大学物理C期末试卷A打印版

大学期末考试试卷（A 卷）20 学年第二学期 考试科目： 大学物理Ｃ 考试类型：（闭卷） 考试时间： 120 分钟学号 姓名 年级专业题号 一 二 三 四 总分 得分 评阅人物理学常数：18103-⋅⨯=s m c ，12310381--⋅⨯=K J .k ，1318-⋅⋅=K mol J .R ，2212010858/Nm C .ε-⨯=，693.02ln =注意:答案必须写在答题纸上,写在试题纸上的无效 一、填空题（每空2分，共30分）1. ____________是表征液体表面张力大小的特征量。

液体表面张力系数2. ____________提供了一个判断流动类型的标准。

雷诺数3.根据拉普拉斯公式，液膜很薄，半径为R ，表面张力系数为γ的球形肥皂泡内、外压强差=-外内p p ____________。

Rγ4 4.图中为室温下理想气体分子速率分布曲线，)(p v f 表示速率在最概然速率p v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，那么当气体的温度降低时p v ____________、)(p v f ___________。

（填变小、变大） 变小，变大5. 温度为T 时，mol 1刚性双原子分子理想气体的内能表达式为___________。

RT 256. 理想气体的定压摩尔热容量和等体摩尔容量的关系为_______________。

R C C m V m p +=,,7. 当导体处于静电平衡状态时，其内部电场强度等于_______________。

08. 静电场的安培环路定理的数学表达式为_________________________。

⎰=⋅ldl E 09. 如右图所示为一个假象的球面，其中心有一个运动电荷，速度方向如图所 示，则图中所标注的三个球面上的点，哪个点具有最大的磁场__________。

B10. 一物体沿x 轴作简谐振动，振幅为m 12.0，周期为s 2，当0=t 时位移为m 06.0，且向x 轴正方向运动，则该简谐振动的初相位为___________。

π35或π31- 11. 在空气（1=n ）中进行杨氏双缝干涉实验，已知屏幕距双缝的距离m D 2.1=，双缝间距mm a 3.0=，入射光波长为nm 500=λ，若已知图中P 点是第5级暗纹的中心，则O 、P 间的距离为_______mm 。

912. 两个偏振片的偏振化方向的夹角是60°，一强度为0I 的自然光垂直穿过这两个偏振片，则透过第一个偏振片后光的强度为__________、透过第二个偏振片后光的强度为_______________。

021I 、081I 13. 如图所示，假设1S 和2S 是同一波阵面上的两个子光源，在空气中发出波长为λ的光。

A 是它们连线的中垂线上的一点。

若在1S 与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A 点的位相差=∆φ________________。

e n ）1(2-λπ二、选择题（每题2分，共30分）：v rABC1.在V P -图中，mol 1理想气体从状态A 沿直线到达B ，则此过程系统的功和内能的变化是 （A ）0>A ，0>∆E （B ）0<A ，0<∆E （C ）0>A ，0=∆E （D ）0<A ，0>∆E C2.根据泊肃叶流量公式，以下哪个说法是错误的？（A ）管道两端的压强差与流量成正比 （B ）管道长度与流量成正比 （C ）其它因素相同情况下，管道横截面积越大，流量越大 （D ）粘滞系数与流量成反比 B3.在劈尖干涉中，若增大劈尖顶角，干涉条纹会发生怎样的改变 （A ）条纹变窄，并向着棱一边移动； （B ）条纹变窄，并背离棱一边移动； （C ）条纹变宽，并向着棱一边移动； （D ）条纹变宽，并背离棱一边移动。

A4.用下列两种方法：(1) 使高温热源的温度1T 升高T ∆； (2) 使低温热源的温度2T 降低同样的值T ∆，分别可使卡诺循环的效率升高1η∆和2η∆，两者相比, （A ）21ηη∆>∆． （B ） 21ηη∆<∆. （C ）21ηη∆=∆． （D ） 无法确定哪个大． B5.关于静电场的电场线和等势面有下列几种说法，其中错误的是 （A ）起于正电荷（或无限远处），止于负电荷（或无限远）； （B ）任何两条电场线在无自由电荷的空间不相交； （C ）电场线可以形成闭合线； （D ）电场线和等势面处处正交。

C6. 电场中高斯面上各点的电场强度是由 （A ）分布在高斯面上的电荷决定的； （B ）分布在高斯面外的电荷决定的； （C ）空间所有的电荷决定的；（D ）高斯面内电荷代数和决定的。

C7. 在点电荷q +和q -产生的电场中，a 、b 、c 、d 为同一直线上等间距的四个点，若将一正点电荷0q 由b 点移到d 点，则电场力（A ）做正功 （B ）做负功 （C ）不做功 （D ）不能确定 A8. 在弹簧系统中振子，角频率的大小是由什么因素决定的 (A) 由简谐振动的动力学方程决定 (B) 由简谐振动的运动学方程决定 (C) 由简谐振动的周期决定(D) 由弹簧振子系统中的倔强系数和质量决定 D9. 如图，在点电荷q 的电场中，选取以q 为中心、R 为半径的球面上一点p 处作电势零点，则与点电荷q 距离为r 的P '点的电势为(A) r q 04πε (B))11(40R r q-πε (C) )(40R r q -πε (D))11(40rR q -πε B10. 如图所示圆形环路L 和圆形电流I 同心共面，则磁感应强度沿L 的环路为： （A ）⎰-=⋅LI l d B 0μρρ，因为环路包围电流，且绕行方向与I（B ）⎰=⋅LI l d B 0μρρ，因为环路包围电流。

（C ）⎰=⋅Ll d B 0ρρ，因为环路上，磁感应强度处处为零。

（D ）⎰=⋅Ll d B 0ρρ，因为环路上，磁感应强度处处与l d ϖ垂直。

D11. 在折射率6.13=n 的玻璃片表面镀一层折射率38.13=n 的2MgF 薄膜作为增透膜。

为了使波长为nm λ500=的光，从折射率00.11=n 的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少，薄膜的最小厚度min e 应是(A) 250nm (B) 181.2nm (C) 125nm (D) 90.6nm D12.在单缝夫琅和费衍射中，如果单缝逐渐加宽，衍射图样怎样变化 (A) 衍射条纹逐渐变窄，衍射现象越来越明显 (B) 衍射条纹逐渐变窄，衍射现象越来越不明显 (C) 衍射条纹逐渐变宽，衍射现象越来越明显 (D) 衍射条纹逐渐变宽，衍射现象越来越不明显 B13. 如右图所示，一列简谐波沿着x 轴正向传播，角频率为π，波速为s m /20，则相距为m 50的两点处，相位差为 (A) 5.2 (B) π5.2 (C)10 (D) π10 B14. 以下那种手段无法提高光学仪器的分辨本领(A) 增大光学仪器的口径 (B) 减小工作波长 (C) 增大光学仪器所处介质折射率 (D) 增大艾里斑半径 D15.以下哪种器件不是从自然光中获得偏振光的器件(A) 偏振片 (B) 尼科尔棱镜 (C) 洛埃镜 (D) 渥拉斯顿棱镜 C三、判断题（对的在括号内打✓，错的在括号内打✗。

每题1分，共10分） 1. 根据液体表面张力的公式l f γ=可知，液体表面张力只存在于l 处。

✗2. 流线、流管、理想气体、准静态过程等都是理想化的物理概念。

✓3. 应力和力的国际单位相同，都是牛顿。

✗4. 理想气体的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞产生的。

✓x5. 根据理想气体的温度公式，当K T 0=时，分子的平均平动动能为0。

由此可知，当K T 0=时，分子会止运动。

✗6. 气体速率分布函数的物理意义是在平衡状态下，单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。

✓7. 根据热力学第二定律，气体不可以从单一高温热源吸收热量，将其全部转化为功向外输出。

✗8. 可以利用磁场对带电粒子的作用力来增大粒子的动能。

✗9. 稳恒磁场中任意闭合曲面的磁通量总是等于0的。

✓10. 夫琅和费衍射必须在衍射屏（即障碍物）和观察屏中间加凸透镜，否则将看不到衍射现象。

✓四、计算题（每题6分，共30分）：1、欲用内径为cm 1的细水管将地面上内径为cm 2的粗水管中的水引到m 5高的楼上。

已知粗水管中的水压为Pa 5104⨯，流速为s m /4。

若忽略水的黏滞性，问楼上细水管出口处的流速和压强为多少？ 解：由连续性原理2211S v S v =解出细水管出口处的流速为s m S S v v /16)101()102(422222112=⨯⨯⨯⨯⨯==--ππ再根据伯努利方程222212112121gh v p gh v p ρρρρ++=++可知细水管出口处的压强2p 为222121122121gh v gh v p p ρρρρ--++= 带入已知数据，解得(Pa)103.252⨯=p2、kg 32.0的氧气作图中所示循环12341，设122V V =，K T 3001=，K T 2002=，求循环的效率（已知氧气的定体摩尔热容的实验值11,1.21--⋅⋅=K mol J C m V解：由已知可得mol M M mol 10032.032.0===ν氧气为双原子分子，则R c v 25=。

根据分析，因12、34为等温过程，循环过程中系统作的净功为3412W W W +=212121ln ln V V RT M m V V RT M m '+'=J V V T T R M m 312211076.5ln )(⨯=-'=由于吸热过程仅在等温膨胀（对应于12段）和等体升压（对应于41段）中发生，而等温过程中0=∆E ，则2112W Q =。

等体升压过程中0=W ，则4141E Q ∆=，所以循环过程中系统吸热的总量为41124112E W Q Q Q ∆+=+= )(ln 21,121T T C M m V V RT M m m V -'+'=)(25ln 21121T T R M m V V RT M m -'+'=J 41081.3⨯=由此得到循环的效率为%15==QWη 3、一球壳均匀带电Q ，半径为R 。

求球壳内外电场强度分布。

以无限远处作为势能零点，求球壳内外的电势。

解： 由于电荷均匀分布在球面上，其场强度分布具有对称性，设球面外一点P ，其电场强度为E ，设想过P 点做一个半径为r （R r >）的球面，则由高斯定理：21Vd ε内∑⎰=⋅qS E sϖϖ所以20π4rq E ε=ϖ（R r >）对于球面内的一点P '，同样过P '点做一个半径为r （R r <<0）的球形高斯面，由于电荷均匀分布在球面，面内无电荷，由高斯定理可得0=E ϖ（R r <<0）所以球内任意一点的电势：r d E r d E U rrϖϖϖϖ⋅+⋅=⎰⎰∞∞外内将电场强度的分布规律代入，可得Rq U 0π4ε=同理球外任意一点的电势：r d E U rϖϖ⋅=⎰∞外rq0π4ε=4、一个宽为a 的无限长导体薄板上通有电流I ，设电流在板上均匀分布。