華中科技大學(xué)物理試卷資料

1、華中科技大學(xué)2008 2009學(xué)年第1學(xué)期大學(xué)物理（二）課程考試試卷（A卷）（閉卷）考試日期：2008.12.21.晚考試時(shí)間：150分鐘3分，共30分） 6(A)(D)(B)(E)5-：62 二35兀(C)飛 題號(hào)-三四總分統(tǒng)分簽名教師簽名1234得分得分評(píng)卷人選擇題（單選，每題1、一簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播，圓頻率為 ，波速為u。設(shè)t = T /4時(shí)刻的波形如圖所示,則該波的表達(dá)式為：(A) y = Acos，(t -x/ u)(B) y = ACOS，(t - X / U)* 3(C) y = Acosp (t x/u)(D) y = Acosp (t x/ u)二2、一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其

2、運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系曲線如圖所示。若質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律用余弦函數(shù)描述，則其初相位為:3、使一光強(qiáng)為Io的平面偏振光先后通過兩個(gè)偏振片Pi和P2, Pi和P2的偏振化方向與原入射光光矢量振動(dòng)方向的夾角分別是:-和 90°，則通過這兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I是(A)12I 0 COS :-(B)01 2(C) - 10 sin (2:)24(D)2l°sin :-(E)410 COS :-44、在如圖所示的單縫夫瑯和費(fèi)衍射裝置中，設(shè)中央明 紋的衍射角范圍很小.若使單縫寬度a變?yōu)樵瓉淼?/2 , 同時(shí)使入射的單色光的波長(zhǎng) 入變?yōu)樵瓉淼?/4，則屏 幕C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度x將變?yōu)樵?/p>

3、來的(A) 3 /4倍.(E)2/3 倍.(C)9/8 倍.(D)1 / 2 倍.5、彈簧振子的振幅增加1倍，則該振動(dòng):(E)2 倍.(A) 周期增加1倍；(E)總能量增加 2倍；(C) 最大速度增加 1倍;(D) 最大速度不變。6、 兩個(gè)線圈P和Q并聯(lián)地接到一電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上， 線圈P的自感和電阻分別是線圈 Q 的兩倍，線圈P和Q之間的互感可忽略不計(jì)。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，線圈P的磁場(chǎng)能量與 Q 的磁場(chǎng)能量的比值是(A) 4(B) 2(C) 1(D) 1/27、 N型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級(jí)(也稱施主能級(jí))，在能帶結(jié)構(gòu)中處于(A) 滿帶中(B) 導(dǎo)帶中(C) 禁帶中，但接近滿帶頂(D)

4、 禁帶中，但接近導(dǎo)帶底8、 關(guān)于不確定關(guān)系式議 巾x - ，下列說法中正確的是：(A) 粒子的坐標(biāo)和動(dòng)量都不能精確確定。(B) 由于微觀粒子的波粒二象性，粒子的位置和動(dòng)量不能同時(shí)完全確定。(C) 由于量子力學(xué)還不完備，粒子的位置和動(dòng)量不能同時(shí)完全確定。(D) 不確定關(guān)系是因?yàn)闇y(cè)量?jī)x器的誤差造成的。9、在雙縫衍射實(shí)驗(yàn)中，若保持雙縫Si和S2的中心之間的距離 d不變，而把兩條縫的寬度 a 稍微加寬，下列敘述正確的是：(A)單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目可能變少。(B) 單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉條紋數(shù)目可能變多。(C) 單縫衍射的中央主極大變寬，其中所包含的干涉

5、條紋數(shù)目可能不變。(D) 單縫衍射的中央主極大變窄，其中所包含的干涉條紋數(shù)目可能變少。(E) 單縫衍射的中央主極大變窄，其中所包含的干涉條紋數(shù)目可能變多。10、檢驗(yàn)滾珠大小的干涉裝置如圖，S為光源，L為會(huì)聚透鏡,M為半透半反鏡，在平晶Ti、T2之間放置A、B、C三個(gè)滾珠，其中A為標(biāo)準(zhǔn)件，直徑為do,用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射平晶，在M上方觀察時(shí)觀察到等厚條紋如圖所示 di、C珠的直徑d2與do的關(guān)系分別為：(A) di = do + ，d2 = do + 3(B) di=do ，d2 = do 3.(C) di=do + /2,d2 = do + 3/2.(D) di = do /2，d2 =

6、do 3/2 .，輕壓C端，條紋間距變大，則B珠的直徑90 °得分評(píng)卷人填空題(每題3分，共3o 分)1、 1921年施特恩和蓋拉赫在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：一束處于S態(tài)的銀原子射線在非均勻磁場(chǎng)中分裂 為兩束，對(duì)于這種分裂用電子軌道運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量空間取向量子化難以解釋，只能用 來解釋。2、 一平行板電容器與一電壓為 V的電源相連，如圖所示。若將電容器的一極板以速率u拉開，則當(dāng)極板間的距離為 x時(shí)，電容器內(nèi)的位移電流密度大小為 ，方向?yàn)椤?、如圖所示，假設(shè)有兩個(gè)同相的相干點(diǎn)光源S和S2,發(fā)出波長(zhǎng)為入=500納米的光，A是它們連線的中垂線上的一點(diǎn)，若在S與A之間插入厚度為 e,折射率為n =1.5的薄

7、玻璃片，A點(diǎn)恰為第四 級(jí)明紋中心，則 e =納米。4、嫦娥1號(hào)衛(wèi)星在距離月球表面 200公里的繞月軌道上拍攝月球表面上的物體，設(shè)感光波長(zhǎng)為550nm,若要求它能分辨相距為0.1m的兩點(diǎn)，問照相機(jī)鏡頭的直徑必須大于米。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)5、一質(zhì)點(diǎn)沿 X軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)方程為x = 4 10' cos(2-，t -1 - ) (SI)。從t =06時(shí)刻起，到質(zhì)點(diǎn)位置在x = 2cm處，且向X軸正方向運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間間隔為 秒。HT6、 兩個(gè)同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，x1 =10cos(5二t)(cm)和23一 一X2 =10丁2 cos(5兀t +-n)(cm)，則合振動(dòng)的振幅為 cm

8、。47、 根據(jù)量子力學(xué)理論，氫原子中電子的軌道角動(dòng)量為L(zhǎng) = . 1(1 1)'，當(dāng)主量子數(shù)n=3時(shí),電子軌道角動(dòng)量的可能取值為 8、低速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子和:粒子，若它們的德布羅意波長(zhǎng)相同，則它們的動(dòng)量之比Pp： P =9、法拉第電機(jī)的原理如下圖所示， 半徑為R的金屬圓盤在均勻磁場(chǎng)中以角速度 -繞中心軸 旋轉(zhuǎn)，均勻磁場(chǎng)的方向平行于轉(zhuǎn)軸。這時(shí)圓盤中心至邊緣的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小10、X射線射到晶體上，對(duì)于間距為。d的平行點(diǎn)陣平面，能產(chǎn)生衍射主極大的最大波長(zhǎng)為三計(jì)算題得分評(píng)卷人1、（本題8分）一束含有 入1和入2的平行光垂直照射到一光柵上， 入1=560nm測(cè)得入1的第 三級(jí)主極大和 入2的第四級(jí)主

9、極大的衍射角均為 30°。求：（1）光柵常數(shù)d ; （2）波長(zhǎng)入2得分評(píng)卷人2、（本題10分）如下圖所示，一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，BC為波密媒質(zhì)的反射面,Q -波由P點(diǎn)反射，0P二一，DP二 /6，在t=0時(shí)刻，0處質(zhì)點(diǎn)的合振動(dòng)是經(jīng)過平衡位置向4負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。（設(shè)入射波、反射波的振幅均為A,頻率為、.）求：（1 ）入射波在0處引起的振動(dòng)表達(dá)式，（2）入射波與反射波在 D點(diǎn)因干涉而產(chǎn)生的合振動(dòng)之表達(dá)式。(2)求MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。得分評(píng)卷人3、(本題10分)一無限長(zhǎng)圓柱，偏軸平行地挖出一小圓柱空間，兩圓柱的軸線之間的距離為oo'= b,如圖中所示為垂直于軸線的截面。在

10、兩圓柱面之間有圖示方向的均勻磁場(chǎng)l的導(dǎo)線棒 MN，它與軸線垂直且隨時(shí)間線性增強(qiáng)：B = kt，在小圓柱空腔內(nèi)放置一長(zhǎng)為且與OO'連線的夾角為 60(1)求小圓柱空腔中任一點(diǎn) P的感應(yīng)電場(chǎng)的大小和方向。得分評(píng)卷人4、（本題8分）已知一粒子在寬度為a的一維無限深勢(shì)阱中運(yùn)動(dòng)，其波函數(shù)為4兀、普（x）=Asin x （Ovxva）。求: a（1）歸一化波函數(shù)；（2）粒子在空間分布的概率密度；（3）粒子出現(xiàn)的概率最大的各個(gè)位置。四、簡(jiǎn)答題：（本題4分）得分評(píng)卷人平玻璃1 如圖所示由平板玻璃和柱面平凹透鏡組成的干涉裝置，用波 長(zhǎng)為入的平行單色光垂直照射，觀察空氣薄膜上下表面反射光 形成的等厚干涉條

11、紋。試在裝置圖下方的方框內(nèi)畫出相應(yīng)的干 涉條紋，表示出它們的形狀，條數(shù)和疏密，只畫暗條紋。參考答案一、選擇題：D, C, C, D, C, D, D, B, D, C,二、填空題名oVu1電子自旋的角動(dòng)量的空間取向量子化；2、 -2 ；向左。3、4000x4、1.34 ；5、3/4s ；6、10V5cm；7、0, 、2 ,6 ;1 28、1: 1 ；9、BR2 ；10、2d2三、計(jì)算題：1、解：(1) ds in 0 =k 入3分d=k/sin 0 =3 x 560/0.5-八=3.36 x 10 m 2分k1入1=k2入2 2分入=燈入1/k2=3 x 560/4=420(nm) 1分2、解

12、：（1）設(shè)入射波 y1= Acos 2二譏2x/ H "反射波y2 = Acos 2j.t + 2x/入+匕【2分由此知入射波、反射波在P點(diǎn)引起的振動(dòng)分別為y1P= Acos2 （2 ?： /?）3 "4+ % , y 2P = Acos2 皆丈 + （2 覚 /Z）3"4+21 分反射波在P點(diǎn)有半波損失，故2.-：t + （2?：/ " 3"4+宅2 = 2，,t （2 3/ " 3"4+1 + 7.,.：2=% 2-x1 分代入得 反射波y2 = Acos 2nt + 2rx/ "+ '1 2二由 得

13、駐波y= y1+ y2= 2A cos （2職/入）cos2兀vt +電二原點(diǎn)處（x = 0）合振動(dòng)方程為 yo= 2A cos2兀vt +0cos （2兀-0/入）廠 八 =2A cos 2 兀vt + 0:L ©:_今t = 0時(shí)原點(diǎn)處合振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量圖如右，.=二/2y10= Acos2 二 t+ 122 分 駐波 y= y1+ y2= 2A cos （2nx/ 入）cos 2 兀vt + n/2 丨2 分將D點(diǎn)坐標(biāo)代入得 D點(diǎn)合振動(dòng)yD二.3Asin2t.2分3、解：(1用填補(bǔ)法，假設(shè)在未挖去空腔之前P點(diǎn)的感應(yīng)電場(chǎng)的大小為r1E1 2dB r1kdt 2，且曰丄r1挖去的空腔中,假定是有一反向的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)抵消,它產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)的大小為E2 二r2 dB r2k2 dt，且旦丄r 22Ei和E2疊加為E,如圖所示,有. OPOs，PQR則有E00PR00'E11E22kb方向?yàn)榇怪庇?0'連線向上,為均勻電場(chǎng)。E d