北航基础物理实验考试试题及答案

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北航05~06基础物理2期中(热学)及答案

毛主席语录：任何让考生有挂科危险的考试都是反革命！一．选择题(每题1分，共15分)1. 三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为()()()2/122/122/12::C B A v v v ＝1∶2∶4，则其压强之比A p ∶B p ∶C p 为：(A) 1∶2∶4． (B) 1∶4∶8．(C) 1∶4∶16． (D) 4∶2∶1．［］2. 金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似．设金属中共有N 个自由电子，其中电子的最大速率为 m v ，电子速率在v ～v + d v 之间的概率为⎩⎨⎧=0d d 2v v A N N 式中A 为常数．则该电子气电子的平均速率为(A) 33m A v ． (B) 44m A v ． (C) m v ． (D) 23m A v ．［］3. 按照麦克斯韦分子速率分布定律，具有最概然速率p v 的分子，其动能为：(A) RT 23． (B) kT 23． (C) kT ． (D) RT 21．［］4. 关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度．(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义．(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同．(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度．这些说法中正确的是(A) (1)、(2) 、(4)． (B) (1)、(2) 、(3)．(C) (2)、(3) 、(4)． (D) (1)、(3) 、(4)．［］5. 一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为p 1，V 1，T 1的平衡态，后来变到压强，体积，温度分别为p 2，V 2，T 2的终态．若已知V 2 >V 1，且T 2 =T 1，则以下各种说法中正确的是：(A) 不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值．0≤v ≤v m v > v m(B) 不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值．(C) 若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少．(D) 如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断．［］6. 一定量的理想气体，其状态变化遵从多方过程方程pV n = 常量，已知其体积增大为原来的二倍时，温度相应降低为原来的四分之一，则多方指数n 为(A) 3． (B) 2．(C) 21． (D) 31．［］ 7. 一定量的理想气体，从a 态出发经过①或②过程到达b 态，acb 为等温线(如图)，则①、②两过程中外界对系统传递的热量Q 1、Q 2是 (A) Q 1>0，Q 2<0． (B) Q 1<0，Q 2<0．(C) Q 1>0，Q 2>0． (D) Q 1<0，Q 2>0．［］8. 一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在 (A) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热．(B) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (C) 两种过程中都吸热．(D) 两种过程中都放热．［］ 9. 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J ．则经历acbda 过程时，吸热为 (A) –1200 J ． (B) –700 J ．(C) –400 J ． (D) 700 J ．［］10. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S 1和S 2，则二者的大小关系是：(A) S 1 > S 2． (B) S 1 = S 2．(C) S 1 < S 2． (D) 无法确定． p V O a b c ① ② p O V a b (1) (2) p (×105 Pa)V (×10 3 m 3)a b c d e O 1414 Vp 1S 2O［］11. 某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：Ⅰ(abcda )和Ⅱ(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环Ｉ的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环Ⅱ的效率为η′，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ′，则(A) η > η′, Q < Q ′. (B) η > η′, Q > Q ′.(C) η < η′, Q < Q ′. (D) η < η′, Q > Q ′. ［］12. 卡诺定理指出：工作于两个一定温度的高、低温热源之间的(A) 一切热机效率相等．(B) 一切可逆机效率相等．(C) 一切不可逆机的效率相等．(D) 一切不可逆机的效率一定高于可逆机的效率．［］13. 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．［］14. 如图所示：一定质量的理想气体，从同一状态A 出发，分别经AB （等压）、AC （等温）、AD （绝热）三种过程膨胀，使体积从V 1增加到V 2．问哪个过程中气体的熵增加最多？哪个过程中熵增加为零？正确的答案是：(A) 过程AC 熵增加最多，过程AD 熵增加为零． (B) 过程AB 熵增加最多，过程AC 熵增加为零． (C) 过程AB 熵增加最多，过程AD 熵增加为零．(D) 过程AD 熵增加最多，过程AB 熵增加为零．［］15. 理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增大为原来的两倍，则始、末两态的温度T 1与T 2和始、末两态气体分子的平均自由程1λ与2λ的关系为(A) 212T T =，21λλ= . (B) 212T T =，2121λλ=. (C) 21T T =，21λλ=. (D) 21T T =，2121λλ= [ ] V p O a b c d a' b' c' d' p V O AB C D V 1V 2一．填空题(每题1分，共15分)1. 在容积为10-2 m 3 的容器中，装有质量100 g 的气体，若气体分子的方均根速率为200 m • s -1，则气体的压强为________________．2. 一容器内储有某种气体，若已知气体的压强为 3×105 Pa ，温度为27℃，密度为0.24 kg/m 3，则可确定此种气体是________气；并可求出此气体分子热运动的最概然速率为_______________________m/s ．3. 边长为1 m 的立方箱子内盛有处于标准状态下的 3×1025个氧分子，此时氧分子的平均速率=v __________________m/s ．若已知在单位时间内撞击在容器器壁单位面积上的分子数是v n 41（其中n 为分子数密度），计算1秒钟内氧分子与箱子碰撞的次数N = _________________s -1．4. 在无外力场作用的条件下，处于平衡态的气体分子按速度分布的规律，可用________________分布律来描述．如果气体处于外力场中，气体分子在空间的分布规律，可用__________分布律来描述．5. 某系统由两种理想气体A 、B 组成．其分子数分别为N A 、N B ．若在某一温度下，A 、B 气体各自的速率分布函数为f A (v )、f B (v )，则在同一温度下，由A 、B 气体组成的系统的速率分布函数为f (v ) =__________________________________．6. 按照分子运动论的观点，气体中的扩散现象是由于分子热运动所引起的_____ ______输运;热传导现象是由于分子热运动所引起的___________输运；粘滞现象是由于分子热运动所引起的____________输运．7. 一定量的某种理想气体，先经过等体过程使其热力学温度升高为原来的4倍；再经过等温过程使其体积膨胀为原来的2倍，则分子的平均碰撞频率变为原来的____倍．8. 如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S 1和S 2，那么 (1) 如果气体的膨胀过程为a ─1─b ，则气体对外做功W ＝________；(2) 如果气体进行a ─2─b ─1─a 的循环过程，则它对外做功W ＝_______________．9. 若用气体状态参量（p 、V 、T ）来表述一定量气体的内能，则有：(1) 理想气体的内能是______________的单值函数；(2) 真实气体的内能是______________________________________的函数．10. 刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为W ，则传递给气体的热量为 __________．11. 常温常压下，一定量的某种理想气体(其分子可视为刚性分子，自由度为i )，在等压过程中吸热为Q ，对外作功为W ，内能增加为E ∆，则2 p V O a b S 1 S 2W /Q =_____________． =∆Q E / _____________．12. 一理想卡诺热机在温度为300 K 和400 K 的两个热源之间工作．(1) 若把高温热源温度提高100 K ，则其效率可提高为原来的________倍；(2) 若把低温热源温度降低100 Ｋ，则其逆循环的致冷系数将降低为原来的______倍．13. 有ν摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ，其中acb 为半圆弧，b -a 为等压线，p c =2p a ．令气体进行a -b 的等压过程时吸热Q ab ，则在此循环过程中气体净吸热量Q _______Q ab ． (填入：＞，＜或＝)14. 由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度__________(升高、降低或不变)，气体的熵__________(增加、减小或不变)．15. 1 mol 理想气体在气缸中进行无限缓慢的膨胀，其体积由V 1变到V 2．(1) 当气缸处于绝热情况下时，理想气体熵的增量∆S = _________________．(2) 当气缸处于等温情况下时，理想气体熵的增量∆S = _________________．一．选择题(每题1分，共15分)1C 2B 3C 4B 5D 6A 7C 8A 9B 10B 11D 12B 13A 14C 15D一．填空题(每题1分，共15分)1. 1.33×105 Pa 1分2. 氢 0.5分； 1.58×103 0.5分3. 425 0.5分； 1.9×1028 0.5分4. 麦克斯韦 0.5分；玻尔兹曼 0.5分5. BA B B A A N N f N f N ++)()(v v 1分 6. 质量0.3分；动能0.3分；定向动量0.4分7. 1 1分8. S 1+ S 2 0.5分； - S 1 0.5分9. 温度T 0.5分；温度T 和体积V （或温度T 和压强p ） 0.5分10. W 27 1分 11. 22+i 0.5分； 2+i i 0.5分 p V O V a V b p a p ca b c12. 1.6 0.5分； 31 0.5分 13. 1分14. 不变 0.5分；增加 0.5分15. 0 0.5分； 12ln V V R 0.5分。

北航基础物理大二上期末真题及答案

34理学院物理系陈强氦气的速率分布曲线如图所示.解例求(2) 氢气在该温度时的最概然速率和方均根速率m/s1000102RT3=×=−310RT2−=H )(p v m/s 1041.13×=μRT 3)(2H 2=v m/s.310731×=μRT2=p v 1000He2H )(v f )m/s (v O (1) 试在图上画出同温度下氢气的速率分布曲线的大致情况，(2)第二章热平衡态的统计分布律35理学院物理系陈强根据麦克斯韦速率分布律，试求速率倒数的平均值。

)(v 1根据平均值的定义，速率倒数的平均值为∫∞=0f 11v v v v d )()(vv v d )π(π/∫∞−=0Tk 2m23B 2B e Tk 2m 4)(d )()π(π/2B 0T k 2mB 23B Tk 2m e m T k T k 2m 42B v v −−=∫∞−v ππππ44T k 8m T k m 2B B =⋅==解例第二章热平衡态的统计分布律36理学院物理系陈强根据麦克斯韦速率分布率，试证明速率在最概然速率v p ~v p +Δv 区间内的分子数与温度成反比(设Δv 很小)T 2T k 2m 23B B 2e T k 2m 4f v v v //)π(π)(−=2p/3p 2p 2e π4v v v v −−=11p p e4f −−=v v π)(将最概然速率代入麦克斯韦速率分布定律中,有例证vv v Δ=Δ≈Δ−1B p e Tk 2m N 4Nf N π)(T 1N ∝Δ第二章热平衡态的统计分布律37理学院物理系陈强分子碰壁数的计算单位时间作用于单位面积的分子数mx d A tv i d r对速度在v v v r r r d +→的分子作如图斜柱体，dt 内，作用于dA 的该组分子数}d d d )({d d d z y x x v v v v v nF t v A N r s ⋅=d t 内，作用于dA 的所有分子数+∞→+∞→−∞0:;:,x z y v v v 积分38理学院物理系陈强∫+∞−=0221d )2(d d d 2xkT mv x v ekT mv t A n N xπ21)2(d d mkT t A n π=m kTv π8=分子碰壁数vn A t N41d d d =实用：镀膜，泻流,分离同位素（自学）。

(最终版)2011-2012北航物理实验期末试题

12. 如 12 题所示电阻箱的示值为____________kΩ，该电阻箱的仪器误差∆仪为____________ kΩ（保留全部有效
数字）
0.09 (V).若多次测 13. 用 1.0 级、量程为 15V 的电压表测量约 12V 的电压一次，其不确定度 u（V）=____________ 量的标准差 s(v)=0.05V ，则 u(v)= ____________ （按最终结果表述原则） 0.1 (V) 。相等 14. 在满足正态分布的随机误差中，大小相等而付好相反的误差出现概率____________ 15. 甲乙丙三人分别对一个长度为 15cm 的物体进行多次测量，测试的结果如图，由此说明____________ (甲、乙、丙) 的测量准确度最高 16.相对眼睛处于前后不同平面的两个物体，当左右晃动眼睛时，两者之间的位置将出现相对位移，这种现视差，其中位移方向与眼睛晃动的方向相反的物体距离眼睛较____________ 象叫做____________ 近三．多项选择题（每题 3 分，错选 0 分，少选可得相应的分数） 17. 下列哪些性质适用于直接测量量 x? （）AD A. 可通过直接比较获得测量量值 B. 必须进行多次测量 C. 其不确定度 A 类
4. 用停表测量蛋白周期，启停一次秒表的误差来自对摆动始末位置判断不准带入的方法误差，一般∆位置不会超过1⁄3 个周期。实验测出 10 个周期的时间为 10T=20.13″ A. 0.4 B. 0.2 C. 0.1
��0
，则其不确定度（ D） D.0.04
5. 直流电位差计的仪器误差限∆仪 = a%(�� + 10 ) 。UJ25 型电位差计的测量上限为 1.911110V，准确度为 0.01 级。如果面板的示值为 0.085000V，则测量结果的不确定度 u(V)是（ C ） A. 0.0002v B. 0.00002v C. 0.00001v D. 0.00003v 6. 平均值的标准偏差 S(��̅ ) 的计算公式是（ B ）

北航基础力学考研真题试卷

北航基础力学考研真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 牛顿第二定律的表达式是：A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = a/m2. 质点系的动量守恒定律适用于：A. 任何情况下B. 只有当外力为零时C. 只有当内力远大于外力时D. 只有当系统处于静止状态时3. 以下哪个不是刚体的平衡条件：A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合外力为零D. 合外力矩为零4. 角动量的守恒定律适用于：A. 任何情况下B. 只有当外力矩为零时C. 只有当内力矩远大于外力矩时D. 只有当系统处于静止状态时5. 以下哪个是弹性体的胡克定律表达式：A. F = kxB. F = kx^2C. F = x/kD. F = x^2/k6. 以下哪个是简谐振动的周期公式：A. T = 2π√(m/k)B. T = 2π√(k/m)C. T = 2π√(k*m)D. T = 2π/√(m/k)7. 单摆的周期公式是：A. T = 2π√(L/g)B. T = 2π√(g/L)C. T = 2πL/gD. T = 2πg/L8. 以下哪个是牛顿环的干涉现象：A. 暗环B. 亮环C. 暗条纹D. 亮条纹9. 以下哪个是波的叠加原理：A. 波的干涉B. 波的衍射C. 波的反射D. 波的折射10. 以下哪个是波的多普勒效应：A. 波源静止，观察者移动B. 波源移动，观察者静止C. 波源和观察者都移动D. 波源和观察者都静止二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述达朗贝尔原理及其在动力学分析中的应用。

2. 解释什么是科里奥利力，并说明它在地球物理现象中的应用。

3. 描述简谐振动的三个特征，并给出一个实际的例子。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 一个质量为m的物体在水平面上，受到一个大小为F的恒力作用。

如果物体与水平面之间的摩擦系数为μ，求物体从静止开始运动到速度达到v时所经历的时间t。

2. 一个简单的单摆，摆长为L，摆锤质量为m。

北航2022-2023 学年第 1 学期《基础物理学(2)》期末考试卷

2022-2023学年第1学期《基础物理学（2）》期末考试卷注意事项：1．试题共4页，满分100分。

2．请在A4纸或提前打印的答题纸上作答，不必抄题，顺序作答，不作答的题也需写上题号。

3. 答题完毕，将答卷拍照后按顺序整理成一个PDF文件提交，照片文字要清晰。

文件命名为“班级-学号-姓名-任课老师”。

一. 选择题（将正确答案的字母填写在答题纸的相应位置，每小题3分，共30分）1.有容积不同的A、B两个容器，A中装有单原子分子理想气体，B中装有双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能(E / V)A和(E / V)B的关系：(A) 为(E / V)A＜(E / V)B．(B) 为(E / V)A＞(E / V)B．(C) 为(E / V)A＝(E / V)B．(D) 不能确定．［］2. 若氧分子[O2]气体离解为氧原子[O]气后，其热力学温度提高一倍，则氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的：(A) 4倍．(B) 2倍．(C)2倍．(D) 1 /2倍．［］3. 一定量的理想气体，当温度不变而压强增大一倍时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z和λ都增大一倍．(B) Z和λ都减为原来的一半．(C) Z增大一倍而λ减为原来的一半．(D) Z减为原来的一半而λ增大一倍．［］4.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功．”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律．(B) 不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律．(C) 不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律．(D) 不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律．［］15. 一物体作简谐振动，振动方程为1cos 2x A t ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π．则该物体在t = 0时刻的动能与t = T /8（T 为振动周期）时刻的动能之比为：(A) 1:4． (B) 1:2． (C) 1:1．(D) 2:1． (E) 4:1．［］6. 正在报警的警钟，每隔0.5 秒钟响一声，有一人在以72 km/h 的速度向警钟所在地驶去的车里，这个人在1分钟内听到的响声为：（设声音在空气中的传播速度是340 m/s ）(A) 113 次． (B) 120 次．(C) 127 次． (D) 128 次．［］7. 如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为：(A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ．(C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) −π．［］8. 一束单色线偏振光，其振动方向与1/4波片的光轴夹角α = π/4．此偏振光经过1/4波片后：(A) 仍为线偏振光． (B) 振动面旋转了π/2．(C) 振动面旋转了π/4． (D) 变为圆偏振光．［］9. 已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是 1.2 eV ，而钠的红限波长是5400 Å，那么入射光的波长是：（1 eV =1.60×10−19 J ，1 Å=10−10m ，普朗克常量h =6.63×10−34J ·s, 真空中光速c =3×108 m ·s −1）(A) 5350 Å． (B) 5000 Å．(C) 4350 Å． (D) 3550 Å．［］10. 根据玻尔理论，氢原子中的电子在n =4的轨道上运动的动能与在基态的轨道上运动的动能之比为：(A) 1/4． (B) 1/8．(C) 1/16． (D) 1/32．［］n 1 λ二. 填空题（将正确答案填写在答题纸的相应位置，每小题3分，共30分）1. 用总分子数N 、气体分子速率v 和速率分布函数 f (v ) 表示下列各量：(1) 速率大于v 0的分子数＝____________________；(2) 速率大于v 0的那些分子的平均速率＝_________________；(3) 多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v 0的概率＝_____________．2. 有一卡诺热机，用290 g 空气作为工作物质，工作在27℃的高温热源与−73℃的低温热源之间，此热机的效率η＝______________．若在等温膨胀的过程中气缸体积增大到2.718倍，则此热机每一循环所作的功为_________________．(空气的摩尔质量为29×10−3 kg/mol ，普适气体常量R ＝8.3111K mol J −−⋅⋅)3. 一定量的双原子分子理想气体，分别经历等压过程和等体过程，温度由T 1升到T 2，则前者的熵增加量为后者的熵增加量的______________倍．4. 一个单摆的摆长为l = 0.95 m ，摆球质量为m = 0.40 kg （摆球的半径较摆长小得多）．开始时把摆球拉到摆角为θ0 = 0.0524 rad 的位置，并给摆球以v 0 = 0.20 m/s 的速度使之向平衡位置运动（如图），同时开始计时．以平衡位置为坐标原点，偏离平衡位置右侧为正方向，则单摆的振动方程为______________________．（重力加速度g =9.8 m ⋅s −2）5. 如图所示为一平面简谐波在t = 2 s 时刻的波形图，该简谐波的表达式是__________________________________；P 处质点的振动方程是______________________________________．（该波的振幅A 、波速u 与波长λ 为已知量）6. 用波长λ=632.8 nm(1nm=10−9m)的平行光垂直照射单缝，缝宽b =0.15 mm ，缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上，测得同侧第一级与第三级暗条纹之间的距离为1.69mm ，则此透镜的焦距为________________．7. 用波长为589.3 nm (1 nm = 10−9 m)的钠黄光垂直入射到每毫米有500 条缝的光栅上，观察到第一级主极大的衍射角为________________，若此光栅的缝宽b =1.0 µm ，则最多能观察到钠黄光的谱线数目为________________条．8. 两个偏振片叠放在一起，强度为0I 的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为08I /，则这两个偏振片的偏振化方向间的夹角(取锐角)是____________，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角（取锐角）相等．则通过三个偏振片后的透射光强度为____________．9. 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：()3sin x x aψπ=, ( 0≤x ≤a ) 那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为____________．10. 按照量子力学计算：（1）氢原子中处于主量子数n = 3能级的电子，轨道角动量可能取的值分别为_____________________ ．（2）若氢原子中电子的轨道角动量为12，则其在外磁场方向的投影可能取的值分别为_____________________ ．三. 计算题（每小题10分，共40分）1. 2 mol 单原子分子的理想气体，开始时处于压强p 1 =10 atm 、温度T 1 =400 K 的平衡态．后经过一个绝热过程，压强变为p 2 =2 atm 试求：(1) 气体内能的增量；(2) 在该过程中气体所作的功；(3) 终态时，气体的分子数密度．( 1 atm= 1.013×105 Pa ，玻尔兹曼常量k=1.38×10−23 J ·K −1,普适气体常量R =8.31 J ·mol −1·K −1 )2. 某质点作简谐振动，周期为2 s ，振幅为0.06 m ，t = 0 时刻，质点恰好处在负向最大位移处，求：(1) 该质点的振动方程；(2) 此振动以波速u = 2 m/s 沿x 轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波函数，（以该质点的平衡位置为坐标原点）；(3) 该波的波长．3. 在双缝干涉实验中，单色光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为l 1和l 2，并且l 1－l 2＝3λ，λ为入射光的波长，双缝之间的距离为d ，双缝到屏幕的距离为D (D >>d )，如图．求： (1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离； (2) 相邻明条纹间的距离．4. 对于动能是1 KeV 的电子，其位置限制在10−10 m 范围内，求：(1) 不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长；(2) 估算其动量不确定量的百分比 Δp /p ．(不确定关系式p x h ΔΔ≥，普朗克常量h =6.63×10−34 J ·s, 电子静止质量m e =9.11×10−31 kg ， 1 eV =1.60×10−19 J)屏。

北航07-08（1）基础物理2试卷补考试题和答案

北航07-08（1）基础物理2试卷补考试题和答案毛主席语录：任何让考生有挂科危险的考试都是反革命！一、选择题（将正确答案的字母填在空格内，每题3分, 共30分）1、一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m ．根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量的平均值(A) m kT π8=x v ． (B) m kTπ831=x v ． (C) mkTπ38=x v ． (D) =x v 0 ．［］2、玻尔兹曼分布律表明：在某一温度的平衡态，(1) 分布在某一区间(坐标区间和速度区间)的分子数，与该区间粒子的能量成正比． (2) 在同样大小的各区间(坐标区间和速度区间)中，能量较大的分子数较少；能量较小的分子数较多．(3) 在大小相等的各区间(坐标区间和速度区间)中比较，分子总是处于低能态的概率大些. (4) 分布在某一坐标区间内、具有各种速度的分子总数只与坐标区间的间隔成正比，与粒子能量无关．以上四种说法中，(A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(2)、(3)是正确的． (C) 只有(1)、(2)、(3)是正确的． (D) 全部是正确的．［］3、设d Q 表示一个微元过程中系统吸的热，T 表示系统的温度，21d T Q为系统从状态1变化到状态2的过程中的积分，则热力学系统的任意两个平衡状态1和2的熵差 S 2 – S 1 (A) 与系统状态变化的具体过程有关，由该过程中的积分?21d T Q决定． (B) 可用任意过程中的积分21d T Q表示． (C) 可用任意可逆过程中的积分21d T Q表示． (D) 可用任意不可逆过程中的积分21d T Q表示．［］4、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等．(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等．［］5、在单缝夫琅禾费衍射实验中，若减小缝宽，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，但中心强度变小．［］6、一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I＝I0 / 8．已知P1和P2的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是(A) 30°．(B) 45°．(C) 60°．(D) 90°．［］7、两个惯性系S和S′，沿x (x′)轴方向作匀速相对运动. 设在S′系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为τ0 ，而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为τ ．又在S′系x′轴上放置一静止于是该系．长度为l0的细杆，从S系测得此杆的长度为l, 则(A) τ < τ0；l < l0．(B) τ < τ0；l > l0．(C) τ > τ0；l > l0．(D) τ > τ0；l < l0．［］8、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) 0.1 c(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m0c2 = 0.51 MeV)［］9、将波函数在空间各点的振幅同时增大D倍，则粒子在空间的分布概率将(A) 增大D2倍．(B) 增大2D倍．(C) 增大D倍．. (D) 不变．［］10、附图是导体、半导体、绝缘体在热力学温度T =0 K时的能带结构图．其中属于绝缘体的能带结构是(A) (1)．(B) (2)．(C) (1)，(3)．(D) (3)．(E) (4)．［］二、填空题（每题3分, 共30分）1、有一瓶质量为M 的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体)，温度为T ，则氢分子的平均平动动能为____________，氢分子的平均动能为______________，该瓶氢气的内能为____________________．2、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,该致冷机的致冷系数212T T T w -=，则η与w 的关系为__________．3、在一个孤立系统内，一切实际过程都向着______________的方向进行．这就是热力学第二定律的统计意义．从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是____________．4、波长为λ的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜．膜厚度为e ，两束反射光的光程差δ ＝________________．5、波长为500 nm(1nm=10?9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0×10-4 cm 的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角? =____________．6、附图表示一束自然光入射到两种媒质交界平面上产生反射光和折射光．按图中所示的各光的偏振状态，反射光是__________光；折射光是________光；这时的入射角i 0称为____________角．7、在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体的光轴．光在晶体内沿光轴传播时，______________光和______________光的传播速度相等．8、以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为______．导带（空带）禁带满带导带（空带）禁带满带导带（未满）禁带满带空带禁带满带导带（未满）重迭(1)(2)(3)(4)n 1 = 1.00n 2 = 1.30 n 3 = 1.50 λ en 1n 2i 09、玻尔氢原子理论的基本假设之一是定态跃迁的频率条件，其内容表述如下：________________________________________________________________ __________________________________________________________． 10、按照原子的量子理论，原子可以通过____________________________两种辐射方式发光，而激光是由__________________方式产生的．三、计算题（每题10分, 共40分） 1、 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．气体对外界所作的功． (2) 气体吸收的热量．(3) 此过程的摩尔热容． (摩尔热容C =T Q ??/，其中Q ?表示1 mol 物质在过程中升高温度T ?时所吸收的热量．)2、在惯性系S 中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生?t =2s ；而在另一惯性系S ＇中，观测第二事件比第一事件晚发生?t '=3s ．那么在S ＇系中发生两事件的地点之间的距离是多少？B AOVp 1p 2p V 1V 23、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 = 10-9m)．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?=60°的方向上．求此光栅的光栅常数d．4、质量为m e的电子被电势差U12 = 100 kV的电场加速，如果考虑相对论效应，试计算其德布罗意波的波长．若不用相对论计算，则相对误差是多少？(电子静止质量m e=9.11×10-31 kg，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C)一选择题（每题3分，共30分）1. D ；2.B ；3. C ；4.C ；5.B ；6.B ；7.D ；.8.C;9.D; 10.A 二．填空题 1．23kT 25kT 25MRT /M mol 每空1分 2．11+=w η或11-=ηw 3分 3. 状态几率增大 2分；不可逆的 1分4．2.60 e 3分5. 30° 3分 6. 线偏振 (或完全偏振，平面偏振) 1分部分偏振1分布儒斯特1分7. 寻常非常或：非常寻常对一个1分，全对3分 8. c （3分）9. 原子中电子从能量为E n 的定态跃迁到能量为E k 的定态时，便发射(当E n ＞E k 时)或吸收(当E n ＜E k 时＝单色光，其频率ν由下式决定：hE E kn -=ν (h 为普朗克常量) 3分10. 自发辐射和受激辐射 2分受激辐射 1分三．计算题1. 解：1．解：(1) )(25)(112212V p V p T T C E V -=-=? 2分 (2) ))((211221V V p p W -+=， W 为梯形面积，根据相似三角形有p 1V 2= p 2V 1，则)(211122V p V p W -=． 3分(3) Q =ΔE +W =3( p 2V 2－p 1V 1 )． 2分(4) 以上计算对于A →B 过程中任一微小状态变化均成立，故过程中ΔQ =3Δ(pV )．由状态方程得Δ(pV ) =R ΔT ， 1分故ΔQ =3R ΔT ， 1分摩尔热容C =ΔQ /ΔT =3R ． 1分 2．解：2．解：令S ＇系与S 系的相对速度为v ，有2)/(1c tt v -='??， 22)/(1)/(c t t v -='?? 3分则 2/12))/(1(t t c '-?=??v ( = 2.24×108 m ·s -1 ) 3分那么，在S ＇系中测得两事件之间距离为：2/122)(t t c t x -'='?='v = 6.72×108 m 4分3. 解：解：由光栅衍射主极大公式得111sin λ?k d = 222sin λ?kd =212122112132660440sin sin k k k k k k ===λλ?? 4分当两谱线重合时有 ?1= ?2 1分即69462321===k k ．．．．．．． 1分两谱线第二次重合即是4621=k k ， k 1=6， k 2=4 2分由光栅公式可知d sin60°=6λ160sin 61λ=d =3.05×10-3mm 2分4. 解：用相对论计算由 20)/(1/c m m p v v v -== ① 2022012])/(1/[c m c c m eU --=v ②p h /=λ ③计算得 122012121071.3)2(-?=+=c m eU eU hcλ 6分若不考虑相对论效应则v 0m p = ④ v 01221m eU =⑤ 由③，④，⑤式计算得=='2/1120)2/(eU m h λ 3.88×10-12 m 3分相对误差%6.4=-'λλλ 1分。

北航基础物理学期末考试A卷2006-2007(完整含答案)

A北京航空航天大学2006－2007 学年第 1学期期末《基础物理学—2》考试 A 卷学号姓名考试说明：考试为闭卷考试,考试时间为120分钟。

注意事项：1、第一部分基础满分共30分。

2、本部分试题共10题，每题3分。

3、请用2B 铅笔在答题纸上规范填涂答案.单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，错选、多选或未选均无分。

1. 下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？［］2。

对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于(A ） 2/3．（B ） 1/2．（C ） 2/5． (D ） 2/7．[ ］3. 一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V 1增至V 2，在此过程中气体的（A) 内能不变，熵增加．（B) 内能不变，熵减少．(C) 内能不变，熵不变．（D) 内能增加，熵增加．v v［ ]4。

在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹（A) 向下平移，且间距不变． (B ）向上平移，且间距不变． (C) 不移动,但间距改变．（D) 向上平移，且间距改变．［］5. 使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片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90°,则通过这两个偏振片后的光强I 是(A)21I 0 cos 2α ．（B ） 0．（C) 41I 0sin 2(2α）．（D ） 41I 0 sin 2α ．(E ） I 0 cos 4α ．[ ]6。

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。

北航07-08(1)基础物理2试卷A

2007—2008学年第1学期 2008 年 1 月 23 日一、选择题（将正确答案的字母填在空格内，每题3分, 共30分）1、两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 不同，(E K /V )不同，ρ 不同． (B) n 不同，(E K /V )不同，ρ 相同． (C) n 相同，(E K /V )相同，ρ 不同．(D) n 相同，(E K /V )相同，ρ 相同．［］2、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．［］ 3、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功．”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A) 不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律． (B) 不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律． (C) 不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律．(D) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律．［］4、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ ． (B) 1.5 λ/ n ．(C) 1.5 n λ． (D) 3 λ．［］5、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．［］6、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) I 0 / 8． (B) I 0 / 4．(C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4．［］7、 K 系与K ＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K ＇系相对于K 系沿Ox 轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在K ＇系中，与O 'x '轴成 30°角．今在K 系中观测得该尺与Ox 轴成 45°角，则K ＇系相对于K 系的速度是：(A) (2/3)c ． (B) (1/3)c ．(C) (2/3)1/2c ． (D) (1/3)1/2c ．［］8、设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K 倍，则其运动速度的大小为(以c 表示真空中的光速) (A)1-K c ． (B)21K K c-． (C) 12-K K c ． (D) )2(1++K K K c．［］9、已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：a x ax 23cos 1)(π⋅=ψ, ( - a ≤x ≤a )那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为(A) 1/(2a )． (B) 1/a ．(C) a 2/1． (D) a /1 ．［］10、按照原子的量子理论，原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所产生的光的特点是：(A) 两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的．(B) 两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的．(C) 两个原子自发辐射的同频率的光是不相干的，原子受激辐射的光与入射光是不相干的．(D) 两个原子自发辐射的同频率的光是相干的，原子受激辐射的光与入射光是相干的．［］1、如果理想气体的体积按照pV3 = C（C为正的常量）的规律从V1膨胀到V2，则它所作的功A = ___________________________________；膨胀过程中气体的温度_______________（填升高、降低或不变）．2、一热机从温度为727℃的高温热源吸热，向温度为527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环作功_________________ J．3、已知某理想气体的比热容比为γ ，若该气体分别经历等压过程和等体过程，温度由T1升到T2，则前者的熵增加量为后者的______________倍．4、在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距___________；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距_________________．5、某单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30°，则入射光的波长应为_________________．6、当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为线偏振光，则折射光为______________偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为________________．入射到方解石晶体上，晶体的光轴和表面平行，如图所示．已知方解石晶体对此单色光的折射率为n o=1.658，n e＝1.486 ．这晶体中的寻常光的波长λο =________________，非寻常光的波长λe＝________________．8、已知惯性系S＇相对于惯性系S系以0.5 c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S＇系的坐标原点O＇沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为____________________________________．9、玻尔氢原子理论中的定态假设的内容是：．10、下方两图(a)与(b)中，(a)图是____型半导体的能带结构图，(b)图是____型半导体的能带结构图．1、一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为p0=1.2×106 Pa，V0=8.31×10－3m3，T0 =300 K的初态，后经过一等体过程，温度升高到T1 =450 K，再经过一等温过程，压强降到p= p0的末态．已知该理想气体的等压摩尔热容与等体摩尔热容之比C p / C V =5/3．求：(1) 该理想气体的等压摩尔热容C p和等体摩尔热容C V .(2) 气体从始态变到末态的全过程中从外界吸收的热量. (普适气体常量R = 8.31 J·mol－1·K－1)2、设有宇宙飞船A和B，固有长度均为l0 = 100 m，沿同一方向匀速飞行，在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为 t = (5/3)×10-7 s，求飞船B相对于飞船A的速度的大小．3、波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级．(1) 光栅常数(a + b )等于多少？(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少？(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后，求在衍射角-π21＜ϕ ＜π21 范围内可能观察到的全部主极大的级次．4、若光子的波长和电子的德布罗意波长λ相等，试求光子的质量与电子的质量之比．。

大学物理电磁学考试试题及答案——北京航空航天大学

基础物理学(1)模拟试题一．选择题（每题3分）1.如图所示，半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为：(A) E =0，R QU 04επ=．(B) E =0，rQU 04επ=．(C) 204r QE επ=，r Q U 04επ= ．(D) 204r Q E επ=，RQU 04επ=．［］2.一个静止的氢离子(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．［］3.在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B的夹角为α ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为(A) πr 2B ． . (B) 2 πr 2B ．(C) -πr 2B sin α． (D) -πr 2B cos α．［］4.一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示．现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于(A)IBVDS． (B) DS IBV ．(C) IBD VS ． (D) BD IVS．(E) IBVD．［］5.两根无限长载流直导线相互正交放置，如图所示．I 1沿y 轴的正方向，I 2沿z 轴负方向．若载流I 1的导线不能动，载流I 2的导线可以自由运动，则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动． (B) 沿x 方向平动．(C) 绕y 轴转动． (D) 无法判断．［］y zx I 1 I 26.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)RIπ20μ． (B)R I40μ．(C) 0． (D) )11(20π-R I μ．(E) )11(40π+R I μ．［］7.如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ，则可求得铁环的相对磁导率μr 为(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 ［］8.一根长度为L 的铜棒，在均匀磁场 B中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着，B 的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t =0时，铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势的大小为：(A) )cos(2θωω+t B L ． (B)t B L ωωcos 212． (C) )cos(22θωω+t B L ． (D) B L 2ω．(E)B L 221ω．［］9.面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ．线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系为：(A) Φ21 =2Φ12． (B) Φ21 >Φ12． (C) Φ21 =Φ12． (D) Φ21 =21Φ12．［］10.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. ［］O R PIBω L O θ b 12S 2 SI I HL 1L 2二．填空题（每题3分）1.由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为λ，则在正方形中心处的电场强度的大小E ＝_____________．2.描述静电场性质的两个基本物理量是___________ ___；它们的定义式是____________ ____和__________________________________________．3.一个半径为R 的薄金属球壳，带有电荷q ，壳内充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，壳外为真空．设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U = ________________________________．4.一空气平行板电容器，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______________．5.真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比，W 1________ W 2 (填<、=、>)．6.若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道，已知电子轨道半径r =0.53×10-10 m ，绕核运动速度大小v =2.18×108 m/s,则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度B的大小为____________．(e =1.6 ×10-19 C ，μ0 =4π×10-7 T ·m/A)7.如图所示．电荷q (>0)均匀地分布在一个半径为R 的薄球壳外表面上，若球壳以恒角速度ω 0绕z 轴转动，则沿着z 轴从－∞到＋∞磁感强度的线积分等于____________________．8.带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而显示出粒子的运动轨迹．这就是云室的原理．今在云室中有磁感强度大小为B = 1 T 的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是半径r = 20 cm 的圆弧．已知质子的电荷为q = 1.6×10-19 C ，静止质量m = 1.67×10-27 kg ，则该质子的动能为_____________．9.真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d 1 / d 2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________．10.平行板电容器的电容C 为20.0 μF ，两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1，则该平行板电容器中的位移电流为____________．三．计算题（共计40分）1. （本题10分）一“无限长”圆柱面，其电荷面密度为：σ = σ0cos φ ，式中φ 为半径R 与x 轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强．2. （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．3. （本题10分）一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R 1 = 2 cm ，R 2 = 5 cm ，其间充满相对介电常量为εr 的各向同性、均匀电介质．电容器接在电压U = 32 V 的电源上，(如图所示)，试求距离轴线R = 3.5 cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差．4. （本题5分）一无限长载有电流I 的直导线在一处折成直角，P 点位于导线所在平面内，距一条折线的延长线和另一条导线的距离都为a ，如图．求P 点的磁感强度B ．5. （本题10分）无限长直导线，通以常定电流I ．有一与之共面的直角三角形线圈ABC ．已知AC 边长为b ，且与长直导线平行，BC 边长为a ．若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移，当B 点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向．1Iv b基础物理学I 模拟试题参考答案一、选择题(每题3分，共30分)1.[A]2.[B]3.[D]4.[E]5.[A]6.[D]7.[B]8.[E]9.[C] 10.[C]二、填空题(每题3分，共30分)1．0 3分 2. 电场强度和电势 1分 3. q / (4πε0R ) 3分0/q F E=, 1分lE q W U aa ⎰⋅==00d /(U 0=0) 1分4. C Fd /2 2分5. < 3分6. 12.4 T 3分 FdC2 1分7.π200qωμ 3分参考解：由安培环路定理 ⎰⋅⎰⋅+∞∞-=l B l Bd d I 0μ=而 π=20ωq I ，故⎰⋅+∞∞-l B d =π200qωμ8. 3.08×10-13 J 3分参考解∶ r m B q 2v v = ==m qBrv 1.92×107 m/s质子动能 ==221v m E K 3.08×10-13 J9. 1∶16 3分参考解：02/21μB w =nI B 0μ=)4(222102220021d l I n V B W π==μμμ)4/(21222202d l I n W π=μ16:1::222121==d d W W10. 3 A 3分三、计算题（共40分）1. （本题10分）解：将柱面分成许多与轴线平行的细长条，每条可视为“无限长”均匀带电直线，其电荷线密度为λ = σ0cos φ R d φ，它在O 点产生的场强为： φφεσελd s co 22d 000π=π=RE 3分它沿x 、y 轴上的二个分量为：d E x =－d E cos φ =φφεσd s co 2200π- 1分d E y =－d E sin φ =φφφεσd s co sin 20π 1分积分： ⎰ππ-=2020d s co 2φφεσx E ＝002εσ 2分 0)d(sin sin 2200=π-=⎰πφφεσy E 2分 ∴ i i E E x02εσ-== 1分2. （本题5分）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) 2分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 )(20a b -=εσ 3分3. （本题10分）解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+λ和-λ, 根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为 rE r εελ02π=2分则两圆筒的电势差为 1200ln 22d d 2121R R r r r E U r R R r R R εελεελπ=π==⎰⎰⋅解得120ln 2R R Ur εελπ=3分1于是可求得Ａ点的电场强度为 A E )/ln(12R R R U== 998 V/m 方向沿径向向外 2分A 点与外筒间的电势差： ⎰⎰=='22d )/ln(d 12RR R Rr rR R U r E U RR R R U212ln )/ln(== 12.5 V 3分4. （本题5分）解：两折线在P 点产生的磁感强度分别为：)221(401+π=a IB μ 方向为⊗ 1分)221(402-π=a I B μ 方向为⊙ 2分 )4/(2021a I B B B π=-=μ 方向为⊗ 各1分5. （本题10分）解：建立坐标系，长直导线为y 轴，BC 边为x 轴，原点在长直导线上，则斜边的方程为 a br a bx y /)/(-= 式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离．三角形中磁通量⎰⎰++-π=π=Φr a r ra r x axbr a b I x x yId )(2d 200μμ)ln (20r r a a br b I +-π=μ 6分 t rr a a r r a a Ib t d d )(ln 2d d 0+-+π=Φ-=μE 3分当r =d 时， v )(ln 20da ad d a a Ib +-+π=μE 方向：ACBA (即顺时针) 1分。

北航历年基础物理实验期末考试(真题整理)

北航基础物理实验理论考试期末试题整理一．单项选择题1.λ标=632.8nm,两名同学测量的结果分别为λ甲=(634.0±0.2)nm,λ乙=(633±1)nm,则(A)A.甲精密度高,乙正确度高B.甲精密度高,甲正确度高C.甲正确度高,乙精密度高D.乙正确度高,乙精密度高2.欲测1.5伏电压，ΔVm/V＜1.5%，应选规格( B)的电压表A.0.5级，量程5VB.1级，量程2VC.1.5级，量程3VD.2.5级，量程1.5V解：分别算出Ａ．ΔＶ＝０．０２５Ｖ，Ｂ．ΔＶ＝０．０２Ｖ，Ｃ．ΔＶ＝０．０４５Ｖ，Ｄ．Δｖ＝０．０３７５Ｖ3.Δ仪=a%(Rx+R0/10),面板读数为0.0837，量程因数0.1,有效量程为0.001至0.011,a=0.5,求U（Rx）解：Rx=量程因数*面板读数=0.00837，R0为该有效量程中最大的10的整数幂，即10-2=0.01，代入解得，Δ仪=0.0000469,U仪=Δ仪/√3=3*10-54.用停表测得50个周期，50T=1’50.08”,Δ停表≤0.2秒，Δ位置≤1/3T，则u（T）=（ 0.009s）解：T=110.08/50=2.2016秒，Δ位置（50T）=T/3=0.7338,u位置（50T）=Δ/√3=0.42，注意此处的误差限即为50次的误差限，而测1次误差限也是这么多，测50次也是这么多，这才是我们要测量较多次的原因Δ停表（50T）=0.2，u位置（50T）=Δ/√3=0.115U(50T)=√u12+u22=0.44su（T）=1/50U（50T）=0.0088s修约后，0.009s5.下列表达正确的是：（C）A.ρ=(2.8±0.03）cmB.ρ=（1.132±0.016）cmC.ρ=（0.876±0.004）cmD.ρ=（9.1*102±0.2）cm6.f=(b2-a2)/4b,u(f)/f=( )解：lnf=ln(b2-a2)-ln4-lnb求微分df/f=(2bdb-2ada)/(b2-a2）-db/b=(2b/(b2-a2)-1/b)db-2a/(b2-a2)da注意此处必须合并同类项故uf/f=√【2b/(b2-a2)-1/b】2u2(b)+【2a/(b2-a2)】2u2(a)7.10d=2.2276mm,u(10d)=9.52μm,d±u（d）=（0.223±0.001）mm解：注意换算单位由于0.52大于0.5,因此必须进位8.7.490mm+1.0175cm=1.766cm解：注意1.7665由于要应用凑偶原则，所以此处5舍去9.x测量了k次，随机误差算术平均值∑ΔXi/k随k次数增加而趋于零10.服从正态分布的随机误差，绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的几率（A）A.大B.小C.无法确定二.填空题11.误差是测量值与真值之差,它与真值之比称为相对误差.注意:测量值与真值两个词不能颠倒位置12.用一只准确度级别为1.0级,量程为30mA,共分30格的电流表测电流,电表指针指向第21格,读作21.0mA解:1.0%*30mA=0.3mA,0.3/√3=0.2,所以只能读到小数点后第一位13.如图,用游标卡尺读数,(最小分度为0.005cm的游标尺),读数得8.175cm,该游标卡尺Δ仪=0.005cm14.电阻箱示值为 2.5149KΩ,电阻箱铭牌如下表(请参见课本P62页铭牌),求出Δ仪=0.002605或0.002610KΩ解:Δ仪=0.1%*2500+0.2%*10+0.5%*4+5%*0.9+0.02另外,由于R0=20±5,课本上关于此处5的处理方法前后模糊不清,因此此次考试中两种答案均给分15.用λ=2Δd/N求激光波长,Δd=0.01580mm,u(Δd)=0.00005mm,N=50没有计数误差,则λ的最终表述为λ±u(λ)=(632±2)nm三.不定项选择题16.关于逐差法,下列叙述正确的是( AD )A.只能处理线性或多项式函数B.测量次数必须为偶C.自变量必须等间距测量D.能充分利用数据,并可减少随机误差25.自组望远镜实验中,非接触测距d=f0/A1B1*AB,中d的含义：物到物镜前焦面的距离。

北京航空航天大学基础物理学试卷

(A) 0．
(B) U 0 ． r
(C)
RU 0 ． r2
(D) U 0 ． R
［
］
5. 一导体球外充满相对介电常量为εr 的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为 E，则导体球面上的自由电荷面密度σ为
(A) ε 0 E． (C) ε r E．
(B) ε 0 ε r E． (D) (ε 0 ε r - ε 0)E．
4.
在两种介质的分界面上不存在自由电荷时，界面两侧的电位移
v D
和场强
v E
必须同时满足
的边界条件是：__________________________．
5. 图中所示的一无限长直圆筒，沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长 i
度上流过的电流)为 i，则圆筒内部的磁感强度的大小为 B =________，方
向_______________．
6. 一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场，则它作________________运动．
一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场，则它作________________运动．
一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场，则它作______________运动.
bI 2
O c
2
(A) (B) (C) (D)
B B B B
==≠≠00，，00，因因，因为为因为为BBv11虽虽=+然然BBv22BBv=1=3=B+030B=v，, 20但．=B30Bv=1，0+但Bv2B3≠≠0
0．．
7. 两根无限长载流直导线相互正交放置，如图所示．I1 沿 y 轴
的正方向，I2 沿 z 轴负方向．若载流 I1 的导线不能动，载流 I2
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北航物理实验测试题1

北航物理实验测试题1大学物理实验试题一、选择题（选择正确答案，填入下表，每题2分、共20分）12345678910罚球1.对一物理量展开等精度多次测量，其算术平均值就是（）a：真值b：最吻合真值的值c：误差最小的值d：误差为零的值2.对y?ax?b的线性函数，利用图解法求a时，恰当的解方法就是（）a、a?tg?（?为所作直线与座标横轴的夹角实测值）y（?x、?y为任选两个测点的坐标值之差）?x?yc、a?（?x、?y为在所作直线上任选两个分得较远的点的坐xb、a?标值之差）yy为所作直线上任选一点的坐标值）（x、x3.用伏安法测量某一阻值略为10?的电阻，电压表0.5级，量程300mv应选d、a?独以以下哪种电流表（数等内阻影响和功率管制）（）a、电流表0.5级、量程20ma，b、电流表1.5级、量程30ma，c、电流表0.5级、量程50ma，d、电流表1.5级、量程75ma。

4.以下结果定义恰当的就是（）a、r?8.62108?8.02041?102mmb、r?(8.621?80)?102mmc、r?(8.621?0.008)md、r?(8.621?0.0081)?102mm15.在正常情况下，下列读数错误的是（）a、存有量程1500mv，分格数为150格的电压表测得电压值250.5mvb、分度值1′的角游标测出值11?39?c、分度值为0.02mm的游标卡尺测得某物体的长度为59.32mmd、分度值为0.01mm的读数显微镜读数为30.098mm6．用惠斯通电桥测量中等阻值的电阻，当电桥均衡时，rx=(r1/r2)rs,以下因素中不引起rx测量误差的因素是：（）ａ、电源电压有微小的变化ｂ、r1.r2和rs的阻值不准确ｃ、触电阻及接线电阻过大ｄ、温度变化的影响。

7．在用弯曲法测金属丝杨氏弹性模量实验中，?x的求得方法就是（）a、图解法b、放大法c、逐差法d、最小二乘法8．用电子示波器观测李萨例如图形时，图形不平衡，必须调节（）a、扫描频率旋扭b、fx、fy其中任意一个c、电平旋扭d、水平或直角移位旋抖9．模拟法描绘静电场实验中，在描绘静电场图形时，电力线应该（）a、沿半径方向，始于圆心，中止于无穷远b、沿半径方向，起于圆心，终止于外圆环电极内表面c、沿半径方向，起于内圆柱电极外表面，终止于无穷远d、沿半径方向，始于内圆柱电极外表面，中止于外圆环电极内表面210．在现在采用的教材中，轻易测量结果测评时，用uc?22则表示测ua?ub量结果总的标准不确认度，其中，ua?sx/n?（x?i?1ni?x)2n(n?1)（6?n?10），ub?a/3，则理解正确的是（）a、制备后的置信概率p≈95%b、ub仅是仪器误差是影响c、一般ub远大于uad、ub采用了经验评定。

北航物理实验绪论考试真题4套题含答案(供参考)

物理实验绪论测试题1一、单项选择题1.某测量结果0.01010cm有（b ）位有效数字。

A.3位B.4位C.5位D.6位2.已知常数e=2.718281828……，测量L=0.0023，N=2.73，则(e-L)/N=( c )A.0.994B.0.9949C.0.995D.1.003.物理量A=x+yx−y，那末其相对不确定度为（ a ）A.2x−y√x2u2(y)+y2u2(x) B.2x−y√x2u2(y)−y2u2(x)C.√u 2(x)+u2(y)(x+y)+u2(x)+u2(y)(x−y)D.√u2(x)+u2(y)(x+y)−u2(x)−u2(y)(x−y)4.用作图法处理数据时，为保证精度，至少应使坐标纸的最小分格和测量值的（c ）相对应。

A.第一位有效数字B.第二位有效数字C.最后一位有效数字D.最后一位准确数字二、填空题：5.用计算器算出圆柱体的转动惯量J=645.0126g∙cm2，平均值的不确定度为u(J)=则J+u(J)=( ±)×102g∙cm26.多量程电压表（1级，3-7.5-15-30V）用于检测某电路两端的电压，如果用3V档去测3V电压，其相对不确定度为。

如果用7.5V档去测3V电压，其相对不确定度为。

三、多项选择题：7.满足正态分布的物理量，下面的叙述哪些是正确的？abcA 做任何次测量，其结果有68.3%的可能性落在区间[A−δ,A+δ]内B 设某次测量的结果为X i，则X i±δ(x)表示真值落在[X i−δ(x),X i+δ(x)]的概率为0.683C X i±δ(x)与x±δ(x)的置信概率是相同的D x±δ(x)的置信概率比X i±δ(x)的置信概率高8.指出下列关于仪器误差的叙述哪些是错误的（按物理实验课的简化要求）bcdA.千分尺的仪器误差等于最小分度的一半B.游标卡尺的仪器误差等于游标精度的一半C.磁电式仪表的仪器误差=等级%×测量值D.箱式电桥∆仪=等级%(测量值+基准值)四、计算题9.弹簧振子的周期T与质量m的关系为T=2π√m+m0K。

2013 北航基础物理实验绪论考试模拟试题答案

物理实验绪论考试模拟试题（第四题答案）四、计算题（共4分）31．动态法测弹性模量的计算公式为 2436067.1f dm l E =，测量后算得f =(897.5±1.04)Hz ，l =(150.1±0.16)mm ，m =(37.87±0.029)g ，d =(5.998±0.0048)mm ，试给出E 测量结果的正确表述，要求写出完整的数据处理过程。

（为避免计算过程的误差累积，不确定度按中间结果提供，其有效数字均多保留了1～2位）解： 11243333243102806.15.897)10998.5(1087.37)101.150(6067.16067.1⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==---f d m l E （N/m 2）（数值计算正确0.5分）00514.0)(4)(2)()(3)(2222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=d d u f f u m m u l l u E E u （共1.5分，其中公式1分，结果0.5分） 8111058.600514.0102806.1)()(⨯=⨯⨯=⋅=EE u E E u （N/m 2）（结果0.5分）最后结果表述 E ±u (E )=(1.281±0.007)×1011（N/m 2）单位还可为Pa 、kg/ms 2（结果正确表述1.5分，其中取位0.5分，对齐0.5分，单位0.5分） 32．弹簧振子的周期T 与振子质量m 的关系为km m T 0π2+=，其中m 0是所谓弹簧的等效质量（未知）。

试用一元线性回归法计算倔强系数k 。

要求写出完整的数据处理过程，并给出最终结果表述。

解：由公式 k m m T 0π2+= 得 m kk m T 2022π4π4+= （公式推导0.5分）由于T 2精度较高，故令 x ≡ T 2，y ≡ m ，即 220π4T km m +-= （变量选择0.5分）设则又 0000577.030001.03)(==∆=m y u b ∴ ＝)(1)()(22b b x x k y u b u -=0.000064 (s 2/kg) 显然可略即 k = 4π2b = 4×3.141592×0.20012＝7.9003(kg/s 2) （k 结果0.5分）u (k )= 4π2u (b )= 4π2u a (b )=0.01549 （不确定度计算0.5分）33．弹簧振子的周期T 与振子质量m 的关系为km m T 0π2+=，其中m 0是所谓弹簧的等效质量（未知）。

北航05-06大学基础物理期中试题

1分
2. (10 分) 解：人到达最高点时，只有水平方向速度 v = v 0 cos ，此人于最高点向后抛出物体 m．设抛出后人的速度为 v 1 ，取人和物体为一系统，则该系统水平方向的动量守恒．即 4分 (M m)v Mv1 m(v1 u)
v1 v mu /( M m) 由于抛出物体而引起人在水平方向的速度增量为 v v1 v mu /( M m) t v0 s i n/ g 因为人从最高点落到地面的时间为 muv 0 sin 故跳的水平距离增加量为 x tv (m M ) g
2分 2分 2分
8
北京航空航天大学 05-06 大学基础物理期中试题
3. (10 分)
1 1 1 2 Mv 2 J 2 kx0 2 2 2 1 圆柱体无滑动的滚动， v R ，且 J MR 2 2 1 1 2 ∴ (3 / 2) Mv 2 kx0 2 2 1 1 2 平动动能 3分 E K Mv 2 kx0 0.04 J 2 3 1 1 1 J 2 MR 2 E K 0.02 J 转动动能 2分 EK 2 4 2 (2) 圆柱体仅在静摩擦力 f 作用下产生绕质心的转动，对质心轴用转动定律 1 则有 fR J MR 2 ， 2 2f 质心加速度 a R M 1 ∴ 2分 f Ma 2 令弹簧力为 F, 由质心运动定理得： F f Ma , F Ma f 3Ma / 2 ∵ F kx ， ∴ 3Ma / 2 kx ， a 2kx / 3M (2k / 3M ) x 0 ，即 x 此式为简谐振动微分方程，可知圆柱体质心作简谐振动，其角频率 2k / 3M ， T 2 / 2 3M / 2k 3分