【精品】2003级广东工业大学大学物理期末考试题目及解答
大学物理期末试题及答案
热机是将热能转化为机械能的装置，其效率受到热力学第二定律的限制。热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸收热量并将其完全转化为有用的功而不引起其他变化。
总结词：理解热传导和热辐射的基本原理，掌握相关的计算公式。
光学部分
光的干涉光的干涉是光波在空间相遇时，由于存在相位差而产生明暗相间的现象。
大学物理期末试题及答案
汇报时间：202X-01-04
汇报人：
力学部分电磁学部分热学部分光学部分近代物理部分
力学部分
描述物体运动规律的基本法则。
牛顿运动定律包括第一定律（惯性定律）、第二定律（动量定律）和第三定律（作用与反作用定律）。这些定律描述了物体运动的基本规律，是经典力学的基础。
描述物体运动时质量和速度的乘积以及转动时惯性和角速度的乘积。
机械能守恒定律指出，在一个没有外力做功或者外力做功为零的孤立系统中，系统的机械能总量保持不变。机械能包括动能和势能，动能与物体质量和速度有关，势能与物体位置有关。
电磁学部分
·
电场是由电荷产生的，对放入其中的电荷有力的作用。
高斯定理在计算电场分布、电通量密度以及解决某些电场问题时非常有用。
高斯定理表述为：通过任一闭合曲面的电场强度通量等于该闭合曲面所包围的电荷量与真空中的介电常数的比值。
THANKS
光的干涉当两束或多束相干光波在空间某一点相遇时，它们的光程差会导致光波的叠加，从而产生明暗相间的干涉现象。干涉在光学仪器、光通信等领域有广泛应用。
光的衍射光的衍射是指光波在传播过程中遇到障碍物时，绕过障碍物边缘继续传播的现象。
光的衍射当光波遇到障碍物时，由于光波的波动性，它会绕过障碍物的边缘继续传播，形成衍射现象。衍射在光学仪器、光谱分析等领域有重要应用。
大学力学专业《大学物理(二)》期末考试试题 附答案
大学力学专业《大学物理（二）》期末考试试题附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
2、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
3、同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是_______________________________________________。
4、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。
5、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。
（填“改变”或“不变”）6、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。
7、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。
8、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1) 摆线的张力T＝_____________________；(2) 摆锤的速率v＝_____________________。
9、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
大学物理期末考试试卷(含答案)
《大学物理（下）》期末考试（A 卷）一、选择题(共27分) 1. (本题3分)距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ． (C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ．(已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) ［ ］ 2. (本题3分)一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2．(C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ．［ ］ 3. (本题3分)有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为α，α < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将(A) 转动使α 角减小．(B) 转动使α角增大． (C) 不会发生转动．(D) 如何转动尚不能判定． ［ ］ 4. (本题3分)如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab 向右平移时，cd (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］5. (本题3分)如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B中以速度v移动，直导线ab 中的电动势为(A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0． ［ ］ 6. (本题3分)已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数c a bd NMB(A) 都等于L 21． (B) 有一个大于L 21，另一个小于L 21． (C) 都大于L 21． (D) 都小于L 21． ［ ］7. (本题3分)在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝S 2盖住，并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ，如图所示，则此时 (A) P 点处仍为明条纹．(B) P 点处为暗条纹．(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹．(D) 无干涉条纹． ［ ］8. (本题3分)在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 (A) 宽度变小． (B) 宽度变大． (C) 宽度不变，且中心强度也不变． (D) 宽度不变，但中心强度增大． ［ ］ 9. (本题3分)若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好？(A) 5.0×10-1 mm ． (B) 1.0×10-1 mm ． (C) 1.0×10-2 mm ． (D) 1.0×10-3 mm ． ［ ］ 10. (本题3分)下述说法中，正确的是 (A) 本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n 型或p 型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好．(B) n 型半导体的导电性能优于p 型半导体，因为n 型半导体是负电子导电，p 型半导体是正离子导电．(C) n 型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能． (D) p 型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动． ［ ］ 二、填空题（共27分） 11 (本题3分)一根无限长直导线通有电流I ，在P 点处被弯成了一个半径为R 的圆，且P 点处无交叉和接触，则圆心O 处的磁感强度 大小为_______________________________________，方向为 ______________________________． 12. (本题3分)图示为三种不同的磁介质的B ~H 关系曲线，其中虚线表示的是B = μ0H 的关系．说明a 、b 、c 各代表哪一类磁介质的B ~H 关系曲线：a 代表______________________________的B ~H 关系曲线．b 代表______________________________的B ~H 关系曲线．c 代表______________________________的B ~H 关系曲线． 13. (本题3分一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I =3 A 时，环中磁 场能量密度w =_____________ ．(μ 0 =4π×10-7 N/A 2) 14. (本题3分)一平行板空气电容器的两极板都是半径为R 的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为d E /d t ．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为 ________________________．15. (本题4分)如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率 为n 的薄云母片覆盖在S 1缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为__________________． 16. (本题3分)某一波长的X 光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长 __________的两种成分，其中___________的散射成分称为康普顿散射． 17. (本题5分)设描述微观粒子运动的波函数为),(t rψ，则*ψψ表示____________________________________________________________________； ),(t rψ须满足的条件是______________________________________；其归一化条 件是__________________________________________． 18. (本题3分)在主量子数n =2，自旋磁量子数21=s m 的量子态中，能够填充的最大电子数是_________________． 三、计算题（共33分） 19. (本题10分)S 21AA ＇和CC ＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合．AA ＇线圈半径为20.0 cm ，共10匝，通有电流10.0 A ；而CC ＇线圈的半径为10.0 cm ，共20匝，通有电流 5.0 A ．求两线圈公共中心O 点的磁感强度的大小和方向．(μ0 =4π×10-7 N ·A -2) 20. (本题8分)用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 μm 的玻璃片．玻璃片的折射率为1.50．在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？ (1 nm=10-9 m) 21. (本题5分)强度为I 0的一束光，垂直入射到两个叠在一起的偏振片上,这两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为60°.若这束入射光是强度相等的线偏振光和自然光混合而成的，且线偏振光的光矢量振动方向与此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透过每个偏振片后的光束强度． 22. (本题5分)以波长λ = 410 nm (1 nm = 10-9 m)的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能E K = 1.0 eV ，求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少？ (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s) 23. (本题5分)已知电子在于均匀磁场B的平面内运动，设电子的运动满足玻尔量子化条件，求电子轨道的半径r n =？四、理论推导与证明题（共5分） 24. (本题5分)一束具有动量p的电子，垂直地射入宽度为a 的狭缝，若在狭缝后远处与狭缝相距为R 的地方放置一块荧光屏，试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度)/(2ap Rh d =，式中h 为普朗克常量． 五、回答问题（共5分） 25. (本题5分)粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？参考答案：一、选择题(共27分) 1. (本题3分) (2717) B 2. (本题3分)(2391) B 3. (本题3分)(2594) Bx (a)x(b)4. (本题3分)(2314)D5. (本题3分)(2125)D6. (本题3分)(2421)D7. (本题3分)(3174)B8. (本题3分)(3718)A9. (本题3分)(3215)D 10. (本题3分)(4223)C 二、填空题（共27分） 11 (本题3分)(5125))11(20π-R I μ 2分垂直纸面向里． 1分 12. (本题3分)(5134)铁磁质 1分 顺磁质 1分 抗磁质 1分 13. (本题3分)(2624)22.6 J ·m -3 3分 14. (本题3分)(5161)t E R d /d 20πε 3分 15. (本题4分)(3177)上 2分 (n -1)e 2分 16. (本题3分)(4611)不变 1分 变长 1分 波长变长 1分 17. (本题5分)(4203)粒子在t 时刻在(x ，y ，z )处出现的概率密度 2分 单值、有限、连续 1分1d d d 2=⎰⎰⎰z y x ψ 2分18. (本题3分)(4787)4 2分三、计算题（共33分） 19. (本题10分)(2567)解：AA ＇线圈在O 点所产生的磁感强度002502μμ==AA A A r I NB (方向垂直AA ＇平面) 3分 CC ＇线圈在O 点所产生的磁感强度 005002μμ==CC C C r IN B (方向垂直CC ＇平面) 3分 O 点的合磁感强度 42/1221002.7)(-⨯=+=C A B B B T 2分 B 的方向在和AA ＇、CC ＇都垂直的平面内，和CC ＇平面的夹角︒==-4.63tg 1A C B Bθ 2分20. (本题8分)(3628)解：加强， 2ne+21λ = k λ， 2分 123000124212-=-=-=k k ne k ne λ nm 2分 k = 1， λ1 = 3000 nm ，k = 2， λ2 = 1000 nm ， k = 3， λ3 = 600 nm ， k = 4， λ4 = 428.6 nm ，k = 5， λ5 = 333.3 nm ．2分∴ 在可见光范围内，干涉加强的光的波长是λ＝600 nm 和λ＝428.6 nm ． 2分 21. (本题5分)(3768)解：透过第一个偏振片后的光强为2001cos 212121⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=I I I 30° 2分＝5I 0 / 8 1分 透过第二个偏振片后的光强I 2＝( 5I 0 / 8 )cos 260°1分＝5I 0 / 32 1分22. (本题5分)(4393)解：设能使该金属产生光电效应的单色光最大波长为λ0． 由 00=-A h ν可得 0)/(0=-A hc λ A hc /0=λ 2分 又按题意： K E A hc =-)/(λ ∴ K E hc A -=)/(λ得 λλλλK K E hc hc E hc hc -=-=)/(0= 612 nm 3分A23. (本题5分)(4547)解：设轨道半径为r n ，电子运动速度为v ．则由n r m B e /2v v = 2分 n r m L n ==v 2分 得 n eB r n ⋅=2/1)/( ( n = 1，2，3……) 1分四、理论推导与证明题（共5分） 24. (本题5分)(4550)证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为： λφk a ±=sin ( k = 1，2……)令 k = 1， 得 λφ=sin a 1分 可见，衍射图形第一级极小离中心点距离 a f f R x /sin tg 1λφφ⋅=≈= 1分 又电子德布罗意波的波长 p h /=λ 2分 所以中央最大强度宽度 )/(221ap Rh x d == 1分 五、回答问题（共5分） 25. (本题5分)(4781)答：由图可知，(a)粒子位置的不确定量较大． 2分 又据不确定关系式 xp x ∆∆≥π2h可知，由于(b)粒子位置的不确定量较小，故(b)粒子动量的不确定量较大. 3分x(a)x (b)。
大学物理期末考试题目含答案
明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的 关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2．第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段
解：（1） mg kl
k mg 5103 9.8 0.5N m1 l 9.8 0.01
圆频率 k m 10 s1
（2）系统振动的能量为
E 1 kA2 4104 J 2
第十四次 计算题2 4．1g氢气（视为理想气体），温度为1270C ，试求：
解： （1）线偏振光透过第一个偏振片后光强为
I1
I0
cos2 1
I0
cos2
30
3I0 4
经第二个偏振片后光强为
I2
I1
cos2
2
I1
cos2
60
3I0 16
8．将两个偏振化方向相交60º的偏振片叠放在一起。一束光 强为I0的线偏振光垂直入射到偏振片上，其光矢量振动方向与 第一个偏振片的偏振化方向成30º角。 （1）求透过每个偏振片后的光束强度； （2）若将原入射光束换为强度相同的自然光，求透过每个偏 振片后的光束强度。
1大学物理期末试题及答案
大学物理期末考试试卷及答案一、填空题〔每空2分，共20分〕1. 一质点的加速度和位移的关系为,4x a x -=且cm x 5≤，那么速度的最大值为。
2．一质量为0.2kg 的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k 为N/m 。
3．两列简谐波发生干预的条件是，，。
4．两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐振动合成后振幅仍为A ，那么两简谐振动的相位差为。
5.动方程⎪⎭⎫ ⎝⎛-=c x t A y ωcos 当t=常数时的物理意义是。
6．气体分子的最可几速率的物理意义是 。
7．三个容器中装有同种理想气体，分子数密度一样，方均根速率之比为4:2:1)(:)(:)(2/122/122/12=C B A v v v ，那么压强之比=C B A P P P ::。
8．两个一样的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气〔均视为刚性分子理想气体〕。
开场他们的压强和温度都一样，现将3J 的热量传给氦气，使之升高一定的温度。
假设使氧气也升高同样的温度，那么应向氧气传递的热量为J 。
二、选择题〔本大题共10小题，每题3分，共30分〕1. 一个质点作圆周运动时，那么有〔〕A. 切向加速度一定改变，法向加速度也改变。
B. 切向加速度可能不变，法向加速度一定改变。
C. 切向加速度可能不变，法向加速度可能改变。
D. 切向加速度一定改变，法向加速度不变。
2. 一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中( ) A. 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变. B. 它受到的轨道的作用力的大小不断增加.C. 它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心.D. 它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加.3. 一质量为m,长度为L 的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为( )A.221mL B.231mL C. 241mL D.2121mL质量是B 的2倍且静止,物体B 以一定的动能E 与A 碰撞后粘在一块并以共同的速度运动, 碰撞后两物体的总动能为( )A. EB. E/2C. E/3D. 2E/3 5.一质量为的弹簧振子, 振幅为, 周期为2s,此振动系统的机械能为( )J B.0.0014J C.0.014J D.0.14J6.有两个倾角不同、高度一样、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开场下滑，那么〔〕 A ．物块到达斜面底端时的动量相等。
大学物理期末考试试卷(含答案)
《大学物理(下)》期末考试(A 卷) 一、选择题(共27分)1. (本题3分)距一根载有电流为3X104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为(A) 3X10-5T. (C) 1.9X10-2T. (已知真空的磁导率 2. (本题3分)一电子以速度D 垂直地进入磁感强度为鸟的均匀磁场中，此 电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A) 正比于B,反比于3. (C)正比于B,反比于以 3. (本题3分)有一矩形线圈AOCD.通以如图示方向的电流将它 置于均匀磁场鸟中，鸟的方向与X 轴正方向一致，线圈平 面与x 轴之间的夹角为，＜90° .若AO 边在y 轴上， 且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将(A) (B) (C) (D) 4. (本题3分)如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导 轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自山滑动的 两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使 ab 向右平移时，cd(A) 不动. (C)向左移动. 5. (本题3分)如图，长度为/的直导线ab 在均匀磁场鸟中以速 度D 移动，直导线ab 中的电动势为(A) Blv. (B) Blvsi n . (C) Blvcos . (D) 0.[6. (本题3分)已知一螺绕环的自感系数为L.若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则 两个半环螺线管的自感系数(B) 6X10-3T. (D) 0.6 T.o=4 X10-7T-m/A)(B)反比于正比于*・(D)反比于B,反比于匕转动使 角减小. 转动使角增大. 不会发生转动.如何转动尚不能判定. (B)转动. (D)向右移动.[8(A)都等于11. (B)有一个大于[厶，另一个小于(C)都大于丄厶.(D)都小于丄厶.[ ]2 27. (本题3分)在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹.若 将缝S2盖住，并在$S2连线的垂直平分面处放一高折射 率介质反射面"，如图所示，则此时s<(A) P 点处仍为明条纹. (B) P 点处为暗条纹.(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹. (D) 无干涉条纹. [ ]8. (本题3分)在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变(A) 宽度变小. (B) 宽度变大.(C) 宽度不变，且中心强度也不变. (D) 宽度不变，但中心强度增大. [ ]9. (本题3分)若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中 选用哪一种最好？(A) 5.0X101 mm. (C) 1.0X10-2 mm. mm.[10. (本题3分)下述说法中，正确的是(A)本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n 型或p 型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比朵 质半导体好.(B) n 型半导体的导电性能优于p 型半导体，因为n 型半导体是负电子导电, P 型半导体是正离子导电.(C) n 型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能.(D) p 型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动.[ ]二、填空题(共27分)11 (本题3分),则中央明条纹 (B) 1.0X10-1 mm. (D) 1.0X10-3]$2一根无限长直导线通有电流/,在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交义和接触，则圆心0处的磁感强度大小为________________________________________ ，方向为12.（本题3分）图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚件线表示的是B二°H的关系.说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：/a代表 ______________________________ 的B~H \________________________________________ 。
大学物理期末考试题型答案详解电子版本
大学物理期末考试题型答案详解第一章 质点运动学1-1 一质点沿x 轴运动的规律是m t t x 542+-=，求前3s 内它的位移和路程。
解：由042=-==t dt dxv 0/22>==s m dtdv a得质点做匀加速运动，在s t p 2=时运动方向改变。
0=t 时，()m x 50=s t 2=时，()m x 15842=+-=（如图习题1-1解答图）， s t 3=时，()m x 251293=+-=。
则时间s 2~0内质点的位移为()()m x x x 451021-=-=-=∆ 时间s 3~2内质点的位移为()()m x x x 112232=-=-=∆前3s 内它的路程m x x S 51421=+=∆+∆=前3s 内它的位移习题1-1解答图a1m x x x 31421-=+-=∆+∆=∆1-3 一质点的运动方程为m j t i t r 32+=。
求s t 1=时的速度、s 3~1内的平均速度和平均加速度。
解：质点的速度矢量为s m j t i dtr d v /62+==s t 1=时的速度为s m j i j t i v s t s t /66121+=+===。
s 3~1内的平均速度为()()s m j i j i j i j i rrv st st /262522225431313+=+=+-+=--===s 3~1内的平均加速度为()()213/24265413s m j j i j i vva st st=+-+=--===1-7 一质点沿半径为m 1的圆周运动，运动方程为rad t 332+=θ。
求s t 2=时，质点的切向角速度和法向加速度。
解：质点的角速度为29t dtd ==θω 质点的速度为R t R v 29==ω 则质点的切向加速度为tR dtdva t 18==质点的法向加速度为R t R a n 4281==ω故，s t 2=时，质点的切向加速度为222/36121818s m tR a s t st t=⨯⨯====法向加速度为24242/1296128181s m R t a s t st n=⨯⨯====第二章 牛顿运动定律2-1 质量为kg m 25.0=的质点，受力N i t F=的作用，0=t 时该质点以s m j v /2=的速度通过坐标原点。
大学物理期末考试试卷和答案(G)
XXX 学年第二学期《大学物理（2-1）》期末试卷（答案附后）一、选择题1、（本题3分）两辆小车A 、B ，可在光滑平直轨道上运动．第一次实验，B 静止，A 以0.5 m/s 的速率向右与B 碰撞，其结果A 以 0.1 m/s 的速率弹回，B 以0.3 m/s 的速率向右运动；第二次实验，B 仍静止，A 装上1 kg 的物体后仍以 0.5 m/s 的速率与B 碰撞，结果A 静止，B 以0.5 m/s 的速率向右运动，如图．则A 和B 的质量分别为(A) m A = 2 kg m B = 1 kg ． (B) m A = 1 kg m B = 2 kg ．(C) m A = 3 kg m B = 4 kg ． (D) m A = 4 kg m B = 3 kg ．［ ］2、(本题3分）有一劲度系数为k 的轻弹簧，原长为l 0，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l 1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l 2，则由l 1伸长至l 2的过程中，弹性力所作的功为(A)⎰-21d l l x kx ． (B)⎰21d l l x kx ．(C)⎰---0201d l l l l x kx ． (D)⎰--0201d l l l l x kx ．［ ］3、（本题3分）一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动.若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度ω(A) 必然增大． (B) 必然减少． (C) 不会改变． (D) 如何变化，不能确定．［ ］4、（本题3分）在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速．(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的．(3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的．(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些．(A) (1)，(3)，(4)．(B) (1)，(2)，(4)．(C) (1)，(2)，(3)．(D) (2)，(3)，(4)．［］5、（本题3分）某核电站年发电量为100亿度，它等于36×1015 J的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4 kg．(B) 0.8 kg．(C) (1/12)×107 kg．(D) 12×107 kg．［］6、（本题3分）已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为v p1和v p2，分子速率分布函数的最大值分别为f(v p1)和f(v p2)．若T1>T2，则(A) v p1 > v p2， f (v p1)> f (v p2)．(B) v p1 > v p2， f (v p1)< f (v p2)．(C) v p1 < v p2， f (v p1)> f (v p2)．(D) v p1 < v p2， f (v p1)< f (v p2)．［］7、（本题3分）关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述：(1) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功；(2) 一切热机的效率都只能够小于1；(3) 热量不能从低温物体向高温物体传递；(4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的．以上这些叙述（A）只有(2)、(4)正确．（B）只有(2)、(3) 、(4)正确．（C）只有(1)、(3) 、(4)正确．（D）全部正确．［］8、（本题3分）频率为 100 Hz ，传播速度为300 m/s 的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π31，则此两点相距（A ） 2.86 m ． （B) 2.19 m ．（C ） 0.5 m ． （D) 0.25 m ． ［ ］ 9、（本题3分）如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2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) )()(111222t n r t n r +-+．(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+． (C) )()(111222t n r t n r ---． (D) 1122t n t n -．［ ］10、（本题3分）一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b ）为下列哪种情况时（a 代表每条缝的宽度），k ＝3、6、9等级次的主极大均不出现？ （A ） a+b ＝2a ．（B ） a+b ＝3a ． （C ） a+b ＝4a ．（D ） a+b ＝6a ．［ ］二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分，共30分） 1、（本题5分）一质点作直线运动，其x- t 曲线如图所示，质点的运动可分为OA 、AB 、BC 和CD 四个区间，AB 为平行于t 轴的直线，CD 为直线，试问每一区间速度、加速度分别是正值、负值，还是零？PS 1S 2 r 1n 1n 2t 2r 2t 1tx2、（本题5分）一车轮可绕通过轮心O 且与轮面垂直的水平光滑固定轴，在竖直面内转动，轮的质量为M ，可以认为均匀分布在半径为R 的圆周上，绕O 轴的转动惯量J ＝MR 2．车轮原来静止，一质量为m 的子弹，以速度v 0沿与水平方向成α角度射中轮心O 正上方的轮缘A 处，并留在A 处，如图所示．设子弹与轮撞击时间极短．问：(1) 以车轮、子弹为研究系统，撞击前后系统的动量是否守恒？为什么？动能是否守恒？为什么？角动量是否守恒？为什么？ (2) 子弹和轮开始一起运动时，轮的角速度是多少？3、（本题5分）经典力学的相对性原理与狭义相对论的相对性原理有何不同？4、（本题5分）试从分子动理论的观点解释：为什么当气体的温度升高时，只要适当地增大容器的容积就可以使气体的压强保持不变？5、（本题5分）一质点作简谐振动，其振动方程为x = 0.24)3121cos(π+πt (m)，试用旋转矢量法求出质点由初始状态（t = 0的状态）运动到x = -0.12 m ，v < 0的状态所需最短时间∆t ．6、（本题5分）让入射的平面偏振光依次通过偏振片P 1和P 2．P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和β．欲使最后透射光振动方向与原入射光振动方向互相垂直，并且透射光有最大的光强，问α 和β 各应满足什么条件？三．计算题（共4小题，每小题10分，共40分） 1、（本题10分）两个质量分别为m 1和m 2的木块A 和B ，用一个质量忽略不计、劲度系数为k 的弹簧联接起来，放置在光滑水平面上，使A 紧靠墙壁，如图所示．用力推木块B 使弹簧压缩x 0，然后释放．已知m 1 = m ，m 2 = 3m ，求： (1) 释放后，A 、B 两木块速度相等时的瞬时速度的大小；(2) 释放后，弹簧的最大伸长量．2、（本题10分）1 mol 双原子分子理想气体从状态A (p 1,V 1)沿p -V 图所示直线变化到状态B (p 2,V 2)，试求：（1）气体的内能增量．（2）气体对外界所作的功． （3）气体吸收的热量．（4）此过程的摩尔热容．3、（本题10分）已知一平面简谐波的表达式为 )24(cos x t A y +π= (SI)． (1) 求该波的波长λ，频率ν 和波速u 的值；(2) 写出t = 4.2 s 时刻各波峰位置的坐标表达式，并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置；(3) 求t = 4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t ．4、（本题10分）（1）单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光含有两种波长，λ 1 = 400 nm ，λ2 = 760 nm (1 nm =10 -9 m)．已知单缝宽度a = 1.0×10 -2 cm ，透镜焦距f = 50 cm ．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离．（2）用光栅常数-3101.0⨯=d cm 的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离．p 1p p 12答案一、1、B 2、C 3、A 4、B 5、A 6、B 7、A 8、C 9、B 10、B 二、1、1、答： OA 区间：v > 0 , a < 0 2分AB 区间：v = 0 , a = 0 1分 BC 区间：v > 0 , a > 0 1分 CD 区间：v > 0 , a = 0 1分2、答：(1) 系统动量不守恒．因为在轴O 处受到外力作用，合外力不为零． 1分动能不守恒．因为是完全非弹性碰撞(能量损失转化为形变势能和热运动能)．1分 角动量守恒．因为合外力矩为零． 1分 (2) 由角动量守恒 m v 0R cos α = (M + m )R 2ω ∴ ()Rm M m +=αωcos 0v 2分3、答：经典的力学相对性原理是指对不同的惯性系，牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同的． 2分 狭义相对论的相对性原理指出：在一切惯性系中，所有物理定律的形式都是相同的，即指出相对性原理不仅适用于力学现象，而且适用于一切物理现象。
2003级大学物理(I)期末试卷及解答
一 选择题（共30分）1.（本题3分）质量为m 的质点，以不变速率v 沿图中正三角形ABC 的水平光滑轨道运动．质点越过A 角时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A) m v ． (B)m v ． (C) m v ． (D) 2m v ．［ C ］ 2.（本题3分）对功的概念有以下几种说法：(1) 保守力作正功时，系统内相应的势能增加．(2) 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零．(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数 和必为零． 在上述说法中：(A) (1)、(2)是正确的． (B) (2)、(3)是正确的．(C) 只有(2)是正确的． (D) 只有(3)是正确的． ［ C ］ 3.（本题3分）质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为 (A) )cos 1(2θ-=g a ． (B) θsin g a =． (C) g a =． (D) θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=． ［ D ］4.（本题3分）一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们(A) 温度相同、压强相同． (B) 温度、压强都不相同．23(C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强． (D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强． ［ C ］5.（本题3分）设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O pv 和()2H pv 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O pv /()2Hp v =4．(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O pv /()2Hp v ＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O pv /()2Hp v ＝1/4． (C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2Op v /()2Hp v ＝ 4．［ B ］ 6.（本题3分）在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T 0时，气体分子的平均速率为0v ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程为0λ．当气体温度升高为4T 0时，气体分子的平均速率v ，平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为： (A) v ＝40v ，Z ＝40Z ，λ＝40λ． (B) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． (C) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝40λ．(D) v ＝40v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． ［ B ］7.（本题3分）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： ［ B ］(A) o ＇，b ，d ，f ． (B) a ，c ，e ，g ．(C) o ＇，d ． (D) b ，f ．f (v )8.（本题3分）如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且 n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1)． (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π．(C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π． (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1)． ［ C ］ 9.（本题3分）某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是(A) 35.3°． (B) 40.9°． (C) 45°． (D) 54.7°． (E)57.3°． ［ D ］10.（本题3分）ABCD 为一块方解石的一个截面，AB 为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线．光轴方向在纸面内且与AB 成一锐角θ，如图所示．一束平行的单色自然光垂直于AB 端面入射．在方解石内折射光分解为o 光和e 光，o 光和e 光的(A) 传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直．(B) 传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直． (C) 传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直．(D) 传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直． ［ C ］二 填空题（共30分）质量为0.05 kg 的小块物体，置于一光滑水平桌面上．有一绳一端连接此物，另一端穿过桌面中心的小孔（如图所示）．该物体原以3 rad/s 的角速度在距孔0.2 m 的圆周上转n 1 3λ1D动．今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为0.1 m ．则物体的角速度ω＝__12 rad/s ___________________． 12.（本题3分）如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为α的光滑斜面的底端E ，另一端与质量为m 的物体C 相连， O 点为弹簧原长处，A 点为物体C 的平衡位置， x 0为弹簧被压缩的长度．如果在一外力作用下，物体由A 点沿斜面向上缓慢移动了2x 0距离而到达B 点，则该外力所作功为___2 mg x 0 sin α_________________． 13.（本题3分）质量为0.25 kg 的质点，受力i t F= (SI)的作用，式中t 为时间．t = 0时该质点以j2=v (SI)的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是j t i t 2323+ (SI) ______________．14.（本题5分）湖面上有一小船静止不动，船上有一打渔人质量为60 kg ．如果他在船上向船头走了 4.0米，但相对于湖底只移动了 3.0米，(水对船的阻力略去不计)，则小船的质量为___180 kg _________________． 15.（本题4分）储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v ＝100 m/s 运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 6.74Ｋ，由此可知容器中气体的摩尔质量M mol ＝28×10-3 kg / mol __________. (普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1)16.（本题3分）水的定压比热为 K J/g 2.4⋅．有1 kg 的水放在有电热丝的开口桶内，如图所示．已知在通电使水从30 ℃升高到80 ℃的过程中，电流作功为 4.2×105 J ，那么过程中系统从外界 吸收的热量Q =_－2.1×105 J参考解： 如果加热使水经历同样的等压升温过程，应有 Q ′=ΔE +W ′= mc (T 2－T 1) 可知 ΔE = mc (T 2－T 1) －W ′ 现在通电使水经历等压升温过程，则应有∵ Q =ΔE +W ′－W 电 ∴ Q = mc (T 2－T 1) －W 电 =－2.1×105 J 17.（本题3分）已知两个简谐振动的振动曲线如图所示．两简谐振动的最大速率之比为__1∶1__．18.（本题3分）设入射波的表达式为 )(2cos 1λνxt A y +π=．波在x = 0处发生反射，反射点为固定端，则形成的驻波表达式为__)212cos(]212cos[2π+ππ-π=t xA y νλ或)212cos(]212cos[2π-ππ+π=t xA y νλ或)2c o s (]212c o s [2t x A y νλππ+π=__． 19.（本题3分）若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n 1和n 2的两块厚度均为e 的透明介 质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差δ＝_(n 1-n 2)e 或(n 2-n 1)e 均可____________________________． 20.（本题3分）一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k 个暗环半径为r 1．现将透镜和玻璃板之间的空Ix (cm)气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k 个暗环的半径变为r 2，由此可知该液体的折射率为___ r 12/r 22_________________． 三 计算题（共40分）21.（本题10分）如图所示，设两重物的质量分别为m 1和m 2，且m 1＞m 2，定滑轮的半径为r ，对转轴的转动惯量为J ，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计．设开始时系统静止，试求t 时刻滑轮的角速度 解：作示力图．两重物加速度大小a 相同，方向如图.m 1g －T 1＝m 1aT 2－m 2g ＝m 2a设滑轮的角加速度为β，则 (T 1－T 2)r ＝J β 且有 a ＝r β 由以上四式消去T 1，T 2得：()()J r m m gr m m ++-=22121β 开始时系统静止，故t 时刻滑轮的角速度．()()Jr m m grt m m t ++-==22121 βω ．22.（本题10分）气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda 循环过程如图所示．其中a －b 、c －d 为等体过程，b －c 为等温过程，d －a 为等压过程．试求：(1) d －a 过程中水蒸气作的功W da (2) a －b过程中水蒸气内能的增量∆E ab (3) 循环过程水蒸汽作的净功W(4) 循环效率η (注：循环效率η＝W /Q 1，W 为循环过程水蒸汽对外作的净功，Q 1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1 atm= 1.013×105 Pa)mp (atm )V (L)a解：水蒸汽的质量M ＝36×10-3 kg水蒸汽的摩尔质量M mol ＝18×10-3 kg ，i = 6(1) W da = p a (V a －V d )=－5.065×103 J(2)ΔE ab =(M /M mol )(i /2)R (T b －T a )=(i /2)V a (p b － p a )=3.039×104 J(3) 914)/(==R M M V p T m o lab b KW bc = (M /M mol )RT b ln(V c /V b ) =1.05×104 J净功 W =W bc +W da =5.47×103 J(4) Q 1=Q ab +Q bc =ΔE ab +W bc =4.09×104Jη=W / Q 1=13％23.（本题5分）一物体放在水平木板上，这木板以ν = 2 Hz 的频率沿水平直线作简谐运动，物体和水平木板之间的静摩擦系数μs = 0.50，求物体在木板上不滑动时的最大振幅A max ．解：设物体在水平木板上不滑动． 竖直方向： 0=-mg N ① 水平方向： ma f x -= ② 且 N f s x μ≤ ③ 又有 )c o s (2φωω+-=t A a ④ 由①②③得 g m mg a s s μμ==/max 再由此式和④得 )4/(/222max νμωμπ==g g A s s = 0.031 m24.（本题5分）如图所示，一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播，波速大小为u ，若P 处介质质点的振动方程为 )cos(φω+=t A y P ，求 (1) O 处质点的振动方程；xOPL u(2) 该波的波动表达式；(3) 与P 处质点振动状态相同的那些点的位置．解：(1) O 处质点的振动方程为 ])(c o s [0φω++=u Lt A y (2) 波动表达式为 ])(c o s [φω+++=uLx t A y (3) x = -L ± kωuπ2 ( k = 1，2，3，…)25.（本题10分）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，λ1=440 nm ，λ2=660 nm (1 nm = 10-9 m)．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ϕ=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 111s i n λϕk d = 222s i n λϕk d =212122112132660440sin sin k k k k k k =⨯⨯==λλϕϕ 当两谱线重合时有 ϕ1= ϕ2 即69462321===k k ．．．．．．． 两谱线第二次重合即是4621=k k ， k 1=6， k 2=4 由光栅公式可知d sin60°=6λ1;60sin 61λ=d =3.05×10-3mm。
大学物理期末考试题型答案详解
第一章质点运动学1—1 一质点沿x轴运动的规律是，求前3s内它的位移和路程。
解：由得质点做匀加速运动，在时运动方向改变。
时，时，（如图习题1—1解答图)，时,。
则时间内质点的位移为时间内质点的位移为习题1-1解答图前3s内它的路程前3s内它的位移1—3 一质点的运动方程为。
求时的速度、内的平均速度和平均加速度.解:质点的速度矢量为时的速度为。
内的平均速度为内的平均加速度为1-7 一质点沿半径为的圆周运动，运动方程为。
求时，质点的切向角速度和法向加速度。
解:质点的角速度为质点的速度为则质点的切向加速度为质点的法向加速度为故，时,质点的切向加速度为法向加速度为第二章牛顿运动定律2—1 质量为的质点,受力的作用，时该质点以的速度通过坐标原点。
求该质点任意时刻的位置矢量.解:由牛顿第二定律分离变量并积分，得因为积分得2—2 如习题2-2图所示,质量为m的物体用平行于斜面的细线连接并置于光滑的斜面上，若斜面向左边做加速运动，当物体刚脱离斜面时，求它的加速度的大小.习题2-2图解答图解：如习题2-2图解答图所示，由牛顿第二定律，有解得2-4 在质点运动中，已知，,。
求质点的加速度和它的轨迹方程。
解：由得积分，得则质点的位置矢量为质点的速度为质点的加速度为由质点的位置矢量可知,两式相乘，得质点的轨迹方程为第三章动量守恒定律3—4 质量为的质点在合外力的作用下沿x轴作直线运动，已知t=0时,。
求（1）前3秒内合外力的冲量；（解题思路:进行反求导）(2）第3s末的速度.解：(1）前3秒内合外力的冲量为（2）由动量定理得第3s末的速度为3第四章功和能机械能守恒定律4-1 一个质点在力的作用下发生位移。
求此力做的功。
解：这是常力做功问题。
力做的功为4-3（AAAAA）用水桶从10m深的井中提水。
开始时，水桶中装有10kg的水，桶的质量为1kg。
由于水桶漏水，每升高1m要漏去0。
2kg的水。
求水桶匀速地从井中提到井口人所做的功.解：水平面为坐标原点，竖直向上为轴建立坐标系。
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《大学物理》（下）期末统考试题（A 卷）说明 1考试答案必须写在答题纸上，否则无效。
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一、 选择题（30分，每题3分）1．一质点作简谐振动，振动方程x=Acos(ωt+φ)，当时间t=T/4(T 为周期)时，质点的速度为：(A) -Aωsinφ； (B) Aωsinφ； (C) -Aωcosφ； (D) Aωcosφ参考解：v =dx/dt = -Aωsin (ωt+φ),cos )sin(424/ϕωϕωπA A v T T T t -=+⋅-== ∴选(C)2．一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的(A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 （D ）13/16 (E) 15/16 参考解：,1615)(2212421221221221=-=kA k kA kA mv A ∴选（E ）3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中：(A) 它的动能转换成势能．(B) 它的势能转换成动能．(C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大．(D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小．参考解：这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。
由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大，所以势能动能最大，这时动能也最大；由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小，所以势能也最小，这时动能也最小。
质元的机械能由最大变到最小的过程中，同时也把该机械能传给相邻的一段质元。
∴选（D ）4．如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是(A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 .(C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． 参考解：半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。
大学物理学专业《大学物理（二）》期末考试试题 附解析
大学物理学专业《大学物理（二）》期末考试试题附解析姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。
2、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。
3、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。
4、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。
5、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
6、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
7、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。
（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。
（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。
8、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。
9、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。
大学数学专业《大学物理（二）》期末考试试卷 附答案
大学数学专业《大学物理（二）》期末考试试卷附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w =_____________ ．()2、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
3、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
4、一束光线入射到单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射．这样的现象称为双折射现象．其中一束折射光称为寻常光，它______________定律；另一束光线称为非常光，它___________定律。
5、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。
6、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。
7、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。
（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。
（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。
大一物理期末考试题
大一物理期末考试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s2. 根据牛顿第二定律，作用在物体上的力与物体的加速度成正比，与物体的质量成反比。
如果一个物体的质量是2kg，受到的力是10N，那么它的加速度是多少？A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 20 m/s²D. 40 m/s²3. 以下哪个选项是正确的波长单位？A. 米（m）B. 厘米（cm）C. 纳米（nm）D. 所有选项都是正确的波长单位4. 根据能量守恒定律，一个封闭系统的总能量是不变的。
如果一个物体的动能增加了，那么它的势能会如何变化？A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定5. 电磁波谱中，波长最长的是：A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光6. 根据热力学第一定律，一个系统的内能变化等于系统吸收的热量与对外做的功之和。
如果一个系统吸收了100J的热量，对外做了50J的功，那么它的内能变化是多少？A. 50JB. 100JC. 150JD. 200J7. 以下哪个选项是正确的电荷单位？A. 库仑（C）B. 安培（A）C. 伏特（V）D. 欧姆（Ω）8. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
如果两个电荷的电荷量分别是+2C和-3C，它们之间的距离是1m，那么它们之间的力是多少？A. 6 NB. 9 NC. 12 ND. 15 N9. 以下哪个选项是正确的电流单位？A. 库仑（C）B. 安培（A）C. 伏特（V）D. 欧姆（Ω）10. 根据欧姆定律，导体两端的电压与通过它的电流成正比，与导体的电阻成反比。
如果一个导体的电阻是10Ω，通过它的电流是2A，那么导体两端的电压是多少？A. 20 VB. 30 VC. 40 VD. 50 V二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
大学物理期末考试卷和答案
,
解：（1）保持电量Q不变，两板间E保持不变，
插入金属板后，两板间的电势差为：
(2)保持电压不变，两板间E发生变化，插入金属板后，两板间的电势差为：
,
2.二同心导体球壳，半径分别为 和 （ ）内充以相对介电常数为 的均匀电介质，若在二球壳间加上 伏的电压，如图所示。求：1）内球壳的带电量 ；2）二球壳间离球心O为 （即 ）处P点的电场强度 的大小及电势 （外球壳为零电势）。
解：1）
2)
3．一个塑料圆盘，半径为 ，表面均匀分布电量+Q。当它绕通过盘心而垂直于盘面的轴以角速度转动时，(1)求盘心处的磁感应强度B的大小,(2)将此旋转薄圆盘放在平行盘面的均匀磁场B0中，求：圆盘所受力矩的大小。
解：(1)
(2)若圆盘放在平行盘面的均匀磁场B中，磁矩为:
4．一无限长直导线旁有长为a、宽为b的N匝矩形线圈，线圈与导线共面，长度为a的边与导线平行，相距为d，如图示。若长直导线中通有电流I = Iosin(ωt)求（1）通过一匝矩形线圈的磁通量，（2）线圈中的感应电动势，（3）两回路的互感。
8. AB直导体长为L以图示的速度运动，则导体中非静电性场强 大小___VB_________，方向为__竖直向上______________，感应电动势的大小为___VBL
9．自感系数为 和 的二线圈，互感系数为 ，
则当 线圈通电流 时， 线圈中的总磁通量为
MI2， 线圈中的总磁通量为L2I2。
10．长度为L，横截面积为S的密绕长直螺线管通过的电流为I，管内充满磁导率为μ的磁介质，管上单位长度绕有n匝线圈，磁能密度w=_____ _____，自感系数L=____ _______。
二、计算题（每题10分，共60分）
大物往年期末考试试卷
《大学物理（2-1)》 期末试卷１、Ｄ 2、Ｂ 3、C 4、D 5、A 6、C 7、D 8、Ｄ 9、 Ａ 10、C 一、选择题（共3０分)1. （本题3分）（060２）质点作曲线运动，r表示位置矢量,v 表示速度,a 表示加速度,S 表示路程，a 表示切向加速度，下列表达式中,（１） a t = d /d v ， （２)v =t r d /d ,(３) v =t S d /d , (4)t a t =d /d v.(A) 只有（1)、（4）是对的. （Ｂ) 只有(2）、(4)是对的. （Ｃ) 只有（2）是对的． （Ｄ) 只有(3)是对的. 2． (本题3分)（5030） 关于力矩有以下几种说法：(１） 对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量. （2） 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零. (３) 质量相等,形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等．在上述说法中,（Ａ） 只有(２) 是正确的． (B) （１） 、(2) 是正确的. （C ） (2) 、(３） 是正确的. (D) (1) 、（2) 、（3)都是正确的． 3. （本题3分)（4057)有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有０.1 kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为：（A)（161/)ｋg. （B)80. kg. (C ） 61.ｋg ． （D ）23. kg. 4. （本题３分)(53３2)若 f (v ） 为气体分子速率分布函数，Ｎ为分子总数,ｍ为分子质量，则⎰21d )(212v v v v v Nf m 的物理意义是 （A) 速率为2v 的各分子的总平动动能与速率为1v 的各分子的总平动动能之差. （Ｂ） 速率为2v 的各分子的总平动动能与速率为1v 的各分子的总平动动能之和． (C ） 速率处在速率间隔1v ~2v 之内的分子的平均平动动能. (D) 速率处在速率间隔1v ～2v 之内的分子平动动能之和． 5. （本题3分）(41４2）一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀，达到平衡后 （A) 温度不变，熵增加. (B) 温度升高，熵增加.（C) 温度降低,熵增加． (D) 温度不变，熵不变． ６. （本题３分）（３４１１）若一平面简谐波的表达式为 )cos(Cx Bt A y -=，式中A 、B 、C 为正值常量,则(A) 波速为C ． （B) 周期为1/B . （C) 波长为 2π /Ｃ． （D) 角频率为２ /B . ７． (本题3分)（3２8７）当一列平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的? （A)媒质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小，总机械能守恒．（Ｂ)媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但二者的相位不相同． (Ｃ）媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同,但二者的数值不相等.（D)媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大． ８. （本题3分）(３741)在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为λ 的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为030的方向上,若单缝处波面恰好可分成 3个半波带，则缝宽度a 等于(A)λ． （B)λ5.1. （C ）λ2． （D)λ3． 9. (本题3分）(3５42)如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为6０°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 （A)Ｉ0 / 8. (B)I 0 / ４. (C)3 I 0 ／ 8． （D)３ I 0 / 4.10． (本题3分)(４356)一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行．如果宇航员希望把这路程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对于地球的速度应是:（c 表示真空中光速) （Ａ） v ＝ (１/2) c ． (B) v = （3／5) c ． (Ｃ) ｖ = (4/５） ｃ． (D ） ｖ = (９/1０) c . 二、填空题（共30分）二、填空题（共30分）11、2334t t - t t 6122- 1２、s .N 18 １３、2m r k1４、rad/s 8 15、V p p )(2512- １6、)2cos(04.0ππ-t 17、 L2λ１8、λ10 19、810898-⨯. 20、610491⨯.11. （本题3分)（0２61）一质点从静止出发沿半径为 1=R ｍ 的圆周运动,其角加速度随时间 t 的变化规律是t t 6122-=β（SI),则质点的角速度ω =＿＿_______＿__；切向加速度 a t ＝＿＿__＿___＿____. 12. (本题3分）（0184）设作用在质量为1 kg 的物体上的力(SI)36+=t F .如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2．0 s 的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I ＝______＿___＿. 13． （本题3分）（5３99）一个质量为m 的质点,仅受到力3/r r k F= 的作用,式中k 为常量, r 为从某一定点到质点的矢径.该质点在ｒ ＝ r 0处被释放,由静止开始运动,则当它到达无穷远时的速率为_＿_______＿＿___.1４. (本题3分)（0６80)一人坐在转椅上，双手各持一哑铃,哑铃与转轴的距离各为 0．6 ｍ.先让人体以５ rad ／ｓ的角速度随转椅旋转．此后,人将哑铃拉回使与转轴距离为0.２ m.人体和转椅对轴的转动惯量为5 kg ·m ２,并视为不变．每一哑铃的质量为5 kg 可视为质点.哑铃被拉回后,人体的角速度ω ＝＿＿____＿___＿＿＿_____＿＿______． １５. (本题3分)(4654)1 ｍo ｌ氮气,由状态Ａ(p 1,V ）变到状态B (p 2,V )，气体内能的增量为______＿__＿.16. （本题3分）(3５66）图中所示为两个简谐振动的振动曲线.若以余弦函数表示这两个振动的合成结果，则合振动的方程为=+=21x x x ＿____＿____＿____＿（SI). １７. (本题３分)(3５11）用波长为λ 的单色光垂直照射到空气劈形膜上,从反射光中观察干涉条纹,距顶点为Ｌ处是暗条纹．使劈尖角 θ 连续变大,直到该点处再次出现暗条纹为止．劈尖角的改变量 ∆θ 是___＿＿___＿__________＿__＿__＿＿___＿＿_＿_． 18. （本题3分)(3751)衍射光栅主极大公式λϕk b a ±=+sin )( 2,1,0=k ,在2=k 的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差=δ _．19. (本题3分)(4171）-两个惯性系中的观察者O 和O ′以 0.6 ｃ (c 表示真空中光速)的相对速度互相接近．如果Ｏ测得两者的初始距离是２０ m,则Ｏ′测得两者经过时间∆t ′＝ _______＿_＿＿＿＿_＿___＿__s 后相遇. 20． (本题3分）(5361）某加速器将电子加速到能量E = 2×106 eV 时，该电子动能E K ＝____ eV.(电子的静止质量m e = ９．11×10-31 ｋｇ, １ eV =１.60×１０-19 Ｊ)三、计算题（共４0分） 21. (本题10分）(０177)一辆水平运动的装煤车，以速率0v 从煤斗下面通过，每单位时间内有质量为0m 的煤卸入煤车．如果煤车的速率保持不变，煤车与钢轨间摩擦忽略不计，试求： (１) 牵引煤车的力的大小; (2) 牵引煤车所需功率的大小； (3) 牵引煤车所提供的能量中有多少转化为煤的动能?其余部分用于何处?解：(1） 以煤车和∆ｔ时间内卸入车内的煤为研究对象，水平方向煤车受牵引力F的作用，由动量定理： 000v v )(M t m M t F -∆+=∆ 得： 00v m F =（2) 2000v v m F P ==(３) 单位时间内煤获得的动能: 200v 21m E K =单位时间内牵引煤车提供的能量为 P E =%5021/==E E K 有５0％的能量转变为煤的动能,其余部分用于在拖动煤时不可避免的滑动摩擦损耗．22. (本题１0分）(0203）1 m ｏl 单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环,联结ac 两点的曲线Ⅲ的方程为2020/V V p p =, a 点的温度为T 0. （１) 试以T 0 ， 普适气体常量Ｒ表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。