河南理工大学大学物理期末试卷及答案

第1页（共3页）分数22得分阅卷人河南理工大学2009～2010学年第1学期大学物理试卷（A卷）总得分核分人复查人考试方式本试卷考试分数占学生总评成绩比例80%闭卷各位监考老师和考生请注意：1．本试卷的选择题答案涂在答题卡上；答题卡上的准考证号为学号的后9位，试卷类型涂A。2．考试结束后，请监考老师把答题卡和试卷按学号从小到大的顺序排好，答题卡装在答题卡袋内和试卷一齐送交教务处负责考试人员。1．沿着弯成直角的无限长直导线，流有电流A10I．在直角所决定的平面内，距两段导线的距离都是cm20a处的磁感应强度B1.71510T。（270AN104）2．半径为R的金属圆板在均匀磁场中以角速度绕中心轴旋转，均匀磁场的方向平行于转轴，如图．这时板中由中心至边缘上一点的感应电动势的大小为______221RB_________。3．磁场中某点处的磁感强度为)SI(20.040.0jiB，一电子以速度ji66100.11050.0v(SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F为__________0.80×10-13k(N)________．(基本电荷e=1.6×1019C)4．图示一平面简谐波在s2t时刻的波形图，波的振幅为m2.0，周期为s4，则图中P点处质点的振动方程为_)cos(2.02121typ(SI)_____．5．某单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30°，则入射光的波长应为_______6250Å(或625nm)__________．6．在光电效应中，当频率为15103Hz的单色光照射在逸出功为0.4eV的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速率为____61072.1____sm(普朗克常量sJ1063.634h，电子质量kg1011.931em)。1．一无限长圆柱形铜导体(磁导率0)，半径为R，通有均匀分布的电流I．今取一矩形平面S(长为1m，宽为2R)，位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量。解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得：)(220RrrRIB2分因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通1为SBSBdd1rrRIRd202040I3分在圆形导体外，与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为)(20RrrIB2分因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通2为SBd2rrIRRd2202ln20I3分穿过整个矩形平面的磁通量2140I2ln20I1分2．一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，1=440nm，2=660nm(1nm=10-9m)．实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角=60°的方向上．求此光栅的光栅常数d．解：由光栅衍射主极大公式得111sinkd222sinkd212122112132660440sinsinkkkkkk4分当两谱线重合时有1=21分即69462321kk．．．．．．．2分两谱线第二次重合即是4621kk，k1=6，k2=42分由光栅公式可知dsin60°=6160sin61d=3.05×10-3mm2分分数18得分阅卷人IS2R1m专业班级：姓名：学号：…………………………密………………………………封………………………………线…………………………一、填空题（每小题3分）二、计算题（每小题11分）分数60得分阅卷人阅卷机第2页（共3页）xtOA/2-Ax1x21．如图，边长为a的正方形的四个角上固定有四个电量均为q的点电荷。此正方形以角速度绕AC轴旋转时，在中心O点产生的磁感应强度大小为1B；此正方形同样以角速度绕过O点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O点产生的磁感应强度的大小为2B，则1B与2B间的关系为(A)1B2B(B)1B22B(C)1B212B(D)1B412B［］2．如图所示带负电的粒子束垂直地射入两磁铁之间的水平磁场，则：(A)粒子向N极移动．(B)粒子向S极移动．(C)粒子向上偏转．(D)粒子向下偏转．［］3．关于稳恒磁场的磁场强度H的下列几种说法中哪个是正确的?(A)H仅与传导电流有关；(B)若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零；(C)若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零；(D)以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量均相等．［］4．如图所示，一矩形线圈，以匀速自无场区平移进入均匀磁场区，又平移穿出．在(A)、(B)、(C)、(D)各tI~曲线中哪—种符合线圈中的电流随时间的变化关系(逆时针指向定为电流正方向，且不计线圈的自感)?［］5．如图，导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO转动(角速度与B同方向)，BC的长度为棒长的31．则(A)A点比B点电势高．(B)A点与B点电势相等．(C)A点比B点电势低．(D)有稳恒电流从A点流向B点．［］6．真空中一根无限长直细导线上通有电流强度为I的电流，则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为(A)200221aI(B)200221aI（C）20221Ia（D）200221aI［］7．在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率dB/dt变化．有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a＇b＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A)12≠0．(B)12．(C)12．(D)012．［］8．在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A1=2A2，通有电流I1=2I2，它们所受的最大磁力矩之比M1/M2等于(A)4．(B)2．(C)1．(D)1/4．［］9．对于单匝线圈取自感系数的定义式为L=/I．当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流强度变小，则线圈的自感系数L(A)变大，与电流成反比关系．(B)变大，但与电流不成反比关系．(C)变小．(D)不变．［］10．一质点作简谐振动，周期为T，当它由平衡位置向X轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为：(A)4/T(B)12/T(C)6/T(D)8/T［］11．图中所画的是两个简谐振动的振动曲线．若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为(A)23．(B)．(C)21．(D)0．［］12．一列机械横波在t时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是：(A)fdbo,,,,(B)geca,,,(C)do,(D)fb,［］aa'Obb'l0B三、选择题(每小题3分）…………………………密………………………………封………………………………线…………………………第3页（共3页）13．一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=2s时的波形曲线如图所示，则原点O的振动方程为(A))21(cos50.0ππty，(SI)．(B))2121(cos50.0ππty，(SI)．(C))2121(cos50.0ππty，(SI)．(D))2141(cos50.0ππty，(SI)．［］14．如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为2n的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e，而且1n2n3n，则两束反射光在相遇点的位相差为(A)en24(B)en22(C)en24(D)en22［］15．某元素的特征光谱中含有波长分别为4501nm和7502nm(m10nm1-9)的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线的级数将是(A)2，3，4，5……(B)2，5，8，11……(C)2，4，6，8……(D)3，6，9，12……［］16．使一光强为0I的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2，P1和P2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是和90，则通过这两个偏振片后的光强I是(A)2021cosI(B)0(C))2(sin2041I(D)2041sinI［］17．如图，S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2．路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于(A))()(111222tnrtnr(B)])1([])1([211222tnrtnr(C))()(111222tnrtnr(D)1122tntn［］18．一束波长为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．［］19．如图所示，一束动量为P的电子，通过缝宽为a的狭缝，在距离狭缝为R处放置一荧光屏，屏上衍射图样中央最大的宽度d等于(A)Ra/22(B)Pha/2(C))/(2RPha(D))/(2aPRh［］20．下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？(A)n=2，l=2，ml=0，21sm．(B)n=3，l=1，ml=-1，21sm．(C)n=1，l=2，ml=1，21sm．(D)n=1，l=0，ml=1，21sm．［］三、选择题（每小题3分共60分）．１.C2.C3.C4.D5.A6.B7.B8.A9.D10.C11.B12.B13.C14.A15.D16.C17.B18.B19.D20.BC屏fPDLABx(m)O0.5u3y(m)21-1…………………………密………………………………封………………………………线…………………………PS1S2r1n1n2t2r2t1