大学物理试卷大物下模拟试题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：09大物下模拟试题(1)一、选择题（每小题3分，共36分）1． 电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b 点沿半径方向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流强度为I ，∠aOb =30°．若长直导线1、2和圆环中的电流在圆心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B表示，则圆心O 点的磁感强度大小(A)B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021 B B，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021 B B．(D) B ≠ 0，因为B 3≠ 0，021 B B，所以0321 B B B ． ［ ］2. 如图，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述各式中哪一个是正确的？(A) I l H L 2d 1． (B)I l H L 2d(C) I l H L 3d． (D)I l H L 4d ．［ ］ 3. 一质量为m 、电荷为q 的粒子，以与均匀磁场B垂直的速度v 射入磁场内，则粒子运动轨道所包围范围内的磁通量 m与磁场磁感强度B大小的关系曲线是(A)～(E)中的哪一条？［ ］4. 如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ，则可求得铁环的相对磁导率 r 为(真空磁导率0 =4 ×10-7 T ·m ·A -1) (A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 ［ ］ 5. 有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r 1和r 2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为 1和 2．设r 1∶r 2=1∶2， 1∶ 2=2∶1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m 1∶W m 2分别为： (A) L 1∶L 2=1∶1，W m 1∶W m 2 =1∶1． (B) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶1． (C) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶2．(D) L 1∶L 2=2∶1，W m 1∶W m 2 =2∶1． ［ ］a b 1 O I c 2L 2 L 1 L 3L 42IIO Bm(A)O Bm(B)O B m(C)O B m (D)O Bm (E)6. 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e ，且n 1＜n 2＞n 3， 1为入射光在n 1中的波长，则两束反射光的光程差为 (A) 2n 2e ． (B) 2n 2 e 1 / (2n 1)．(C) 2n 2 e n 1 1 / 2． (D) 2n 2 e n 2 1 / 2．［ ］7. 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹．如果两滚柱之间的距离L 变大，则在L 范围内干涉条纹的(A) 数目增加，间距不变．(B) 数目减少，间距变大． (C) 数目增加，间距变小．(D) 数目不变，间距变大． ［ ］8. 一束波长为 的平行单色光垂直入射到一单缝AB 上，装置如图．在屏幕D 上形成衍射图样，如果P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则BC 的长度为(A) ．(B) ． (C) 3 / 2 ． (D) 2 ．［ ］9．已知用光照的办法将氢原子基态的电子电离，可用的最长波长的光是 913 Å的紫外光，那么氢原子从各受激态跃迁至基态的赖曼系光谱的波长可表示为：(A) 11913n n Å． (B) 11913 n n Å． (C) 1191322 n n Å． (D) 191322n n Å． ［ ］10. 波长 =5000 Å的光沿x 轴正向传播，若光的波长的不确定量 =10-3 Å，则利用不确定关系式h x p x 可得光子的x 坐标的不确定量至少为(A) 25 cm ． (B) 50 cm ．(C) 250 cm ． (D) 500 cm ． ［ ］ 11. 在氢原子的K 壳层中，电子可能具有的量子数(n ，l ，m l ，m s )是(A) (1，0，0，21)． (B) (1，0，-1，21)． (C) (1，1，0，21 )． (D) (2，1，0，21)． ［ ］12. 下述说法中，正确的是(A) 本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n 型或p 型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好． (B) n 型半导体的导电性能优于p 型半导体，因为n 型半导体是负电子导电，p 型半导体是正离子导电．(C) n 型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能．n 1n 2n 3入射光反射光1反射光2eLC屏 fPD LAB(D) p 型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动． ［ ］二、填空题（共24分）13.(本题3分)一半径为a 的无限长直载流导线，沿轴向均匀地流有电流I ．若作一个半径为R = 5a 、高为l 的柱形曲面，已知此柱形曲面的轴与载流导线的轴平行且相距3a (如图)．则B在圆柱侧面S 上的积分 SS Bd ________________．14.(本题3分)电子在磁感强度B = 0.1 T 的匀强磁场中沿圆周运动，电子运动形成的等效圆电流强度I =_____________． (电子电荷e =1.60×10-19 C ，电子质量m = 9.11×10-31 kg) 15.(本题5分)一段导线被弯成圆心在O 点、半径为R 的三段圆弧ab 、bc 、ca ，它们构成了一个闭合回路，ab 位于xOy 平面内，bc 和ca 分别位于另两个坐标面中(如图)．均匀磁场B沿x 轴正方向穿过圆弧bc 与坐标轴所围成的平面．设磁感强度随时间的变化率为K (K >0)，则闭合回路abca 中感应电动势的数值为______________；圆弧bc 中感应电流的方向是_________________． 16.(本题3分)一线圈中通过的电流I 随时间t 变化的曲线如图所示．试定性画出自感电动势 L 随时间变化的曲线．(以I 的正向作为 的正向)17.反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为VSV S D d d， ①SL S t B l Ed d ， ②0d SS B， ③SL S t DJ l Hd )(d ． ④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________I5a l3a 2azx ya bc O RBItLtO⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒⌒⌒⌒(3) 电荷总伴随有电场．__________________________ 18.(本题4分)当波长为 300 nm (1 nm = 10-9 m)的光照射在某金属表面时，光电子的动能范围为 0～4.0×10-19 J ．此时遏止电压为|U a | =__________________V ；红限频率 0=_______________________ Hz ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ， 基本电荷e =1.60×10-19 C) 19.(本题3分)1921年斯特恩和革拉赫在实验中发现：一束处于s 态的原子射线在非均匀磁场中分裂为两束．对于这种分裂用电子轨道运动的角动量空间取向量子化难于解释，只能用________________________________________来解释．三、计算题（共35分）20.(本题10 分) 两条细导线，长度都是L ，平行齐头放置，相距为a ，通有同向等值电流I ．求它们之间作用力的大小和方向． [积分公式2222d a x a x x x]21.(本题5 分) 在如图所示的瑞利干涉仪中，T 1、T 2是两个长度都是l 的气室，波长为 的单色光的缝光源S 放在透镜L 1的前焦面上，在双缝S 1和S 2处形成两个同相位的相干光源，用目镜E 观察透镜L 2焦平面C 上的干涉条纹．当两气室均为真空时，观察到一组干涉条纹．在向气室T 2中充入一定量的某种气体的过程中，观察到干涉条纹移动了M 条．试求出该气体的折射率n (用已知量M ， 和l 表示出来）． 22.(本题5 分)以波长400 nm ─760 nm (1 nm ＝10-9 m)的白光垂直照射在光栅上，在它的衍射光谱中，第二级和第三级发生重叠，求第二级光谱被重叠的波长范围． 23.(本题 5分)由强度为I a 的自然光和强度为I b 的线偏振光混合而成的一束入射光，垂直入射在一偏振片上，当以入射光方向为转轴旋转偏振片时，出射光将出现最大值和最小值．其比值为n ．试求出I a / I b 与n 的关系. 24.(本题10 分)质量为m e 的电子被电势差U 12 = 100 kV 的电场加速，如果考虑相对论效应，试计算其德布罗意波的波长．若不用相对论计算，则相对误差是多少？(电子静止质量m e =9.11×10-31 kg ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C)四、问答题（共5分）25. (本题5 分)图示在磁感强度为B的均匀磁场中，有一任意形状不共面的导体折线ab 以速度v平动，试证明导体上的电动势为：ab B ab )(v 式中ab 是以a 为起点，b 为终点的矢量 ．aII1 2EO C L 2L 1T 1T 2lS 1S 2SvBab参考答案一、选择题（共36分） 1. A ； 2. D ； 3. C参考解： 按题设条件，此粒子作圆周运动，半径为)/(qB m R v ∴ )/(2222B q m R B BS v可见B /1 ，所以是图(C)． 4. B ；5. C ；6. C ；7. D ；8. B ；9. D 。