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．关于光的本性的认识，说法正确的是 [     ]。

（A）光就是粒子  （B）光就是波 （C）光具有波粒二象性 （D）光不是粒子也不是波

2．强度为I₀的线偏振光垂直通过一偏振片，当偏振光的振动方向与偏振片的透光方向夹角为θ时，透过的光强为：[     ]

（A）    （B）   （C）  （D）

3．利用振幅分割法将波面某处振幅分成两部分，再使他们相遇从而产生 [     ]。

（A）双折射现象  （B）聚焦现象  （C）干涉现象  （D）衍射现象

4．自然光入射空气和玻璃的分界面上，下面说法正确的是[     ]。

（A）反射光一定是部分偏振光 

（B）入射角为布儒斯特角，反射光及折射光都为部分偏振光

（C）入射角改变，反射光的偏振化程度随之改变

（D）不能同时发生反射与折射现象

5．在杨氏双缝实验中，如果入射波长变长，则[     ]。

（A）干涉条纹间距变大      （B）干涉条纹间距变小

（C）干涉条纹间距不变      （D）干涉条纹变红

6．晴朗的天空所以呈浅蓝色，清晨日出的晨曦或傍晚日落的晚霞呈现红色，其原因是[     ]。

（A）太阳光被大气所吸收      （B）太阳光被大气所散射

（C）太阳光被大气所偏振      （D）太阳光被大气所折射

7．关于X射线，下面说法正确的是[     ]。

（A）X射线只能发生干涉现象

（B）X射线不能发生干涉和衍射现象

（C）X射线可以在晶体中产生衍射现象

（D）X射线照射晶片时候产生双缝衍射现象

8．关于光学仪器的分辨本领，以下表述正确的是[     ]

（A）放大倍数越大，分辨本领越高； （B）照明光越亮，分辨本领越高；

（C）通光口径越大，分辨本领越高； （D）照明光波长越长，分辨本领越高。

9．对于动量和位置不确定关系，以下说法正确的是[     ]

① 粒子的动量和位置不能同时确定； 

② 粒子的动量测得越准，其所在位置的不确定范围就越大；

③ 不能同时测定粒子的动量和位置是因为测量仪器总会有误差；

④ 动量和位置的不确定度都必须小于普朗克常数h

（A）①②③      （B）②③         （C）①②④        （D）①②

10．根据量子力学，在一维无限深方势阱中[     ]。

（A）粒子在势阱中出现概率相等        （B）粒子在势阱中运动不受限制

（C）粒子在势阱中能量可取任意有限值  （D）粒子在势阱中概率密度不是均匀的

11．要产生激光，[     ]不是必须的。

（A）工作物质             （B）泵浦

（C）谐振腔               （D）凸透镜

12．激光准直仪主要是利用激光的什么特性？[     ]

（A）方向性好  （B）单色性好  （C）相干性好  （D）能量集中

13. 如果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) 动量相同    (B) 能量相同    (C) 速度相同    (D) 动能相同

14．按照原子的量子理论，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是[     ]。                                          

(A) 两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的 

(B) 两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的   

(C) 两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的 

(D) 两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的

15．有关光电效应中，说法正确的是[     ]。

（A）不同波长光，都是照射时间越长，电子逸出越多

（B）任何频率的光只要强度足够大都可以发生光电效应

（C）电子逸出金属的能量需要一段时间来累积

（D）只要光的频率大于截止频率，肯定有电子逸出

16．黑体辐射、光电效应、康普顿效应都证明了光的[     ]。

（A）波粒二象性    （B）粒子性

（C）单色性        （D）偏振特性

17. 将一带电量为Q的金属小球靠近一个不带电的金属导体时，则有[     ]。

（A）金属导体因静电感应带电，总电量为-Q；

（B）金属导体因感应带电，靠近小球的一端带-Q，远端带+Q；

（C）金属导体两端带等量异号电荷，且电量q<Q；

（D）当金属小球与金属导体相接触后再分离，金属导体所带电量大于金属小球所带电量。

18. 用细导线均匀密绕成长为l、半径为a( l >>a)、总匝数为N的长直螺线管，管内充满相对磁导率为m_r的均匀磁介质。若线圈中载有恒定电流I，则管中任意一点[     ]。

（A） 磁场强度大小为 H=NI, 磁感应强度大小为 B=m₀m_rNI .

（B）磁场强度大小为  H=m₀NI/l, 磁感应强度大小为 B=m₀m_rNI/l

（C） 磁场强度大小为 H=NI/l, 磁感应强度大小为  B=m_rNI/l

（D） 磁场强度大小为 H=NI/l, 磁感应强度大小为 B=m₀m_rNI/l

19. 对位移电流，下述四种说法正确的是[     ]。

（A）位移电流是由变化电场产生的

（B）位移电流是由变化磁场产生的

（C）位移电流跟传导电流一样也会产生焦耳热

（D）位移电流的磁场不服从安培环路定理

20. 把两个电容分别为C₁和C₂的电容器串联起来后进行充电，然后断开电源，使两个电容器同极并联在一起，则它们的总电能[     ]。

（A）  增加         （B）减少          （C）不变       （D）不能确定

二、综合计算题(共90分)

1. （10分）如右图所示，一无限长均匀带电直线L的电荷线密度为λ₁，在其右边垂直放置另一长度为b、电荷线密度为λ₂的均匀带电直线AB，其近端距离L为a，不考虑极化效应，试求：

（1）L周围的电场强度分布；

（2）AB受到的静电力的大小。

2. （12分）如图所示，球形电容器由内外两个同心导体球壳构成，内极板半径R₁，外极板半径为R₂（R₁< R₂）。在两极板间，左半空间被电容率为ε₁的电介质填充，右半空间被电容率为ε₂电介质填充。试问：

（1）当电容器被充电后，极板上的自由电荷是否均匀分布？为什么？

（2）电容器的电容是多少？

3. （12分）如图所示，一个半径为R的薄圆盘均匀带电，电荷面密度为σ，该圆盘绕着通过圆心且垂直于盘面的轴以角速度ω匀速旋转。试求：

（1）圆盘中心的磁感应强度；

（2）圆盘的总磁矩；

（3）若给圆盘所在的区域一个垂直于转轴的匀强磁场B，求圆盘所受的力矩。

4. （10分）如图所示，一个带有正电荷q的粒子，以速度v平行于一均匀带电的长直导线运动，该导线的线电荷密度为λ，并载有传导电流I．试问粒子要以多大的速度运动，才能使其保持在一条与导线距离为r的平行直线上？

5. （10分）如图所示，长为a，宽为b，质量为m、电阻为R的矩形线框，静止于一磁感应强度为B的匀强磁场边界上，磁场方向垂直于线框平面。从t=0时刻开始线框开始下落，进入磁场。假设磁场区域足够大，不计空气阻力，忽略线框自感。试计算从开始下落到线框完全进入磁场为止，线框电流I与时间t的函数关系。

6. （10分）如图所示，一边长为a和b的矩形线圈，电阻为R，以角速度ω绕平行某边的对称轴OO＇转动。线圈放在一个大小随时间变化的均匀磁场B中，方向垂直于转轴，已知B=B₀sin(ωt). 在t=0时刻，磁场与线圈平面垂直。试证明：线圈内的感应电流I的变化频率是磁场频率的两倍。

7．（12分）在双缝干涉实验中，波长550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距d＝2×10^-4 m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2 m。

（1）写出相邻两明纹间的距离公式 ； 

（2）求中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；                                   

（3）用一厚度为e＝8.53×10³nm的薄片覆盖一缝后，这时屏上的第9级明纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置, 问薄片的折射率为多少？

8．（5分）如图所示，波长为550nm的光由空气垂直射入玻璃（折射率1.52）,为增加透射率，在玻璃表面镀一层折射率为1.38的MgF₂薄膜，薄膜的最小厚度应为多少？

9. （3分）为了测定一光栅的光栅常数，用波长的氦氖激光垂直照射光栅，做光栅的衍射光谱实验。已知第一级谱线的衍射角，求光栅常量d。

10.（6分）用波长的光观察牛顿环，看到第k条暗环的半径为r₁=3mm ，第k+7条暗环半径r₂=4mm ，求所用平凸透镜的曲率半径R。