2008级《大学物理II》课程考试考题A卷

西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第1页共10页诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。本人签字：编号：西北工业大学期末考试试题（A卷）2009~2010学年第一学期开课学院理学院课程大学物理II学时56考试日期2010年1月13日考试时间2.0小时考试形式（闭）（A）卷班级学号姓名重要提示：1．本试卷含“单选题”、“填空题”和“计算证明题”三部分，总分为100分；2．在答题卡上答题，最后把试卷和答题卡一并交回；3．答题卡分为两张，答题卡（1）为机读卡，答题卡（2）为书写卡；4．机读卡中数字用钢笔左对齐填写，涂点用2B铅笔填涂。填空题答案栏每格填1位数字，小数点单独占1格，按题目要求取位，4舍5入进位；5．草稿纸不再另发，将试题的背面作为草稿纸。一、单选题（共30分，每小题3分，在答题卡（1）上完成）1．对于稳恒磁场中的安培环路定理，若0LldH，则下列说法正确的是：A．在回路L上H必定处处为零；B．穿过以回路L为边界的任意曲面的传导电流的代数和为零；C．必定没有电流穿过以回路L为边界的任意曲面；D．回路L上各点的H与回路L以外的传导电流无关。西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第2页共10页2．磁介质有三种，用相对磁导率r表征它们特性时，下列说法正确的是：A．r0为顺磁质，在外磁场的作用下介质中的磁场增加；B．r1为抗磁质，在外磁场的作用下介质中的磁场减小；C．r1为顺磁质，在外磁场的作用下介质中的磁场减小；D．r1为铁磁质，在外磁场的作用下介质中的磁场不变。3．下列说法中正确的是：A．按照线圈自感系数的定义式L=Φ/I，I越小，L就越大；B．互感系数不仅取决于两个线圈的参数及相对位置，还与线圈中是否通有电流有关；C．位移电流只在平行板电容器中存在；D．位移电流的本质是随时间变化的电场，而不是电荷的定向运动。4．在感生电场中电磁感应定律可写为dtdldElK/，式中kE为感生电场的电场强度，此式表明：A．闭合曲线l上kE处处相等；B．感生电场是保守力场；C．感生电场的电力线不是闭合曲线；D．在感生电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。5．在某惯性系中，两个静止质量都是m0的粒子以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰撞后生成一个新的粒子，则新生粒子的质量为：A．02m；B．22012cvm；C．220121cvm；D．22012cvm。西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第3页共10页6．K系中发生的两个事件P1和P2，其坐标分别为P1（x1，t），P2（x2，t）。若K系以高速u相对于K系沿x轴方向运动，K系测得这两个事件必定是：A．同时事件；B．不同地点发生的同时事件；C．既非同时，也非同地；D．无法确定。7．从能带结构看，下列说法中正确的是：A．一般来说，绝缘体的禁带宽度比半导体的窄；B．金属的能带结构中一定有未满带的导带存在；C．p型半导体中存在靠近满带的受主能级，其多数载流子是空穴；D．半导体中总是只有一种载流子(电子或空穴)参与导电。8．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=2l=2ml=0mS=1/2；B．n=3l=1ml=-1mS=-1/2；C．n=1l=2ml=1mS=1/2；D．n=1l=0ml=1mS=-1/2。9．按照量子理论，实物粒子具有波粒二象性，下列说法正确的是：A．粒子的动量不可能确定，坐标也不可能确定；B．粒子运动轨道可以由波函数来确定；C．波函数模的平方描述了粒子在空间分布的概率密度；D．物质波不是机械波而是电磁波。10．关于康普顿效应，下列说法不正确的是：A．光子和电子的相互作用同时遵守动量守恒和能量守恒定律；B．散射线的波长改变是由于光子和自由电子弹性碰撞而产生的；C．散射线的波长改变量只与散射角有关；D．散射线的波长改变量不仅与散射角有关还与散射物质有关。西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第4页共10页二、填空题（共30分，每小题3分，在答题卡（1）上完成）注意：在答题卡的答案栏中，按题目的单位和取位要求左对齐填入数字。每一格填入1位数字，小数点单独占一格，然后在涂点区对应填涂。1．如图所示的回路ABCDA，曲线部分BC和DA分别为半径R1=1m、R2=0.6m的同心圆周的一部分，张角θ=32，而直线部分沿着半径方向，若回路中通有电流I=0.5A，则圆心O处的磁感应强度的大小B=10-9T。（结果取整数，0=4π10-7NA-2）2．截面积为S=0.03m2，截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I=1A，金属条放在磁感应强度为B=0.3T的匀强磁场中，B的方向垂直于金属条两侧面，设金属中的载流子浓度为n=21028m-3，则每个载流子所受的磁场力的大小为fm=10-28N。（结果取整数）3．氢原子的电子在第一玻尔轨道上以速率v＝2.18106ms-1作匀速圆周运动，其轨道半径r＝0.52910-10m，电子电量e＝1.610-19C，如果将电子绕原子核运动等效为一圆电流，求其在B=5T的外加磁场作用下，所受到的最大磁力矩大小Mm=10-23Nm。（结果取3位有效数字）4．如图所示，在圆柱形区域内有一均匀磁场B，且2.0ddtBTs-1。一边长为l=0.4m的等边三角形金属框置于磁场中，且轴线通过金属框的一顶点，框平面与圆柱形轴线垂直，则oaεV（结果取整数）5．一平行板空气电容器的两极板都是半径R=0.5m的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt=20NC-1s-1。若略去边缘效应，则空间感应磁场的最大值为Bmax=10-18T。（结果取3位有效数字，0=8.8510-12C2N--1m-2，0=4π10-7NA-2）θIR1R2ABCDO第1题图Oao第4题图bB西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第5页共10页6．参加国庆60周年大阅兵盛典的国产某型号超音速歼击轰炸机，自东向西沿水平方向高速飞过天安门上空，其翼展（两翼端距离）l=12.705m，设北京地区地磁场的垂直分量B=0.4210-4T，若该机的最大马赫数M=1.7（即航速是空气中声速的倍数）。求此时该机两翼端的电动势εmV。（结果取整数，空气中的声速v=331ms-1）7．把一静止质量为m0的粒子，由静止加速到v=0.99c（c为真空中的光速），需作功A=m0c2。（结果取整数）8．子衰变时的平均寿命为T，静止时T=2s。若它相对地面的速度为0.998c，那么在地面参考系中测得其平均寿命T=s。（结果取3位有效数字）9．微观粒子在宽度为a2的一维无限深方势阱中运动，其波函数为：)2π3cos(1)(axax（axa）那么，粒子在势阱中出现的概率密度最大的位置有个。（结果取整数）10．在光电效应实验中，用波长为的光照射在钾靶上，已知钾的逸出功为2.0eV，此时的截止电压为12V，求入射光子的能量为eV。（结果取整数）三、计算证明题（共40分，在答题卡（2）上完成）1．（本题10分）一环芯由半径为a，长为b的棒弯成圆环而制成，其上每米缠绕n匝导线，设棒的磁导率与真空中的磁导率相同，且ab。（1）计算当绕组的电流为I时，棒内的磁场；（2）假设绕组是用很细的导线密绕在棒上的，求线圈的自感；（3）计算当电流增长到稳定值I时，建立这个磁场所需的能量。西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第6页共10页2．（本题10分）如图所示，真空中竖直放置一长直导线，通有电流I，将一带滑杆的矩形导线框与长直导线平行共面放置，二者相距a，滑杆长度为b，质量为m，电阻为R，做平行于自身的滑动，并始终保持与长直导线垂直，若忽略线框中的自感电动势和其余部分的电阻，并设开始时滑杆与对边重合由静止释放，不计摩擦阻力。设t时刻滑杆的速度为V。（1）求时刻t线框中感应电流的大小；（2）求时刻t滑杆所受的安培力的大小；（3）求滑杆的稳态速度。3．（本题8分）两艘宇宙飞船在同一方向飞行，相对速度为u=0.8c，在前面那个飞船上有一个光脉冲从船尾传到船头，该飞船上的观测者测得船尾到船头的距离为10m。若设光信号从船尾发出为A事件，光信号到达船头为B事件。（1）求另一飞船上观测者所测得这两个事件的空间距离；（2）求另一飞船上观测者所测得这两个事件的时间间隔。4．(本题6分)波长nm8.632的光沿x轴正向传播，若光子x坐标的不确定量x=2mm，则由海森堡不确定关系计算光波长的不确定量。5．（本题6分）试证明当粒子能量远大于它的静止能量时（Ekm0c2），其德布罗意波长可以由下式近似求得：abIV第2题图kEhc西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第7页共10页西北工业大学2009~2010第一学期2008级《大学物理II》期末考试答题卡（2）（A卷）考试日期2010年1月13日考试时间2.0小时考试形式（闭）卷班号姓名学号题号三~1三~2三~3三~4三~5成绩分值10分10分8分6分6分得分改卷校对注意事项：1.单选题和填空题在答题卡（1）上按要求填涂；2.本答题卡（2）只用作填写计算证明题的解答。三、计算证明题（共40分）1．（本题10分）西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第8页共10页2．（本题10分）abIV第2题图西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第9页共10页3．（本题8分）4．(本题6分)西北工业大学理学院应用物理系2008级《大学物理II》期末考卷A卷第10页共10页5．（本题6分）