山东大学物理学考试试题四

山东大学物理学考试试题四

一填空题(共32分)

l。(本题3分)(4654)

1mol氮气，由状态A(P1,V)变到状态B(P2,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=,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)

S1,S2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λ(λ为波长)如图．已知S1的初相为π．

(1)若使射线S2C上各点由两列波引起的振动均干涉相

消，则S2的初相应为__________________．

(2)若使S1S2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S2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=0.5Å，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=1.5

kg，长度为l=1.0m，对轴的转动惯量为J=ml2．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I2，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I1／I2.． 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r1、r2.已知两导线中电流都为

I=-I o sinωt，其中I0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

山东大学物理学考试试题四答案

一填空题(共32分)

l。(本题3分)(4654)

3分

2。(本题3分)(4087)

等于 1分