大学物理试卷.doc

班级： 姓名： 学号： 试题共6 页 加白纸 2 张
密 封 线
GDOU-B-11-302
广东海洋大学2014——2015学年第一学期
《大学物理》课程试题1
课程号:
1910003*2
√
考试
□
A卷
√
闭卷
□
考查
□
B卷
□
开卷
题号
一
二
三
四、1
四、2
四、3
四、4
四、5
四、6
总分
分数
24

20
6
10
10
10
10
10
10
100
得分

阅卷

一、选择题（单选题，每小题3分,共24分）
1、当质点以频率f作简谐运动时，它的势能变化频率为(）
A、f/2 B、f C、2f D、4f
2、在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动(）
A、振幅不同，相位相同 B、振幅相同，相位不同
C、振幅相同，相位相同 D、振幅不同，相位不同
3、下列说法中,正确的是（）
A、声波能够在真空中传播 B、波动的周期与波源的周期数值相同
C、机械波通过不同媒质时,波长保持不变
D、波速与波的频率有关
4、在讨论双缝干涉时有式;
在讨论单缝衍射时有式,
比较（1）式和（2）式,下列说法正确的是（ )
A、（1）表示明纹条件,（2）式表示暗纹条件，两者矛盾;
B、(1)表示明纹条件，（2）式表示暗纹条件，两者不矛盾；
C、（1）表示明纹条件，（2）式也表示明纹条件，两者矛盾;
D、（1）表示明纹条件，（2）式也表示明纹条件，两者不矛盾.
5、在劈尖干涉实验中，若劈尖上表面绕棱向上作缓慢转动,则观察到干涉条纹的变化是（ )
A、条纹整体向着劈尖棱方向移动，条纹间距变大；
B、条纹整体向着劈尖棱反方向移动,条纹间距变小;
C、条纹整体向着劈尖棱方向移动,条纹间距变小;
D、条纹整体向着劈尖棱反方向移动,条纹间距变大。
6、磁场中的安培环路定理说明稳恒电流的磁场是［ ］。
(A） 无源场　 　（B） 有旋场　 （C）无旋场 （D)有源场
7、关于位移电流,有下面四种说法，正确的是［ ］。
（A）位移电流的实质是变化的电场；
（B）位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷；
（C）位移电流的热效应服从焦耳—楞兹定律;
(D）位移电流的磁效应不服从安培环路定律。班级： 姓名： 学号： 试题共6 页
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8、若一个光子和一个电子具有同样的波长,则（ ）
A、它们具有相同的动量； B、电子具有较大的动量;
C、光子具有较大的动量； D、它们的动量不能确定;
9、下列说法中，正确的是［ ]。
A、声波能够在真空中传播 B、波动的周期与波源的周期数值相同
C、机械波通过不同媒质时,波长保持不变
D、波速与波的频率有关
10、均匀磁场的磁感强度垂直于半径为r的圆面．今以该圆周为边线,作一半球面S，则通过S面的磁通量的大小为［］。
（A） （B）
（C） 0 （D） 无法确定
11、取一闭合环路L ，使其环绕四根载有稳恒电流的导线。现改变四根导线的相对位置，但不越出闭合环路，则［ ］。
（A）环路L内的不变,L上各点的B可能改变.
(B）环路L内的不变，L上各点的B一定改变。
（C)环路L内的改变，L上各点的B一定不变。
（D）环路L内的改变，L上各点的B可能改变。
二、填空题（每小题2分，共20分）
1、一个质点同时参加两个振动方向相同,频率相同，振幅都为A的的简谐振动,当两个分振动同相时，合振动的振幅为.
2、若振子质量增加,则弹簧振子固有周期(填增大或减小）。
3、波动的重要特征是干涉现象和现象。
4、将两片理想的无吸收偏振片P1和P2叠放在一起，它们的偏振化方向相互垂直.一束强度为I0的自然光垂直入射到P1上，该光束透过P2的光强为.
5、反射式天文望远镜接收的光波波长约为500nm.若现在接收到的光波波长是750nm，则分辨率是原来的倍（填2/3或3/2）.
6、在真空中,若一均匀电场中的电场能量密度与均匀磁场中的磁场能量密度相等,则该电场的电场强度E与该磁场的磁感应强度B的关系为。.
7、如上图2-2所示,载流导线在平面内分布，电流为I，则在圆心O点处的磁感强度大小为，方向为。
8、如图2-1所示，均匀磁场B穿过半球面S的磁通量为.
图2-2
I
O
R
B
R
O
S
图2-1

9、当原子从一个较高能级En跃迁到另一较低能级Em时,会辐射单色光，其频率为.
10、若电子的位置不确定量为△x，其动量不确定量应h/△x.（填大于或小于).
11、运动电荷在磁场中所受的磁场力___________不为零(填一定或下一定）。
12、真空中有一电流元，在由它起始的矢径的端点处的磁感应强度的数学表达式（毕——萨定律的矢量表达式）为。
13、声波是一种波(填横或纵）。
14、若弹簧劲度系数增加,则弹簧振子固有周期(填增大或减小)。
15、一个质点同时参加两个振动方向相同,频率也相同的简谐振动,当两个分振动的相位差为时,合振动的振幅最小。
16、一长直螺线管是由直径d=0。2mm的漆包线密绕而成。当它通以I=0.5A的电流时，其内部的磁感应强度B=.（忽略绝缘层厚度，μ0=4π×10-7N/A2）
三、判断题（对的填T，错的填F，每小题1分,共6分)
1、简谐运动是最简单、最基本的振动。 （）
2、波动都具有干涉、衍射和偏振现象. (）
3、在劈尖干涉实验中,劈尖处一定是暗条纹. (）
4、一个分子的速率较大，可以说该分子的温度较高. （)
5、自然界一切自发过程都是不可逆过程。 (）
6、所有实物粒子都具有波粒二象性. (）
四、计算题（共6题,选作5题，每题10分，共50分）
1、如图2，一质量为0。01kg的物体作简谐运动，其振幅为0。08m,周期为4s，起始时刻物体在x=0.04m处向Ox轴负方向运动.试求：
（1）简谐运动方程；
（2)物体由起始位置运动到平衡位置所需要的最短时间。
-0.08
-0.04
O
0.04
0.08
x/m
图2

.
2、一平面简谐波波动方程为求：
（1)波的波速和波长；
（2）x=0。2m处的质元，当t=1。0s时的位移和速度.
3、已知波长为600。0nm的一束平行光垂直入射到一狭缝上，今测得屏幕上中央明纹宽度为1.2cm，求缝宽？已知透镜焦距为20cm。.
4、如图所示，把一半径为R的半圆形导线OP置于磁感强度为B的均匀磁场中，当导线以速率v水平向右平动时,求导线中感应电动势的大小，哪一端电势高？

I
O
O’
R
5、如图所示，一个半径为R的无限长半圆柱面导体，沿长度方向的电流I在柱面上均匀分布。求半圆柱面轴线有OO'上的磁感强度.
6、如图3所示，一块玻璃片上滴一油滴,当油滴展开成球形油膜时,在单色光（λ=600nm）正入射下，从反射光中观察到油膜所形成的圆环形干涉条纹。油折射率n1=1。20,玻璃折射率n2=1.50,试问：
(1)油膜外围（最薄处）区域对应于亮区还是暗区？
（2)如果总共可观察到5个明纹,且中心为明纹，问中心点油膜厚h为多少？
图3

7、宽度为a的薄长金属板中通有电流I,电流沿薄板宽度方向均匀分布。求在薄板所在平面内距板的边缘为b的P点处磁感应强度大小和方向。

a
b
P

8、如图所示，金属棒AB以匀速率,平行于一长直导线移动，此导线通有电流。求此棒中的感应电动势，并判断棒的哪一端电势较高。
《大学物理》
答案及评分标准
一、选择题(单选题，每小题3分，共24分）
1、C 2、A 3、B 4、B 5、C 6、D 7、A 8、A 9、B 10、B
11、A
二、填空题(每小题2分,共20分）
1)2A；2）增大;3）衍射;4）0；5）2/3; 6）; 7），垂直纸面向里； 8)，0； 9）（En—Em）/h；10）大于。 11、不一定
12、13、纵14、减少15、π 16、
三、判断题（每小题1分，共6分)
1）对；2)错；3）错；4)错； 5）对； 6)对.
四、计算题（共6题,任选作5题，每题10分，共50分)
1、如图2,一质量为0.01kg的物体作简谐运动，其振幅为0。08m,周期为4s,起始时刻物体在x=0。04m处，向Ox轴负方向运动。试求：
（1）简谐运动方程；
(2)物体由起始位置运动到平衡位置所需要的最短时间。
解：（1）振幅为
-0.08
-0.04
O
0.04
0.08
x/m
图2
（1分)圆频率为
（2分）由初始条件知初相为
（2分)所以简谐运动方程为
O
0.04
0.08
x（m）
（2）由旋转矢量图知,相位变化为
（3分）
所以时间为
（2分)
2、一平面简谐波波动方程为求：
(1)波的波速和波长；
（2）x=0。2m处的质元，当t=1.0s时的位移和速度.
解：（1）把题中波动方程与标准形式比较，于是可知
（2分）周期；波长
(3分）波速为
（2）将x=0。2m代入波动方程得此处质元的振动方程
时间t=1.0s时,位移为
（2分）
速度为
（3分)
3、已知波长为600。0nm的一束平行光垂直入射到一狭缝上,今测得屏幕上中央明纹宽度为1.2cm,求缝宽?已知透镜焦距为20cm..
解:设狭缝宽度为a，则由单缝衍射明暗条件
衍射角较小时,又有
(8分）所以中央明纹为
（2分）于是得缝宽
4、解：建立如图所示坐标系,在导体上任意处取导体元dl，则

由矢量的指向可知,
端点P的电势较高.（2分)
5、解：如图所示，在与x轴夹角为θ处的半圆片上取所对圆心角为dθ的细窄条作电流元dI=Idθ/π，细窄条相当于无限长通电直导线,它在轴线OO’某点产生的磁感强度方向如图所示，大小为
对称的电流元在轴上产生的磁感强度的y分量相消，则
x
y
O
θ
dI
dθ
R
dB

则轴线上总的磁感强度为
6、如图3所示，一块玻璃片上滴一油滴，当油滴展开成球形油膜时，在单色光(λ=600nm）正入射下，从反射光中观察到油膜所形成的圆环形干涉条纹。油折射率n1=1。20，玻璃折射率n2=1。50,试问:
（1）油膜外围（最薄处)区域对应于亮区还是暗区?
（2）如果总共可观察到5个明纹，且中心为明纹,问中心点油膜厚h为多少?
图3
解：（1）在油膜厚度为e处，油膜两界面
反射光的光程差为
令其满足明纹条件
(3分)
(2分)可见,油膜边沿，即厚度为零处是亮区。
（2)相邻明纹对应的油膜厚度差为
(2分)
所以中心点油膜厚度为

a
b
P
(3分）
7、解：建立图示的坐标系。
单位宽度的的电流
取 2分
3分
=
3分
方向：垂直于纸面向里。 2分
B

A
I
b
a
x
o
x
8、解:建立如图坐标，无限长直导线上电
流在离导线x 处产生的磁场为,
在棒上离导线x处取线元dx,金属棒AB以
匀速率平行于长直导线向上移动时，dx中产生的感应电动势为
所以，金属棒AB中的感应电动势为
A端的电势较高。
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