(4)
(C)(2)(3) (D)(2)(4)
6、在温度分别为327°C和27°C的高低温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为 [ ]
(A) 25% (B) 50% (C) 75% (D) 91.74%
7、图(a)、(b)、(c)各表示联接在一起的两个循环过程,其中(b)图是两个半径相等的圆构成的两个循环过程,图(a)、(c)则为两个半径不等的圆。那么
(A)图(a)总净功为负、图(b)总净功为零、图(c)总净功为正
(B)图(a)总净功为负、图(b)总净功为正、图(c)总净功为负
(C)图(a)总净功为负、图(b)总净功为零、图(c)总净功为负
(D)图(a)总净功为正、图(b)总净功为负、图(c)总净功为正
[ ]
(a) (b) (c)
8、不确定关系式表示在方向上 [ ]
(A)粒子位置不能确定.
(B)粒子动量不能确定.
(C)粒子位置和动量都不能确定.
(D)粒子位置和动量不能同时确定.
二、填空题(将本题中各小题的标准答案按序号写在答题纸上相应的位置)(本大题共5小题,每空2分,共20分)
1、 一无铁芯的长直螺线管,在保持其半径和总匝数不变的情况下,把螺线管拉长一些,则它的自感系数将 (1) 。
2、在宽度为从的一维无限深势阱中,粒子的波函数为,试写出粒子在的两个能级上出现概率最大和最小位置的坐标。
3、一定量的理想气体从状态A(2P1,V1)经历如图所示过程变到状态B(P1,2V1),则AB过程中系统作功为 (6) ;内能改变为 (7) 。
4、如图所示,理想气体从状态A出发,经ABCDA循环过程,回到初态A点,则循环过程中气体净吸收的热量为Q= (8) 。
5、一束自然光,在真空中的波长为589 nm ,垂直入射到方解石晶体上,晶体光轴和表面平行,如图所示。 已知方解石晶体对此单色光的折射率为 no = 1.658, ne = 1.486。 这晶体中的寻常光的波长 lo = (9);非寻常光的波长 le = (10) 。
题3图 题4图 题5图
三、画图题:(将本题中要画的图按题号画在答题纸上相应的位置)(本大题有2小题,每小题4分,共8分)
1、在图示的三种透明介质构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,试画出干涉花样。
2、 当一束自然光以布儒斯特角入射到两种介质的分界面(垂直于纸面)上时,在图中画出反射光和折射光并标出反射光和折射光的偏振方向。
题1图 题2图
四、计算与证明:(将本题中各小题的解答过程按顺序写在答题纸上)(本题有4小题,每题10分,共40分)
1、两根平行的长直导线,横截面的半径都是 a,中心线相距d,属于同一回路。设两导线内部的磁通都可略去不计,证明:这样一对导线单位长度的自感系数为。
2、薄钢片上有两条平行细缝,用波长l = 5461Å的平面光波正入射到钢片上,屏幕距双缝的距离为D= 2 m,测得中央明条纹两侧的第五条明条纹的间距为D x = 12mm,求(1)两缝的间距;(2)从任意明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹,共经过多大距离?(3)如果使光斜入射到钢片上,条纹间距将如何变化?
3、用波长为l = 1Å的光子做康普顿散射实验,问(1)散射角的康普顿散射波长是多少?(2)分配给这个反冲电子的动能有多大?
3、 试证明:理想气体的卡诺热循环效率为。
物理常数: 玻耳兹曼常数
, ,
气体普适常数, ,
阿佛伽德罗常数,
答题纸
一、 选择题:
1、[ ] 2、[ ] 3、[ ]4、 [ ] 5、[ ]
6、[ ]7、 [ ] 8、[ ]
二、 填空题:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) ;
(7) ;
(8) ;
(9) ;
(10) 。
三、画图题:
1、 2、
牛顿环干涉花样 光的偏振
第二篇:哈工大05年44学时大学物理A
考试科目:大学物理(3) 考试时间:120分钟 试卷总分100分
一、 选择题(在每个小题的备选答案中选出一个正确答案,填在答题纸上的括号中)(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1、有一个无限长的通电的扁平铜片,宽度为 a ,厚度不计,电流I在铜片上均匀分布,在铜片外一与铜片共面,离铜片右边缘为 b 处的 p 点(如图)的磁感应强度B的大小为 [ ]
2、在一个圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L,则由安培环路定理可知 [ ]
,且环路上任意点
,且环路上任意点
,且环路上任意点
,且环路上任意点
3、磁介质有三种,用相对磁导率 mr 表征它们的特性时 [ ]
(A) 顺磁质mr > 0,抗磁质 mr < 0,铁磁质mr >> 1;
(B) 顺磁质 mr> 1,抗磁质 mr = 1,铁磁质 mr >> 1;
(C) 顺磁质 mr > 1,抗磁质 mr< 1,铁磁质 mr >> 1;
(D) 顺磁质 mr> 0,抗磁质 mr < 0,铁磁质 mr> 1。
4、两根无限长平行直导线载有大小相等的电流I,I以的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内,如图所示。则 [ ]
(A)线圈中无感应电流
(B)线圈中感应电流为顺时针方向
(C)线圈中感应电流为逆时针方向
(D)线圈中感应电流方向不确定
5、有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为 r1和 r2。管内充满均匀介质,其磁导率分别为 m1和 m2。设r1:r2 = 1:2,m1:m2= 2:1,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后其自感系数之比L1:L2与磁能之比W m1:W m2分别为 [ ]
(A) L1:L 2 = 1:1,W m1:W m2 = 1:1;
(B) (B)L1:L2 = 1:2,W m1:W m2 = 1:1;
(C ) L1:L2 = 1:2,W m1:W m2 = 1:2;
(D)L1:L2 = 2:1,W m1:W m2 = 2:1。
6、双缝间距为,双缝与屏幕相距。用波长为的光照射时,幕上干涉条纹的相邻两明条纹的距离 [ ]
7、如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置,全部浸入 n =1.60的液体中,凸透镜可沿OO’移动,用波长 l = 500 n m 的单色光垂直入射。从上向下观察,看到中心是一个暗斑,此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是 [ ]
(A) 78.1 nm (B)74.4 nm
(C)156.3 nm (D)148. 8 nm (E)0 .
8、波长为l的单色光垂直入射于光栅常数为、缝宽为b、总缝数为N的光栅上,取,则决定出现主极大的衍射角的公式可写成 [ ]
9、已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应,若此金属的逸出电势是(使电子从金属中逸出需作功),则此单色光的波长必须满足 [ ]
10、一束光强为I0的自然光,相继通过三个偏振片N1、N2、N3后,出射光的光强为。已知N1和N3的透振方向相互垂直,若以入射光为轴旋转N2,问N2最少要转过多大角度,才能使出射光的光强为零
[ ]
(A)30° (B)45° (C)60° (D)90°
二、 填空题:(将本题的答案按序号写在答题纸上)(本题共8小题,每空2分,共20分)
1、一维运动的粒子,设其动量的不确定量等于它的动量,则此粒子位置的不确定量与它的德布罗意波长的关系为 (1) 。
2、有两个竖直放置,彼此绝缘的环形刚性导线 (它们的直径几乎相等,如图所示),可以绕它们的共同直径自由转动。把它们放在相互垂直的位置上,若给它们通以电流,则它们转动的最后状态是
(2) 。
3、一无铁芯的长直螺线管,在保持其半径和总匝数不变的情况下,把螺线管拉长一些,则它的自感系数将 (3) 。
4、在空气中用波长为 l 的单色光进行双缝干涉实验时,观测到相邻的干涉明条纹的间距为1.33 mm,当把实验装置放在水中时(水的折射率为1.33),测相邻明条纹的间距为 (4)。
5、 平行单色光垂直入射在缝宽度为 a = 0.15 mm的单缝上。 若缝后面有焦距为 f = 400mm的凸透镜, 在其焦平面上放置观察屏。 现测得屏上中央明纹两侧的两个第三级暗纹之间距离为8 mm则入射光波长为
(5) 。
6、如图从一池静水(n=1.33)的表面反射出来的太阳光是完全偏振的,那么太阳的仰角(见图)大致等于 (6) ;在这反射光中的E矢量的方向应为
(7) 。
7、若将势阱的宽度增加一倍,则一维势阱中粒子各能级的能量将是原来的 (8) 倍。
8、设描述微观粒子运动的波函数为,则表示 (9) ,必须满足的条件是 (10) 。
三、 画图题:(将本题图画在答题纸上相应的位置)(本题5分)
1、画出下列三种情况下的夫琅和费衍射的光强I与的曲线关系,并比较它们的特点:
(1) 宽度为的单缝;
(2) 宽度为的单缝;
(3) 宽度为,间距的双缝装置。
四、计算题:(将本题的答案按顺序写在答题纸上)(本题共4小题,共35分)
1、(10分)有一长直导体圆管,内外半径分别为R1=、R2=,它所载的电流I1均匀分布在其横截面上。导体旁边有一绝缘“无限长”直导线,载有电流I2=,且在中部绕了一个半径为R的圆圈。设导体管的轴线与长直导线平行,相距为 d 而且它们与导体圆圈共面,求圆心O处的磁感应强度。
2、(10分)用波长为l1的单色光照射空气劈尖,从反射光干涉条纹中观察到劈尖装置的A点处是暗纹。若连续改变入射光的波长,直到波长变为l2时,A点再次变为暗纹,求A点空气膜的厚度。
3、(10分)波长为3200Å的紫外光入射到逸出功为2.2 e V的金属表面上,求光电子从金属表面打出时的最大速度。
4、(5分)如图一根“无限长”的载流直导线中通有电流,旁边有一与其垂直放置的、长为的导体棒AB。导体棒的左端与长直导线相距为,并以恒定的速率沿图中所示的方向运动,试求:导体棒中的动生电动势,并指出哪一端的电势高。
物理常数:
e0 = 8.85×10-12 Fm-1 ; m0 = 4p×10-7H m-1 ; e = 1.6×10-19C ;
电子静止质量:= 9.11×10-31kg 、、
1 eV = 1.6×10-19 J、、、
答案
一、[ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ][ ]
二、(1) ;(2) ;
(3) ;(4) ;
(5) ;(6) ;
(7) ;(8) ;
(9) ;(10) ;
三、