學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁浙江大學(xué)《大學(xué)物理》2025學(xué)年第二學(xué)期期末試卷（A卷）專業(yè)

班級

姓名

學(xué)號

說明：本試卷共100分；答題要求：按要求答題考生須知:1.姓名、學(xué)號、系、專業(yè)、年級、班級必須寫在密封線內(nèi)指定位置。2.答案必須用藍(lán)、黑色鋼筆或圓珠筆寫在試卷上，字跡要清晰，卷面要整潔，寫在草稿紙上的一律無效。一、單項選擇題（本題共15小題，每題2分，滿分30分。從每題所給的A、B、C、D四個選項中選出最佳答案）浙江大學(xué)量子通信團(tuán)隊研究中，利用光子的偏振特性傳遞信息，光子偏振現(xiàn)象本質(zhì)上體現(xiàn)了光的（）A.粒子性B.波動性C.波粒二象性D.量子糾纏性靜電場中，關(guān)于電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.電勢為零的點，電場強(qiáng)度一定為零B.電場強(qiáng)度為零的點，電勢一定為零C.電勢梯度的負(fù)值等于電場強(qiáng)度D.電場強(qiáng)度方向與電勢升高方向一致浙江大學(xué)精密測量實驗室利用光的干涉進(jìn)行長度校準(zhǔn)，若用波長為600nm的單色光做雙縫干涉實驗，雙縫間距為0.2mm，縫到屏的距離為1m，則相鄰明紋間距為（）A.3.0×10?3mB.3.0×10??mC.6.0×10?3mD.6.0×10??m關(guān)于畢奧-薩伐爾定律，下列說法錯誤的是（）A.可用于計算任意電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.電流元產(chǎn)生的磁場方向遵循右手螺旋定則C.真空中的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流元成正比，與距離平方成反比D.適用于恒定電流的磁場計算微觀粒子的波粒二象性中，德布羅意波長λ與粒子動量p的關(guān)系為（）A.λ=h/p（h為普朗克常量）B.λ=p/hC.λ=hpD.λ=√(h/p)浙江大學(xué)研發(fā)的微型電磁器件中，載流線圈在均勻磁場中所受磁力矩大小與下列因素?zé)o關(guān)的是（）A.線圈匝數(shù)B.線圈面積C.磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度D.線圈材料密度光的衍射現(xiàn)象中，單縫衍射中央明紋的寬度與（）A.縫寬成正比B.波長成反比C.縫到屏的距離成正比D.波長無關(guān)關(guān)于麥克斯韋方程組的物理意義，下列說法正確的是（）A.變化的電場產(chǎn)生變化的磁場B.變化的磁場產(chǎn)生靜電場C.體現(xiàn)了電磁場的統(tǒng)一性和物質(zhì)性D.僅適用于恒定電磁場一維無限深勢阱中，微觀粒子的能量特點是（）A.連續(xù)取值B.量子化取值C.能量為零D.能量與勢阱寬度成正比磁介質(zhì)在磁場中被磁化后，下列說法正確的是（）A.順磁質(zhì)產(chǎn)生的附加磁場與外磁場方向相反B.抗磁質(zhì)產(chǎn)生的附加磁場與外磁場方向相同C.鐵磁質(zhì)的磁化曲線具有磁滯回線特性D.所有磁介質(zhì)的磁化強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度成正比浙江大學(xué)光學(xué)工程團(tuán)隊利用偏振片實現(xiàn)光的調(diào)制，自然光通過兩個平行放置的偏振片后，透射光強(qiáng)度為（）A.入射光強(qiáng)度的1/2B.入射光強(qiáng)度的1/4C.與入射光強(qiáng)度相等D.零法拉第電磁感應(yīng)定律表明，感應(yīng)電動勢大小與（）A.磁通量大小成正比B.磁通量變化量成正比C.磁通量變化率成正比D.磁場強(qiáng)度大小成正比關(guān)于波函數(shù)的統(tǒng)計意義，下列說法正確的是（）A.波函數(shù)本身表示粒子的運動軌跡B.波函數(shù)的平方表示粒子在空間某點出現(xiàn)的概率密度C.波函數(shù)可以隨意取值，無需滿足歸一化條件D.波函數(shù)不具有疊加性平行板電容器充電后與電源斷開，若插入電介質(zhì)，下列物理量不變的是（）A.電容B.電場強(qiáng)度C.電勢差D.帶電量浙江大學(xué)粒子物理實驗中，高速電子與靶核碰撞產(chǎn)生X射線，該現(xiàn)象利用了（）A.光電效應(yīng)B.康普頓效應(yīng)C.電子的衍射D.軔致輻射二、填空題（本題共10小題，每題2分，滿分20分）靜電場的高斯定理表達(dá)式為______，它表明靜電場是有源場，電場線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷。光程的定義為光在介質(zhì)中傳播的幾何路程與______的乘積，計算干涉條紋時需通過光程差判斷明暗條紋位置。麥克斯韋提出的______假設(shè)，揭示了變化的電場可以產(chǎn)生磁場，為電磁波的存在奠定了理論基礎(chǔ)。微觀粒子的不確定關(guān)系表明，粒子的位置不確定量Δx與動量不確定量Δp滿足Δx·Δp≥______（用普朗克常量h表示）。磁場的高斯定理表達(dá)式為______，它表明磁場是無源場，磁感線是閉合曲線。光的干涉中，當(dāng)兩束相干光的光程差為半波長的奇數(shù)倍時，產(chǎn)生______條紋。電容的定義式為C=______，平行板電容器的電容大小與極板面積成正比，與極板間距成反比。薛定諤方程的定態(tài)形式為______，它描述了微觀粒子在穩(wěn)定勢場中的運動規(guī)律。電磁感應(yīng)中，楞次定律指出感應(yīng)電流的磁場總是______引起感應(yīng)電流的磁通量變化。浙江大學(xué)研發(fā)的超導(dǎo)量子比特中，超導(dǎo)材料在臨界溫度以下具有______和完全抗磁性兩大特性。三、簡答題（本題共3小題，每題5分，滿分15分）結(jié)合浙江大學(xué)量子通信科研場景，簡述光的波粒二象性的物理內(nèi)涵，舉例說明其在量子密鑰分發(fā)中的應(yīng)用原理。簡述安培環(huán)路定理的內(nèi)容及數(shù)學(xué)表達(dá)式，說明其在浙江大學(xué)電磁器件研發(fā)中（如螺線管磁場計算）的應(yīng)用價值。解釋光的干涉與衍射現(xiàn)象的本質(zhì)區(qū)別與聯(lián)系，結(jié)合浙江大學(xué)精密測量實驗室的應(yīng)用，說明光的干涉在長度精密校準(zhǔn)中的優(yōu)勢。四、計算題（本題共3小題，第1題8分，第2題12分，第3題10分，滿分30分）一平行板電容器，極板面積S=0.02m2，極板間距d=0.5mm，中間充滿相對介電常數(shù)ε?=5的電介質(zhì)?，F(xiàn)將其接在U=100V的電源兩端，求：（1）電容器的電容C；（4分）（2）電容器極板上的帶電量Q及電場強(qiáng)度E。（4分）（已知真空介電常數(shù)ε?=8.85×10?12F/m）浙江大學(xué)光學(xué)實驗室中，用波長λ=589nm的鈉光燈做單縫衍射實驗，單縫寬度a=0.1mm，縫到屏的距離D=1.5m。求：（1）中央明紋的寬度Δx?；（4分）（2）第2級暗紋到中央明紋中心的距離x?；（4分）（3）若將單縫寬度減小為0.05mm，中央明紋寬度如何變化？說明物理原因。（4分）一載流直螺線管，長L=0.5m，匝數(shù)N=2000，通有電流I=1A。求：（1）螺線管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B（忽略邊緣效應(yīng)，已知真空磁導(dǎo)率μ?=4π×10??T·m/A）；（4分）（2）若在螺線管內(nèi)部插入相對磁導(dǎo)率μ?=1000的鐵磁質(zhì)，內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)槎嗌?？?分）（3）計算該螺線管的自感系數(shù)L?。（3分）五、分析題（本題共1小題，滿分15分）閱讀下列材料，回答問題：材料：浙江大學(xué)物理系團(tuán)隊開展“基于量子隧穿效應(yīng)的納米電子器件”研究，該器件利用微觀粒子能夠穿越高于自身能量勢壘的量子隧穿現(xiàn)象，實現(xiàn)電信號的高效調(diào)控。實驗中，研究人員通過改變勢壘寬度和高度，測量隧穿電流的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)當(dāng)勢壘寬度減小到納米量級時，隧穿效應(yīng)顯著增強(qiáng)，器件響應(yīng)速度提升1