2003级《大学物理》(上)期末统考试题(A卷)

合集下载

大学物理03级期末考试.

为___________________________·_____．x
x
A2
A1
cos(
2 T
t

1 2
)
A2 A1
--AAO12
x1(t) t T x2(t)
17、如图所示，波源S1和S2发出的波在P点相遇，P点距波源S1和S2的距离
S1
3
分别为 3l 和10 l / 3 ，l 为两列波在介质中的波长，若P点的合振幅总是极

1 2
)
y2

2 A c os (2t

1 ) 2
∵ y1，y2反相 ∴ 合振动振幅 As 2 A A A
且合振动的初相f 和y2的初相一样为
1 2
合振动方程 y Acos(2t 1 )
2
2) x = λ /4处质点的速度
v d y /dt 2Asin(2t 1 ) 2Acos(2t )
∴
W =RT0 +4RT0ln 2=RT0 (1+ 4ln 2 )
=9.41×103 J
氮气内能改变
E

CV
(T

T0
)

5 2
R(4T0

T0
)
=15RT0 /2=1.87×104
氮气在全部过程中吸收的热量 Q =△E+W=2.81×104 J．
23、一平面简谐波沿Ox轴正方向传播，波的表达式为
解：设初态的压强为p0、体积为V0、温度为T0，而终态压强为p0、体积为V、温度为T．在全部过程中氮气对外所作的功
W = W (等压)+ W (等温)
W (等压) = p0(2 V0－V0)=RT0

大学大气科学专业《大学物理(上册)》期末考试试题A卷附答案

大学大气科学专业《大学物理（上册）》期末考试试题A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、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。

2、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。

一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。

3、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____。

4、设作用在质量为1kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．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＝__________________。

5、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________。

6、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。

7、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。

8、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_______。

9、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=________。

2003级大学物理上册(本一)期末考试卷A(45)

2003级大学物理期末考试卷（上45）2004.7一、填空题（每空2分，共50分）1.已知质点在xoy 平面内的运动方程为)()6(32SI j t i t r-+=，则质点在头两秒的位移=∆r _______________________，质点在头两秒的平均加速度为 =a ______________________。

2.静止质量为0m 、长为0l 的匀质细杆，沿其长度方向高速运动时，某观测者测得其长度为043l l =，则此杆相对于观测者的运动速度=v ________________，杆的动能=k E __________________。

3.质量为1kg 的球以25m/s 的速度垂直的落在地板上，又以10m/s 的速度弹回，碰撞时地板所受的冲量大小为 I=______________________，若球与地板接触的时间为0.02s ，作用在地板上的平均冲力F=____________________。

4.质量m =2kg 的物体，以初速v 0=20m/s 沿x 轴正方向运动，受到与速率成正比的阻力f 的作用，f = －v/2 (SI),则当它速度降至10m/s 米/秒时，它前进的距离=∆x _______________；在这段路程中阻力所做的功=f A _______________。

5.如图所示，质量为m2 =0.3kg 的托盘与倔强系数为k=40N/m 的弹簧相连，下端固定，开始时静止于平衡位置上。

一块质量为m 1=0.2千克的粘土自离盘为h=0.8米的高处自由落下，并粘在盘中心，则盘被撞击时所获得的速度v 0=_________________，撞击后盘向下移的最大位移量Δy=__________________________。

6.一质点作简谐振动，振幅为A 、周期为T ，则其速率的最大值是__________，当它沿x 轴正方向运动时，从-A/2到A/2这段路程所需的最短时间为7.两个分振动)4cos(1t A x π=)(SI 和)24cos(32ππ+=t A x )(SI 的合振动的初位相是____________________，合振动的振幅是________________。

大学物理(上册)期末练习试题和参考答案

光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且n1＜n2＞n3，
1 为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为
(A) 2n2e．
(B) 2n2 e 1 / (2n1)．
(C) 2n2 e n1 1 / 2． (D) 2n2 e n2 1 / 2．
［C ］
入
射 n1 光
反射光 1
n2
反射光 2 e
(D) T1 /2
(E) T1 /4
［D］
7．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 π / 3 ，则此两点相距
(A) 2.86 m．
ห้องสมุดไป่ตู้
(B) 2.19 m．
(C) 0.5 m．
(D) 0.25 m．
［C ］
8．单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束
轮的角加速度分别为 A和 B ，不计滑轮轴的摩擦，则有
(A) A＝ B (B) A ＞ B (C) A ＜ B (D) 开始时 A＝ B ，以后 A＜ B ［ C ］
A
B
M
F
5．两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别
相等，则：
(A) 两种气体分子的平均平动动能相等．
=_____4__t3_-_3_t_2___(_r_a_d_/_s_)________；
切向加速度 at =___1__2_t2_-_6_t___(_m__/_s2_)_______．
12．质量为m的物体，从高出弹簧上端h处由静止自由下落到竖
直放置在地面上的轻弹簧上，弹簧的倔强系数为k，则弹簧被
压缩的最大距离x=_______． x mg ( mg )2 2mgh

2003级大学物理上统考试题

2003级《大学物理》（下）期末统考试题（A 卷）（2004年10月31日）说明 1考试答案必须写在答卷纸上，否则无效.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) Aωcosφ2．一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) 15/163.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处运动到平衡位置的过程中：(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．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)．5．波长λ=5000Å的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离d=12mm ，则凸透镜的焦距f 为：(A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ； (E) 0.1mn 36．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确?(A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射7．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I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为(A)I0 / 8．(B)I0 / 4．(C) 3 I0 / 8．(D) 3 I0 / 4．8．边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的XOY平面内，且两边分别与X，Y轴平行。

2003级大学物理（II）期末试卷及解答（A卷）

2003级大学物理（II）期末试卷及解答（A卷）2003级大学物理（II ）期末考试试卷一选择题（共30分）1.（本题3分）如图所示，在坐标(a ，0)处放置一点电荷＋q ，在坐标(－a ，0)处放置另一点电荷－q ．P 点是y 轴上的一点，坐标为(0，y )．当y >>a 时，该点场强的大小为： ( ) (A)204y q επ． (B)202y q επ．(C) 302y qa επ． (D) 304yqa επ． 2.（本题3分）半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r之间的关系曲线为： ( )3.（本题3分）如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为：( ) (A)a qQ023επ ．(B) a qQ 03επ．(C)a qQ 0233επ． (D) aqQ032επ．4.（本题3分）图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：(A) E A ＞E B ＞E C ，U A ＞U B ＞U C ． (B) E A ＜E B ＜E C ，U A ＜U B ＜U C ． (C) E A ＞E B ＞E C ，U A ＜U B ＜U C ．(D) E A ＜E B ＜E C ，U A ＞U B ＞U C ．［］25.（本题3分）如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分??Ll Bd 等于(A) I 0μ． (B)I 031μ．(C) 4/0I μ．(D) 3/20I μ．［］6. 如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是(A) ab 边转入纸内，cd 边转出纸外．(B) ab 边转出纸外，cd 边转入纸内．(C) ad 边转入纸内，bc 边转出纸外．(D) ad 边转出纸外，bc 边转入纸内．［］7.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于(A) R Iπ20μ． (B) RI 40μ．(C) 0． (D) )11(20π-R Iμ．(E))11(40π+R Iμ．［］ 8.如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者，必有：(A) >'??1d L l H ??'2d L l H.(B) ='??1d L l H ??'2d L l H.(C) <'??1d L l H ??'2d L l H .(D)0d 1='??L l H . ［］9.宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过?t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速) (A) c 2?t (B) v 2?t(C)2)/(1c t c v -?? (D) 2)/(1c t c v - ［］10.根据相对论力学，动能为0.25 MeV 的电子，其运动速度约等于 (A) 0.1c (B) 0.5 c(C) 0.75 c (D) 0.85 c ［］(c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV)二填空题（共38分）11.电荷分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U ＝___________ ．12.A 、B 为两块无限大均匀带电平行薄平板，两板间和左右两侧充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质．已知两板间的场强大小为E 0，两板外的场强均为031E ，方向如图．则A 、B 两板所带电荷面密度分别为σA =____________________________________，σB =____________________________________．13.一空气平行板电容器，电容为C ，两极板间距离为d ．充电后，两极板间相互作用力为F ．则两极板间的电势差为______________，极板上的电荷为_______ 14.在一根通有电流I 的长直导线旁，与之共面地放着一个长、宽各为a 和b 的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b ，如图所示．在此情形中，线框内的磁通量Φ =______________．15.若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为 F ，轨道的曲率半径为R ，则磁感强度的大小应为______________________．16.用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈，其电阻R =10 Ω，均匀磁场垂直于线圈平面．欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ，B 的变化率应为 d B /d t =_______________________________．17.一自感线圈中，电流强度在0.002 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ，此过程q 1 b q 3A B E 0E 0/3E 0/3中线圈内自感电动势为400 V ，则线圈的自感系数为L =____________． 18. 自感系数L =0.3 H 的螺线管中通以I =8 A 的电流时，螺线管存储的磁场能量W =___________________．19.圆形平行板电容器，从q = 0开始充电，试画出充电过程中，极板间某点P 处电场强度的方向和磁场强度的方向．20.在电子单缝衍射实验中，若缝宽为a = 0.1 nm (1 nm = 10-9m)，电子束垂直射在单缝面上，则衍射的电子横向动量的最小不确定量?p y =______________N 2s ．(普朗克常量h =6.63310-34 J 2s)21.主量子数n = 4的量子态中，角量子数l 的可能取值为____________；磁量子数m l 的可能取值为__________________________．三计算题（共32分）22.（本题5分）厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ ．试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差．23. 一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W 0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？24.长为L ，质量为m 的均匀金属细棒，以棒端O 为中心在水平面内旋转，棒的另一端在半径为L 的金属环上滑动．棒端O 和金属环之间接一电阻R ，整个环面处于均匀磁场B 中，B的方向垂直纸面向里，如图．设t =0时，初角速度为ω0．忽略摩擦力及金属棒、导线和圆环的电阻．求(1) 当角速度为ω 时金属棒内的动生电动势的大小． (2) 棒的角速度随时间变化的表达式． 25.（本题5分）假定在实验室中测得静止在实验室中的μ+子(不稳定的粒子)的寿命为 2.2310-6 m ，而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.63310-6 s ．试问：这两个测量结果符合相对论的什么结论？μ+子相对于实验室的速度是真空中光速c 的多少倍？ 26.（本题5分）能量为15 eV 的光子，被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离发射一个光电子，求此光电子的德布罗意波长．(电子的质量m e =9.11310-31 kg ，普朗克常量h =6.63310-34 J 2s ，1 eV =1.60310-19 J)1a2003级大学物理（II ）试卷解答 2005-1-12考一选择题（共30分）1.(C)；2.(B)；3.(C)；4.(D)；5.(D)；6.(A)；7.(D)；8.(C)；9.(A)；10.(C). 二填空题（共38分）11.()32102281q q q R++πε12. 3/200E r εε-；3/400E r εε 13.C Fd /2；FdC 2 14.2ln 20πIaμ15.RFm e B e 1=16.±3.18 T/s 17. 0.400 H 18. 9.6 J 19. (本题4分) 见图．201.06310-24 （或 6.63310-24或0.53310-24 或3.32310-24）参考解：根据≥??y p y ，或h p y y ≥??，或21≥y p y ，或h p y y 21≥??， 21. 0，1，2，3 0，±1，±2，±3 三计算题（共32分）22解：选坐标如图．由高斯定理，平板内、外的场强分布为：E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外)1、2两点间电势差 ?=-2121d x E U U xx x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0+-+-+-=εσεσ 1)(20a b -=εσ23. (本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====因为介质均匀，∴电场总能量r W W ε/0=24. (本题12分)解∶(1) 2d d 20L B r B r r B LL i ωω===??v(2) M t J-=d d ω ① 231mL J = ② 221d BIL r BI r M L=?=?R L B L R L B B 4)2(214222ωω==t Rm L B d 43d 22-=ωω )43e xp (220t RmL B -=ωω 其中 exp(x ) =e x25. (本题5分)解：它符合相对论的时间膨胀(或运动时钟变慢)的结论设μ+子相对于实验室的速度为vμ+子的固有寿命τ0 =2.2310-6 sμ+子相对实验室作匀速运动时的寿命τ0 =1.63310- 5 s按时间膨胀公式：20)/(1/c v -=ττ移项整理得：202)/(τττ-=c v 20)/(1ττ-=c = 0.99c 26. (本题5分)解：远离核的光电子动能为 4.16.1315212=-==v e K m E eV 则 ==eKm E 2v 7.03105 m/s 光电子的德布罗意波长为 ===v e m h p h λ 1.04310-9 m =10.4 ?。

大学物理A试卷

大学物理A 期末考试试卷1.1 以下五种运动形式中，保持不变的运动是( )（Ａ）单摆的运动（Ｂ）匀速率圆周运动（Ｃ）行星的椭圆轨道运动（Ｄ）抛体运动（Ｅ）圆锥摆运动1.2 对质点组有以下几种说法：（１）质点组总动量的改变与内力无关（２）质点组总动能的改变与内力无关（３）质点组机械能的改变与保守内力无关在上述说法中：( )（Ａ）只有（１）是正确的（Ｂ）（１）、（３）是正确的（Ｃ）（１）、（２）是正确的（Ｄ）（２）、（３）是正确的1.3如图所示．均匀细棒ＯＡ可绕其一端Ｏ与棒垂直的水平固定的光滑轴转动，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？( )（Ａ）角速度从小到大，角加速度从大到小（Ｂ）角速度从小到大，角加速度从小到大（Ｃ）角速度从大到小，角加速度从大到小（Ｄ）角速度从大到小，角加速度从小到大1.4置于光滑桌面上的质量分别为1m 和2m 的物体A 和B ， A 和B 之间连有一轻弹簧．另有质量为1m 和2m 的物体C 和D 分别置于物体A 与B 之上，且物体A 和C 、B 和D 之间的摩擦系数均不为零．如图所示，首先用外力沿水平方向相向推压A 和B ，使弹簧被压缩．然后撤掉外力，则在A 和B 弹开的过程中，对A 、B 、C 、D 弹簧组成的系统( )（Ａ）动量守恒，机械能不一定守恒（Ｂ）动量守恒，机械能守恒（Ｃ）动量不守恒，机械能守恒（Ｄ）动量不守恒，机械能不守恒a1.5 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1.6 (3分)如图所示．均匀细棒ＯＡ可绕其一端Ｏ与棒垂直的水平固定的光滑轴转动，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？( ) （Ａ）角速度从小到大，角加速度从大到小（Ｂ）角速度从小到大，角加速度从小到大（Ｃ）角速度从大到小，角加速度从大到小（Ｄ）角速度从大到小，角加速度从小到大1.7 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的电荷面密度为σ+，另一块的电荷面密度为σ2+，两板间的电场强度大小为（）(A) 0 (B) 023εσ (C) 0εσ (D) 02εσ 1.8高斯定理⎰⎰∑=S q S E 01d .ε ，说明了静电场的哪些性质( )(1) 电力线不是闭合曲线 (2) 库仑力是保守力(3) 静电场是有源场 (4) 静电场是保守场(A) (1)(3) (B) (2)(3) (C) (1)(2) (D) (1)(4)1.9 如图所示．一个圆形导线环的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场中，另一半位于B磁场之外，磁场的方向垂直指向纸内．欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使（Ａ）线环向右平移（Ｂ）线环向上平移（Ｃ）线环向左平移（Ｄ）磁场强度减弱1.10 流出纸面的电流为I 2，流进纸面的电流为I ，如图所示，则下述各式中哪一个是正确的（Ａ）I l H L -=⋅⎰1d （Ｂ）I l H L =⋅⎰2d （Ｃ）I l H L -=⋅⎰3d （Ｄ）I l H L -=⋅⎰4d 1.11 如图所示，有甲乙两个带铁芯的线圈．欲使乙线圈中产生图示方向的感生电流i ，可以采用下列哪一种办法？( )（Ａ）接通甲线圈电．（Ｂ）接通甲线圈电源后，减少变阻器的阻．（Ｃ）接通甲线圈电源后，甲乙相互靠近（Ｄ）接通甲线圈电源后，抽出甲中铁．1.12如图所示，电流由长直导线１沿半径方向经a 点流入一电阻均匀分布的圆环，再由b 点沿半径方向流出，经长直导线２返回电源．已知直导线上电流为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 与圆心Ｏ三点在一直线上．若载流直导线1、2和圆环在Ｏ点产生的磁感应强度分别用1B，2B ，3B 表示，则Ｏ点磁感应强度的大小为（）BBi甲乙4L（Ａ）0=B ，因为0321===B B B ．（Ｂ）0=B ，因为虽然01≠B ，02≠B ，但,021=+B B03=B ．（Ｃ）0≠B ，因为虽然,021=+B B ，但03≠B ．（Ｄ）0≠B ，因为虽然03=B ，但,021=+B B ．2.1 (3分)质点沿半径为Ｒ的圆周作匀速率运动，每t 秒转一圈．在t 2时间间隔中，其平均速度大小为_____________，平均速率大小为________________ 。

大学物理期末考试复习试卷A及答案

⼤学物理期末考试复习试卷A及答案中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 2 页共 6 页 4、（2025）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 +-=．［］5、（1516）如图所⽰，两个同⼼的均匀带电球⾯，内球⾯半径为R 1、带电荷Q 1，外球⾯半径为R 2、带电荷Q 2 .设⽆穷远处为电势零点，则在两个球⾯之间、距离球⼼为r 处的P 点的电势U 为：(A) r Q Q 0214επ+ (B)20210144R Q R Q εεπ+π (C)2020144R Q rQ εεπ+π (D)rQ R Q 0210144εεπ+π[ ]6、（1069）⾯积为S 的空⽓平⾏板电容器，极板上分别带电量±q ，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作⽤⼒为 (A)Sq02ε． (B)S q022ε．(C)2022Sqε． (D)202Sqε．［］7、（2124）⼀⽆限长直导体薄板宽为l ，板⾯与z 轴垂直，板的长度⽅向沿y 轴，板的两侧与⼀个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为B 的均匀磁场中，B的⽅向沿z 轴正⽅向．如果伏特计与导体平板均以速度v向y 轴正⽅向移动，则伏特计指⽰的电压值为 (A) 0． (B)21v Bl ．(C) v Bl ． (D) 2v Bl ．［］ 8、（2145）两根⽆限长平⾏直导线载有⼤⼩相等⽅向相反的电流I ，并各以d I /d t 的变化率增长，⼀矩形线圈位于导线平⾯内(如图)，则： (A) 线圈中⽆感应电流．(B) 线圈中感应电流为顺时针⽅向． (C) 线圈中感应电流为逆时针⽅向．(D) 线圈中感应电流⽅向不确定．［］ 9、（8015）有下列⼏种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态⽆关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何⽅向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是I中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 3 页共 6 页 (A) 只有(1)、(2)是正确的．(B) 只有(1)、(3)是正确的．(C) 只有(2)、(3)是正确的．(D) 三种说法都是正确的．［］10、（5362）⼀匀质矩形薄板，在它静⽌时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0．由此可算出其⾯积密度为m 0 /ab ．假定该薄板沿长度⽅向以接近光速的速度v 作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的⾯积密度则为 (A)abc m 20)/(1v - (B)2)/(1c ab m v -(C) ])/(1[2c ab m v - (D)2/32])/(1[c ab m v - ［］⼆、填空题（28分）11、（3分，0005）⼀质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其⾓位置的运动学⽅程为： 2214πt +=θ (SI)则其切向加速度为t a =__________________________．12、（3分，0351）⼀圆锥摆摆长为l 、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θ，则(1) 摆线的张⼒T ＝_____________________；(2) 摆锤的速率v ＝_____________________． 13、（3分，1084）设作⽤在质量为1 kg 的物体上的⼒F ＝6t ＋3（SI ）．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＝__________________． 14、（3分，1050）两根相互平⾏的“⽆限长”均匀带正电直线1、2，相距为d ，其电荷线密度分别为λ1和λ2如图所⽰，则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ ．15、（4分，1506）静电场中有⼀质⼦(带电荷e ＝1.6×10-19 ) 沿图⽰路径从a 点经c 点移动到b 点时，电场⼒作功8×10-15 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U b ＝_________ .中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 4 页共 6 页 16、（4分，2259）⼀条⽆限长直导线载有10 A 的电流．在离它 0.5 m 远的地⽅它产⽣的磁感强度B 为______________________．⼀条长直载流导线，在离它 1 cm 处产⽣的磁感强度是10-4T ，它所载的电流为__________________________．17、（5分，2135）四根辐条的⾦属轮⼦在均匀磁场B中转动，转轴与B平⾏，轮⼦和辐条都是导体，辐条长为R ，轮⼦转速为n ，则轮⼦中⼼O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________，电势最⾼点是在______________处．18、（3分，2339）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 ??=VSVS D d d ρ，①-=SLS t B l Ed d ，②0d =?SS B，③+=SLS t DJ l Hd )(d ．④试判断下列结论是包含于或等效于哪⼀个麦克斯韦⽅程式的．将你确定的⽅程式⽤代号填在相应结论后的空⽩处．(1) 变化的磁场⼀定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是⽆头⽆尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________三、计算题（32分）19、（5分，0729）质量为m ，速率为v 的⼩球，以⼊射⾓α斜向与墙壁相碰，⼜以原速率沿反射⾓α⽅向从墙壁弹回．设碰撞时间为t ?，求墙壁受到的平均冲⼒．中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 5 页共 6 页 20、（10分，0157）⼀质量为m 的物体悬于⼀条轻绳的⼀端，绳另⼀端绕在⼀轮轴的轴上，如图所⽰．轴⽔平且垂直于轮轴⾯，其半径为r ，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静⽌释放后，在时间t 内下降了⼀段距离S ．试求整个轮轴的转动惯量(⽤m 、r 、t 和S 表⽰)．21、（10分，2323）如图所⽰，长直导线中电流为i ，矩形线框abcd 与长直导线共⾯，且ad ∥AB ，dc 边固定，ab 边沿da 及cb 以速度v⽆摩擦地匀速平动．t = 0时，ab 边与cd 边重合．设线框⾃感忽略不计．(1) 如i =I 0，求ab 中的感应电动势．ab 两点哪点电势⾼？(2)如i =I 0cos t ，求ab 边运动到图⽰位置时线框中的总感应电动势．iAB中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 6 页共 6 页 22、（5分，4500）⼀电⼦以 v 0.99c (c 为真空中光速)的速率运动．试求： (1) 电⼦的总能量是多少？(2) 电⼦的经典⼒学的动能与相对论动能之⽐是多少？(电⼦静⽌质量m e =9.11×10-31kg)四、证明题（5分）23、（5分，1159）在⼀任意形状的空腔导体内放⼀任意形状的带电体，总电荷为q ，如图所⽰．试证明，在静电平衡时，整个空腔内表⾯上的感⽣电荷总是等于-q ．五、问答题（5分）24、（5分，1295）电荷为q 1的⼀个点电荷处在⼀⾼斯球⾯的中⼼处，问在下列三种情况下，穿过此⾼斯⾯的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？ (1) 将电荷为q 2的第⼆个点电荷放在⾼斯⾯外的附近处； (2) 将上述的q 2放在⾼斯⾯内的任意处； (3) 将原来的点电荷移离⾼斯⾯的球⼼，但仍在⾼斯⾯内．中国计量学院200 5 ~ 200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A(上) 》课程试卷（ A ）参考答案及评分标准开课⼆级学院：理学院，学⽣班级：05级：试点1、2、3；质量1、2；机电1、2；测控1、2、3、4；电信1、2；电⼦1、2；机械1、2；⾃动化1、2；安全1、中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 7 页共 6 页 2；热能1、2；通信1、2；电科1；数学1；信算1、2；计算机1、2；光信1、2；电⽓1、2；光电1 ，教师：崔⽟建，邬良能，焦志伟，蒋丽珍，韩雁冰，罗宏雷，刘贵权，陈晓，周盛华，周云⼀、选择题（30分，每题3分）1、C ；2、C ；3、C ；4、D ；5、C ；6、B ；7、A ；8、B ；9、D ；10、C ⼆、填空题（28分）11、0.1 m/s 2 3分 12、θc o s /mg 1分θθc o s s i n gl2分13、 18 N ·s3分14、d 211λλλ+ 3分15、－8×10-15 J2分－5×104V2分16、 4×10-6T 2分5 A 2分17、πBnR 23分O 2分18、② 1分③ 1分①1分三、计算题（32分）19、解：建⽴图⽰坐标，以v x 、v y 表⽰⼩球反射速度的x 和y 分量,则由动量定理，⼩球受到的冲量的x,y 分量的表达式如下：x ⽅向：x x x v v v m m m t F x 2)(=--=? ① 1分 y ⽅向：0)(=---=?y y y m m t F v v ② 1分∴ t m F F x x ?==/2v v x =v cos a ∴ t m F ?=/cos 2αv ⽅向沿x 正向． 1分根据⽜顿第三定律，墙受的平均冲⼒ F F =' 1分⽅向垂直墙⾯指向墙内． 1分中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 8 页共 6 页解法⼆：作动量⽮量图，由图知αcos )(v v m m 2=?⽅向垂直于墙向外 2分由动量定理: )(vm t F ??=得t m F ?=/c o s 2αv 1分不计⼩球重⼒，F 即为墙对球冲⼒ 1分由⽜顿第三定律,墙受的平均冲⼒ F F =' 1分⽅向垂直于墙，指向墙内20、解：设绳⼦对物体(或绳⼦对轮轴)的拉⼒为T ，则根据⽜顿运动定律和转动定律得：mg -T ＝ma ① 2分 T r ＝J β② 2分由运动学关系有： a = r β③ 2分由①、②、③式解得： J ＝m ( g －a ) r 2 / a ④⼜根据已知条件 v 0＝0 ∴ S ＝221at ， a ＝2S / t 2 ⑤ 2分将⑤式代⼊④式得：J ＝mr 2(Sgt22－1) 2分21、解：(1) ab 所处的磁场不均匀，建⽴坐标ox ，x 沿ab ⽅向，原点在长直导线处，则x 处的磁场为 xiB π=20µ ， i =I 0 2分沿a →b ⽅向-=?=b a ba l B l B d d )(v v ?x x Il l ld 210000?+π-=µv 01000ln 2l l l I +π-=v µ 3分故 b a U U > 1分(2) t I i ωcos 0=，以abcda 作为回路正⽅向，=x Bl d 2Φx xil l l l d 210020?+π=µ 2分上式中t l v =2，则有 )d 2(d d d d 10020x xil ttl l l ?+π-=-=µΦ?)c o s s i n )((ln201000t t t l l l I ωωωµ-+π=v 4分22、解：(1) 222)/(1/c c m mc E e v -== =5.8×10-13 J 2分(2) 20v 21e K m E == 4.01×10-14 J22c m mc E e K -=22]1))/(1/1[(c m c e --=v = 4.99×10-13 J∴ =K K E E /08.04×10-2 3分a中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 9 页共 6 页四、证明题（5分）23、证：设内表⾯上感⽣电量为q ＇．在导体内部作⼀包围内表⾯的⾼斯⾯S ．在静电平衡时，导体内部场强处处为零，按⾼斯定理0/)(d 0='+=?εq q S E S于是得 q q -=' 5分五、问答题（5分）24、答：根据⾼斯定理，穿过⾼斯⾯的电通量仅取决于⾯内电量的代数和，⽽与⾯内电荷的分布情况及⾯外电荷⽆关，故：(1) 电通量不变，Φ1＝q 1 / ε0； 2分 (2) 电通量改变，由Φ1变为Φ2＝(q 1＋q 2 ) / ε0； 2分 (3) 电通量不变，仍为Φ1． 1分。

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。