1、 2021年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题A*学科专业名称：理论物理、凝聚态物理、光学、计算物理考试科目名称：普通物理 考生注意：所有答案必须写在答题纸（卷）上，写在本试题上一律不给分. 一、 单项选择题（每小题3分, 共60分）1当光从真空中发射，入射到折射率大于1的液体中时，下列表述正确的是： . （A）光的频率变小 （B）光的频率不变（C）光的速度变大 （D）光的速度不变2在劈尖干涉实验中，如果使劈尖角变大，干涉条纹将怎样变化？ （A）相邻条纹间距不变 （B）相邻条纹间距变大 （C）相邻条纹间距变小 （D）条纹消失3在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，插入一块厚度为t，折射率为n的透明介质
2、片，那么将引起这条光路上的光程差的变化量为： .(A) 2(n-1)t (B) (n-1)t (C) 2nt (D) nt4在单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝的宽度稍稍变窄，同时使单缝沿平行于观察屏向上作微小移动，则观察屏上中央衍射条纹将： .(A) 变宽，同时上移 (B) 变宽，同时不移动(C) 变窄，同时上移 (D) 变窄，同时不移动5在牛顿环实验中，把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成）放置在空气中，从下方观察透射光的干涉情况是： .（A）中心暗斑，条纹为内疏外密的同心圆环 （B）中心暗斑，条纹为内密外疏的同心圆环 （C）中心亮斑，条纹为内密外疏的同心圆环 （D）中心亮斑，条纹为
3、内疏外密的同心圆环 6在杨氏双缝干涉实验的双缝后面均放置偏振片，若两偏振片的偏振化方向互相垂直，则干涉条纹将如何变化？ .（A）干涉条纹强度增强 （B）干涉条纹强度减弱（C）干涉条纹没变化 （D）干涉条纹消失7一束自然光自空气射向一块平板玻璃的上表面，设入射角等于布儒斯特角，则在平板玻璃下表面的反射光为： .（A）是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面 （B）是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面（C）是部分偏振光（D）是自然光8一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 .（A）绿光 （B）红光 （C）紫光 （D）黄光9由氢原子理论知，当大量氢原子处于n=
4、3的激发态时，原子跃迁将发出 .（A）一种波长的光 （B）两种波长的光 （C）三种波长的光 （D）连续光谱10两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的 .（A）能量相同 （B）动量相同 （C）动能相同 （D）速度相同11. 用频率为n的单色光照射某种金属，逸出光电子的最大动能为EK，若改用频率为2n的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为 .（A）hn+ EK （B）hn- EK （C）2EK （D）2hn- EK12康普顿效应证实了 (A)光具有波动性 (B)光具有粒子性 (C)电子具有波动性 (D)电子具有粒子性.13对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是 .(A)黑
5、体的材料 (B)黑体的表面形状 (C)黑体的温度 (D)黑体的体积14已知某粒子的质量为6.6310-27kg，当它以速率5000 km/s运动时，其德布罗意波长为 . (普朗克常量h=6.6310-34Js)(A)2.010-5nm (B)1.010-5nm (C)3.310-7nm (D)1.710-7nm15下列条件中，不是产生激光的必要条件的是 (A)透镜 (B)发光介质 (C)泵浦源 (D)谐振腔16在一维无限深势阱中运动的粒子，其体系的 .(A)能量和动量都是连续变化的 (B)能量和动量都是量子化的(C)能量是量子化，动量是连续变化的 (D)能量是连续变化，动量是量子化的第17题图
6、17如图所示， 下半部分的介质1和上半部分的介质2都被均匀极化，其电极化强度矢量分别为P1,P2，方向如图中箭头所示均垂直于两介质界面S，则S处的极化电荷面密度为 . (A) 0 (B)P1-P2 (C)P1+P2 (D)-P1+P218两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流这两根导线将 .(A)互相吸引 (B) 互相排斥 (C) 先排斥后吸引 (D) 先吸引后排斥19边长为a的正三角形线圈通电流为I，放在均匀磁场B中，线圈平面与磁感应强度的方向平行，则线圈所受磁力矩的大小为 .(A) 12a2BI (B) 143a2BI (C) a2BI (D) 020下列情况中，位移电流一定为零的是 .
7、(A)磁场随时间变化 (B) 电路是开路(C) 电位移矢量不随时间变化 (D) 在绝缘体内部第21题图2二、综合计算题(共90分)21. （12分）如图所示，真空中放置一半径为R的均匀带电球，其球心位于A点，电荷体密度为，电容率近似为0若在球内挖去一块半径为R（RR)的小球体(小球空腔完全为带电球包裹)，小球体的球心位于B点由A指向B的矢量记为a=AB, （1）计算A点电场强度的大小和方向；（2）证明小球空腔内的电场是均匀的；（3）若将该空腔带电体的材质换为相同形状的导体，并设该导体总带电量为+Q，求静电平衡时导体球的电势. 第22题图322. （12分） 如图所示，电流I均匀地流过半径为R的
8、圆柱形长直导线图中过AB的直线为直导线的对称轴，AD、BC垂直于该对称轴且长度为R，CD长为L，直导线的磁导率为试求：（1）距离AB为r的P点处的磁感应强度的大小和方向；IIba第23题图（2）ABCD所围面积的磁通量；（3）单位长度该圆柱形导线上所包含的磁能23. （8分）如图所示，有一板宽为a、无限长金属薄板，通有电流强度为I的均匀电流；在薄板所在平面内，另有一无限长直导线，取向与薄板中心线平行，也通有电流强度为的I电流，直线电流与薄板中心线间的距离为b. 试求：（1）薄板电流在直导线处产生的磁感应强度；（2）直导线单位长度上所受到的磁场力.24. （10分）在螺绕环（将长直螺线管首尾相接
9、弯成环状）的导线内通有电流I，环上所绕线圈共N匝，螺绕环中心线所在的圆形闭合路径的周长为L，环内均匀充满线性磁介质。利用冲击电流计测得环内磁感应强度是B，试求：（1）环的截面中心处的磁场强度H和磁化强度M；（2）磁介质的磁化面电流Is和相对磁导率r.+偏转磁场区B+-速度选择器离子源l第25题图25. （10分）质谱仪原理如图所示.离子源所产生的待测离子通过速度选择器后进入均匀磁场，受磁力作用而偏转.速度选择器中同时存在方向正交的均匀电场和均匀磁场，强度分别为E和B；偏转磁场强度为B，已知某待测离子的电量为q，在质谱仪中的偏转距离为l.（1）求待测粒子的质量m与偏转距离l的关系；（2）若某次实
10、验测得16O离子的偏转距离为29.20cm,而它的某种同位素离子的偏转距离为32.86cm，则此同位素的质量是多少原子质量单位？(原子质量单位u为一个16O质量的1/16).aI2aI第26题图26. （12分）如图所示，两根无限长导线互相平行，间距为2a，分别载有反向等大电流I. 在两导线组成的平面内，有一宽度为a的正方形线圈位于两导线的正中间.试求：（1）正方形线圈内的磁通量；（2）正方形线圈与直导线之间的互感系数；（3）若载流导线上的电流随时间变化的关系为I=I0cos(t)，试求线圈上感应电动势的大小.27（6分）杨氏双缝干涉实验中有上、下两条平行狭缝. 在上方狭缝后面插入折射率n1=
11、1.40的薄玻璃片，在下方狭缝后面插入折射率n2=1.70的薄玻璃片，问：（1）中央明纹的位置怎么变动？（2）明纹中心（或暗纹中心）间的距离如何变化？（3）若入射光波长=480 nm，且两薄玻璃片的厚度均为d，在两薄玻璃片插入后，屏上原来的中央明纹所在位置现变为第五级明纹，求两薄玻璃片的厚度d.28.（6分）折射率n1=2.5的介质表面附有一层油膜，油膜折射率n2=2.0. 今用一波长连续可调的单色光束垂直照射油膜表面，观察到当波长为480nm时，反射光干涉相消；调节单色光，令其波长连续增加，观察到当波长增为680nm时，反射光再次干涉相消. 求该油膜的厚度.29.（4分）有两个偏振片，当它们的偏振化方向夹角为30 时，一束自然光垂直通过它们，出射光强为I1，当它们的偏振化方向夹角为60 时，另一束自然光垂直通过它们，出射光强为I2，并且有I1= I2，求两束自然光的强度之比.30（10分）波长=600 nm的单色光垂直入射到一光栅上，第二、第三级明条纹分别出现在sin=0.2与sin =0.3处 (为衍射角)，第四级缺级.求：（1）光栅常数；（2）光栅上狭缝的最小宽度；（3）在-/2/2的范围内，实际呈现的全部级数.考试科目：普通物理第 4 页 / 共4页
