2020-2021某大学《物理学》期末课程考试试卷合集2（含答案）

1、电场中高斯面上各点的电场强度是由（）

A、分布在高斯面内的电荷决定的。

2020-2021《物理学》期末课程考试试卷B5B,分布在高斯面外的电荷决定的

C,空间所有电荷决定的

D,高斯面内电荷代数和决定的

适用专业：考试时间：

2、一点电荷q位于一立方体中心，通过立方体每个表面的电通量是（）

..试卷所需时间：120分钟闭卷试卷总分：100分

A、1、C、2、幺

我一、填空题（共小题，每题分，共分）BaD

832416%8%4%6%

1.在一个带正电的大导体附近P点处放置一点电荷q（电荷q不是足够小）3、在点电荷+q的电场中，若图中P点处为电势零点，则M点的电势为（）

实际测得它的受力为F,如果q>0,则F/q与P点场强关系，如果q<0,

A、」一B、」一C、」一D、二

则F/q与P点场强关系o

4冗%〃8兀£0a4%a8的,a

2.一电了•一速率v绕原子核旋转，若电;旋转的等效轨道半径为R,则在等

4、a粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入射到均匀磁场中，它们各自作

效轨道中心处产生的磁感应强度大小B=,如果将电子绕原子圆周运动的半径比Ra/Rp和周期比Ta/Tp分别为（）

、和、和、和、和

小核运动等效为一圆电流，则等效电流I:，其磁矩A12B11C22D21

0-------5、在以下矢量场中，属保守力场的是（）

数Pm=oA.静电场；B.涡旋电场；C.稳恒磁场；D.变化磁场.

3.原子核运动等效为一圆电流，则等效电流1=,其磁矩6、严格地讲，空气折射率大于1,因此牛顿环实验中若将玻璃夹层中的空气

Pm=°逐渐地抽去而成为真空时，牛顿环条纹将（）

4..氏为L=40cm的直导线，在均匀磁场中以v=5m.・s】的速度沿垂直于磁力线A、变大；B、缩小；C、不变；D、消失。

的方向运动时，导线两端电势差U=0.3V,该磁场的磁感应强度B=.

7.、当一束自然光以布儒斯特角从一种介质射向另一种介质的界面，则（）

麦克斯韦在引入有旋电场和位移电流两个重要概念后，对静电场的环流定

..5.、反射光和折射光均为完全偏振光；

廉理和稳恒磁场的安培环路定律进行了修改，修改后的环流定理数学表示式A

定是B、反射光和折射光均为部分偏振光；

C、反射光是完全偏振光，而折射光是部分偏振光；

6.光在折射率为n的介质是走过几何路程r,相当于光在真空中走过了

D、反射光是部分偏振光，而折射光是完全偏振光。

路程，把它称为o

7.要使一束光强为的线偏振光的偏振方向转过90°,至少要使该光通过

三、计算题（共6题，第1题10分，其它各题每题9分，共55分）

块理想的偏振片，在此情况下，透射光强的最大值是原光强的倍，1.有一无限长带电圆柱体，线电荷密度为4,半径为R,求电场分布。

底两偏振片方向夹角6=________o

耍8.相干光是指,从普通光源获得相干

光的方法是，常用的方法有

法和法两种。

二、选择题（共7小题，每题3分，共21分）

5.为了用光学方法精确测定某金属细丝的直径，将细丝夹在两块光学玻璃片

2.长/=15cm的直导线AB上均匀地分布着线密度为；I=5xlOeC/m的电荷

之间，形成一个空气劈尖，如图12—8所示，用波长2=632.8〃〃?的氨岚激光

(如图)。求：在导线的延长线上与导线一端B相距d=5cm处P点的场强。垂直照射劈尖，通过显微镜观察干涉条纹，测得£=20.00°〃，第k级条纹与

第2+10级明条纹的间距b=80.00〃⑺，求细丝的直径d。

3.如图所示，有一长直导体薄板，宽度为b,有电流强度为I均匀通过薄板,

方向垂直纸面向内。计算位于薄板左边xo处P点的磁感应强度B。

Dj[I]

6.在杨氏双缝实验中，双缝间距d=0.20mm,缝屏间距。=1.0m,试求:

(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm,计算此单色光的波长；

(2)相邻两明条纹间的距离.

4.有一同轴电缆是由…圆柱导体为芯和一圆筒导体构成。使用时电流从一导

体流去，从另一导体流回，且电流均匀分布在各导体的横截面上。设圆柱的半

径为口，圆筒的内、外半径分别为门和门。求空间各点的磁感应强度。

ALr2

四=E27nL

2020-2021《物理学》期末课程考试试卷B5

E二

答案-2九外R’

（2）当r>R时

在圆柱体外作与圆柱体同轴的圆柱面为高斯面，长度为

一、填空题（共8小题，每题3分，共24分）L

料q

。总=偏+。上+。卜=弧=ES

1.F/q<E;F/q>E2.mv/qR;2mv/qUo;2mvnR2/qUo

3.1.88X10-5T4.[0.15T]5.■山=-今=-[管•W]

E2mL=—

%

6.nr光程7.频率相同，存在相互平行的振动分量，具有有恒定的相位

差，利用偏振片来获得相互平行的光，分波阵面法分振幅法2.取AB的中点为坐标原点，从A到B的方向为x轴方向，在线上坐标为x

取一线元dx,其上电荷为私，它在P点产生的场强的大小为

*8.-6»=450.

毂4

方向沿轴方向，导线上所有线元在点产生的场方向一致，因

二、选择题（共7小题，每题3分，共21分）xP

此P点场强大小为

l.C2.D3.C4.C5.A6.A7.C2

1Adx_A12

止十八工)2-4y+小)-1

三、计算题（共6题，第1题10分，其它各题每题9分，共55分）22万

1.解：电场分布在两大区域，圆柱体内和圆柱体外

4叫dL+d

（1）当r〈R时

在圆柱体内作与圆柱体同轴的圆柱面为高斯面，长度为L1

=9X109X5X10-9(—)V•"尸

v上下两底面的电场强度方向与面元的法线方向垂直5x10"20x10"

雁).=°卜=EScosO=0=6.75xxlO2V•/??"'

蝮

方向沿轴方向。

四=%上+如=%x

3.取AB的中点为原点，沿AB方向的轴，垂直于AB的轴为y轴，导线上

2坐标为x处取一线元，其上电荷为斯，它在Q点产生的场强大

如=ES=里AL2,ALr

q=WL处”=年小为

_1AdxIdl=B2nr=uonr2I/r,2

，二鬲3+1)J。

B=p0rI/2n

在导线AB上坐标为(-x)处取另一电荷元，电量亦为/Ut,它在Q(2)对环路L2(n<r<r2)

点上产生的场它在Q点上产生的场强d区的大小与dg相同,方向与4片的方向，产•6〃=B2nr=PoI

相对于y轴对称，因此B=u«I/2nr

(3)对环路L3(门<1<门)

d耳x+dE=0

2X产一d

B2nr=u[I-———]

dE、与d&的合强场dE的大小为a

2Adxd_Addx

dE=d%+dE2y=2阳cos<9=

4^(x2+d2)，c,2

0(K+d-)22F(/+d~)22mH-r。

方向沿y轴方向，由于导线上的电荷对于O点的分布是对称的，因此Q点场强大(4)对环路Li(r3<r)

小为B2nr=0

B=0

3m

I心庐一出二Adx

2%才,八~Z?3、在L上取一线元di,则

2兀+7户(k+小)04乃4d(-+1)2

4dF=IWXB

=1.5xl0W•〃/=I2dlB

3.在距离P点为x处取一线元dx,则线元dx在P点产生的磁感应强度为F=j'l2Bd/

=:/,皿/

dB二生生

J”-27d

2册x

两边积分可得到P点的磁感应强度为=〃。//In*

2乃d

Mdx(F的方向向上)

Irrbx

5.解：由第人级条纹与第k+10级明条纹

的间距〃=80.00〃〃〃，可知相邻明条纹的间距

2nbx0为8.00mm,则在L=20.005的范围内共有25

条相邻的明条纹

4.由于对称性知：磁场的分布具有轴对称性

所以金属细丝的直径为

(1)对环路L(r<n)

c2632.8，"〃//…

。=N—=21x-------=6644Anm=6.6444""〃

22

答：细丝的直径是6.6444mm

nixIO5

6.解：(1)由%]=上及4知，6.0=-----x2A,

1d0.2

:.A=0.6x1CT，mm=6000A

/)1xIA?

(2)Ax=—2=------x0.6x10-3=3mm

d0.2

A.振动振幅之和B.相干叠加

2020-2021《物理学》期末课程考试试卷B2C.振动振幅之和的平方D.光强之和

适用专业：考试时间：

..试卷所需时间：120分钟闭卷试卷总分：100分2、当高斯面上的E通量为。时，则（）

高斯面内必无电荷高斯面外必无电荷

一、填空题（共7小题，每空1分，共15分）A.B.

C.高斯面内必无净电荷D.高斯面上各面元的E通量均为0

1、判断各数的有效数字的位数：12.5040,1.030x1O10_________.

3、一点电荷q位于一立方体中心，通过立方体每个表面的电通量是（）

2、有效数字的计算20.1+201.255=,1.2X21.0=。

A.，一B.旦C」-

16c8c4c6e

3、静电场的环路定理数学表达式为.该定理表明静电场是0000

..场。4、有两条长直导线各载有5A的电流，分别沿x,y轴正向流动.在（40,20）（cm）的

4、产生动生电动势的原因是产生感生电动势的原因8是（）

是OA.3.5X10一町沿z负向B.2.5XIO-6T沿z正向

5、当自然光以60°的入射角入射一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则介

C.4.5X10-6T沿z负向D.5.5X10-6T沿z正向

质折射率为—，折射光为，折射角为。

5、一束光强为/,）的自然光，相继通过三个偏振片Pi,P2,P3后，出射光的光

6、光的干涉和衍射现象反映了光的性质.光的偏振现象说明光波强为/=/，己知Pl和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转

感是；光在折射率为n的介质里走了几何路程r相当于光在真空中走了

P1,问Pl最少要转过多大角度才能使出射光强为零?（）

志光程。

A.力76B,开/4

7、利用劈尖干涉可以测量微小角度,如果折射率为n=1.44的劈尖在单色光波C.无△D.n/2

长久为5500；的垂直照射下，测得两相邻明条纹的距离l=0.25cm.则该劈尖的角三计算题（共7小题，每题10分，共70分）

1、设球体的半径为R,电荷体密度为P,求此均匀带电球的场强分布.

,;;度为弧度。

然二、选择题（共5小题，每题3分，共15分）

1、根据惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S,则S的前方

某点P的光强决定于波阵面上所有面发出的子波各自传到P点的（）

2、宽度为b的无限长薄铜片，通有强度为I的稳恒电流。求铜片中心线正

上方P点的磁感应强度.5、长直导线通以电流/=5A,在其右方放一长方形线圈，两者共面.线圈长b

=0.06m,宽0=0.04m,线圈以速度“=0.03m・s-1垂直于直线平移远离.求：

d=0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向.

3、一细棒被弯成半径为R的半圆形，均匀分布有正电荷，如下图所示，求圆

心O点处的电场强度。（12分）

6、在双缝装置中，用一很薄的云母片（n=l.58）覆盖其中的一条缝，结果使屏

幕上的第七级明条纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置.若入射光的波长

为55001，求此云母片的厚度.

4、一长直导线通有电流人，旁边放一导线0b长为b,其中通有电流且两

7、在匀强磁场B中，长为L的铜棒绕其一端。在垂直于B的平面内转动,

角速度为3,求在铜棒上所产生的动生电动势。（12分）

者共面，距长直导线距离为a,求导线所受作用力.

XXXXXXXXXX

B

XXXXXXXX

0IIA

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

E噎r(r<R)

2020-2021《物理学》期末课程考试试卷

2.把铜片分成无穷多个宽度为dx的细长条，则d/=空,

B2答案b

则细长条电流在P点磁感应强度为dB=处=2

一、填空题（共7小题，每空1分，共15分）

1.6,4

B=jdB=JdBcosB=J

2.221.4,25.2

3.4三.疝=0;保守r=yjy2+x2

4.受到洛仑兹力的作用；变化的磁场周围产生了涡旋电场y

cosd=

5.1.73;部分偏振光；30°

b

乙,b

6.波动；横波；nr得到B=p_Moiarctg—

2bn-^x2+yzbn

7.7.638X10-4rad

3-£=缶方向沿x轴正方向

二、选择题（共5小题，每题3分，共15分）

1.B2.C3.D4.B5.C

三、计算题（共7小题，每题10分，共70分）

4.解：在ab」二取dr，它受力

1.E=—？―=2•长（r2R）

2向上，大小为"=人"也

4兀加户3«0r-：jrr

丸=§E•ds=E•4口2.f座或广匕打nlja+b

r=Idr=——I-=—zo—2Itn-------

J2nJarZJTa

4

^q=p-nr35.解：48、CD运动速度防向与磁力线平行，不产生感应电动势.

ZL4产生电动势

J(vxB)-df=vBb=

BC产生电动势

・•・回路中总感应电动势

=4+句=—=1.6'10-9V

方向沿顺时针.

6.解：设云母片厚度为e，则由云母片引起的光程差为

按题意6=72

7a7X5500X10104八，//

—=---------------=6.6x10^m=6.6um

n-l1.58-1L

7.£=-Ba)l7

CB点处质元的振动动能在增大DC点处质元的弹性势能在增大

2020-2021《物理学》期末课程考试试卷B3

适用专业：考试时间：

试卷所需时间：120分钟闭卷试卷总分：100分

一、填空题（共5小题，每空1分，共10分）

1、在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距

；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距。

2、物理学的研究中，把与外界既不交换物质又不交换能量的系统称为图1

4、一点电荷q位于一立方体中心，通过立方体每个面的电通量为：（）

系统；把与外界仅交换能量不交换物质的系统称系统;

把与外界既交换物质又交换能量的系统称系统。Aq/16£oBq/8eoCq/6£oDq/4£o

3、线偏振光的获得方法：,,

5、一根无限长细导线载有电流Z,折成图2所示的形状，圆弧部分的半径

为R,则圆心处磁感应强度B的大小为：（）

4、一平面简谐波,表达式x=0.05cos3t-4y+5（SI）,则该波的频率・波

速O

二、选择题（共5小题，每题2分，共10分）

1、理想流体作稳定流动时，任一水平流管中：（）CPJ

出1।3小I

B砺8^图2

A流速大的地方压强小B流速大的地方压强大A4成8R

C流速与压强无关D无法判断

%I3氏1空+空

2、一定量的理想气体，体积被压缩一半，气体经历下列哪一个过程，外界压

C4龙？8RD~AR砺

缩气体做功最多：（）

A、绝热过程；B、等温过程；C、等压过程；D、都一样。

三、计算题（共7小题，1-6每题8分，第七题10分，共58分）

3、图一为一平面简谐波在t时刻的波形曲线，若此时A点处介质质元的振动

1、己知一沿x轴作直线运动的质点的初位移为%,初速度为%,加速度

动能在增大，则可知：（）

为常矢量°。，求质点在，时刻的速度和加速度。

A波沿X轴正方向传播BA点处质元的弹性势能在减小

2、一定量的理想气体，由状态a经方到达c.（如图，a6c为一直线）

5、两个无限长载流导体园柱面同轴放置。半径分别为斤,，兄z,电流/分

布如图所示。试求：磁感应强度的分布。

图4

3、一半径r=10cm的圆形回路放在B=0.8T的均匀磁场中.回路平面与Q垂

直.当回路半径以恒定速率上=80cm・sT收缩时，求回路中感应电动势的大6、杨氏双缝实验中，入射的单色光波长4=5.5x10-7/〃，用折射率

dr

小.为1.4的透明薄片挡住一条缝，发现中央明到原来的第三级明

纹处。试求该薄片厚度e是多少？

4、计算均匀带电圆环轴线上任一点P处的电场强度。设圆环半径

为a,所带电量为q,P点与环心相距为x。如图所示系统，弹簧的倔强系数Z=25N/m,物块町=0.6必，也二。4依，班

/I~AAAAAAAA

与多间最大静摩擦系数为”=。$,网与地面间是光滑的。现将物块拉离平衡位长度L=5.000±0.003cm、试求体积的绝对误差和相对误差。

置，然后任其自由振动，使外在振动中不致从班上滑落，问系统所能具有的最

大振动能量是多少。

四实验题（共22分）

（一）、填空题（共3小题，每空2分，共8分）

1、按有效数字的规则计算下列数字

1.45x4.2=______________

71.3+6.35-0.81+271=

2、有A、B、C、D四个人，用同一把千分尺测同一钢球直径，各

人所得的结果是：A：（1.2832±0.0002）厘米，B：（1.283±

0.0002）厘米，C：（1.28±0.0002）厘米，D：（1.3±0.0002）

厘米，问哪个人表示得正确？

3、游标尺的零线在主尺的3度和4度之间，游标尺的第

9条线与主尺某条线对准，则读数为_____度。

（二）、简答题（共3小题，每题3分，共6分）

1、获液体粘滞系数测量中，小球在靠近筒壁处下落是否可以，

为什么？

2、什么叫直接测量量和间接测量量，试举例说明

（三）、计算题（共1小题，共8分）

1、用卡尺测定圆柱体的体积，测得直径D=4.000±0.004cm、

2020-2021《物理学》期末课程考试试卷4：解：在环上任取一线元加，其上所带电量为dq=*dl

B3答案该电贺元在P点产生的场强为症=_匚半----------2分

4g)r

一：填空题：

近在轴向