2001级大学物理(A)II试卷.doc

2001级大学物理(A)试题及答案一、选择题1（5467） 电流I由长直导线1沿平行bc边方向经a点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点沿垂直ac边方向流出，经长直导线2返回电源(如图)若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O点产生的磁感强度分别用、和表示，则O点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因为虽然B1 0、B2 0，但，B3 = 0 (C) B 0，因为虽然B2 = 0、B3= 0，但B1 0 (D) B 0，因为虽然，但B3 0 2（2293） 三条无限长直导线等距地并排安放，导线、分别载有1 A，2 A，3 A同方向的电流由于磁相互作用的结果，导线，单位长度上分别受力F1、F2和F3，如图所示则F1与F2的比值是： (A) 7/16 (B) 5/8 (C) 7/8 (D) 5/4 3（3008） 一长度为l、劲度系数为k的均匀轻弹簧分割成长度分别为l1和l2的两部分，且l1 = n l2，n为整数. 则相应的劲度系数k1和k2为 (A) ， (B) ， (C) ， (D) ， 4（3287） 当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？ (A) 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒 (B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同 (C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等 (D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大 5（3173）在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹若在两缝后放一个偏振片，则 (A) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强 (B) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱 (C) 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱 (D) 无干涉条纹 6（4356） 一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c表示真空中光速) (A) v = (1/2) c (B) v = (3/5) c (C) v = (4/5) c (D) v = (9/10) c 7（3197） 由氢原子理论知，当大量氢原子处于n =3的激发态时，原子跃迁将发出： (A) 一种波长的光 (B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光 (D) 连续光谱 8（4242） 电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U的静电场加速后，其德布罗意波长是 0.4 ，则U约为 (A) 150 V (B) 330 V (C) 630 V (D) 940 V (普朗克常量h =6.6310-34 Js)9（4211） 不确定关系式表示在x方向上 (A) 粒子位置不能准确确定 (B) 粒子动量不能准确确定 (C) 粒子位置和动量都不能准确确定 (D) 粒子位置和动量不能同时准确确定 10（4441） 氩（18）原子基态的电子组态是： （）12 28 38 （）12 22 26 38 （）12 22 26 32 36 （）12 22 26 32 34 32 11（4440） 直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是 (A) 康普顿实验 (B) 卢瑟福实验 (C) 戴维孙革末实验 (D) 斯特恩革拉赫实验 二、填空题1（2255） 在匀强磁场中，取一半径为R的圆，圆面的法线与成60角，如图所示，则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S的磁通量 _ 2（2479）有一流过电流I =10 A的圆线圈，放在磁感强度等于 0.015 T的匀强磁场中，处于平衡位置线圈直径d =12 cm使线圈以它的直径为轴转过角时，外力所必需作的功A =_，如果转角，必需作的功A =_3（2481） 一半径为R的圆筒形导体，筒壁很薄，可视为无限长，通以电流I，筒外有一层厚为d，磁导率为m的均匀顺磁性介质，介质外为真空，画出此磁场的H-r图及B-r图(要求：在图上标明各曲线端点的坐标及所代表的函数值，不必写出计算过程)4（3033） 一简谐振动用余弦函数表示，其振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为 A =_；w =_；f =_5（3496） 如图所示，1和2为两个同相的相干点光源，从1和2到观察点的距离相等，即相干光束1 和2 分别穿过折射率为1和2、厚度皆为的透明薄片，它们的光程差为_6（3511）用波长为l的单色光垂直照射到空气劈形膜上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是暗条纹使劈尖角q 连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止劈尖角的改变量Dq是_7（8024）主量子数n = 4的量子态中，角量子数l的可能取值为_；磁量子数ml的可能取值为_三、计算题1（2757） 如图所示，一个恒力作用在质量为m，长为l垂直于导轨滑动的裸导线上，该导线两端通过导体轨与电阻R相通(导线电阻也计入R)导线从静止开始，在均匀磁场中运动，其速度的方向与和导线皆垂直，假定滑动是无摩擦的且忽略导线与电阻R形成的回路的自感，试求导线的速度与时间的关系式 2（3335） 一简谐波，振动周期 s，波长l = 10 m，振幅A = 0.1 m当 t = 0时，波源振动的位移恰好为正方向的最大值若坐标原点和波源重合，且波沿Ox轴正方向传播，求： (1) 此波的表达式； (2) t1 = T /4时刻，x1 = l /4处质点的位移； (3) t2 = T /2时刻，x1 = l /4处质点的振动速度 3（3765） 一平面衍射光栅宽2 cm，共有8000条缝，用钠黄光(589.3 nm)垂直入射，试求出可能出现的各个主极大对应的衍射角(1nm=109m)4（4604） 设快速运动的介子的能量约为E =3000 MeV，而这种介子在静止时的能量为E0 = 100 MeV若这种介子的固有寿命是t0 =210-6 s，求它运动的距离(真空中光速c =2.9979108 m/s) 答案：一、选择题111 CCCDB CCDDC D二、填空题1（2255） 2（2479） 1.7010-3 J , 03（2481） 答案见图 4（3033） 10 cm， (p/6) rad/s， p/35（3496） （21） 6（3511） l / (2L) 7（8024） 0，1，2，3 0，1，2，3三、计算题1（2757）解：在均匀磁场中运动导线切割磁力线，在导线上产生的动生电动势：E =vBl式中l为导线的长度，v为其运动的速度 导线中电流为： 根据安培力公式，导线受磁力 和方向相反 导线运动的微分方程为： 其解为： 其中 exp(x) =ex,G为待定常量当t =0，v =0，求得，故 2（3335）解：(1) (SI) (2) t1 = T /4 = (1 /8) s，x1 = l /4 = (10 /4) m处质点的位移 (3) 振速 s，在 x1 = l /4 = (10 /4) m 处质点的振速 m/s 3（3765）解：由光栅公式 (ab)sinj = kl sinj = kl/(ab) =0.2357k k =0 j =0 k =1 j1 =sin-10.2357=13.6 k =2 j2 =sin-10.4