下學(xué)期模擬題及答案

Iabo《大學(xué)物理》下學(xué)期模擬測試題一、選擇題：1、如圖所示，兩個(gè)半徑為R的相同的金屬環(huán)，在a、

b兩點(diǎn)接觸(ab連線為環(huán)直徑)，并互相垂直放置。電流I沿ab

邊線方向由a端流入，b

端流出，則環(huán)中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()(A)0(B)(C)(D)2、如圖所示，半圓形線圈的半徑為R，通有電流I，在磁場的作用下，從圖示位置轉(zhuǎn)過30o時(shí)，它所受磁力矩的大小和方向分別為()IR(A)，沿圖面豎直向下；(B)，沿圖面豎直向上；(C)，沿圖面豎直向下；(D)，沿圖面豎直向上。3、電量為q的點(diǎn)電荷，以勻角速繞圓心作半徑為

R的圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)t=0時(shí)，q位于x0=R、y0=0

處，則t

時(shí)刻圓心處的位移電流密度為()(1)(2)(3)(4)POSS1S2(C)不移動(dòng)。4、在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，原來縫S到兩縫S1和S2的距離是相等的(如圖)，現(xiàn)將S向下移動(dòng)一微小距離，則屏幕上干涉條紋將如何變化()(A)向上平移；(B)向下平移；5、邁克耳遜干涉儀可用來測單色光的波長，當(dāng)干涉儀的動(dòng)鏡M2移動(dòng)d距離時(shí)，測得某單色光的干涉條紋移過N條，則該光的波長為()(A)2d/N(B)d/N(C)4d/N(D)2N/d

6、一宇航員恰能分辨在他下面160km的地面上兩個(gè)發(fā)射波長為5500?的點(diǎn)光源，設(shè)宇航員的瞳孔直徑單位5mm，則此兩點(diǎn)光源的間距為()(A)10.5m(B)21.5m(C)31.0m(D)42.0m7、下列哪一個(gè)結(jié)論是正確的()(A)一束光入射透明媒質(zhì)時(shí)，都將產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象；(B)自然光以起偏角從空氣射入玻璃內(nèi)將產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象；(C)光射入方解石晶體后將分裂為o光和e光兩束光；(D)o光和e

光都稱為部分偏振光。8、靜質(zhì)量為M的靜止粒子自發(fā)地分裂成靜質(zhì)量和速度分別為m1、v1和m2、v2的兩部分，則有(C)(A)M>m1+m2(B)M=m1+m2(C)M<m1+m210、波函數(shù)的物理意義表述中正確的是()(A)是t時(shí)刻粒子出現(xiàn)在處的幾率；(B)是t時(shí)刻粒子出現(xiàn)在處的幾率密度；9、下面關(guān)于絕對黑體的表述中，正確的是(D)(A)絕對黑體是不反射可見光的物體(B)絕對黑體是不輻射但能吸收可見光的物體(C)絕對黑體是能吸收也能反射任何電磁波的物體(D)絕對黑體是能吸收也能輻射任何電磁波的物體

無直接物理意義，是t時(shí)刻粒子出現(xiàn)在處的幾率密度；(D)是t時(shí)刻粒子出現(xiàn)在處的幾率。11、真空中兩電子相距為a，以相同速度同向飛行，則它們相互作用的庫侖力和洛侖茲力大小之比為

。12、一半徑為R、密繞長直螺線管單位長度上的匝數(shù)為n，螺線管中的電流I以恒定的速率dI/dt=k增加，則位于距軸線R/2處的電子的加速度a1=

；位于軸線上的電子的加速度a2=

。13、真空中，一平面電磁波沿x軸正向傳播。已知電場強(qiáng)度為Ex=0，Ez=0，Ey=E0cos[(t–x/c)]，則磁場強(qiáng)度是：Hx=

，Hy=

，Hz=

。二、填空題：14、水的折射率為1.33，玻璃的折射率為1.5，當(dāng)光由水中射向玻璃表面反射時(shí)，起偏角等于

；當(dāng)光由玻璃射向水表面反射時(shí)，起偏角等于

。16、用波長為的單色平行光垂直照射單縫，若屏上的P點(diǎn)為第二級明紋位置，則有單縫兩邊緣發(fā)出的光到達(dá)P點(diǎn)的光程差為

，從P點(diǎn)來看，對該光波而言，該狹縫處的波陣面可分成半波帶數(shù)為

。17、由光電效應(yīng)中遏止電勢差與入射光頻率的關(guān)系，可測得三個(gè)物理量，它們是

、

、

。

15、楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中雙縫間距為0.5mm，雙縫到屏的距離為1.0m，屏上可見到兩組干涉條紋，一組由波長為4800?的光產(chǎn)生，另一組由波長為6000?

的光產(chǎn)生，則在屏上兩組干涉條紋的第三級明紋之間的距離是

。18、質(zhì)子經(jīng)206伏的電壓加速后，德布羅意波長為0.02

?

，則質(zhì)子的質(zhì)量為

；若質(zhì)子的位置不確定量等于其波長，則其速率不確定量v

。19、一飛船靜止在地面上測量的長度為20m，當(dāng)它以

0.8c在空中豎直向上勻速直線飛行時(shí)，地面上的觀察者測得其長度為

；若宇航員舉一次手需2.4s，則地面上的觀察者測得他舉手的時(shí)間為

。20、在一維無限深勢阱中運(yùn)動(dòng)粒子的波函數(shù)為：則粒子在x=5a/6處出現(xiàn)的概率密度為

。三、計(jì)算題：21、如圖所示，導(dǎo)線ab與無限長直導(dǎo)線

GE共面，ab延長線與GE交于O點(diǎn)并成45o角，若分別通以電流I1=20A，

I2=10A，ab長L=9cm，a端距

GE為d=1cm，求：doEGabLI2I145o22、如圖，兩根平行長直導(dǎo)線與矩形線圈共面，一根直導(dǎo)線通直流電I0，另一根通交流電i=I0cost，線圈以速度v垂直于直導(dǎo)線向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線圈運(yùn)動(dòng)到圖示位置，恰好兩直導(dǎo)線電流反向，且i=I0，求這時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢。LbbaaI0iv23、空氣中有一劈尖，折射率為1.4，尖角為10-4

rad，在某一單色光垂直照射下，可測得兩相鄰明紋距離為0.25cm，試求：(1)入射光的波長；(2)若劈尖長3.5cm，則總共可出現(xiàn)多少條明紋。求：

ab在圖示位置時(shí)所受GE產(chǎn)生的磁場的作用力24、波長為6000?的平行光垂直照射在一光柵上，有兩個(gè)相鄰明紋分別出現(xiàn)在sin=0.2與sin=0.3處，第四級缺級。求：

(1)光柵上相鄰兩縫之間的間距a+b為多少？(2)光柵狹縫的最小寬度a為多少？

(3)按上述選定的a、b值，確定在90o到-90o的范圍內(nèi)，實(shí)際呈現(xiàn)的全部級數(shù)。25、長為4m的棒靜止在S系中XOY平面內(nèi)，并與x軸成30o

角，S’系以速度0.5c相對于S系沿X-X’軸正向運(yùn)動(dòng)。

t=t’=0時(shí)，兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合，求：S’系中的觀察者測得此棒的長度和它與X’軸的夾角。26、一維無限深方勢阱中運(yùn)動(dòng)的粒子定態(tài)波函數(shù)為：a為勢阱寬度，n為量子數(shù)。當(dāng)n=2時(shí)，求：(1)發(fā)現(xiàn)粒子幾率最大時(shí)的位置；(2)距離勢阱左壁a/4寬度內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的幾率。解：t時(shí)刻，q

電荷在圓心O產(chǎn)生的為：模擬題一參考答案一、選擇題1、（A）2、（D）3、（D）4、(A)提示：當(dāng)S在S1、S2中垂線上時(shí)，兩縫位于同相面上，兩束光在P點(diǎn)光程差r=S2P-S1P=K；當(dāng)S向下平移時(shí)，兩縫不在同一波陣面上，此時(shí)光程差r’=(SS2+S2P)-(SS1+S1P)=K’，顯然，SS2<SS1，

r<r’，K’<K，說明條紋向上平移。0q位移電流密度為：解：設(shè)可分辨的間距為L，則兩光源對眼睛瞳孔的角度約為：5、(A)提示：M2平移/2，視場中將看到有一明(或暗)紋移動(dòng)，平移d與視場中明(或暗)紋移動(dòng)的數(shù)目N之間的關(guān)系為：d=N/2其中H為宇航員到地的距離又由分辨率公式知：代入數(shù)據(jù)：L=21.5m7、(C)6、(B)8、(A)解：按相對論觀點(diǎn)，分裂前總能量為：Mc2，分裂后總能量為：1m1c2+2m2c2，根據(jù)能量守恒定律有：Mc2=1m1c2+2m2c2，

M=1m1+2m2，因?yàn)?、2

>1，故M>m1+m2

9、(D)10、(C)二、選擇題rR12、a1=eR0nk/4m；

a2=0。11、Fe

:Fm=1:00v2解：右圖為螺線管橫截面圖。作r=R/2的圓形回路L。對L回路環(huán)流為：說明：（1）由波印廷矢量，可定出沿z方向振動(dòng)；（2）由，得；（3）、振動(dòng)為同位相。13、Hx

=0；Hy

=0；Hz方向?yàn)榛芈非芯€方向，沿逆時(shí)針方向。

解：在楊氏雙縫干涉中，明紋位置為：若=4800?，k=3，則有：X=2.8810-3

m若=6000?，k=3，則有：X’=3.6010-3

m所以有：X=X’-X=7.210-4

m15、7.210-4

m14、48.44o；41.56o16、5/2；5

解：光程差=asin=(2k+1)/2，k=1、2、……

取k=2，光程差=5/2

顯然，半波帶數(shù)2k+1=5OCBVa()(Hz)0

解：由愛因斯坦方程：可得遏止電勢差和入射光頻率的關(guān)系為：17、逸出功；普朗克常數(shù)；截止頻率由實(shí)驗(yàn)測出Va和

之間的關(guān)系曲線如圖中實(shí)線，它可由方程(1)表示，故：直線截距：OC=A/e

，得逸出功A=e·OC；直線斜率：

tg=OC/OB=h/e

，得普朗克常數(shù)h=e·OC/OB；Va=0時(shí)的入射光頻率為截止頻率。得0=OB18、1.6710-27kg；v解：(1)質(zhì)子經(jīng)所給的電場加速，其速度v<<c，故有mpv2/2=eU，質(zhì)子加速后的動(dòng)量大小，解得：(2)由題意可知x=，又=h/p，p=mv，根據(jù)測不準(zhǔn)關(guān)系式有：xph，即mxvh，得：vh/mx=h/m=P/m=v19、L=12m;t=4.0s解：(1)已知飛船固有長度為20m，根據(jù)長度收縮，地面上觀察者測得運(yùn)動(dòng)著飛船的長度為：20、1/(2a)解：粒子出現(xiàn)在5a/6處的幾率密度為：已知固有時(shí)間為2.4s，根據(jù)時(shí)間膨脹，地面上觀察者測得運(yùn)動(dòng)著飛船上的事件為：設(shè)動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢分別用1和2表示，則總電動(dòng)勢為

=1+2，取回路順時(shí)針方向?yàn)檎@向三、計(jì)算題21、解：doEGabLI2I145o在ab上取I2dl，I2dl處的B為：方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶锓较驗(yàn)榇怪盿b斜向上。22、解：(1桐)由題窮意知盾反射邁光干約涉明障紋條業(yè)件為衰：兩相堤鄰明謹(jǐn)紋間會距l(xiāng)由下堵式?jīng)Q懼定：(2放)明紋露總條元數(shù)：N=L/l=劑14條23、解胃：(1手)將已說知條架件代澆入光血柵方須程：0.染2(a+骨b)涌=k0.喂3(a+塘b)執(zhí)=朽(k+1舉)解得證：a+b=1曾0=610-6m(2嫌)k=盞4時(shí)出防現(xiàn)第公一次沿缺級肅，有潤：光柵奏衍射任缺級失正是仰出現(xiàn)踩在單步縫衍伴射暗糾紋位慨置，所以攜有：k’帶=1時(shí)a取最掙小值天，故所以勻：a=托(a+傘b)/辱4省=倘1.立510-6m24、解瞧：(3潛)令Si獨(dú)n=1，代估入光魯柵方獸程有烈：k=素(a+鼻b)/=1重0消去Si糞n，得銷缺級k值：