大学物理考试卷及问题详解下

汉A一、单项选择题（本大题共5小题，每题只有一个正确答案，答对一题得3分，共15分）1、强度为I。的自然光，经两平行放置的偏振片，透射光强变为，若不考虑偏振片的反4射和吸收，这两块偏振片偏振化方向的夹角为【】A. 30o；B. 45o ；C.60o；D. 90o2、下列描述中正确的是【】A. 感生电场和静电场一样，属于无旋场；B. 感生电场和静电场的一个共同点，就是对场中的电荷具有作用力；C. 感生电场中可类似于静电场一样引入电势；D. 感生电场和静电场一样，是能脱离电荷而单独存在。3、一半径为R的金属圆环，载有电流Io，则在其所围绕的平面各点的磁感应强度的关系为【】A.方向相同，数值相等；B.方向不同，但数值相等；C.方向相同，但数值不等；D.方向不同，数值也不相等。4、麦克斯韦为建立统一的电磁场理论而提出的两个基本假设是【】A.感生电场和涡旋磁场；B.位移电流和位移电流密度；C.位移电流和涡旋磁场；D.位移电流和感生电场。5、当波长为 入的单色光垂直照射空气中一薄膜（n1 ）的表面时，从入射光方向观察到反射光被加强，此膜的最薄厚度为【】A.B.A ；4nC.3n ，D.填空题（本大题共15小空，每空2n2分，共30分。）6、设氏双缝缝距为1mm，双缝与光源的间距为20cm，双缝与光屏的距离为1m。当波长为0.6 m勺光正入射时，屏上相邻暗条纹的中心间距为 。7、一螺线管的自感系数为0.01亨，通过它的电流为4安，贝U它储藏的磁场能量为 焦耳。28、一质点的振动方程为x 5 10 cos（100 t -）（ SI制），则它的周期是，频率是，最大速度是 9、半径为R的圆柱形空间分布均匀磁场，如图，磁感应强度随时间以恒定速率变化，设dB为已知，则感生电场在rRdt区域为。10、 一个电子射入B （0.2i 0.5j）T的均匀磁场中，当电子速度为5 106jm/s时，则电子所受的磁力F=。11、 自然光入射到两种媒质的分界面上，当入射角等于布儒斯特角iB时，反射光线与折射光线之间的夹角等于 。12、铝的逸出功为4.2eV,今用波长为200nm的紫外光照射到铝表面上，发射的光电子的最大初动能是，遏止电势差是 ，铝的红限波长是。（h=6.63 10-34JS）13、 光的干射和衍射现象反映了光的 性质，光的偏振现象说明光波是波。14、在白光的光栅光谱中，波长为 486nm的第四级谱线与某光的第三级谱线重合，则该光的波长为。三、计算题（本大题共4小题，共45分。）15、（10分）两根长直导线互相平行地放置在真空中，如图所示，其以同向的电流I1=|2=10A， 求P点的磁感应强度大小和方向。已知PI1=Pl2=0.5m，PI1垂直于PI2。/X/Ld夹在两块平板玻尖棱边的距离为照射劈尖时，测I116、（10分）为了测量金属丝的直径，把金属丝 璃之间，形成空气劈尖，如图所示金属丝到劈L = 28.88mm,用波长 入=589.3nm的单色光垂直 得30条明纹之间的距离为4.295mm.求金属丝的直径d.17、（ 15分）一个简谐波的波源在原点，它的频率v=250Hz,波源振动的初相位=0, 振幅A = 0.02m，此波源发出的波的波长 X=0.1 m求：（1）向X轴正方向传播的波 动方程；（2）波的传播方向上距离波源x=1.0m处质元的振动方程；（3） x=1.0m处 的质元与波源振动的相位差 18、（10分）某单色光垂直入射到一每厘米刻有 6000条刻线的光栅上，如果第一级谱线偏 角为20o试问入射光的波长如何？它的第二级谱线将在何处？四、证明题（本大题共1小题，共10分）19、如图所示，金属杆AB以匀速u平行于与其共面的一长直导线移动，此导线通有电流I，杆的A端距离导线a，AB的长度为b,证明：此杆的感应电动势为 丛In2 n a汉B一、单项选择题1、一束光强为I的自然光垂直穿过两个偏振片，且两偏振片的偏振化方向成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【】A. 2I /2 ;B.I /4 ;C. .3I /2 ；D.I /2。2、自感为0.25H的线圈中，当电流在（1/ 16）s由2A均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为：【】A.7.8 10-3V;B.2.0 V;C. 8.0 V;D.3.1 0- 3V。3、无限长直圆柱体，半径为R,沿轴向均匀流有电流。设圆柱体（rR）的磁感应强度为B2,则有【】A. Bi、B2均与r成正比B.Bi、B2均与r成反比C. Bi与r成反比，B2与r成正比D. BI与r成正比，B2与r成反比4、如图所示，一个半径为 R的圆线圈通有电流I，放在匀强磁 场B中，它可以绕与直径重合并且与 B垂直的ab轴转动.如果磁场 方向与线圈平面平行，那么线圈所受的对 ab轴的力矩为【】A.0; B.nR2BI ; C.2 伙BID. 2 衣Bl .ab5、按照爱因斯坦的光子理论，下列说法中正确的是【】C.光的频率越大,光子的能量就越大D.光波的振幅越大，光子的能量就越大A.光的强度越大，光子的能量就越大；B.光的波长越大，光子的能量就越大;二、填空题（本大题共15小空，每空2分，共30分。）6、在双缝干涉实验中，两缝的间距为0.6 mm,照亮狭缝S的光源是汞弧灯加上绿色滤光 片。在2.5 m远处的屏幕上出现干涉条纹，测得相邻两明条纹中心的距离为2.27 mm。贝U入射光的波长为。7、 在总结前人成就的基础上，麦克斯韦提出了 和两个假说，建立了完整的经典电磁场理论.8、 一质点的振动方程为 x 5 10 2 cos（ 100 t ）（ SI制）,则它的周期是，频率是，最大速度是 9、 有一个无限长圆柱形导体，其相对磁导率为 半径为R,导体外为空气.如果有电 流I均匀地分布于导体截面上，那么导体部的磁场强度 H的大小为，磁感应强度B的大小为.10、一个电子射入B （0.2i 0.5j）T的均匀磁场中，当电子速度为5 106jm/s时,则电子所受的磁力F=11、半径为R的圆柱形空间分布均匀磁场，如图，磁感应强度随时间以恒定速率变化，设dB为已知，则感生电场在rRdt区域为。12、质量为1.67 X10-27 kg ,速度为2200 m/s的高温中子的德布罗意波长13、光的干射和衍射现象反映了光的 性质，光的偏振现象说明光波是波。14、单缝夫琅和费衍射中，如果入射单色光的波长为，单缝的宽度为a，单缝后边透镜的焦距为f，那么中央明纹的宽度为 。三、计算题（本大题共4小题，共45分。）15、（10分）如图所示，一无限长直导线载有电流11，矩形回路载有电流12，矩形回路到直导线的距离为a,其宽度为b,长度为I。计算作用在回路上的合力的大小和方向。16、（ 10 分）为了测量金属丝的示金属丝到劈尖棱边的距离为 L =间，形成空气劈尖，如图5所4.295mm.求金属丝的直径d.Ld28.88mm,用波长入=589.3nm的单色光垂直照射劈尖时，测得 30条明纹之间的距离为17、（15分）设有一个沿X轴正方向传播的波，它的波长 入 =0.1m，波源的振动方程为y = 3X10-3cosn （m）.求：（1）周期T、波速u; （2）波动方程；（3）试求t = 0 s时,x = 5 m处 质点的位移和振动速度.18、（10分）为了利用光栅测定光的波长，先用波长 A1 = 500nm的激光垂直照射光栅，测 得第1级谱线的衍射角30 然后用未知波长22的单色光照射，测得它的第1级谱线的衍 射角是37。求光栅常数（a +b）和波长2。（sin37 =0.6）四、证明题（本大题共1小题，共10分）19、.如图所示，长度为L的铜棒，在磁感强度为B的均匀磁场中，以角速度直于B的平面上绕棒端0作匀速转动证明：此杆的感应电& -B3_2动势为 2XMXX/%X / X fFjxXX 1KO” TXi h3r j*X KVXx z*XXX箕XX（民）试卷A答对一题得3分，共15分）、单项选择题（本大题共5小题，每题只有一个正确答案,1、一个带电粒子q以速度vo垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，这个带电粒子在 磁场中运动的圆形轨道半径为【】mB2 mC.RD.R -qqBA qB -mv0A. RB. R 0mvoqB2、在均匀磁场B中，取一半径为R的圆，圆面的法线n与B成600角，则通过该圆周面的磁通量为【】1 2 1A. m 2B R B. “ 严；C.BR ;D.13RB ;3、以布儒斯特角入射的自然光，在两种媒质的分界面上反射时，反射光是 【 】A.部分偏振光；B.完全偏振光；C.自然光； D.复色光；4、 将波长为入的平行单色光垂直投射于一宽度为a的狭缝上，若对应于第一级衍射暗纹的衍射角B为n /6，问狭缝宽a等于【】A. 0.5 入; B. 1 入; C. 2 入; D. 3 入5、自感为0.25H的线圈中，当电流在（1/ 16）s由2A均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为：【】A. 7.8 10_3V ；B. 2.0 V；C. 8.0 V；D. 3.1 为0_ 3V二、填空题（本大题共15小空，每空2分，共30分。）6、 半径为im通有电流为ia的圆形导线在圆心处产生的磁感应强度为 。7、如果磁场空间充满相对磁导率为 茁的各向同性的均匀磁介质，那么磁场的磁感应强度B与磁场强度H之间的关系为 ;该磁介质中安培环路定律的表达式为 8如果一束光强为Io的偏振光经过某一偏振片后，光强度变为lo/2,那么偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向之间的夹角a9、如果一列平面简谐波的波动方程为 y 0.08cos(400 t 10 x) (m),那么这列波的周期等于，波长等于，波速等于.10、 一波的速度为u,振幅为A，圆频率为3,波传播的介质的密度为p则该波的平均能流密度为。11、把双缝干涉实验装置放在折射率为 n的水中，两缝间距离为d,双缝到光屏的距离为D，所用单色光在真空中的波长为入，则屏上干涉条纹中相邻的明纹间的距离 为。12、 一段含源电路的欧姆定律为 。13、铝的逸出功为4.2eV,今用波长为200nm的紫外光照射到铝表面上，发射的光电子的最大初动能是， 遏止电 势差是， 铝的红 限波长是。(h=6.63 10-34JS)14、 光的干射和衍射现象反映了光的 性质，光的偏振现象说明光波是波。四、计算题(本大题共4小题，共45分)15、(10分)两根长直导线互相平行地放置在真空中，如图所示，其以同向的电流 |1=|2=10A，求P点的磁感应强度大小和方向。已知Pl1=Pl2=0.5m, PI1垂直于PI2。16、（ 10分）如图所示，导线AB在金属框上以V速度向右滑动。已知，导线AB的长度为50cm,速度V=4m/s，电阻R=0.20 Q,磁感应强度为0.50T，方向垂直回路平面，试求：（1）AB运动时所产生的动生电动势的大小和方向；（2）磁场作用在导线AB上的力。XX . .jI1x. . Xxin1XXXXftxlI J XXx V xXxxXxXXXXXA17、（ 15分）质量为10g的小球与轻弹簧组成的系统，按x 0.5cos（8 t / 3）cm 的规律而振动，式中t,以s为单位。试求：（1）振动的角频率、周期、振幅、初相；（2）速度，加速度的最大值；（3） t=1s、 2s、10s等时刻的相位各为多少。18、（10分）为了测量金属丝的直径，把金属丝夹在两块平板玻璃之间，形成空气劈尖,如图所示金属丝到劈尖棱边的距离为 L = 28.88mm，用波长入=589.3nm的单色光垂直 照射劈尖时，测得30条明纹之间的距离为4.295mm.求 金属丝的直径Db五、证明题（本大题共1小题，共10分）19、用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。在它们的偏振化方向成30角时，观测一光源，又在成60角时，观察同一位置处的另一光源，两次所得的强度相等。试证明 ：两光源照到起偏器上光强之比为f 1 （设I1和2分别为第一个和第二个光源照到起偏器 上的光强）（民）试卷B一、单项选择题（本大题共5小题，每题只有一个正确答案，答对一题得 3分，共15 分）1、半径为r，通有电流为的1/4圆形导线在圆心处产生的磁感应强度为 【 】A.2rB. 0C.0D.0r4r8r2、在均匀磁场B中，取一半径为R的圆，圆面的法线n与B成60角，贝U通过以该圆周 为边线的曲面S的磁通量为【】1 2 1 1A. m B R B. m B R C. m BR D. mRB23、33、以布儒斯特角入射的自然光，在两中媒质的分界面上反射时，反射光是【 】A.部分偏振光 B. 完全偏振光 C. 自然光 D. 复色光4、将波长为入的平行单色光垂直投射于一宽度为a的狭缝上，若对应于第一级衍射暗纹的衍射角B为n /6 ,问狭缝宽a等于【】入 B.1 入 C.2 入 D.3 入5、如图所示，在无限长载流直导线近旁有一个载流矩形线圈，直导线与线圈在一个平面 上，通过它们的电流分别为11和12，则线圈在安培力作用下的运动方向为【】A.向上；B.向下；C.向左；D.向右：二、填空题（本大题共15小空，每空2分，共30分。）/-4: 12&设有无限长载流直导线，其中电流为I。离直导线距离为d的P点的磁感应强度为 。7、如果磁场空间充满相对磁导率为茁的各向同性的均匀磁介质，那么磁场的磁感应强度B与磁场强度H之间的关系为 ;该磁介质中安培环路定律的表达式为 8水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.5。当光由水中射向玻璃时，布儒斯特角iB= 。9、如果一个弹簧振子的劲度系数 k = 100N/m，质量m = 1.0 kg，那么这个弹簧振子振动的圆频率 =，周期T =，频率v =.10、一列简谐波从一种媒质传入另一种媒质的过程中，频率、周期、波长、波速这四个物理量中，发生变化的物理量是 ，不发生变化的 .11、如果用 =500nm单色光垂直照射光栅常数为 a + b=1.0卩m的光栅，那么与第一谱 线对应的衍射角为12、 一段含源电路的欧姆定律为 。13、 真空中长度为L,总匝数为N,半径为r的直螺线管的自感系数为 ;如果通 有电流I,那么这个螺线管中储存的磁场能量为14、 设可见光的波长为500 nm，那么这个可见光光子的质量为 ，动量为 （普朗克常数h = 6.63 10 34 Js）三、计算题（本大题共4小题，共45分）15、（10分）如图所示，一无限长直导线载有电流I1，矩形回路载有电流12，矩形回路到直导线的距离为a,其宽度为b,长度为I。计算作用在回路上的合力的大小和方向。16、（ 10分）如图所示，一长直导线有电流 I在其附近有一长L的金属棒AB以v的速度平行于长直导线作匀速运动，如棒的近导线的一端距离为d,求棒中产生的动生电动势。ABIId 1j17、（15分）设有一个沿X轴正方向传播的波，它的波长 入 =0.1m，波源的振动方程为y = 3X 10 3cosn（m）.求：（1）周期T、波速u; （2）波动方程；（3）试求t = 0s时,x =5 m处质点的位移和振 动速度。18、（ 10分）在氏双缝实验中，用钠光灯作光源已知入 =589.3nm,屏幕距双缝的距离D=500mm,双缝的间距d = 1.2mm.求：（1）第4级明条纹到中心的距离；（2）条纹间距。四、证明题（本大题共1小题，共10分）19、自然光（Io）和线偏振光（11）的混合光束，通过一偏振片时，随着偏振片以光的传 播方向为轴的转动，透射光的强度也跟着改变。如果透射光强度最大值是最小值的5倍,证明入射光中自然光和偏振光的强度之比为1I12大学物理（下）（汉）A试题标准答案及评分标准第一部分选择题（共 15分）一、 单项选择题（每题只有一个正确答案，答对一题得3分，共15分）I、 B2、B 3、C 4、D5、A第二部分非选择题（共 85分）二、填空题（每空2分，共30分）6、0.6mm7、0.08J8、0.02s, 50Hz, 15.7m/sr dBR2 dB9、，2 dt2r dt10、1.6 10 13kNII、9012、2.0eV , 2.0V , 296nm13、波动，横14、648.0nm三、计算题（共45分）15、B10I 12 (PIJ64.0 10 T(3分）B22 (PI2)4.0 10 6T(2分）2B15.64 10 6T(3分）方向与Ill2平行，且从12指向Il(2分）16、根据题意,有 Al 4.295 10 3 291.481104(m), (2 分)由于e 又因为很小，因此有 e d/L, e =入/（2 i），所以(2(3分）分）(1)L入2 l(1分）28.88 10 3 589.3 1042 1.481 105.746105(m)57.46 ( jm)(2 分)(2)1v 2 n 250500 n s ,Acos( wt册 0.02cos(500 n) (m).2 n2 nAcos wt 60.02cos 500 n 0.11.0)0.02 cos(500 n2 ny。(1分）（1 分）(3)入 0.02cos 500n0.02cos(500 n 20 n(500 n 20 n 0.1)(500 n 2 n 0)18、a+b=1.67 x 10-6m，由光栅方程(a b)sin0.02cos(500 n2u) (m).20 n) (m). (5 分)(4分)(4分)(k=1)得：入=570nm； （5 分）由光栅方程又得：sina四、证明题（共10分）19、证明：如右图所示，线元k =0.683 ( k =2) bdr上的电动势为得到=43.16 o;(5分)d e Bdr u2 ndr u(6分)整个导体AB上的电动势为B , 上I u a b dr e d eA 2 n a rdrjI uln a-2 n a(4分)文档大学物理（下）（汉）B试题标准答案及评分标准第一部分选择题（共 15分）一、单项选择题（每题只有一个正确答案，答对一题得3分，共15分）1、B 2、C 3、D4、B5、C第二部分非选择题（共 85分）二、填空题（每空2分，共30分）6、545nm7、感生电场（或有旋电场），位移电流W Mair22n28、0.02s, 50Hz, 15.7m/s9、H Ir 2 , B2tR210、1.6 1013kN11、r dB2 dtR2dB2r dt1.8 xi0-10m或 0.18 nm13、波动，横2并d三、计算题（共45分）15、矩形回路的受力情况如右图所示，根据题意,的合力为零.F1和F2的大小和方向分别为F3和F4大小相等、方向相反，这两个力F1 B1I2lgl ll 21F2B212l2 n （方向向左）（3分）g112 na b)M0I112I2 Mab）（方向向右）（3分）矩形回路所受的合力为FF1F2gI1I2l2 71ag|i| 21 b16、根据题意,有Al2Ma4.295b)102 Tia(a3 29b）（方向向左）（4分）1.48110 4(m) , (2 分)由于e 又因为很小，因此有 e e =入/（2 al），所以 d/L,(2(3分）分）12Al(1分）Ld即 2 Al28.88 10 3 589.3 1041.481 105.746510 (m)57.46 ( gm)(2分）17、(1) w(2) y2nAcos( wtx1(3) y3 10 3 cos( n 020 ndy 3 dt310冗sin( n20欣)2 nu18、根据题意，有33 10 cos( nns 1, T3 10 31T 2 0.120 m/s .2 nx0.15)3 10 3 m ,Ttsin( n 0(4分）同理0) 3 10 3cos( nt20 欣)(m)20 n 5)(a(a b)sin e 1，因此4 (a b)sin Q1000 sin3760019、如右图所示，线元d Bdl u B wdl整个导体上的电动势为PL d B w ldlO0dl上的电动势为（4分）1 2BsL2 (6 分)(5(3分）分）(3 分)1b) sine500sin301000 nm(5 分)nm(5 分)第一部分选择题（共 15分）大学物理（下）（民）A试题标准答案及评分标准、单项选择题（每题只有一个正确答案，答对一题得3分，共15分）1、B2、A3、B4、C5、A第二部分非选择题（共 85分）、填空题（每空2分，共30分）6、2 nX 祈7、B=州，：H ?dl&459、0.005s, 0.2m, 40m/s10、122-u A2D11、nd12、Va VbIR13、2.0eV , 2.0V , 296nm14、波动，横三、计算题（共45分）15、B1 也 4.0 10 6T（3分）2 （PI1）B2吐 4.0 10 6T （2 分）2 （PI2）B. 2B1 5.64 10 6T（3分）方向与11|2平行，且从|2指向|1（2分）1 0 I 5.0（A） （2 分）R 0.20F BIl 0.50 5.0 0.51.25（N） （3 分）17、（1）由振动表达式：x 0.5cos 8 t cm（3）相位（t 0）3可得：振动振幅，A 0.5 10 2m，角频率8 s 125.1s2周期T 22s 0.25s,初相0（6分）83（2）速度最大值 mA25.1 0.510 2m/ s0.126m/s（2分）加速度最大值am2A 25.120.510 2m /s23.16m/s2（2 分）8t （ 2 分），将 t 1s,2s,10s 代入，得:325 49241相位分别为2,49 ,竺（3 分）10【291.481410 （m）（2 分） d/ L,（2分）d入分）,所以L2 Al（1分）33318、根据题意，有Al彳295由于e很小，因此有 e又因为e =入/（2 Al ） （3L入2 Al3928.88 10589.3 102 1.48110 455.746 10 （m）57.46 （ g）（2 分）四、证明题（共10分）19、证明：两光源的光分别透过检偏器的光强是最强时：丨1 1 211 cos2 30283I1 （3 分）81i2 （3 分）83 i1 ,811 L2（3分）按题意 1112.匕1I23大学物理（下）（民）B试题标准答案及评分标准第一部分 选择题（共15分）3分，共15分）一、单项选择题（每题只有一个正确答案，答对一题得1、D2、A3、B4、C5、C二、填空题（每空2分，共30分）6、7、B= po pH, H ? dl I8 arctg1.1285 ,9、10rad/s, s, Hz510、波长、波速，频率、周期11、3012、VA VBIR三、计算题（共45分）13、14、n卅 n测2|2L ， 2L4.42X 10 36kg , 1.33X 10 27 kg m/s15、矩形回路的受力情况如右图所示，根据题意,为零.F 1和F2的大小和方向分别为F3和F4大小相等、方向相反，这两个力的合力F-iB11 2lp0I 1|2l2 Tiaih1212 na （方向向左）（3分）F2B2I2l丛 I2l2 Ma b）矩形回路所受的合力为p丨1丨 Ma b）（方向向右）（3分）pI 1丨2 napljp I 讣 2丨 b2 na b） 2 启（a b）（方向向左）（4 分）16、如右图所示，线元dr上的电动势为d e Bdr udr upl udr（6分）B(J u abdr（1ua b（4分）ed e InA2 n ar2na17、 (1)1con s,T2n2 nn2 s, uT(2) yAcos( ot2 n入x3 103 cos( n2nx0.1(3) y3 10 3C0S(n:020n 5)3 10 3m (2整个导体AB上的电动势为0.1 /20.05 m/s (6 分)0) 3 10 3 cos( n 20 n (m) (4 分)寻 3 10 3sin( t 20 x)(3分)v3 10 3sin(0205) 0D入500589.310 9418、X4k49.82 10 m（5分）d1.2D 入 500589.310 9,亠 4Ax2.4610 m(5分)d1.2分)四、证明题（共10分）19、最强时：Imax打（2分）最弱时：Imin0221 maxI 0 2I 1121分) 5分) 4町 分I minI 02I 0I 0丨2 2(2分)文档1212 cos 60