最新大学物理学试卷4及答案
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光速在真空中是恒定的，其数值为：A. 299792458 m/sB. 299792458 km/sC. 299792458 cm/sD. 299792458 mm/s2. 根据牛顿第二定律，一个物体的质量为2kg，受到的力为10N，其加速度为：A. 5 m/s²B. 10 m/s²C. 15 m/s²D. 20 m/s²3. 以下哪个不是电磁波的类型？A. 无线电波B. 可见光C. 紫外线D. 声波4. 波长为λ的波在介质中传播速度为v，频率为f，以下哪个关系式是正确的？A. v = λfB. v = λ/fC. v = f/λD. f = v/λ5. 根据热力学第一定律，能量守恒，以下哪个说法是正确的？A. 能量可以被创造或消灭B. 能量不能被创造或消灭，但可以转换形式C. 能量可以被创造，但不能被消灭D. 能量可以被消灭，但不能被创造6. 一个物体在水平面上以恒定速度v运动，摩擦力为f，以下哪个公式正确描述了物体的动力学？A. f = mvB. f = maC. f = mv²D. f = 07. 根据相对论，当一个物体接近光速运动时，以下哪个现象会发生？A. 质量增加B. 时间变慢C. 长度缩短D. 所有选项都正确8. 以下哪个量不是标量？A. 温度B. 速度C. 力D. 质量9. 一个理想气体在等温过程中，其压强和体积的关系是：A. 正比B. 反比C. 不变D. 无法确定10. 以下哪个是量子力学的基本原理？A. 能量守恒B. 波粒二象性C. 牛顿运动定律D. 电磁感应二、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述牛顿第三定律的内容及其物理意义。
2. 解释什么是电磁感应，并给出一个实际应用的例子。
3. 什么是黑体辐射？并简述普朗克黑体辐射定律。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 一个质量为5kg的物体在水平面上，受到一个大小为20N的水平拉力。
《大学物理》试题及答案
《 大学物理学 》课程试题一、选择题（单选题，每小题3分，共30分）1、质点的运动方程为：)()28()63(22SI j t t i t t r，则t=0时，质点的速度大小是[ ]。
（A ）5m.s -1 （B ）10 m.s -1 (C) 15 m.s -1 (D) 20m.s -1 2、一质点在半径为0.1m 的圆周上运动，其角位置为3t 42 (SI ）。
当切向加速度和法向加速度大小相等时，θ为[ ]。
(A) 2rad (B) 2/3rad (C) 8rad (D) 8/3rad 3、有些矢量是对于一定点（或轴）而确定的，有些矢量是与定点（或轴）的选择无关的。
在下述物理量中，与参考点（或轴）的选择无关的是[ ]。
（A ）力矩 （B ）动量 （C ）角动量 （D ）转动惯量 4、半径为R 的均匀带电球面的静电场中，各点的电势V 与距球心的距离r 的关系曲线为［ ］。
5、在真空中，有两块无限大均匀带电的平行板，电荷面密度分别为+σ和-σ的，则两板之间场强的大小为［ ］。
（A ）0E （Ｂ） 02 E （Ｃ） 02E （D ）Ｅ＝０6、关于静电场的高斯定理有下面几种说法，其中正确的是［ ］。
（A ）如果高斯面上电场强度处处为零，则高斯面内必无电荷；（B ）如果高斯面内有净电荷，则穿过高斯面的电场强度通量必不为零； （C ）高斯面上各点的电场强度仅由面内的电荷产生；（D ）如果穿过高斯面的电通量为零，则高斯面上电场强度处处为零。
7、静电场的环路定理说明静电场的性质是[ ]。
（A ）电场线不是闭合曲线； （B ）电场力不是保守力；（C ）静电场是有源场； （D ）静电场是保守场。
8、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为［ ］。
(A) B r 22 (B) B r 2 (C) 0 (D) 无法确定9、关于真空中电流元I 1dl 1与电流元I 2dl 2之间的相互作用，正确的是[ ]。
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^2 km/sD. 3×10^4 km/s答案：A2. 根据牛顿第二定律，力F与加速度a和质量m的关系是：A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案：A3. 电荷守恒定律表明：A. 电荷不能被创造或消灭B. 电荷可以被创造或消灭C. 电荷只能被创造D. 电荷只能被消灭答案：A4. 热力学第一定律表明能量守恒，其表达式为：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q * W答案：B二、填空题（每题5分，共20分）1. 电磁波的传播不需要_________。
答案：介质2. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压V之间的关系是R =________。
答案：V/I3. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸取热量使之完全转化为_________而不产生其他影响。
答案：功4. 光的折射定律，即斯涅尔定律，可以表示为n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1和n2分别是光从介质1到介质2的________。
答案：折射率三、计算题（每题10分，共20分）1. 一个质量为2kg的物体从静止开始，受到一个恒定的力F = 10N作用，求物体在5秒内移动的距离s。
答案：根据牛顿第二定律F = ma，可得加速度a = F/m = 10/2 = 5m/s^2。
根据位移公式s = 1/2 * a * t^2，可得s = 1/2 * 5 * 5^2 = 62.5 m。
2. 一个电阻R = 5Ω，通过它的电流I = 2A，求电阻两端的电压U。
答案：根据欧姆定律U = IR，可得U = 5 * 2 = 10V。
四、简答题（每题10分，共40分）1. 简述麦克斯韦方程组的四个方程。
大四物理试题答案及解析
大四物理试题答案及解析一、选择题1. 光的干涉现象是由光的（）引起的。
A. 反射B. 折射C. 衍射D. 波动性答案：D解析：光的干涉现象是由光的波动性引起的。
当两束光相遇时，它们的波峰和波谷相互叠加，形成加强或减弱的干涉条纹。
2. 根据热力学第一定律，系统内能的变化等于（）。
A. 系统对外做功B. 系统吸收的热量C. 系统对外做功与吸收的热量之和D. 系统对外做功与放出的热量之差答案：C解析：热力学第一定律表明，系统内能的变化等于系统对外做功与吸收的热量之和。
即ΔU = Q + W。
二、填空题1. 根据麦克斯韦方程组，电场的旋度等于（）的负值。
答案：磁感应强度的时间变化率解析：麦克斯韦方程组中的法拉第电磁感应定律表明，电场的旋度等于磁感应强度的时间变化率的负值。
2. 根据德布罗意波长公式，一个质量为m的粒子的波长λ与其动量p 的关系为λ = （）。
答案：h/p解析：德布罗意波长公式表明，一个粒子的波长λ与其动量p的关系为λ = h/p，其中h为普朗克常数。
三、计算题1. 一个质量为2kg的物体从静止开始，以2m/s²的加速度做匀加速直线运动，求物体在3秒内的位移。
答案：9m解析：根据位移公式s = 1/2 * a * t²，其中a为加速度，t为时间。
代入a = 2m/s²，t = 3s，得到s = 1/2 * 2 * 3² = 9m。
2. 一个电路中，电阻R = 10Ω，通过电阻的电流I = 2A，求电阻两端的电压U。
答案：20V解析：根据欧姆定律U = IR，其中I为电流，R为电阻。
代入I = 2A，R = 10Ω，得到U = 2 * 10 = 20V。
四、简答题1. 简述光电效应的基本原理。
答案：光电效应是指光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
当光的频率大于金属的逸出功对应的频率时，光子的能量会被金属中的电子吸收，使电子获得足够的能量逸出金属表面。
《大学物理》习题答案4-匡乐满主编-北京邮电大学出版社省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
0.5
0.30s
7. 粒子在加速器中被加速到动能为静止能量旳4倍时，其质量 m
与静止质量 m0 旳关系为：
（A）m 4m0；(B) m 5m0；(C) m 6m0； (D) m 8m0
答案（B） mc2 Ek m0c2 4m0c2 m0c2 5m0c2
大学物理 盛忠志主讲
8. Ek 是粒子旳动能，p 是它旳动量，那么粒子旳静能 m0c 2等于
大学物理 盛忠志主讲
大学物理作业四参照答案
一、选择题
1. 一刚性直尺固定在S系中，它与 X 轴正向夹角 45，
在相对 S系以速度 u 沿 X 轴作匀速直线运动旳 S 系中，
测得该尺与 X 轴正向夹角为 （A） 45；(B) 45 ； (C) 45； (D)不懂得
答案（A）
大学物理 盛忠志主讲
2. 惯性系 S 、S沿X 轴做相对运动，在 S 系中测得两个同步发 生旳事件沿运动方向空间距离为1m，在 S系中测得这两个事件
旳空间间隔为2m。则在 S 系中测得这两个事件旳时间间隔为
（A）
3c
；
（B）1 3
c
；
（C） 3 c
； （D）3 c
x x
1
u c
2 2
答案（C）
u 3c 2
t t1 t2
1 (t u x) 3
1
u2 c2
c2
c
3. 两火箭A、B沿同一直线相向运动，测得两者相对地球旳速度
大小分别是 vA 0.9c ，vB 0.8c 。则两者互测旳相对运动速度为
(A)1.7c ； (B) 0.988c ； (C) 0.956c ； (D) 0.975c
答案（B）
v v u 0.9c (0.8c) 0.988c
大学物理考试试题及答案
大学物理考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的波长与频率的关系是（）。
A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比或反比2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
以下说法正确的是（）。
A. 物体的质量越大，加速度越小B. 物体的质量越大，加速度越大C. 物体的质量越小，加速度越大D. 物体的质量与加速度无关3. 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4. 根据热力学第一定律，能量守恒，以下说法错误的是（）。
A. 能量可以被创造B. 能量可以被转化C. 能量可以被转移D. 能量的总量保持不变5. 以下哪种物质不是绝缘体（）。
A. 橡胶B. 玻璃C. 金属D. 陶瓷6. 根据欧姆定律，电阻R、电流I和电压V之间的关系是（）。
A. I = V/RB. I = R/VC. V = I/RD. V = R * I7. 光的折射现象中，当光从空气斜射入水中时，折射角（）入射角。
A. 大于B. 小于C. 等于D. 无法确定8. 根据开普勒第三定律，行星绕太阳公转的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
以下说法正确的是（）。
A. 轨道半长轴越长，公转周期越短B. 轨道半长轴越长，公转周期越长C. 公转周期与轨道半长轴无关D. 公转周期与轨道半长轴成反比9. 以下哪种现象不是由于光的干涉造成的（）。
A. 牛顿环B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的反射10. 根据麦克斯韦方程组，以下说法错误的是（）。
A. 变化的磁场可以产生电场B. 变化的电场可以产生磁场C. 静止的电荷可以产生磁场D. 静止的磁场可以产生电场二、填空题（每题2分，共20分）1. 光速在真空中的速度是_______米/秒。
2. 牛顿第三定律表明，作用力和反作用力大小相等，方向_______。
3. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成_______。
2023年06月大学物理四级真题含答案
2023年06月大学物理四级真题含答案
一、选择题
1. 以下哪个选项描述了质点的匀速运动？
A. 速度方向和加速度方向相同且都保持不变。
B. 速度方向和加速度方向相同但都在改变。
C. 速度方向保持不变，加速度方向在改变。
D. 速度方向在改变，加速度方向保持不变。
答案：A
2. 物体在匀速直线运动中，如果速度为正值，则表示：
A. 物体向左运动。
B. 物体向右运动。
C. 物体在原地不动。
D. 无法确定物体运动的方向。
答案：B
...
二、非选择题
1. 用一个光滑带动着一个质量为1kg的物体的滑轮组，如图所示。
设无摩擦，外力F斜向上方施加在光滑带上，光滑带的倾角θ为30°。
求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律可得，物体受到的向上的合力为Fcosθ-重力，物体受到的向下的合力为Fsinθ。
由于光滑带无摩擦，所以物体的加速度为(Fsinθ)/(1kg)。
2. 请简要解释电阻和电导的概念及其关系。
答案：电阻是指电流通过导体时遇到的阻碍，其单位是欧姆。
电导是指导体允许电流通过的能力，其单位是西门子。
电导和电阻是倒数关系，即电导等于电阻的倒数。
...
以上是2023年06月大学物理四级真题的部分题目和答案，更多内容请参考原始试卷。
大学物理试题及答案
大学物理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光速在真空中的速度是：A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 299,792,458 km/sD. 300,000,000 km/s2. 牛顿第二定律的公式是：A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = v/m3. 根据热力学第一定律，系统内能的增加等于：A. 系统对外做的功B. 系统吸收的热量C. 系统对外做的功与吸收的热量之和D. 系统对外做的功与放出的热量之差4. 电磁波的频率与波长的关系是：A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比，但与波速无关5. 根据量子力学，一个粒子的状态由什么描述：A. 位置B. 动量C. 波函数D. 能量6. 一个物体在自由下落过程中，其加速度是：A. 0B. 9.8 m/s²（地球表面）C. 与物体的质量有关D. 与物体的形状有关7. 光的干涉现象说明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 静止性D. 以上都不是8. 根据麦克斯韦方程组，变化的磁场会产生：A. 电场B. 磁场C. 电势D. 电流9. 绝对零度是：A. -273.15°CB. -459.67°FC. 0°CD. 0 K10. 根据相对论，时间膨胀的效应表明：A. 运动的物体质量会增加B. 运动的物体体积会变小C. 运动的物体时间会变慢D. 运动的物体速度会变快二、填空题（每题2分，共20分）1. 光的双缝干涉实验中，相邻亮条纹之间的距离与______和______有关。
2. 欧姆定律的公式是______，其中V代表______，I代表______，R 代表______。
3. 在理想气体状态方程中，PV=nRT中的R是______常数。
4. 根据能量守恒定律，能量既不能被创造，也不能被______。
大学物理考试题及答案
大学物理考试题及答案一、选择题1. 下列关于力的描述，正确的是（）。
A. 力是物体间的相互作用，具有大小和方向。
B. 力的作用是相互的，作用力和反作用力大小相等，方向相反。
C. 力的作用效果与力的作用点有关。
D. 以上选项均正确。
答案：D2. 物体做匀速直线运动时，下列说法正确的是（）。
A. 物体的速度不变。
B. 物体的加速度为零。
C. 物体所受合力为零。
D. 以上选项均正确。
答案：D3. 关于功的定义，下列说法正确的是（）。
A. 功是力和力的方向的乘积。
B. 功是力和力的方向的点积。
C. 功等于力的大小乘以物体在力的方向上的位移。
D. 功是力对物体所做的功。
答案：C4. 根据牛顿第二定律，下列说法正确的是（）。
A. 物体的加速度与作用力成正比。
B. 物体的加速度与物体的质量成反比。
C. 加速度的方向与作用力的方向相同。
D. 以上选项均正确。
答案：D5. 波长为λ的光波在介质中的波速为v，那么在真空中该光波的波速为（）。
A. vB. λ/vC. 3×10^8 m/sD. 2×10^8 m/s答案：C二、填空题1. 物体在水平面上受到的摩擦力与物体对水平面的压力成正比，比例系数为_________。
答案：摩擦系数2. 一个质量为2kg的物体，受到一个10N的水平力作用，加速度为_________。
答案：5 m/s^23. 一个电路中，电阻R1为10Ω，电阻R2为20Ω，当它们串联时，总电阻为_________。
答案：30Ω4. 一束光从空气射入水中，如果水的折射率为1.33，那么光线的传播方向将_________。
答案：改变5. 一个半径为R的圆形线圈，通以电流I，放在均匀磁场中，线圈所受的磁力矩大小为_________。
答案：μ = I * (πR^2)三、计算题1. 一个质量为0.5kg的物体，受到一个斜向上的力F，大小为20N，与水平方向成30度角，求物体的加速度。
解：首先分解力F为水平分量和垂直分量。
大 学 物 理 试 卷 四
大 学 物 理 试 卷 四一、选择题：（共27）1.（本题3分）在升降机天花板上栓有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a 1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚 好被拉断？(A)2a 1 (B)2(a 1+g)(C) 2a 1+g (D) a 1+g ( )2. （本题3分）在作匀速转动的水平转台上，与转轴相距R 处有 一体积很少的工作A ，如图所示，设工件与转台间静摩擦系数为μ，若使工件在转台上无滑动，则转台的角速度ω应满足（A ）R gw s μ≤(B)R gw s μ3≤(C)R g w s 23μ≤(D) R gw sμ2≤ ( )3. (本题3分)质量分别为m 和4m 的两个质点分别以动能E 和4E 沿一直线相向运动，它们的总动量大小为（A ）2mE 2 (B) 3 mE 2(C) 5 mE 2 (D) (22—1) mE 2.（ ）4. （本题3分）对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？(A)物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值。
(B)物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零。
(C)物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零。
(D)物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。
（ ）5.(本题3分)频率为100H z,传播速度为300m/s 的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为31，则此两点相距（A ）2m (B)2.19m(C) 0.5m (D)28.6m ( )6. (本题3分)一简谐波沿Ox 沿正方向传播，t = 0时刻波形曲线如图所示，已知周期为2s ，则P点处质点的振动速度为v 与时间t 的关系曲线为（ ）7．（本题3分）S 1和S 2是波长均为λ的两相相干波的波源，相距3λ,S 1的位相比S 2超前21π，若两波单独传播时，在过S 1和S 2的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是I 0,则在S 1、S 2连线上S 1外侧和S 2外侧各点，合成波的强度分别是（A ）4I 0,4I 0(B)0,0(C)0, 4I 0 (D) 4I ,0 ( )8.(本题3分)一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为V 1,火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对火箭的速度为V 2的子弹，在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：（A ）21V V L+ (B)2V L(C)12V V L- (D)211)/(1C V V L - ( )9.(本题3分)在狭义相对论中，下列说法中如此是正确的？（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。
大连理工大学大学物理作业4(静电场四)及答案详解
作业４ 静电场四它们离地球很远,内球壳用细导线穿过外球壳上得绝缘小孔与地连接,外球壳上带有正电荷,则内球壳上[ ]。
不带电荷 带正电 带负电荷外表面带负电荷,内表面带等量正电荷答案：【C 】解:如图,由高斯定理可知,内球壳内表面不带电。
否则内球壳内得静电场不为零。
如果内球壳外表面不带电(已经知道内球壳内表面不带电)，则两壳之间没有电场,外球壳内表面也不带电;由于外球壳带正电,外球壳外表面带正电;外球壳外存在静电场。
电场强度由内球壳向外得线积分到无限远,不会为零。
即内球壳电势不为零。
这与内球壳接地(电势为零）矛盾。
因此,内球壳外表面一定带电。
设内球壳外表面带电量为(这也就就是内球壳带电量),外球壳带电为，则由高斯定理可知,外球壳内表面带电为,外球壳外表面带电为。
这样,空间电场强度分布,(两球壳之间：) ,(外球壳外:)其她区域（,）,电场强度为零。
内球壳电势为041)11(4ˆ4ˆ4)()(403202020214324322=++-=⋅++⋅=⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰∞∞∞R Qq R R q r d r rQq r d rr q r d r E r d r E l d E U R R R R R R R πεπεπεπε则,由于,,所以即内球壳外表面带负电,因此内球壳负电。
2.真空中有一组带电导体,其中某一导体表面某处电荷面密度为,该处表面附近得场强大小为,则。
那么,就是［ ］。
该处无穷小面元上电荷产生得场 导体上全部电荷在该处产生得场 所有得导体表面得电荷在该处产生得场 以上说法都不对 答案:【C 】解:处于静电平衡得导体，导体表面附近得电场强度为,指得就是:空间全部电荷分布，在该处产生得电场,而且垂直于该处导体表面。
注意:由高斯定理可以算得，无穷小面元上电荷在表面附近产生得电场为；无限大带电平面产生得电场强度也为,但不就是空间全部电荷分布在该处产生得电场。
3.一不带电得导体球壳半径为，在球心处放一点电荷。
大学物理考试题目及答案4
7.5 (1)点电荷q 位于一边长为a 的立方体中心，试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量；(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上，这时穿过立方体各面的电通量是多少?解: (1)由高斯定理0d εq S E s ⎰=⋅ 立方体六个面，当q 在立方体中心时，每个面上电通量相等∴ 各面电通量06εq e =Φ． (2)电荷在顶点时，将立方体延伸为边长a 2的立方体，使q 处于边长a 2的立方体中心，则边长a 2的正方形上电通量06εq e =Φ 对于边长a 的正方形，如果它不包含q 所在的顶点，则024εq e =Φ， 如果它包含q 所在顶点则0=Φe ．7.7 半径为1R 和2R (2R ＞1R )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r ＜1R ；(2) 1R ＜r ＜2R ；(3) r ＞2R 处各点的场强．解: 高斯定理0d ε∑⎰=⋅q S E s 取同轴圆柱形高斯面，侧面积rl S π2=则 rl E S E Sπ2d =⋅⎰ 对(1) 1R r < 0,0==∑E q(2) 21R r R << λl q =∑∴ rE 0π2ελ= 沿径向向外 (3) 2R r > 0=∑q∴ 0=E7.12 如题7.12图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R ．试求环中心O解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消，取θd d R l =则θλd d R q =产生O 点E d 如图，由于对称性，O 点场强沿y 轴负方向题7.12图θεθλππcos π4d d 2220⎰⎰-==R R E E y R 0π4ελ=［)2sin(π-2sin π-］ R 0π2ελ-=(2) AB 电荷在O 点产生电势，以0=∞U⎰⎰===A B200012ln π4π4d π4d R R x x x x U ελελελ 同理CD 产生 2ln π402ελ=U 半圆环产生 0034π4πελελ==R R U ∴ 0032142ln π2ελελ+=++=U U U U O 7.14 两个半径分别为1R 和2R （1R ＜2R )的同心薄金属球壳，现给内球壳带电+q ，试计算：(1)外球壳上的电荷分布及电势大小；(2)先把外球壳接地，然后断开接地线重新绝缘，此时外球壳的电荷分布及电势.解: (1)内球带电q +；球壳内表面带电则为q -,外表面带电为q +，且均匀分布，其电势⎰⎰∞∞==⋅=22020π4π4d d R R Rq r r q r E U εε题7.14图(2)外壳接地时，外表面电荷q +入地，外表面不带电，内表面电荷仍为q -．所以球壳电势由内球q +与内表面q -产生：0π4π42020=-=R q R qU εε。
大学物理习题及答案4
一 选择题 (共48分)1. (本题 3分)(1055) 一点电荷，放在球形高斯面的中心处．下列哪一种情况，通过高斯面的电场强度通量发生变化：(A) 将另一点电荷放在高斯面外． (B) 将另一点电荷放进高斯面内．(C) 将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内．(D) 将高斯面半径缩小． ［ ］2. (本题 3分)(5272) 在空间有一非均匀电场，其电场线分布如图所示．在电场中作一半径为R 的闭合球面S ，已知通过球面上某一面元∆S 的电场强度通量为∆Φe ，则通过该球面其余部分的电场强度通量为(A) - ∆Φe ． (B)e SR Φ∆∆π24． (C)e SSR Φ∆∆∆−π24． (D) 0． ［ ］3. (本题 3分)(1255) 图示为一具有球对称性分布的静电场的E ～r 关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的．(A) 半径为R 的均匀带电球面．(B) 半径为R 的均匀带电球体． (C) 半径为R 的、电荷体密度为ρ＝A r (A 为常数)的非均匀带电球体．(D) 半径为R 的、电荷体密度为ρ＝A/r (A 为常数)的非均匀带电球体．[ ］E 4. (本题 3分)(1257) 图示为一具有球对称性分布的静电场的E ~r关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的．(A) 半径为R 的均匀带电球面． (B) 半径为R 的均匀带电球体． (C) 半径为R 、电荷体密度ρ＝Ar (A 为常 数）的非均匀带电球体．(D) 半径为R 、电荷体密度ρ＝A/r (A 为常数)的非均匀带电球体．［ ］E关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：(A) 如果高斯面上E v处处为零，则该面内必无电荷．(B) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E v处处为零．(C) 如果高斯面上E v处处不为零，则高斯面内必有电荷．(D) 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零．［ ］6. (本题 3分)(5084) A 和B 为两个均匀带电球体，A 带电荷＋q ，B 带电荷－q ，作一与A 同心的球面S 为高斯面，如图所示．则(A) 通过S 面的电场强度通量为零，S 面上各点的场强为零．(B) 通过S 面的电场强度通量为q / ε0，S 面上场强的大小为20π4rq E ε=． (C) 通过S 面的电场强度通量为(- q ) / ε0，S 面上场强的大小为20π4r qE ε=．(D) 通过S 面的电场强度通量为q / ε0，但S 面上各点的场强不能直接由高斯定理求出． ［ ］7. (本题 3分)(1415) 一“无限大”带负电荷的平面，若设平面所在处为电势零点，取x 轴垂直电平面，原点在带电平面处，则其周围空间各点电势U 随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为： ［ ］(B)(D)8. (本题 3分)(1019) 在点电荷+q 的电场中，若取图中P 点处为电势零点 ， 则M 点的电势为(A) a q 04επ． (B) a q 08επ．(C)a q 04επ−． (D) aq08επ−． ［ ］电荷面密度为+σ和－σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板，放在与平面相垂直的x 轴上的+a 和－a 位置上，如图所示．设坐标原点O 处电势为零，则在－a ＜x ＜+a 区域的电势分布曲线为[ ]10. (本题 3分)(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 r Q εεπ+π(D) rQ R Q 0210144εεπ+π [ ]11. (本题 3分)(1623) 已知某电场的电场线分布情况如图所示．现观察到一负电荷从M 点移到N 点．有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？ (A) 电场强度E M ＜E N ． (B) 电势U M ＜U N ．(C) 电势能W M ＜W N ． (D) 电场力的功A ＞0．［ ］12. (本题 3分)(1085) 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 ． ［ ］13. (本题 3分)(1394) 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的： (A) 2倍． (B) 22倍． (C) 4倍． (D) 42倍． ［ ］一个带正电荷的质点，在电场力作用下从A 点经C 点运动到B 点，其运动轨迹如图所示．已知质点运动的速率是递增的，下面关于C 点场强方向的四个图示中正确的是： ［］(C)v (A)15. (本题 3分)(1299) 在一个带有负电荷的均匀带电球外，放置一电偶极子，其电矩p v的方向如图所示．当电偶极子被释放后，该电偶极子将(A) 沿逆时针方向旋转直到电矩p v沿径向指向球面而停止． (B) 沿逆时针方向旋转至p v沿径向指向球面，同时沿电场线方向向着球面移 动．(C) 沿逆时针方向旋转至p v沿径向指向球面，同时逆电场线方向远离球面移 动．(D) 沿顺时针方向旋转至p v沿径向朝外，同时沿电场线方向向着球面移动． ［］pv16. (本题 3分)(1300) 在一个带有正电荷的均匀带电球面外，放置一个电偶极子，其电矩p v的方向如图所示．当释放后，该电偶极子的运动主要是 (A) 沿逆时针方向旋转，直至电矩p v 沿径向指向球面而停止．(B) 沿顺时针方向旋转，直至电矩p v沿径向朝外而停止．(C) 沿顺时针方向旋转至电矩p v 沿径向朝外，同时沿电场线远离球面移动．(D) 沿顺时针方向旋转至电矩p v沿径向朝外，同时逆电场线方向向着球面移动．［ ］p v二 填空题 (共69分)17. (本题 5分)(1500) 如图所示，真空中两个正点电荷Q ，相距2R ．若以其中一点电荷所在处O 点为中心，以R 为半径作高斯球面S ，则通过该球面的电场强度通量＝______________；若以0r v表示高斯面外法线方向的单位矢量，则高斯面上a 、b 两点的电场强度分别为________________________．18. (本题 5分)(1042) A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E 0，两平面外侧电场强度大小都为E 0/3，方向如图．则A 、B 两平面上的电荷面密度分别为σA ＝_______________, σB ＝____________________．A BE 0E 0/3E 0/319. (本题 4分)(1408) 一半径为R ，长为L 的均匀带电圆柱面，其单位长度带有电荷λ．在带电圆柱的中垂面上有一点P ，它到轴线距离为r (r >R )，则P 点的电场强度的大小：当r <<L 时，E ＝______________________；当r >>L 时，E ＝__________________．20. (本题 4分)(1058) 三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是＋σ，如图所示，则A 、B 、C 、D 三个区域的电场强度分别为：E A ＝_________________，E B ＝_____________，E C ＝_______________，E D =_________________ (设方向向右为正)．+σ+σ+σABCD21. (本题 5分)(5087) 两块“无限大”的均匀带电平行平板，其电荷面密度分别为σ( σ＞0)及－2 σ，如图所示．试写出各区域的电场强度E v ．Ⅰ区E v的大小__________________，方向____________． Ⅱ区E v的大小__________________，方向____________．Ⅲ区E v的大小__________________，方向_____________．σⅠⅡⅢ−2σ在点电荷＋q 和－q 的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S 1、S 2、S 3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：Φ1＝________，Φ2＝___________，Φ3＝__________．12323. (本题 3分)(1038) 在场强为E v的均匀电场中，有一半径为R 、长为l 的圆柱面，其轴线与E v 的方向垂直．在通过轴线并垂直E v的方向将此柱面切去一半，如图所示．则穿过剩下的半圆柱面的电场强度通量等于________________________ ．24. (本题 4分)(1499) 点电荷q 1、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图所示．图中S 为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电场强度通量∫⋅SS E v v d ＝____________，式中的Ev是点电荷________在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和．q 1q 325. (本题 4分)(1194) 把一个均匀带有电荷+Q 的球形肥皂泡由半径r 1吹胀到r 2，则半径为R (r 1＜R ＜r 2)的球面上任一点的场强大小E 由______________变为______________；电势U 由 __________________________变为________________(选无穷远处为电势零点)．26. (本题 3分)(1592) 一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．若规定无穷远处为电势零点，则该球面上的电势U ＝____________________．27. (本题 4分)(1176) 真空中，有一均匀带电细圆环，电荷线密度为λ，其圆心处的电场强度E 0＝__________________，电势U 0＝ __________________．(选无穷远处电势为零)28. (本题 4分)(1023) 一点电荷q ＝10-9 C ，A 、B 、C 三点分别距离该点电荷10 cm 、20 cm 、30 cm ．若选B 点的电势为零，则A 点的电势为______________，C 点的电势为________________． (真空介电常量ε0＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)q真空中，有一均匀带电细圆环，电荷线密度为λ，其圆心处的电场强度E＝__________________，电势U＝ __________________．(选无穷远处电势为零) 30. (本题 5分)(1066)静电场的环路定理的数学表示式为：______________________．该式的物理意义是：_______________________________________________________________ ___________________________________________．该定理表明，静电场是______ ______________________________场．31. (本题 3分)(1041)在点电荷q的电场中，把一个－1.0×10-9 C的电荷，从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离 0.1 m处，克服电场力作功1.8×10-5 J，则该点电荷q＝________________．(真空介电常量ε0＝8.85×10-12 C2·N-1·m-2 )32. (本题 3分)(1273)在点电荷q的静电场中，若选取与点电荷距离为r的一点为电势零点，则与点电荷距离为r处的电势U＝__________________．33. (本题 3分)(1177)图中所示以O为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知U1＜U2＜U3，在图上画出a、b两点的电场强度的方向，并比较它们的大小．E a________ E b(填＜、＝、＞)．O U U34. (本题 3分)(2791)带有N个电子的一个油滴，其质量为m，电子的电荷大小为e．在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g)，下落中穿越一均匀电场区域，欲使油滴在该区域中匀速下落，则电场的方向为__________________，大小为_____________．三 计算题 (共62分)35. (本题 8分)(5090) 一段半径为a 的细圆弧，对圆心的张角为θ0，其上均匀分布有正电荷q ，如图所示．试以a ，q ，θ0表示出圆心O 处的电场强度．q36. (本题 8分)(1263) 如图所示，一长为10 cm 的均匀带正电细杆，其电荷为1.5×10-8C ，试求在杆的延长线上距杆的端点5 cm 处的P 点的电场强度．(041επ＝9×109 N ·m 2/C 2)37. (本题 5分)(1008) 如图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度．P38. (本题 5分)(1284) 真空中一立方体形的高斯面,边长a ＝0.1 m ，位于图中所示位置．已知空间的场强分布为：E x =bx , E y =0 , E z =0．常量b ＝1000 N/(C ·m)．试求通过该高斯面的电通量．39. (本题10分)(1653) 电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1＝10 cm 和r 2＝20 cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U 0＝300 V ． (1) 求电荷面密度σ．(2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ ［ε0＝8.85×10-12 C 2 /(N ·m 2)］40. (本题 5分)(1384) 若电荷以相同的面密度σ均匀分布在半径分别为r 1＝10 cm 和r 2＝20 cm 的两个同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心电势为300 V ，试求两球面的电荷面密度σ的值． (ε0＝8.85×10-12C 2 / N ·m 2 )41. (本题 5分)(1216) 如图所示两个平行共轴放置的均匀带电圆环，它们的半径均为R ，电荷线密度分别是＋λ和－λ，相距为l ．试求以两环的对称中心O 为坐标原点垂直于环面的x 轴上任一点的电势(以无穷远处为电势零点)．42. (本题 8分)(1024)有一电荷面密度为σ的“无限大”均匀带电平面．若以该平面处为电势零点，试求带电平面周围空间的电势分布．43. (本题 8分)(1598)电荷q均匀分布在长为2l的细杆上，求杆的中垂线上与杆中心距离为a的P点的电势(设无穷远处为电势零点)．一 选择题 (共48分)1. (本题 3分)(1055) (B)2. (本题 3分)(5272) (A)3. (本题 3分)(1255) (B)4. (本题 3分)(1257) (D)5. (本题 3分)(1434) (D)6. (本题 3分)(5084) (D)7. (本题 3分)(1415) (A)8. (本题 3分)(1019) (D)9. (本题 3分)(1020) (C)10. (本题 3分)(1516) (C)11. (本题 3分)(1623) (C)12. (本题 3分)(1085) (D)13. (本题 3分)(1394) (B)14. (本题 3分)(1442) (D)15. (本题 3分)(1299) (B)16. (本题 3分)(1300) (D)二 填空题 (共69分)17. (本题 5分)(1500) Q / ε0 2分a E v ＝0，()20018/5R r Q Eb επ=vv 3分19. (本题 4分)(1408) λ /(2πε0r ) 2分λ L /(4πε0r 2) 2分20. (本题 4分)(1058) －3σ / (2ε0) 1分 －σ / (2ε0) 1分 σ / (2ε0) 1分 3σ / (2ε0) 1分21. (本题 5分)(5087)02εσ向右 2分 023εσ 向右 2分 02εσ 向左 1分22. (本题 3分)(1600) q / ε0 1分0 1分 -q /ε0 1分23. (本题 3分)(1038) 2RlE 3分24. (本题 4分)(1499) ()042ε/q q +2分q 1、q 2、q 3、q 4 2分25. (本题 4分)(1194) Q / (4πε0R 2) 1分0 1分 Q / (4πε0R ) 1分 Q / (4πε0r 2)1分26. (本题 3分)(1592) R σ / ε0 3分27. (本题 4分)(1176) 0 2分 λ / (2ε0) 2分29. (本题 4分)(1176) 0 2分 λ / (2ε0) 2分30. (本题 5分)(1066) 0d =⋅∫Ll E vv 2分单位正电荷在静电场中沿任意闭合路径绕行一周，电场力作功等于零 2分有势（或保守力） 1分31. (本题 3分)(1041) -2×10-7 C 3分32. (本题 3分)(1273)⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−π00114rr qε 3分33. (本题 3分)(1177) 答案见图 2分＝ 1分OU U34. (本题 3分)(2791) 从上向下 1分 mg / ( Ne ) 2分三 计算题 (共62分)35. (本题 8分)(5090) 解：取坐标xOy 如图，由对称性可知：0d ==∫x x E E 2分 θελθεcos 4d cos 4d d 2020a la q E y π−=π−=θθελd cos 420a a ⋅π−=2分 θθελθθd cos 40021210∫−π−=aE y 2sin 22sin 2002000θθεθελa q a π−=π−=j a qE v v 2sin 20020θθεπ−= 4分解： 设P 点在杆的右边，选取杆的左端为坐标原点O ，x 轴沿杆的方向，如图，并设杆的长度为L ．P 点离杆的端点距离为d ．在x 处取一电荷元d q =(q /L )d x ，它在P 点产生场强()()20204d 4d d x d L L xq x d L q E −+π=−+π=εε 3分 P 点处的总场强为()()d L d qx d L x L q E L +π=−+π=∫00204d 4εε 3分 代入题目所给数据，得E ＝1.8×104 N/m 1分 E v 的方向沿x 轴正向． 1分 xO37. (本题 5分)(1008) 解：设杆的左端为坐标原点O ，x 轴沿直杆方向．带电直杆的电荷线密度为λ=q / L ，在x 处取一电荷元d q = λd x = q d x / L ，它在P 点的场强： ()204d d x d L q E −+π=ε()204d x d L L x q −+π=ε 2分总场强为 ∫+π=Lx d L x L q E 020)(d 4－ε()d L d q+π=04ε3分方向沿x 轴，即杆的延长线方向．O38. (本题 5分)(1284) 解： 通过x ＝a 处平面1的电场强度通量Φ1 = -E 1S 1= -b a 3 1分通过x = 2a 处平面2的电场强度通量Φ2 = E 2 S 2 = 2b a 3 1分其它平面的电场强度通量都为零．因而通过该高斯面的总电场强度通量为Φ = Φ1+ Φ2 = 2b a 3-b a 3 = b a 3 =1 N ·m 2/C 3分解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+π=22110041r q r q U ε⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛π−ππ=22212104441r r r r σσε ()210r r +=εσ3分 2100r r U +=εσ＝8.85×10-9C / m 2 2分(2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ′，则应有()21001r r U σσε′+=′= 0即 σσ21r r −=′ 2分外球面上应变成带负电，共应放掉电荷()⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+π=′−π=′212222144r r r r q σσσ ()20021244r U r r r εσπ=+π=＝6.67×10-9C 3分40. (本题 5分)(1384) 解：球心处总电势应为两个球面电荷分别在球心处产生的电势叠加，即⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+π=2211041r q r q U ε⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛π+ππ=22212104441r r r r σσε()210r r +=εσ3分故得 92101085.8−×=+=r r U εσ C/m 22分41. (本题 5分)(1216) 解：设轴线上任意点P 的坐标为x ，两带电圆环在P 点产生的电势分别为：()2202/2R l x RU +−=+ελ 2分 ()2202/2Rl x R U ++−=−ελ 2分 由电势叠加原理，P 点的电势为U =U ++U -()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++−+−=222202/12/12R l x R l x Rελ1分O x RP l /2-l /2+λ−λx解：选坐标原点在带电平面所在处，x 轴垂直于平面．由高斯定理可得场强分布为 E =±σ / (2ε0) 2分 (式中“＋”对x ＞0区域，“－”对x ＜0区域) . 平面外任意点x 处电势： 在x ≤0区域00002d 2d εσεσx x x E U x x =−==∫∫ 3分在x ≥0区域002d 2d εσεσx x x E U x x −===∫∫ 3分43. (本题 8分)(1598) 解：设坐标原点位于杆中心O 点，x 轴沿杆的方向，如图所示. 杆的电荷线密度λ=q / (2l )．在x 处取电荷元d q ．d q = l d x = q d x / (2l ) 它在P 点产生的电势2202208d 4d d x a l xq x a q U P +π=+π=εε 4分整个杆上电荷产生的电势∫−+π=l l P x a x l q U 220d 8ε()l lx a x lq −++π=220ln 8ε2220ln 8⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++π=a l a l l qε⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++π=a l a l l q220ln 4ε 4分。
《大学物理》考试试卷及答案解析
《大学物理》考试试卷及答案解析一、选择题(每个题只有一个正确选项，把答案填入表格中，每题3分，共24分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 ACDCDBCA1.一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r的端点处，s 为路程，表示速度大小为错误的是（ A ）(A) dt dr (B) dtds （C ）dt r d （D ）22()()dx dydt dt +2．竖立的圆筒形转笼，半径为R ，绕中心轴OO ＇转动，物块A 紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为μ，要使物块A 不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为（ C ） ( A)Rgμ (B)g μ(C)R gμ (D)Rg 3.对功的概念有以下几种说法正确的是（ D ）(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)作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作的功的代数合必为零． （4）做功大小与参考系有关。
(A) (1) 、 (2)是正确的． (B) (2) 、 (3)是正确的． (C) (3)、（4）是正确的． (D) (2)、（4）是正确的． 4．一物体静止在粗糙的水平地面上，现用一大小为1F 的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v ，若将水平拉力大小变为2F ，物体从静止开始经同样的时间后速度变为2v ，对于上述两个过程，用1F W ，2F W 分别表示1F 、2F 所做的功，1f W ，2f W 分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ C ） （A ）21214,2F F f f W W W W >> （B ）21214,2F F f f W W W W >= （C ）21214,2F F f f W W W W <=， （D ）21214,2F F f f W W W W <<5．关于高斯定理0ε∑⎰⎰=⋅=Φise qs d E，下列说法中正确的是（ D ）（A ）如果高斯面无电荷，则高斯面上的电场强度处处为零 （B ）如果高斯面上的电场强度处处为零，则高斯面内无电荷（C ）若通过高斯面的电通量为零，则高斯面上的电场强度处处为零 （D ）如果高斯面上的电场强度处处为零，则通过高斯面的电通量为零6、半径为R 的金属球与地连接，在与球心O 相距d 处有一电荷为q 的点电荷，如图所示。
大学物理试题及参考答案
大学物理试题及参考答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^6 km/s2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比，其数学表达式为：A. F = maB. a = F/mC. F = ma^2D. a = F^2/m3. 以下哪种波是横波？A. 声波B. 电磁波C. 光波D. 地震波4. 根据热力学第一定律，能量守恒，其数学表达式为：A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. U = Q + WD. U = Q - W5. 以下哪种现象不属于电磁感应？A. 法拉第电磁感应定律B. 洛伦兹力C. 自感D. 互感6. 根据麦克斯韦方程组，以下哪个方程描述了变化的磁场产生电场？A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培定律D. 麦克斯韦方程7. 以下哪种物质的热传导率最高？A. 木头B. 铜C. 玻璃D. 空气8. 根据量子力学，海森堡不确定性原理表明：A. 粒子的位置和动量可以同时精确测量B. 粒子的位置和动量不能同时精确测量C. 粒子的能量和时间可以同时精确测量D. 粒子的能量和动量可以同时精确测量9. 根据相对论，以下哪种效应描述了时间膨胀？A. 洛伦兹收缩B. 钟慢效应C. 质能等价D. 质量增加效应10. 以下哪种设备不是利用电磁波工作的？A. 微波炉B. 收音机C. 光纤通信D. 温度计二、填空题（每题2分，共20分）1. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小相等，方向相反，并且作用在不同的物体上。
2. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式 c = λν 来表示。
3. 根据欧姆定律，电流 I = V/R，其中 V 代表电压，R 代表电阻。
4. 热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果。
大学物理试题卷子及答案
大学物理试题卷子及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中传播的速度是（）。
A. 300,000 km/sB. 299,792,458 m/sC. 3.0×10^8 m/sD. 2.998×10^8 m/s2. 根据牛顿第二定律，力的大小与物体质量和加速度的关系是（）。
A. 力 = 质量× 加速度B. 力 = 质量÷ 加速度C. 力 = 加速度× 质量D. 力 = 加速度÷ 质量3. 以下哪个选项不是电磁波的一种（）。
A. 无线电波B. 微波C. 可见光D. 声波4. 根据热力学第一定律，能量守恒的表达式是（）。
A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = Q - WD. ΔU = Q + W5. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，其加速度为2 m/s²，那么在第3秒末的速度是（）。
A. 4 m/sB. 6 m/sC. 8 m/sD. 10 m/s6. 一个理想气体在等压过程中，其体积和温度的关系是（）。
A. 成正比B. 成反比C. 不变D. 先减小后增大7. 以下哪个选项是描述电流的单位（）。
A. 伏特B. 欧姆C. 安培D. 瓦特8. 根据麦克斯韦方程组，变化的磁场会产生（）。
A. 电场B. 磁场C. 引力场D. 温度场9. 以下哪个公式是描述波速、波长和频率之间的关系（）。
A. v = fλB. v = f / λC. v = λ / fD. v = λ × f10. 一个物体的动能与其速度的关系是（）。
A. 动能与速度成正比B. 动能与速度成反比C. 动能与速度的平方成正比D. 动能与速度的平方成反比二、填空题（每空1分，共20分）1. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的______成反比。
2. 一个物体的转动惯量与其质量分布的______有关。
大学物理测试题及答案4
近代物理单元测试题一.选择题(每题3分,共30分)1. 静止参照系S 中有一尺子沿x 方向放置不动，运动参照系S '沿x 轴运动,S 、S'的坐标轴平行.在不同参照系测量尺子的长度时必须注意(A) S'与S 中的观察者可以不同时地去测量尺子两端的坐标.(B) S'中的观察者可以不同时，但S 中的观察者必须同时去测量尺子两端的坐标. (C) S'中的观察者必须同时，但S 中的观察者可以不同时去测量尺子两端的坐标. (D) S'与S 中的观察者都必须同时去测量尺子两端的坐标 . 2. 下列几种说法： (1) 所有惯性系对一切物理规律都是等价的.(2) 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度都相同。
其中哪些正确的？(A) 只有（1）、(2)是正确的. (B) 只有（1）、(3)是正确的.(B) 只有（2）、(3)是正确的. (D) 三种说法都是正确的. 3. 一个电子的运动速度v =0.99c ,它的动能是(A) 3.5MeV. (B) 4.0MeV. (C) 3.1MeV. (D) 2.5MeV.4. 某核电站年发电量为100亿度,它等于3.6×1016J.如果这些能量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) 0.4kg. (B) 0.8kg. (C) 12×107kg. (D) (1/12)×107kg.5. 在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长由0.8μm 变到0.4μm ，则其辐射出射度增大为原来的 (A) 2倍. (B) 4倍. (C) 16倍. (D) 8倍.6. 在图4.1.的四个图中，哪一个图能定性地正确反映黑体单色辐出度M λ(T )随λ和T 的变化关系，（已知T 2 >T 1）7. 下面这此材料的逸出功为：铍,3.9eV ；钯,5.0eV ；铯,1.9eV ；钨,4.5eV.要制造能在可见光(频率范围为 3.9⨯1014Hz －7.5⨯1014Hz)下工作的光电管，在这此材料中应选：(A) 钨. (B) 钯. (C) 铯. (D) 铍.8. 光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程. 对此过程，在以下几种理解中，正确的是： (A) 光电效应是电子吸收光子的过程,而康普顿效应则是光子和电子的弹性碰撞过程. (B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程. (C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程.(D) 两种效应都是电子与光子的碰撞,都服从动量守恒定律和能量守恒定律. 9. 关于不确定关系∆x ∆p ≥ћ有以下几种理解：(1) 粒子的动量不可能确定；(2) 粒子的坐标不可能确定；(3) 粒子的动量和坐标不可能同时确定；(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子。
大学物理试题及答案
《大学物理》试卷（一）（标准卷）（考试时间：120分钟）使用班级： 学生数： 任课教师： 考试类型 闭卷一、填空题（共30分）1、（4分）一质点沿y 轴作直线运动，速度j t v)43(+=，t ＝0时，00=y ，采用SI 单位制，则质点的运动方程为y 223t t +m ；加速度y a ＝4m/s 2。
2、（3分）一质点沿半径为R 的圆周运动，其运动方程为22t +=θ。
质点的速度大小为2t R ，切向加速度大小为2R ，加速度为n R t R242+τ。
3、（2分）一个质量为10kg 的物体以4m/s 的速度落到砂地后经0.1s 停下来，则在这一过程中物体对砂地的平均作用力大小为 400N 。
4、（2分）在一带电量为Q 的导体空腔内部，有一带电量为-q 的带电导体，那么导体空腔的内表面所带电量为 +q ，导体空腔外表面所带电量为 Q-q 。
5、（2分）一质量为10kg 的物体，在t=0时，物体静止于原点，在作用力i x F)43(+=作用下，无摩擦地运动，则物体运动到3米处，在这段路程中力F所做的功为J ds F mv W 272132=⋅=∆=⎰。
6、（2分）带等量异号电荷的两个无限大平板之间的电场为σ/ε0 ，板外电场为 0 。
7、（2分）一无铁芯的长直螺线管，在保持器半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将 减小 。
8、（3分）一长载流导线弯成如右图所示形状，则O 点处磁感应强度B 的大小为R I R I 83400μπμ+，方向为⊗ 。
9、（4分）在均匀磁场B 中, 一个半径为R 的圆线圈,其匝数为N,通有电流I 2π=，它在磁场中受到的磁力矩的最大值为NIB R M 2π=。
10、（3分）一电子以v 垂直射入磁感应强度B 的磁场中，则作用在该电子上的磁场力的大小为F ＝B qv 0。
电子作圆周运动，回旋半径为qB mv R =。
11、（3分）判断下图中，处于匀强磁场中载流导体所受的电磁力的方向；（a ）向下；（b ） 向左 ；（c ） 向右 。
大连理工大学大学物理作业4(静电场四)及答案详解
作业4 静电场四导线穿过外球壳上的绝缘小孔与地连接，外球壳上带有正电荷，则内球壳上[ ]。
.A 不带电荷.B 带正电 .C 带负电荷.D 外表面带负电荷，内表面带等量正电荷答案：【C 】解：如图，由高斯定理可知，内球壳内表面不带电。
否则内球壳内的静电场不为零。
如果内球壳外表面不带电（已经知道内球壳内表面不带电），则两壳之间没有电场，外球壳内表面也不带电；由于外球壳带正电，外球壳外表面带正电；外球壳外存在静电场。
电场强度由内球壳向外的线积分到无限远，不会为零。
即内球壳电势不为零。
这与内球壳接地（电势为零）矛盾。
因此，内球壳外表面一定带电。
设内球壳外表面带电量为q （这也就是内球壳带电量），外球壳带电为Q ，则由高斯定理可知，外球壳内表面带电为q -，外球壳外表面带电为Q q +。
这样，空间电场强度分布r r qr E ˆ4)(201πε=，（两球壳之间：32R r R <<）r r Qq r E ˆ4)(202πε+= ，（外球壳外：r R <4）其他区域（20R r <<，43R r R <<），电场强度为零。
内球壳电势为041)11(4ˆ4ˆ4)()(403202020214324322=++-=⋅++⋅=⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰⎰⎰∞∞∞R Q q R R q r d r rQq r d r r q r d r E r d r E l d E U R R R R R R R πεπεπεπε则04432=++-R QR q R q R q ，4324111R R R R Q q +--=由于432R R R <<，0>Q ，所以0<q即内球壳外表面带负电，因此内球壳负电。
2．真空中有一组带电导体，其中某一导体表面某处电荷面密度为σ，该处表面附近的场强大小为E ，则0E σ=。
那么，E 是[ ]。
.A 该处无穷小面元上电荷产生的场 .B 导体上全部电荷在该处产生的场 .C 所有的导体表面的电荷在该处产生的场 .D 以上说法都不对答案：【C 】解：处于静电平衡的导体，导体表面附近的电场强度为0E σ=，指的是：空间全部电荷分布，在该处产生的电场，而且垂直于该处导体表面。
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一填空题(共32分) l 。
(本题3分)(4654)1mol 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______2。
不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统， 则：(1） 外界传给系统的热量______零： (2) 外界对系统作的功________零； (3) 系统的内能的增量________零； (填大于、等于、小于) 3。
(本题3分)(4687)已知1mol 的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上 升1K ，内能增加了20.78J ，则气体对外作功为_______，气体吸收热 量为___________________________ (普适气体常量R=8.3l J·mol -1·K -1) 4．(本题3分)(4698)一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为η，它逆向运转时便成为一台致冷机，该制冷机的制冷系数w=212T T T -,则η与w 的关系为____________.5．(本题3分)(1006)电荷为-5X10-9C 。
的试验电荷放在电场中某点时，受到20X10-9N 的向下的力，则该点的电场强度大小为____________________________，方向______. 6．(本题4分)(5517)S 1,S 2为振动频率、振动方向均相同的两个点波源，振动方向垂直纸面，两者相距23λ(λ为波长)如图．已知S 1的初相为21π．(1)若使射线S 2C 上各点由两列波引起的振动均干涉相 消，则S 2的初相应为__________________．(2)若使S 1S 2连线的中垂线MN 上各点由两列波引起的 振动均干涉相消，则S 2的初位相应为_______________．7。
(本题3分)(3694)波长为λ的平行单色光垂直照射到劈形膜上，若劈尖角为θ(以弧度计)，劈形 膜的折射率为n,则反射光形成的干涉条纹中，相邻明条纹的间距为__________． 8．(本题3分)(4546)若一无线电接收机接收到频率为108Hz 的电磁波的功率为1微瓦，则每秒 接收到的光子数为 _______________.(普朗克常量h=6.63X10—34J·s) 9．(本题4分)(4629)氢原子的运动速率等于它在300K 时的方均根速率时，它的德布罗意波长是_____.质量为M=1g ，以速度u=1cm.s —1运动的小球的德布罗意波长． 是______.(普朗克常量为h=6.63X10—34J·s ，玻尔兹曼常量k=1.38X10-32J·K -1，氢原 子质量m H =1.67X10-27kg) 10。
(本题3分)(4632)如果电子被限制在边界x 与x+Δx 之间，Δx=0.5 Å，则电子动量x 分量的不 确定量近似地为__________kg ·m ／s ． (不确定关系式Δx ·Δp ≥h ，普朗克常量力h=6.63X10—34J·s) 二：计算题(共58分)11．(本题8分)(0102)劲度系数为k 的轻弹簧，一端固定，另端一与桌面 上的质量为m 的小球B 相连接．用外力推动小球，将弹簧压缩一段距离L 后放开．假定小球所受的滑动摩擦 力大小为F 且恒定不变，滑动摩擦系数与静摩擦系数可 视为相等．试求上必须满足什么条件时，才能使小球在放开后就开始运动，而且一旦停止下来就一直保持静止状态．12. (本题l0分)(0787)一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其 一端的竖直固定光滑轴O 转动．棒的质量为m=1.5kg ，长度为l=1.0m ，对轴的转动惯量为J=31ml 2．初始时棒静止．今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图 所示．子弹的质量为m'=0.020kg ，速率为v=400m ·s -1．试问： (1)棒开始和子弹一起转动时角速度ω多大?(2)若棒转动时受到大小为M r =4.0N ·m 的恒定阻力矩作用，棒能转过多大 的角度θ?13．(本题5分)(2782)有二根导线，分别长2米和3米，将它们弯成闭合的圆，且分别通以电流I l 和I 2，已知两个圆电流在圆心处的磁感强度大小相等．求圆电流的比值I 1／I 2.． 14．(本题l0分)(2150)如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面．且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长 直导线的距离分别为r 1、r 2.已知两导线中电流都为 I=-I o sinωt ，其中I 0和ω为常数，t 为时间．导线框 长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势．15。
(本题10分)(3022)一质点在x 轴上作简谐振动，选取该质点向右运动通过A 点时作为计时起点(t=0)，经过2秒后质点第一次经过B 点，再经过2秒后质点第二次经过B 点，若已知该质点在A 、B 两点具有 相同的速率，且AB=l0cm 求：(1)质点的振动方程；(2)质点在A 点处的速率． 16.(本题l0分)(3211)(1)在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400nm ， λ2=760nm (1nm=10-9m)．已知单缝宽度a=1.0Xl0-2cm ，透镜焦距f=50cm ．求 两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。
(2)若用光栅常数d=1.0X10-3cm 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． 17．(本题5分)(4735)已知μ子的静止能量为105．7MeV ，平均寿命为2.2X10-8s ．试求动能为150 MeV 的μ子的速度v 是多少?平均寿命τ是多少? 三 理论推导与证明题(共l0分) 18。
(本题l0分)(1522)电荷q 均匀分布在半径为R 的球体内．设无穷远处为电势零点，试证明离球心r(r<R)处的电势为 U=一填空题(共32分) l 。
(本题3分)(4654)215()2V p p - 3分2。
(本题3分)(4087)等于 1分 大于 1分 大于 1分 3。
(本题3分)(4687)8.31J 1分 29.09J 2分 4．(本题3分)(4698)η=11w +(或w=1η-1). 3分5．(本题3分)(1006)4N/C 2分 向上 1分 6．(本题4分)(5517)2kπ+π/2 , k=0, 1,2,±±⋅⋅⋅ 2分2kπ+3π/2 , k=0, 1,2,±±⋅⋅⋅ 2分 7。
(本题3分)(3694)λ/（2nθ） 3分 8．(本题3分)(4546)1.5X1019 3分9．(本题4分)(4629)1.45 Å 2分6.63X10—19 Å 2分 10。
(本题3分)(4632)1.33X10—23 3分 二：计算题(共58分)11．(本题8分)(0102)解：取弹簧的自然长度处为坐标原点o ，建立如图所示的坐标系。
在t=0时，静止于x=--L 的小球开始运动 的条件是kL>F （1） 2分小球运动到x 处静止的条件，由功能原理得-F(L+x)=kx 2/2-kL 2/2 （2） 2分 由（2）解出 |x|=|L-2F/2|是小球继续保持静止的条件为 k|x|=k|L-2F/2|≤F (3) 2分所求L 应同时满足（1）（3）式，故其范围为： 3F F L kk ≤≤2分12. (本题l0分)(0787)解：（1）角动量守恒： 221'(')3m vl ml m l ω=+ 2分所以， 1'15.41(')3m vrad s m m l ω-==⋅+ 2分 （2） 221(')3r M ml m l β-=+ 2分202ωβθ-= 2分所以， 221(')315.42rm m l radM ωθ+== 2分13．(本题5分)(2782)解：01112I B R μ=，012222I B R μ=3分 由B 1=B 2得 1122//I R I R =所以， 1112222223I R R I R R ππ=== 2分 14．(本题l0分)(2150)解：两个载同向电流的长直导线在如图所是坐标x 处所产生的磁场为01211()2B x x r r μπ=+-+ 2分选顺时针方向为线框回路正方向，则：1111012(2r br br r Iadx dx BdS xx r r μφπ++==+-+⎰⎰⎰3分01212ln(2Ia r b r br r μπ++=⋅） 2分01212()()ln[]2a r b r b d dI dt r r dt μφεπ++=-=- 001212()()ln[]cos 2I a r b r b tr r μωωπ++=- 3分15。
(本题10分)(3022)解：由旋转矢量图和|v A |=|v B |可知T/2=4s, 所以，T=8s, v=(1/8)s -1ω=2πv=( π/4)s -1 3分 (1)以AB 的中心为坐标原点，x 轴指向右方。
t =0时， x= -5cm=Acos φt=2s 时, x=5cm=Acos(2ω+φ)= -Asin φ 由上两式解得 tg φ=1因为在A 点质点的速度大于零，所以φ=-3π/4或5π/4（如图） 2分A=x/cos φ1分所以振动方程为X10-2cos(344tππ-) (SI) 1分(2) 速度v=-2103|||sin()|444dx t dtπππ⨯=- (SI) 2分 当t=0时，质点在A 点v=3||)|4dx dtπ=-=3.93⨯10-2m/s 1分 16.(本题l0分)(3211)解：(1)由单缝衍射明纹公式知11113sin (21)22a k ϕλλ=+= (取k=1) 1分 22213sin (21)22a k ϕλλ=+= 1分由于 11/tg x f ϕ= ， 22/tg x f ϕ=11sin tg ϕϕ≈ ，22sin tg ϕϕ≈所以 113/2x f a λ=1分 223/2x f aλ= 1分则两个第一级明纹之间距为213/0.272x x x f a cm λ∆=-=∆= 2分(2)由光栅衍射主极大的公式111222sin sin d k l d k l ϕλλϕλλ==== 2分且有 sin /tg x f ϕϕ≈=所以 21/ 1.8x x x f d cm λ∆=-=∆= 2分 17．(本题5分)(4735)解：据相对论动能公式 E k =mc 2-m 0c 2得01)k E m =- 即01k E m c=解 v=0.91c 3分平均寿命为85.3110sτ-==⨯ 2分三 理论推导与证明题(共l0分)18。