安徽大学历年物理期末试卷

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安徽大学期末试卷2004--2005学年度第1A.doc

安徽大学2004--2005学年度第1学期期终考试（A ）卷课程试题系专业级姓名（答案及评分标准）学号得分一、简答题（每小题5分，共40分）1．束缚态、非束缚态及相应能级的特点。

答：束缚态：粒子在一定范围内运动，∞→r 时，0→ψ。

能级分立。

非束缚态：粒子的运动范围没有限制，∞→r 时，ψ不趋于0。

能级分立。

2．简并、简并度。

答：量子力学中，把处于不同状态、具有相同能量、对应同一能级的现象称为简并。

把对应于能级的不同状态数称为简并度。

3.一粒子的波函数为()()z y x r ,,ψψ=ϖ，写出粒子位于dx x x +~间的几率。

解：()2,,z y x dz dy dx P ψ⎰⎰+∞∞-+∞∞-=4．给出如下对易关系：[][][][][]?,?,?,?,?,2=====y xx z yx y S SL LL Lp z p y解：[][][][][]zy xx xz yx y s i s sL LL i L Lp z i p y ηηη=====,0,,0,,25．写出在z σ表象中的泡利矩阵。

解：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=1001,00,0110z y x i i σσσ6．一质量为μ的粒子在一维无限深方势阱⎩⎨⎧><∞<<=ax x a x x V 2,0,20,0)(中运动，写出其状态波函数和能级表达式。

解： ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤<<=ax x a x axn a x n 2,0,0,20,2sin 1)(πψΛη,3,2,1,82222==n an E n μπ7．完全描述电子运动的旋量波函数为 ()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2/,2/,,ηϖηϖϖr r S r z ψψψ，试述 ()22/,ηϖr ψ及()232/,⎰-ηϖr r d ψ分别表示什么样的物理意义。

解：()22/,ηϖr ψ表示电子自旋向上（2η=z s ）、位置在r ϖ处的几率密度； ()232/,⎰-ηϖr r d ψ表示电子自旋向下（2η-=z s ）的几率。

安徽大学普通物理B(上)(B卷)试卷及答案

安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (上)》考试试卷（B 卷）（闭卷时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．如图所示，质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上，若斜面向左方作加速运动，当物体开始脱离斜面时，它的加速度的大小为(A) g sin θ．(B) g cos θ．(C) g ctg θ． (D) g tg θ．[ ] 2．如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，轨道是光滑的，在从A 至C 的下滑过程中，下面哪个说法是正确的？(A) 它的加速度大小不变，方向永远指向圆心． (B) 它的速率均匀增加． (C) 它的合外力大小变化，方向永远指向圆心． (D) 它的合外力大小不变．(E) 轨道支持力的大小不断增加． [ ] 3．已知两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同，若物体A 的动量在数值上比物体B 的大，则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA ． (B) E KB 一定小于E KA ．(C) E KB ＝E KA ． (D) 不能判定谁大谁小． [ ] 4．如图所示，一质量为m 的小球，由高H 处沿光滑轨道由静止开始滑入环形轨道．若H 足够高，则小球在环最低点时环对它的作用力与小球在环最高点时环对它的作用力之差，恰为小球重量的 (A) 2倍． (B) 4倍．(C) 6倍． (D) 8倍． [ ] 5．在边长为a 的正方体中心处放置一点电荷Q ，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为A R院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(A)aQ 034επ ．(B) a Q032επ．(C)a Q 06επ． (D) aQ012επ ． [ ]6．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) aqQ 03επ．(C)a qQ 0233επ． (D) aqQ032επ． [ ]7．电荷之比为1∶3∶5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ，保持在一条直线上，相互间距离比小球直径大得多．若固定A 、C 不动，改变B 的位置使B 所受电场力为零时，AB 与BC 的比值为 (A) 5． (B) 1/5． (C)5． (D) 1/5． [ ]8．一半径为R 的薄金属球壳，带电荷-Q ．设无穷远处电势为零，则球壳内各点的电势U 可表示为 (041επ=K ) (A) R Q KU -<． (B) RQ K U -=． (C) R Q KU ->． (D) 0<<-U RQK． [ ] 9．在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L 2回路外有电流I 3，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则 (A)=⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =(B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B , 21P P B B =． (C)=⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B , 21P P B B ≠．(D) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠． [ ]10．在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ-=⎰⋅ ，式中K E 为感应电场的电场强度．此式表明q2L1 2I 3(a)(b)⊙(A) 闭合曲线L 上K E处处相等． (B) 感应电场是保守力场．(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线．(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念． [ ]二、填空题（共30分）11．图中，沿着半径为R 圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒力0F ，方向始终沿x 轴正方向，即i F F00=.当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B 点时，力0F所作的功为W ＝．12．在半径为R 的定滑轮上跨一细绳，绳的两端分别挂着质量为m 1和m 2的物体，且m 1 > m 2．若滑轮的角加速度为β，则两侧绳中的张力分别为T 1 = ，T 2 = ． 13．一块木料质量为45 kg ，以 8 km/h 的恒速向下游漂动，一只10 kg 的天鹅以 8 km/h 的速率向上游飞动，它企图降落在这块木料上面．但在立足尚未稳时，它就又以相对于木料为2 km/h 的速率离开木料，向上游飞去．忽略水的摩擦，木料的末速度为． 14．质量m 的小球，以水平速度0v与光滑桌面上质量为M 的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起，则碰后斜劈的运动速度值v = ；小球上升的高度h = ．15．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 ＝．16．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＝．17．一个孤立导体，当它带有电荷q 而电势为U 时，则定义该导体的电容为C = ，它是表征导体的的物理量．18．一质量为m ，电荷为q 的粒子，以速度0v垂直进入均匀的稳恒磁场B 中，电荷将作半径为的圆周运动．19．两根无限长直导线互相垂直地放着，相距d =2.0×102 m ，其中一根导线与z 轴重合，另一根导线与x 轴平行且在Oxy 平面内．设两导线中皆通过I =10 A 的电流，则在y 轴上离两根导线等距的点P 处的磁感强度的大小为B = ． (μ0 = 4π×10-7N ·A -2)1 2 3三、计算题（共40分）20．(本题10分)A 、B 、C 为质量都是M 的三个物体，B 、C 放在光滑水平桌面上，两者间连有一段长为0.4 m 的细绳，原先松放着．B 、C 靠在一起，B 的另一侧用一跨过桌边定滑轮的细绳与A 相连（如图）．滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长．问：(1) A 、B 起动后，经多长时间C 也开始运动？(2) C 开始运动时速度的大小是多少?(取g ＝10 m/s 2）21．(本题5分)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r 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？22．(本题5分)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 1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 2．23．(本题5分)图示相距为a 通有电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线．(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I的作用力的数学表达式；(2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式．24．(本题5分)一边长为a 和b 的矩形线圈，以角速度ω 绕平行某边的对称轴OO ＇转动．线圈放在一个随时间变化的均匀磁场t B B ωsin 0 =中，(0B为常矢量)．磁场方向垂直于转轴, 且时间t =0时，线圈平面垂直于B ，如图所示．求线圈内的感应电动势ε，并证明ε的变化频率f ＇是B的变化频率的二倍．25．(本题10分)如图所示，一根长为L 的金属细杆ab 绕竖直轴O 1O 2以角速度ω在水平面内旋转，O 1O 2在离细杆a 端L /5处．若已知地磁场在竖直方向的分量为B，求ab 两端间的电势差b a U U -．I I 21d l I22d l IB⊗b安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (上)》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．C 2．E 3．D 4．C 5．B 6．C 7．D 8．B 9．C 10．D二、填空题(共30分)11．(本题3分)－F 0R 3分12．(本题4分))(1βR g m -2分)(2βR g m + 2分13．(本题3分)5.45 km/h 3分14．(本题5分)0v Mm2分202v Mgm M - 3分 15．(本题3分)0 3分16．(本题3分)q / ε01分0 1分 -q /ε01分17．(本题3分)C = q / U 2分储电能力 1分18．(本题3分))/(0B q m v 3分19．(本题3分)2.82×10-8T 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1) 设A ，B 间绳中张力为T ，分别对A 、B 列动力学方程M A g –T =M A a 1分T =M B a 1分解得 a =Mg / (M A +M B )由 M A = M B = M a ＝21g 1分设B 、C 之间绳长为l ，在时间t 内B 物体作匀加速运动，有l ＝21at 2＝gt 2/4 ， t=g l /4=0.4 s 2分 (2) B 和C 之间绳子刚拉紧时，A 和B 所达到的速度为v ＝at ＝21gt ＝21×10×0.4＝2.0 m/s 令B 、C 间拉紧后，C 开始运动时A 、B 、C 三者的速度大小均变为V ，由动量定理(设三者速度变化过程中T AB 为AB 间绳中平均张力，T BC 为BC 间绳中平均张力,τ为过程时间)M A V - M A v = –T AB ·τ (∵M A g<<T AB ) 2分M B V – M B v =T AB ·τ–T BC ·τ 1分 M C V – 0 = T BC ·τ 1分得 (M A + M B + M C )V = ( M A + M B ) vV =33132)(.M M M M C B A B A ==+++v M v m/s 1分21．(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====3分因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0=2分22．(本题5分)解： 11012R I B μ=， 22022R I B μ=3分由 21B B = 得 2211//R I R I =∴3222212121=ππ==R R R R I I 2分23．(本题5分)解：(1) 12212d d B d l I F ⨯=31212110224d d r r l I l I π⨯⨯=μ 3分(2) )2/(d d 1022a I l I F π=μ∴aI I l F π=2d d 2102μ 2分 24．(本题5分)解：设线圈的面积矢量S 在t =0时与0B平行，于是任意时刻t , S 与0B 的夹角为ωt ，所以通过线圈的磁通量为0sin cos m B S B t ab t ωωΦ==⋅⋅⋅t ab B ω2sin 210= 2分故感应电动势0d /d cos2m t B ab t εωω=-Φ=- 2分ε的正绕向与S的方向成右手螺旋关系，ε的变化频率为π=π='2222ωωf B的变化频率为 π=2/ωf∴ f f 2=' 1分25．(本题10分)解：Ob 间的动生电动势4/54/510(v )d d L L B l Bl l εω=⨯⋅=⎰⎰225016)54(21BL L B ωω== 4分 b 点电势高于O 点．Oa 间的动生电动势/5/520(v )d d L L B l Bl l εω=⨯=⋅⎰⎰22501)51(21BL L B ωω== 4分 a 点电势高于O 点．∴ 22211165050a b U U BL BL εεωω-=-=-221035015BL BL ωω-=-= 2分答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。

2024 年安徽卷物理试题真题卷含答案

2024年安徽卷物理试题一、单选题1．大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。

图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11eV ，当大量处于3n =能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（）A ．1种B ．2种C ．3种D ．4种【答案】B【详解】大量处于n =3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的种类为23C 3=种辐射出光子的能量分别为131 1.51eV (13.6eV)12.09eV E E E ∆=−=−−−=，232 1.51eV (3.4eV) 1.89eV E E E ∆=−=−−−=，321 3.4eV (13.6eV)10.2eV E E E ∆=−=−−−= 其中1 3.11eV E ∆＞，2 3.11eV E ∆＜，3 3.11eV E ∆＞因此辐射不同频率的紫外光有2种。

故选B 。

2．某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为h 的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v ．已知人与滑板的总质量为m ，可视为质点．重力加速度大小为g ，不计空气阻力．则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（） A ．mgh B ．212mvC ．212mgh mv +D ．212mgh mv −两列横波（）A ．在9.0m x =处开始相遇B ．在10.0m x =处开始相遇4．倾角为θ的传送带以恒定速率0v 顺时针转动。

0=t 时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。

0t 时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到0v 。

不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a 、速度v 随时间t 变化的关系图线可能正确的是（）A ．B ．C ．D ．【答案】C【详解】00~t 时间内：物体轻放在传送带上，做加速运动。

受力分析可知，物体受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力的下滑分力，合力不变，故做匀加速运动。

《大学物理》(I1)期末复习题及答案.doc

大物期末复习题(II)、单项选择题1、质量为加= 0.5畑的质点，在oxy坐标平面内运动，其运动方程为x = 5t,y = 0.5/2,从t二2s到t二4s这段时间内，外力对质点做的功为()A、 1.5JB、3JC、 4.5JD、-1.5J2、对功的概念有以下几种说法：①作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。

②保守力作正功时，系统内相应的势能增加。

③质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。

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。

3、如图3所示1/4圆弧轨道(质量为M)与水平面光滑接触，一物体(质量为m)自轨道顶端滑下，M与ni间有摩擦，则A> M与m组成系统的总动量及水平方向动量都守恒，M、m与地组成的系统机械能守恒。

M与m组成系统的总动量及水平方向动量都守恒，M、m与地组成的系统机械能不守恒。

C、M与ni组成的系统动量不守恒，水平方向动量不守恒，M、ni与地组成的系统机械能守恒。

D、M与m组成的系统动量不守恒，水平方向动量守恒，M、m与地组成的系统机械能不守恒。

图34、一个圆形线环，它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场中，另一半位于磁场之外，如图所示。

磁场的方向垂直指向纸内。

预使圆环中产生逆时针方向的感应电流，应使()线环向右平移 B 、线环向上平线环向左平移 D 、磁场强度减若尺寸相同的铁环与铜环所包围的而积中穿过相同变化率的磁通量，则在两环屮( )(A) 感应电动势相同，感应电流不同.(B) 感应电动势不同，感应电流也不同.(C) 感应电动势不同，感应电流相同.(D) 感应电动势相同，感应电流也相同.6、线圈与一通有恒定电流的直导线在同一平面内，下列说法正确的是 A 、当线圈远离导线运动时，线圈中有感应电动势B 、当线圈上下平行运动时，线圈中有感应电流C 、直导线中电流强度越大，线圈中的感应电流也越大D 、以上说法都不对7.真空带电导体球而与一均匀带电介质球体，它们的半径和所带的电量都相等，设带电球面的静电能为W1,球体的静电能为W2,则()A 、W1>W 2；B 、W 1<W 2；C 、W 1=W2D 、无法比较 &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 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 处处为零(C) 如果高斯面上E 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零9•两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R 】、带有电荷外球面半径为&、带有电荷则在内球面里面、距离球心为r(r<R.<R 2)处的P 点的场强大小E 为：()(A)(B)—+ ―(C)-^ (D)0 4亦0广 4亦()/?2「 4齊厂 A 、移C、弱10•如图所示，螺绕环截面为矩形，通有电流I，导线总匝数为M内外半径分别为R1和R2,则当R2 >r >R1时，磁场的分布规律为（）11. 4、一根很长的电缆线由两个同轴的圆柱面导体组成，若这两个圆柱面的半径分别为召和用（召〈施），通有等值反向电流，那么下列哪幅图正确反映了电流产生的磁感应强度随径向距离的变化关系？（）12、一个半径为厂的半球面如图放在均匀磁场屮，通过半球面的磁通量为（ )(A) 2nr 2B(B) Ttr 2B (C) 2nr 2Bcosa (D) 7ir 2Bcosa 13. 带电导体达到静电平衡时，其正确结论是A 、导体表面上曲率半径小处电荷密度小B 、表面曲率较小处电势较高C 、导体内部任一点电势都为零D 、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零M &NI⑷ 0 (B) ^7 (C) Kr (D) 1 N^S J B °、R\ R 214.在电场中的导体内部的（）（A）电场和电势均为零；（B）（C）电势和表面电势相等；（D）15•对于带电的孤立导体球，（）A、导体球内部的场强和电势均为零C、导体内电势比导体表面高法确定16.如图所示，绝缘带电导体上a, b, c三点，屯荷密度是（），屯势是（）A、a点最大B、b点最大C^ c点最大D^ d点最大导体17.电量分别为6, q2,细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______________ 18.—个不带电的空腔导体壳，内半径为R,在腔内离球心的距离为a处放一点电荷+q,如图所示，用导线把球壳接地后，再把地线撤去。

安徽大学期末试卷大学物理力学题库及答案(考试常考).doc

一、选择题：（每题3分）1、某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作(A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．(C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．［］2、一质点沿x 轴作直线运动，其v -t 曲线如图所示，如t =0时，质点位于坐标原点，则t =4.5 s 时，质点在x 轴上的位置为(A) 5m ．(B) 2m ． (C) 0． (D) -2 m ． (E) -5 m. ［ b ］3、图中p 是一圆的竖直直径pc 的上端点，一质点从p 开始分别沿不同的弦无摩擦下滑时，到达各弦的下端所用的时间相比较是(A) 到a 用的时间最短．(B) 到b 用的时间最短．(C) 到c 用的时间最短．(D) 所用时间都一样．［ d ］4、一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度=v 2 m/s ，瞬时加速度2/2s m a -=，则一秒钟后质点的速度(A) 等于零． (B) 等于-2 m/s ．(C) 等于2 m/s ． (D) 不能确定．［ d ］5、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r ϖϖϖ22+=（其中a 、b 为常量）, 则该质点作(A) 匀速直线运动． (B) 变速直线运动．(C) 抛物线运动． (D)一般曲线运动．［］6、一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,ϖ的端点处, 其速度大小为 (A) t r d d (B) t r d d ϖ (C) t r d d ϖ (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x [ ]7、质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每T 秒转一圈．在2T 时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为-12O a p(A) 2πR /T , 2πR/T ． (B) 0 , 2πR /T(C) 0 , 0． (D) 2πR /T , 0. ［］8、以下五种运动形式中，a ϖ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．［］9、对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：(A) 切向加速度必不为零．(B) 法向加速度必不为零（拐点处除外）．(C) 由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零．(D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零． (E) 若物体的加速度a ϖ为恒矢量，它一定作匀变速率运动．［］10、质点作曲线运动，r ϖ表示位置矢量，v ϖ表示速度，a ϖ表示加速度，S 表示路程，a 表示切向加速度，下列表达式中，(1) a t = d /d v ， (2) v =t r d /d ， (3) v =t S d /d ， (4) t a t =d /d v ϖ．(A) 只有(1)、(4)是对的．(B) 只有(2)、(4)是对的．(C) 只有(2)是对的．(D) 只有(3)是对的．［］11、某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量．当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是(A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt ［］ 12、一物体从某一确定高度以0v ϖ的速度水平抛出，已知它落地时的速度为t v ϖ，那么它运动的时间是(A) g t 0v v -． (B) gt 20v v - ． (C)()g t 2/1202v v -． (D) ()g t 22/1202v v - . [ ] 13、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v ϖ，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v ϖ，平均速率为v ，它们之间的关系必定有：（A ）v v v,v ==ρρ （B ）v v v,v =≠ρρ（C ）v v v,v ≠≠ρρ （D ）v v v,v ≠=ρρ [ d ]14、在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向．今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i ϖ、j ϖ表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s为单位）为 (A) 2i ϖ＋2j ϖ． (B) -2i ϖ＋2j ϖ． (C) －2i ϖ－2j ϖ． (D) 2i ϖ－2j ϖ．［］15、一条河在某一段直线岸边同侧有A 、B 两个码头，相距1 km ．甲、乙两人需要从码头A 到码头B ，再立即由B 返回．甲划船前去，船相对河水的速度为4 km/h ；而乙沿岸步行，步行速度也为4 km/h ．如河水流速为 2 km/h, 方向从A到B ，则(A) 甲比乙晚10分钟回到A ． (B) 甲和乙同时回到A ．(C) 甲比乙早10分钟回到A ． (D) 甲比乙早2分钟回到A ．［］16、一飞机相对空气的速度大小为 200 km/h, 风速为56 km/h ，方向从西向东．地面雷达站测得飞机速度大小为 192 km/h ，方向是(A) 南偏西16.3°． (B) 北偏东16.3°．(C) 向正南或向正北． (D) 西偏北16.3°．(E) 东偏南16.3°．［］17、下列说法哪一条正确？(A) 加速度恒定不变时，物体运动方向也不变．(B) 平均速率等于平均速度的大小．(C) 不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成(v 1、v 2 分别为初、末速率) ()2/21v v v +=．(D) 运动物体速率不变时，速度可以变化．［］18、下列说法中，哪一个是正确的？(A) 一质点在某时刻的瞬时速度是2 m/s ，说明它在此后1 s 内一定要经过2 m的路程．(B) 斜向上抛的物体，在最高点处的速度最小，加速度最大．(C) 物体作曲线运动时，有可能在某时刻的法向加速度为零．(D) 物体加速度越大，则速度越大．［ c ］19、某人骑自行车以速率v 向西行驶，今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来，试问人感到风从哪个方向吹来？(A) 北偏东30°． (B) 南偏东30°．(C) 北偏西30°． (D) 西偏南30°．c］20、在升降机天花板上拴有轻绳，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) 2a1． (B) 2(a 1+g )．(C) 2a 1＋g ．(D) a 1＋g ．［］21、水平地面上放一物体A ，它与地面间的滑动摩擦系数为μ．现加一恒力F ϖ如图所示．欲使物体A 有最大加速度，则恒力F ϖ与水平方向夹角θ 应满足(A) sin θ ＝μ． (B) cos θ ＝μ． (C) tg θ ＝μ． (D) ctg θ ＝μ．［］22、一只质量为m 的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M 的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为 (A) g . (B) g M m . (C) g M m M +. (D) g mM m M -+ . (E) g M m M -. [ ]23、如图所示，质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上，若斜面向左方作加速运动，当物体开始脱离斜面时，它的加速度的大小为(A) g sin θ． (B) g cos θ．(C) g ctg θ． (D) g tg θ．［］24、如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分别为m 1和m 2的重物，且m 1>m 2．滑轮质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为a ．今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替质量为m 1的物体，可得质量为m 2的重物的加速度为的大小a ′，则(A) a ′= a (B) a ′> a(C) a ′< a (D) 不能确定. ［］25、升降机内地板上放有物体A ，其上再放另一物体B ，二者的质量分别为M A 、a 1M B ．当升降机以加速度a 向下加速运动时(a <g )，物体A 对升降机地板的压力在数值上等于(A) M A g. (B) (M A +M B )g.(C) (M A +M B )(g +a ). (D) (M A +M B )(g -a ). ［］26、如图，滑轮、绳子质量及运动中的摩擦阻力都忽略不计，物体A 的质量m 1大于物体B 的质量m 2．在A 、B 运动过程中弹簧秤S 的读数是(A) .)(21g m m + (B) .)(21g m m -(C) .22121g m m m m + (D) .42121g m m m m + ［］27、如图所示，质量为m 的物体用细绳水平拉住，静止在倾角为θ的固定的光滑斜面上，则斜面给物体的支持力为(A) θcos mg . (B) θsin mg . (C) θcos mg . (D) θsin mg . [ ] 28、光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块，质量分别为m 1和m 2，且m 1<m 2．今对两滑块施加相同的水平作用力，如图所示．设在运动过程中，两滑块不离开，则两滑块之间的相互作用力N应有 (A) N =0. (B) 0 < N < F.(C) F < N <2F. (D) N > 2F. ［］29、用水平压力F ϖ把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F ϖ逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f(A) 恒为零．(B) 不为零，但保持不变．(C) 随F 成正比地增大．(D) 开始随F 增大，达到某一最大值后，就保持不变［］30、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示．将绳子剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为(A) a 1＝ｇ，a 2＝ｇ． (B) a 1＝0，a 2＝ｇ．(C) a 1＝ｇ，a 2＝0． (D) a 1＝2ｇ，a 2＝0．［］31、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1物块A 不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为 (A) R g μ (B)g μ(C) Rg μ (D)R g ［］32、一个圆锥摆的摆线长为l ，摆线与竖直方向的夹角恒为θ，如图所示．则摆锤转动的周期为(A) g l . (B) gl θcos . (C) g l π2. (D) g l θπcos 2 . ［］ 33、一公路的水平弯道半径为R ，路面的外侧高出内侧，并与水平面夹角为θ．要使汽车通过该段路面时不引起侧向摩擦力，则汽车的速率为(A) Rg . (B) θtg Rg .(C) θθ2sin cos Rg . (D) θctg Rg ［］34、一段路面水平的公路，转弯处轨道半径为R ，汽车轮胎与路面间的摩擦系数为μ，要使汽车不致于发生侧向打滑，汽车在该处的行驶速率(A) 不得小于gR μ． (B) 不得大于gR μ．(C) 必须等于gR 2． (D) 还应由汽车的质量M 决定．［］35、在作匀速转动的水平转台上，与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ，如图所示．设工件与转台间静摩擦系数为μs ，若使工件在转台上无滑动，则转台的角速度ω应满足(A) Rg s μω≤. (B) R g s 23μω≤. (C) R g s μω3≤. (D) Rg s μω2≤. ［］36、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 ．［］37、一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中，突然炸裂成两块，其中一块作θ l ωO R A A23自由下落，则另一块着地点（飞行过程中阻力不计）(A) 比原来更远． (B) 比原来更近．(C) 仍和原来一样远． (D) 条件不足，不能判定．［］38、如图所示，砂子从h ＝0.8 m 高处下落到以3 m ／s 的速率水平向右运动的传送带上．取重力加速度g ＝10 m ／s 2．传送带给予刚落到传送带上的砂子的作用力的方向为(A)与水平夹角53°向下． (B) 与水平夹角53°向上．(C)与水平夹角37°向上．(D) 与水平夹角37°向下．［ b ］39、质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后，与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为(A) 9 N·s . (B) -9 N·s ．(C)10 N·s ． (D) -10 N·s ．［］40、质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v ϖ和B v ϖ (v A > v B )的两质点A 和B ，受到相同的冲量作用，则(A) A 的动量增量的绝对值比B 的小．(B) A 的动量增量的绝对值比B 的大．(C) A 、B 的动量增量相等．(D) A 、B 的速度增量相等．［］41、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力）(A) 总动量守恒．(B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒．(C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒．(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒．［］42、质量为20 g 的子弹，以400 m/s 的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为980 g 的摆球中，摆线长度不可伸缩．子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为 (A) 2 m/s ． (B) 4 m/s ． (C) 7 m/s ． (D) 8 m/s ．［］43、A 、B 两木块质量分别为m A 和m B ，且m B ＝2m A ，两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上，如图所示．若用外力将两木块压近使弹簧被压缩，然后将外力撤去，则此后两木块运动动能之比E KA /E KB 为(A) 21． (B) 2/2． (C) 2． (D) 2．［］44、质量为m 的小球，沿水平方向以速率v 与固定的竖直壁作弹性碰撞，设指向壁内的方向为正方向，则由于此碰撞，小球的动量增量为(A) m v ． (B) 0．(C) 2m v ． (D) –2m v ．［45、机枪每分钟可射出质量为20 g 的子弹900颗，子弹射出的速率为800 m/s ，则射击时的平均反冲力大小为(A) 0.267 N ． (B) 16 N ．(C)240 N ． (D) 14400 N ．［］46、人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的(A)动量不守恒，动能守恒．(B)动量守恒，动能不守恒．(C)对地心的角动量守恒，动能不守恒．(D)对地心的角动量不守恒，动能守恒．［］47、一质点作匀速率圆周运动时，(A) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变．(B) 它的动量不变，对圆心的角动量不断改变．(C) 它的动量不断改变，对圆心的角动量不变．(D) 它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变．［］48、一个质点同时在几个力作用下的位移为： k j i r ρρρρ654+-=∆ (SI) 其中一个力为恒力k j i F ρρρρ953+--= (SI)，则此力在该位移过程中所作的功为(A) -67 J ． (B) 17 J ．(C) 67 J ． (D) 91 J ．［］49、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) mE 23．m A m B(C) mE 25． (D) mE 2)122(- ［］50、如图所示，木块m 沿固定的光滑斜面下滑，当下降h 高度时，重力作功的瞬时功率是： (A)21)2(gh mg ． (B)21)2(cos gh mg θ． (C)21)21(sin gh mg θ． (D)1)2(sin gh mg θ．［］51、已知两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同，若物体A 的动量在数值上比物体B 的大，则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA ． (B) E KB 一定小于E KA ．(C) E KB ＝E KA ． (D) 不能判定谁大谁小．［］52、对于一个物体系来说，在下列的哪种情况下系统的机械能守恒？(A) 合外力为0．(B) 合外力不作功．(C) 外力和非保守内力都不作功．(D) 外力和保守内力都不作功．［］53、下列叙述中正确的是(A)物体的动量不变，动能也不变．(B)物体的动能不变，动量也不变．(C)物体的动量变化，动能也一定变化．(D)物体的动能变化，动量却不一定变化．［ a ］54、作直线运动的甲、乙、丙三物体，质量之比是 1∶2∶3．若它们的动能相等，并且作用于每一个物体上的制动力的大小都相同，方向与各自的速度方向相反，则它们制动距离之比是(A) 1∶2∶3． (B) 1∶4∶9．(C) 1∶1∶1． (D) 3∶2∶1．(E) 3∶2∶1．［］55、速度为v 的子弹，打穿一块不动的木板后速度变为零，设木板对子弹的阻力是恒定的．那么，当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时，子弹的速度是(A) v 41． (B) v 31． (C) v 21． (D) v 21．［］56、考虑下列四个实例．你认为哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?(A) 物体作圆锥摆运动．(B) 抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）．(C) 物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升．(D) 物体在光滑斜面上自由滑下．［］57、一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球，平衡时弹簧伸长量为d ．现用手将小球托住，使弹簧不伸长，然后将其释放，不计一切摩擦，则弹簧的最大伸长量(A) 为d ． (B) 为d 2．(C) 为2d ．(D) 条件不足无法判定．［］58、A 、B 两物体的动量相等，而m A ＜m B ，则A 、B 两物体的动能(A) E KA ＜E K B ． (B) E KA ＞E KB ．(C) E KA ＝E K B ． (D) 孰大孰小无法确定．［］59、如图所示，一个小球先后两次从P 点由静止开始，分别沿着光滑的固定斜面l 1和圆弧面l 2下滑．则小球滑到两面的底端Q 时的(A) 动量相同，动能也相同．(B) 动量相同，动能不同． (C) 动量不同，动能也不同．(D) 动量不同，动能相同．［］60、一物体挂在一弹簧下面，平衡位置在O 点，现用手向下拉物体，第一次把物体由O 点拉到M 点，第二次由O点拉到N 点，再由N 点送回M 点．则在这两个过程中(A) 弹性力作的功相等，重力作的功不相等． (B) 弹性力作的功相等，重力作的功也相等． (C) 弹性力作的功不相等，重力作的功相等． (D) 弹性力作的功不相等，重力作的功也不相等．［］61、物体在恒力F 作用下作直线运动，在时间∆t 1内速度由0增加到v ，在时间∆t 2内速度由v 增加到2 v ，设F 在∆t 1内作的功是W 1，冲量是I 1，在∆t 2内作的功是W 2，冲量是I 2．那么，(A) W 1 = W 2，I 2 > I 1． (B) W 1 = W 2，I 2 < I 1．(C) W 1 < W 2，I 2 = I 1． (D) W 1 > W 2，I 2 = I 1．［］62、两个质量相等、速率也相等的粘土球相向碰撞后粘在一起而停止运动. 在此过程中，由这两个粘土球组成的系统，(A) 动量守恒，动能也守恒．(B) 动量守恒，动能不守恒．(C) 动量不守恒，动能守恒．(D) 动量不守恒，动能也不守恒．［］63、一子弹以水平速度v 0射入一静止于光滑水平面上的木块后，随木块一起运动．对于这一过程正确的分析是(A) 子弹、木块组成的系统机械能守恒．(B) 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒．(C) 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量．(D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加．［］64、一光滑的圆弧形槽M 置于光滑水平面上，一滑块m 自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下，不计空气阻力．对于这一过程，以下哪种分析是对的？(A) 由m 和M 组成的系统动量守恒．(B) 由m 和M 组成的系统机械能守恒．(C) 由m 、M 和地球组成的系统机械能守恒．(D) M 对m 的正压力恒不作功．［ c ］65、两木块A 、B 的质量分别为m 1和m 2，用一个质量不计、劲度系数为k 的弹簧连接起来．把弹簧压缩x 0并用线扎住，放在光滑水平面上，A 紧靠墙壁，如图所示，然后烧断扎线．判断下列说法哪个正确．(A) 弹簧由初态恢复为原长的过程中，以A 、B 、弹簧为系统，动量守恒．(B) 在上述过程中，系统机械能守恒．(C) 当A 离开墙后，整个系统动量守恒，机械能不守恒．(D) A 离开墙后，整个系统的总机械能为2021kx ，总动量为零．［］ 66、两个匀质圆盘A 和B 的密度分别为A ρ和B ρ，若ρA ＞ρB ，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为J A 和J B ，则(A) J A ＞J B ． (B) J B ＞J A ．(C) J A ＝J B ． (D) J A 、J B 哪个大，不能确定．［］67、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（A ）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关．（B ）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关．（C ）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．（D ）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．［］6568、均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示．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．［］69、一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动.若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度ω (A) 必然增大． (B) 必然减少．(C) 不会改变． (D) 如何变化，不能确定．［］70、有一半径为R 的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为J ，开始时转台以匀角速度ω0转动，此时有一质量为m 的人站在转台中心．随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为(A) 02ωmRJ J +． (B) ()02ωR m J J +． (C) 02ωmRJ ． (D) 0ω．［］ 71、如图所示，一水平刚性轻杆，质量不计，杆长l＝20 cm ，其上穿有两个小球．初始时，两小球相对杆中心O 对称放置，与O 的距离d ＝5 cm ，二者之间用细线拉紧．现在让细杆绕通过中心O 的竖直固定轴作匀角速的转动，转速为ω 0，再烧断细线让两球向杆的两端滑动．不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆的角速度为(A) 2ω 0． (B)ω 0．(C) 21 ω 0． (D)041ω．［ d ］ 72、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A) 刚体不受外力矩的作用．(B) 刚体所受合外力矩为零．(C) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零．(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变．［ b ］73、一块方板，可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动．最初板自由下垂．今有一小团粘土，垂直板面撞击方板，并粘在板上．对粘土和方板系统，如果忽略空气阻力，在碰撞中守恒的量是(A) 动能． (B) 绕木板转轴的角动量．68、69、(C) 机械能． (D) 动量．［］74、如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转，初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统(A) 只有机械能守恒．(B) 只有动量守恒．(C) 只有对转轴O 的角动量守恒．(D) 机械能、动量和角动量均守恒．［］75、质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω，顺时针． (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω，逆时针． (C) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω，顺时针． (D) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω，逆时针．［］76、一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动，盘上站着一个人.把人和圆盘取作系统，当此人在盘上随意走动时，若忽略轴的摩擦，此系统(A) 动量守恒．(B) 机械能守恒．(C) 对转轴的角动量守恒．(D) 动量、机械能和角动量都守恒．(E) 动量、机械能和角动量都不守恒．［］77、光滑的水平桌面上有长为2l 、质量为m 的匀质细杆，可绕通过其中点O 且垂直于桌面的竖直固定轴自由转动，转动惯量为231ml ，起初杆静止．有一质量为m 的小球在桌面上正对着杆的一端，在垂直于杆长的方向上，以速率v 运动，如图所示．当小球与杆端发生碰撞后，就与杆粘在一起随杆转动．则这一系统碰撞后的转动角速度是(A) 12v l ． (B) l32v ． (C) l 43v ． (D) lv 3．［］78、如图所示，一静止的均匀细棒，长为L 、质量为M ，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动，转动惯量为231ML ．一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 21，则此时棒的角速度应为 (A) ML m v ． (B) MLm 23v ． (C) MLm 35v ． (D) ML m 47v ．［］ 79、光滑的水平桌面上，有一长为2L 、质量为m 的匀质细杆，可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O 自由转动，其转动惯量为31mL 2，起初杆静止．桌面上有两个质量均为m 的小球，各自在垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率v 相向运动，如图所示．当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后，就与杆粘在一起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度应为 (A) L 32v ． (B) L54v ． (C) L 76v ． (D) L98v ． (E) L712v ．［］ 80、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J 0，角速度为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J 0．这时她转动的角速度变为(A) 31ω0． (B) ()3/1 ω0． (C) 3 ω0． (D) 3 ω0．［］二、填空题：81、一物体质量为M ，置于光滑水平地板上．今用一水平力F ϖ通过一质量为m 的绳拉动物体前进，则物体的加速度a ＝______________，绳作用于物体上的力T ＝_________________．82、图所示装置中，若两个滑轮与绳子的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都忽略不计，/绳子不可伸长，则在外力F 的作用下，物体m 1和m 2的加速78、ϖ v ϖ 俯视图79、O v俯视图 8183、在如图所示的装置中，两个定滑轮与绳的质量以及滑轮与其轴之间的摩擦都可忽略不计，绳子不可伸长，m 1与平面之间的摩擦也可不计，在水平外力F 的作用下，物体m 1与m 2的加速度a ＝______________，绳中的张力T ＝_________________．84、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度 a max ＝_______________________________________．85、一物体质量M ＝2 kg ，在合外力i t F ϖ)23(+= (SI )的作用下，从静止开始运动，式中i ϖ为方向一定的单位矢量, 则当ｔ＝1 s 时物体的速度1v ϖ＝__________．86、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＝__________________．87、一质量为m 的小球A ，在距离地面某一高度处以速度v ϖ水平抛出，触地后反跳．在抛出t 秒后小球A 跳回原高度，速度仍沿水平方向，速度大小也与抛出时相同，如图．则小球A 与地面碰撞过程中，地面给它的冲量的方向为________________，冲量的大小为____________________．88、两个相互作用的物体A 和B ，无摩擦地在一条水平直线上运动．物体A 的动量是时间的函数，表达式为 P A = P 0 – b t ，式中P 0 、b 分别为正值常量，t 是时间．在下列两种情况下，写出物体B 的动量作为时间函数的表达式：83、87ϖ安徽大学期末试卷(1) 开始时，若B 静止，则 P B 1＝______________________；(2) 开始时，若Ｂ的动量为 – P 0，则P B 2 = _____________．89、有两艘停在湖上的船，它们之间用一根很轻的绳子连接．设第一艘船和人的总质量为250 kg , 第二艘船的总质量为500 kg ，水的阻力不计．现在站在第一艘船上的人用F = 50 N 的水平力来拉绳子，则5 s 后第一艘船的速度大小为_________；第二艘船的速度大小为______．90、质量为m 的小球自高为y 0处沿水平方向以速率v 0抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为21y 0，水平速率为21v 0，则碰撞过程中 (1) 地面对小球的竖直冲量的大小为 ________________________；(2) 地面对小球的水平冲量的大小为________________________．91、质量为M 的平板车，以速度v ϖ在光滑的水平面上滑行，一质量为m 的物体从h 高处竖直落到车子里．两者一起运动时的速度大小为_______________．92、如图所示，质量为M 的小球，自距离斜面高度为h 处自由下落到倾角为30°的光滑固定斜面上．设碰撞是完全弹性的，则小球对斜面的冲量的大小为________，方向为____________________________． 93、一质量为m 的物体，以初速0v ϖ从地面抛出，抛射角θ＝30°，如忽略空气阻力，则从抛出到刚要接触地面的过程中(1) 物体动量增量的大小为________________，(3) 物体动量增量的方向为________________．y 21y安徽大学期末试卷94、如图所示，流水以初速度1v ϖ进入弯管，流出时的速度为2v ϖ，且v 1＝v 2＝v ．设每秒流入的水质量为q ，则在管子转弯处，水对管壁的平均冲力大小是______________，方向__________________．（管内水受到的重力不考虑）95、质量为m 的质点，以不变的速率v 经过一水平光滑轨道的︒60弯角时，轨道作用于质点的冲量大小Ｉ＝________________．96、质量为m 的质点，以不变的速率v 经过一水平光滑轨道的︒60弯角时，轨道作用于质点的冲量大小Ｉ＝________________．97、质量为M 的车以速度v 0沿光滑水平地面直线前进，车上的人将一质量为m 的物体相对于车以速度u 竖直上抛，则此时车的速度v ＝______．98、一质量为30 kg 的物体以10 m·s -1的速率水平向东运动，另一质量为20 kg 的物体以20 m·s -1的速率水平向北运动。

安徽大学期末试卷磁性物理学习题与解答

磁性物理学习题与解答简答题1.简述洪德法则的内容。

答:针对未满壳层,洪德法则的内容依次为:(1)在泡利原理许可的条件下,总自旋量子数S取最大值。

(2)在满足(1)的条件下,总轨道角动量量子数L取最大值。

(3)总轨道量子数J有两种取法:在未满壳层中,电子数少于一半是;电子数大于一半时2.简述电子在原子核周围形成壳层结构,需遵循哪些原则法则？答:需遵循的原则法则依次为:(1)能量最低原则(2)泡利不相容原理(3)洪德法则3.简述自由电子对物质的磁性,可以有哪些贡献？答:可能的贡献有:(1)朗道抗磁(2)泡利顺磁4.简述晶体中的局域电子对物质的磁性,可能有哪些贡献？答:可能的贡献有:(1)抗磁(2)顺磁(3)通过交换作用导致铁磁、反铁磁等5.在磁性晶体中,为什么过渡元素的电子轨道角动量会被晶场“冻结”,而稀土元素的电子轨道角动量不会被“冻结”。

答:因为过渡元素的磁性来自未满壳层d轨道上的电子,d电子属于外层电子,在晶体中是裸露的,容易受到晶场的影响而被冻结;而稀土元素的磁性来自未满壳层f轨道上的电子,f电子属于内层电子,在晶体中不容易受到晶场的影响,所以不会冻结。

6.简述外斯分子场理论的成就与不足之处。

答:外斯分子场理论的成功之处主要有:唯象解释了自发磁化,成功得到第二类顺磁的居里—外斯定律和铁磁/顺磁相变的居里温度表达式等。

不足之处主要有:(1)低温下自发磁化与温度的关系与自旋波理论的结果差别很大,后者与实验符合较好;(2)在居里温度附近,自发磁化随温度变化的临界指数,分子场理论计算结果为1/2,而实验测量结果为1/3;(3)无法解释磁比热贡献在温度大于居里温度时的拖尾现象7.简述小口理论对分子场理论做了什么改进？答:小口理论认为在居里温度附近,虽然产生自发磁化的长程有序消失了,但体系仍然存在短程序,小口理论考虑了最近邻短程序,由此成功解释了磁比热贡献在温度大于居里温度时的拖尾现象。

8.简述海森堡直接交换作用的物体图像。

安徽大学07~08普通物理A(上)((A卷)试卷及答案 2

人与盘视为系统，所受对转轴合外力矩为零，系统的角动量守恒．设盘的质量为 M，则人的质量为 M / 10，有
2 2 1 2 M 1 R 1 MR 2 M 1 R MR 0 2 10 2 2 10 2
①
2分
1分
②
2分
14．一个质量为 m 的质点，沿 x 轴作直线运动，受到的作用力为
F F0 cos t i (SI) t = 0 时刻，质点的位置坐标为 x 0 ，初速度 v 0 0 ．则质点的位置坐标和时间的关系式是 x =
． 15．在一以匀速 v 行驶、质量为 M 的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等的(均为 m)物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为 u)．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简，以地为参考系) 16．如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q，外球壳带电荷-2q．静电平衡时，外球壳的电荷分布为内表面；外表面．．
在图示回路中，导线 ab 可以在相距为 0.10m 的两平行光滑导线 LL＇和 MM＇上水平地滑动．整个回路放在磁感应强度为 0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为 4.0A．如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向．
L + M
B
a
L＇
b
M＇
24．(本题 5 分)
一面积为 S 的单匝平面线圈，以恒定角速度在磁感应强度为 B B0 sin t k 的均匀外磁场中转动，转轴与线圈共面且与 B 垂直( k 为沿 z 轴的单位矢量)．设 t=0 时线圈的正法向与 k 同方向，求线圈中的感应电动势．

B

安徽大学07~08普通物理A(上)(B卷)试卷及答案 2

安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理A (上)》考试试卷（B 卷）（闭卷时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作[ ](A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．(B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．2．一光滑的内表面半径为10cm 的半球形碗，以匀角速度绕其对称OC 旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm ，则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s ． (B) 13 rad/s ．(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s ． [ ]3．人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的 (A) 动量不守恒，动能守恒． (B) 动量守恒，动能不守恒．(C) 对地心的角动量守恒，动能不守恒．(D) 对地心的角动量不守恒，动能守恒． [ ] 4．质量为m ＝0.5kg 的质点，在Oxy 坐标平面内运动，其运动方程为x ＝5t ，y =0.5t 2(SI)，从t =2s 到t =4s 这段时间内，外力对质点作的功为(A) 1.5 J ．(B) 3 J ．(C) 4.5 J ．(D) -1.5 J ．[ ]5．一人造地球卫星到地球中心O 的最大距离和最小距离分别是R A 和R B ．设卫星对应的角动量分别是L A 、L B ，动能分别是E KA 、E KB ，则应有 [ ]院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(A) L B > L A ，E KA > E KB ．(B) L B > L A ，EKA = E KB ．(C) L B = L A ，E KA = E KB ．(D) L B < L A ，E KA = E KB ． (E) L B = L A ，E KA < E KB ． 6．如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量等于(A)06εq ． (B) 012εq． (C)024εq ． (D) 048εq． [ ] 7．三个半径相同的金属小球，其中甲、乙两球带有等量同号电荷，丙球不带电．已知甲、乙两球间距离远大于本身直径，它们之间的静电力为F ．现用带绝缘柄的丙球先与甲球接触，再与乙球接触，然后移去，则此后甲、乙两球间的静电力为 (A) 3F / 4． (B) F / 2．(C) 3F / 8． (D) F / 4． [ ] 8．边长为l ，由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc ，通过彼此平行的长直导线1和2与电源相连，导线1和2分别与导线框在a 点和b 点相接，导线1和线框的ac 边的延长线重合．导线1和2上的电流为I ，如图所示．令长直导线1、2和导线框中电流在线框中心O 点产生的磁感强度分别为1B 、2B 和3B ，则O 点的磁感强度大小(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为021=+B B, B 3 = 0 (C) B ≠ 0，因为虽然021=+B B，但B 3≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021≠+B B． [ ]9．如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v移动，直导线ab 中的电动势为 [ ](A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0．10．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 ．二、填空题（共30分）11．在一个转动的齿轮上，一个齿尖P 沿半径为R 的圆周运动，其路程S 随时间的变化规律为2021bt t S +=v ，其中0v 和b 都是正的常量．则t 时刻齿尖P 的速度大小为，加速度大小为．12．如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时，要使箱子在车底板上不滑动，车的最大加速度a max ＝．13．质量为1500 kg 的一辆吉普车静止在一艘驳船上．驳船在缆绳拉力(方向不变)的作用下沿缆绳方向起动，在5秒内速率增加至5 m/s ，则该吉普车作用于驳船的水平方向的平均力大小为．14．图中，沿着半径为R 圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒力0F ，方向始终沿x 轴正向，即i F F 00=.当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B 点时，力0F所作的功为W ＝．15．在一以匀速v行驶、质量为M 的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m )物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u )．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简，以地为参考系) ． 16．一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常量为εr ．若极板上的自由电荷面密度为σ ，则介质中电位移的大小D = ，电场强度的大小E = ．17．一面积为S ，载有电流I 的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，此线圈受到的最大磁力矩的大小为，此时通过线圈的磁通量为，当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为． 18．有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为．19．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．三、计算题（共40分）20．(本题10分)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．(本题10分)在盖革计数器中有一直径为2.00 cm 的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm 的导线．如果在导线与圆筒之间加上850V 的电压，试分别求：(1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小．22．(本题5分)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 r 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？23．(本题5分)如图所示，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a ，反向流过相同大小的电流I ，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感应强度的分布．24．(本题5分)如图所示，有一根长直导线，载有直流电流I ，近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈，以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线．设t =0时，线圈位于图示位置，求: (1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量m Φ． (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势ε．25．(本题5分)已知μ子的静止能量为105.7 MeV ，平均寿命为 2.2×10-8s ．试求动能为150 MeV 的μ 子的速率v 是多少？平均寿命τ 是多少？I安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理A (上)》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．D 2．B 3．C 4．B 5．E 6．C 7．C 8．D 9．D 10．C 二、填空题(共30分)11．(本题3分)bt +0v 1分2402/)(b R bt ++v 2分12．(本题3分)g )sin cos (θθμ- 3分13．(本题3分)1500 N 3分14．(本题3分)－F 0R 3分15．(本题3分)v v v v '+-'+'+=+M u m u m M m )()()2( 3分16．(本题4分)σ 2分 σ / ( ε 0ε r ) 2分17．(本题5分)ISB 2分 0 1分 BS 2分18．(本题3分)0 3分19．(本题3分)c 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)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 β ② 2分由运动学关系有 a = r β ③ 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．(本题10分)解：设导线上的电荷线密度为λ，与导线同轴作单位长度的、半径为r 的(导线半径R 1＜r ＜圆筒半径R 2)高斯圆柱面，则按高斯定理有 2πrE =λ / ε0得到 E = λ / (2πε0r ) (R 1＜r ＜R 2 ) 2分方向沿半径指向圆筒．导线与圆筒之间的电势差⎰⎰⋅π==2121d 2d 012R R R R r rr E U ελ 120ln 2R R ελπ= 2分则 ()1212/ln R R r U E =2分代入数值，则(1) 导线表面处 ()121121/ln R R R U E =＝2.54 ×106 V/m 2分(2) 圆筒内表面处 ()122122/ln R R R U E =＝1.70×104 V/m 2分22．(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====3分因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0=2分23．(本题5分)解：应用安培环路定理和磁场叠加原理可得磁场分布为a)3(2200x a IxIB -π+π=μμ )252(a x a ≤≤ 4分 B的方向垂直x 轴及图面向里． 1分24．(本题5分)解：(1) 0()d d 2m SI t B S l r r μ==π⋅⎰⎰ Φ⎰++π=tb t a r r l I v v d 20μt a t b l I v v ++π=ln 20μ 3分 (2)00d ()d 2m t lI b a tabμε=-=-=πv Φ 2分25．(本题5分)解：据相对论动能公式 202c m mc E K -= 得 )1)/(11(220--=c c m E K v 即419.11)/(11202==--cm E c Kv 解得 v = 0.91c 3分平均寿命为821031.5)/(1-⨯=-=c v ττ s 2分答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。

安徽大学19-20大学物理A(上)期末A卷及参考答案

安徽大学20 19—20 20学年第 2 学期《大学物理A （上）》期末考试试卷(A 卷) （闭卷时间120分钟）考场登记表序号一、选择题（每小题2分，共20分） 1．一粒子运动质量为其静止质量的3倍，此时该粒子运动速度为光速 c 的倍. ( ) A. √3/3 B. 1/3 C. 2√2/3 D. √2/2 2. 质量为1kg 的质点作半径为2m 的圆周运动，路程s 与时间t 的关系为 s = t 2，则 t = 3s 时向心力等于 N. ( ) A. 18 B. 24 C. 30 D. 36 3. 在惯性系中有一质量分别为m 和3m 的甲、乙两个质点构成的系统. 某时刻相距为R ，二者相对质心运动速度大小分别为3v 和v ，质心的运动速度大小为v . 则该刻质心距离甲的距离为，系统的总动能为 .( ) A ．0.25R , 6mv 2 B. 0.25R , 8mv 2 C. 0.75R , 6mv 2 D. 0.75R , 8mv 2 4.下列关于保守力和非保守力说法正确的是 . ( ) A. 当仅有保守力做功时，系统的机械能必守恒； B. 保守力和非保守力同时做功时系统的动能才守恒； C. 万有引力，重力和摩擦力均属于保守力； D. 重力，爆炸力和摩擦力均属于非保守力. 5. 一人站在有光滑转轴的转动平台上，双臂水平举二哑铃. 在他将二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统 . ( ) A. 机械能守恒，角动量不守恒； B. 机械能守恒，角动量守恒； C. 机械能不守恒，角动量守恒； D. 机械能不守恒，角动量也不守恒.6．一质量为2kg 的质点做简谐振动，其运动规律为x = 2cos(0.5πt -π/4) (SI 单位). 则在 t = 2s 时，质点的动能等于 J. ( )院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------A ． π2B ． π2/2C ．1D ．27．在同一弹性介质中，两列相干的平面简谐机械波的振幅之比是4:1，则这两列波的强度之比为 . ( )A. 2:1B. 4:1C. 32:1D. 16:18．已知一行波y (x ,t ) = 0.04cos[100π(t -2x )] (SI 单位)，则该波的传播速率为 m/s. ( )A. 0.5B. 1C. 2D. 49．一理想气体其分子速率分布遵从麦克斯韦速率统计分布律. 该系统处于温度分别为T 1和T 2两个热平衡状态时的速率分布函数如图所示，则这两个状态的分子平均热运动速率关系为 .( )A ．v ̅1 < v ̅2;B ．v ̅1 > v ̅2;C ．v ̅1 = v ̅2;D ．无法判断. 10．一热机工质经历如下热力学循环过程：(1) 绝热膨胀；（2）等温膨胀，从高温热源吸热500J ；（3）绝热压缩；(4) 等温压缩，向低温热源放热300J 至初状态. 则该热机对外做功为 J ，效率为 . ( )A ．300，0.6B ．200，0.6C ．300，0.4D ．200，0.4二、填空题（每小题4分，共20分）11．由单一分子组成的理想气体其定体摩尔热容量为3R /2，R 为普适气体常量. 则其定压摩尔热容为，比热容比为 .12．满足、、和相位差恒定等三个条件的两列波称为相干波.13．一单摆的悬线长l ，在顶端固定的竖直下方一半处有个小钉，如图所示. 则单摆的左右两方振动周期之比为T 1/T 2 = ，该运动的周期T = .（设重力加速度为g ）14．用积分法可以求出质量为m ，半径为R 的匀质薄圆盘对中轴线的转动惯量J = .15．已知一刚体绕定轴转动的转动惯量为J ，某时刻角速度为ω，则对应的角动量L 的大小为，转动动能E k = .vT 2 T 1 f (v )三、计算题（共40分）16．（本题18分）1mol 单原子分子理想气体的循环过程如右图所示，其中状态点c 的温度Tc = 600K. 求：（1）a 和b 点的温度T a 和 T b ；（2）ab ，bc ，ca 各个过程系统吸收的热量；（3）根据能量守恒，经过一个循环系统做的净功. （普适气体常量R = 8.31 J ⋅mol -1⋅K -1，ln2 = 0.693）院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------c b T/K 0 a17．（本题14分）一振幅为 20 cm ，波长为200 cm 的一维余弦波．沿x 轴正向传播，波速为 100 cm/s ，在t = 0时原点处质点在平衡位置向正位移方向运动．求：(1) 原点处质点的振动方程．(2) 在x = 150 cm 处质点的振动方程．18．（本题8分）一个质量为m 、长为L 的匀质细棒绕其一端固定的水平轴O 转动，如图所示. 当细棒角速度为 ω 时，根据微元-积分的方法求细棒动量的大小.ωO四、证明题（本题20分） 19. 如图所示，质量为M 、长为l 的均匀细杆，其上端可绕水平轴O 无摩擦地转动. 起初直杆竖直静止. 已知细棒对O 轴的转动惯量为Ml 2/3，设一质量为m 的子弹（可视为质点）沿水平方向入射并恰好射入细杆的下端，若直杆（连同射入的子弹）的最大摆角为 θ = 60︒. 证明子弹入射细杆前的速率为： v 0=√(M +2m )(M +3m )gl 6m 2院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------v 0 θ。

半导体物理期末考试试卷及答案解析

安徽大学20 09—20 10学年第一学期《半导体物理学》考试试卷（B 卷）（闭卷时间120分钟）一、选择题（每小题2分，共20分） 1.本征半导体是指( )的半导体。

A. 不含杂质和缺陷 B. 电子浓度和空穴浓度相等 C. 电阻率高D. 电子浓度与本征载流子浓度相等2.关于Si 的能带特征，以下描述错误的是( )。

A. 导带底位于六个等效的<100>方向B. 价带顶位于布里渊区中心C. Si 是直接带隙半导体D. 导带底附件的等能面是旋转椭球面3.导带底附件的状态密度为()c g E ，电子占据能级E 的几率为()B f E ，则导带电子浓度为( )。

A. ()()c B g E f EB. ()()c B g E f E dEC.()cEc c E g E dE ′∫D.()()cEc c B E g E f E dE′∫4.简并半导体是指( )的半导体。

A. (E c －E F )或(E F -E v )≤0 B. (E c －E F )或(E F -E v )≥0C. 能使用玻尔兹曼近似计算载流子浓度D. 导带底和价带顶能容纳多个状态相同的电子5.对于n 型非简并半导体，在饱和区，电阻率随温度上升而增加，可能的原因是( )。

A. 电离杂质的散射增强 B. 晶格振动散射增强题号一二三四五六七总分得分阅卷人院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------得分C. 载流子浓度减少D. 杂质没有完全电离6.对于小注入的n 型半导体，电子和空穴的准费米能级分别为n FE 和pF E 。

安徽大学期末试卷2007-2008学年第一B.doc

2007-2008学年第一学期《量子力学》（B ）卷参考解答及评分标准一、简答题1. 束缚态、非束缚态及相应能级的特点。

答：束缚态：粒子在一定范围内运动，∞→r 时，0→ψ。

能级分立。

非束缚态：粒子的运动范围没有限制，∞→r 时，ψ不趋于0。

能级连续分布。

2. 一质量为μ 的粒子在一维无限深方势阱⎩⎨⎧><∞<<=ax x a x x V 2,0,20,0)(中运动，写出其状态波函数和能级表达式。

解： ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤<<=ax x a x axn a x n 2,0,0,20,2sin 1)(πψΛη,3,2,1,82222==n a n E n μπ3. 写出一维谐振子的归一化波函数和能级表达式。

解：!2,)()(2/22n A x H e A x nn n x n n ⋅==-πααψα。

Λη,2,1,0,21=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=n n E n ω4. 电子自旋假设的两个要点。

解：（1）电子具有自旋角动量s ϖ，它在空间任意方向的投影只有两个取值：2η±；（2）电子具有自旋磁矩M ϖ，它的回转磁比值为轨道回转磁比值的2倍，即自旋回转磁比值 ⎪⎭⎫⎝⎛===为单位取自旋内禀磁矩mc e mc e g s 22，轨道回转磁比值 12===mceg l 轨道角动量轨道磁矩。

二、填充题5. 用球坐标表示，粒子波函数表为 ()ϕθψ,,r ，则粒子在立体角Ωd 中被测到的几率为()220,,P d r r drψθϕ∞=Ω⎰6. ）（z L L ,2 的共同本征函数是球谐函数),(ϕθlm Y ，相应的本征值分别是22(,)(1)(,)lm lm L Y l l Y θϕθϕ=+h 和 (,)(,)z lm lm L Y m Y θϕθϕ=h 。

7.[],,,,2,z x z yz y x zy z xz p i L L i L y L i xi L p i p σσσ⎡⎤⎡⎤==-=⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤=-=⎣⎦⎣⎦h h h h8. 完全描述电子运动的旋量波函数为 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=)2/,()2/,(),(ηϖηϖϖr r s r z ψψψ，则 ()2,/2r ψvh()232/,⎰-ηϖr r d ψ表示电子自旋向下（2η-=z s ）的几率。

安徽大学期末试卷2008—2009《普通物理B (上)》考试试卷(A卷.doc

安徽大学2008—2009学年第 2 学期《普通物理B (上)》考试试卷（A 卷）（闭卷时间120分钟）一、单选题（每小题3分，共30分）1．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r22（其中a 、b 为常量）, 则该质点作［］ (A) 匀速直线运动． (B) 变速直线运动． (C) 抛物线运动． (D) 一般曲线运动．2．已知水星的半径是地球半径的0.4倍，质量为地球质量的0.04倍．设地球表面上的重力加速度为g ，则水星表面上的重力加速度为［］ (A) 0.1 g ． (B) 0.25 g ． (C) 2.5 g ． (D) 4 g ．3．一物体挂在一弹簧下面，平衡位置在O 点，现用手向下拉物体，第一次把物体由O 点拉到M 点，第二次由O 点拉到N 点，再由N 点送回M 点．则在这两个过程中［］(A) 弹性力作的功相等，重力作的功不相等． (B) 弹性力作的功相等，重力作的功也相等． (C) 弹性力作的功不相等，重力作的功相等． (D) 弹性力作的功不相等，重力作的功也不相等．4．站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态．由此，他断定电梯作加速运动，其加速度为 (A) 大小为g ，方向向上． (B) 大小为g ，方向向下． (C) 大小为g 21，方向向上． (D) 大小为g 21，方向向下．［］5．如图所示，置于光滑水平桌面上质量分别为m 1和m 2的物体A 和B 之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A 和B 使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A 和B 被弹开的过程中［］院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(A) 系统的动量守恒，机械能不守恒． (B) 系统的动量守恒，机械能守恒． (C) 系统的动量不守恒，机械能守恒．(D) 系统的动量与机械能都不守恒．6．有三个直径相同的金属小球．小球1和小球2带等量异号电荷，两者的距离远大于小球直径，相互作用力为F ．小球3不带电并装有绝缘手柄．用小球3先和小球1碰一下，接着又和小球2碰一下，然后移去．则此时小球1和2之间的相互作用力为［］(A) 0． (B) F / 4． (C) F /8． (D) F / 2．7．两个同心均匀带电球面，半径分别为R a 和R b (R a ＜R b ), 所带电荷分别为Q a 和Q b ．设某点与球心相距r ，当R a ＜r ＜R b 时，该点的电场强度的大小为［］ (A)2041r Q Q b a ． (B) 2041r Q Q ba ． (C)22041b b a R Q r Q ． (D) 2041r Q a． 8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则 (A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大．(C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定．［］ 9．电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿半径方向流出，经长直导线2返回电源(如图)．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和圆环中的电流在O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B表示，则O 点磁感强度的大小为［］(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021 B B，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为虽然021 B B，但B 3≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0，但021 B B．10．距一根载有电流为3×104 A 的长直电线1m 处的磁感强度的大小为［］ (A) 3×10－5T ． (B) 6×10－3 T ． (C) 1.9×10－2T ． (D) 0.6 T ． (已知真空的磁导率µ0=4π×10－7 N/A 2)二、填空题（每小题3分，共30分）11．有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是10 cm ，第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m 的物体后，长11 cm ，而第二个弹簧上端固定，下挂一质量为m 的物体后，长13 cm ，现将两弹簧串联，上端固定，下面仍挂一质量为m 的物体，则两弹簧的总长为． 12．质量为m 的物体，置于电梯内，电梯以21g 的加速度匀加速下降h ，在此过程中，电梯对物体的作用力所做的功为．13．根据电场强度的定义，静电场中某点的电场强度的大小和方向与相同．14．一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量e = ． 15．静电力作功的特点是． 16．下左图示为某静电场的等势面图，在图中画出该电场的电场线．17．在静电场中有一立方形均匀导体，边长为a ，如上右图所示．已知立方导体中心O 处的电势为U 0，则立方体顶点A 的电势为．18．一面积为S ，载有电流I 的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，此线圈受到的最大磁力矩的大小为．19．一长直螺线管是由直径d = 0.2mm 的漆包线密绕而成．当它通以I = 0.5A 的电流时，其内部的磁感应强度B = ．(忽略绝缘层厚度)(µ0=4π×10－7 N/A 2)20．均匀磁场的磁感应强度B 与半径为r 的圆形平面的法线n的夹角为，今以圆周为边界，作一个半球面S ，S 与圆形平面组成封闭面，如图所示．则通过S 面的磁通量m = ．三、计算题（共35分）21．(本题10分)有一水平运动的皮带将砂子从一处运到另一处，砂子经一竖直的静止漏斗落到皮带上，皮带以恒定答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------的速率v水平地运动．忽略机件各部位的摩擦及皮带另一端的其它影响，试问：(1) 若每秒有质量为q m=d M/d t的砂子落到皮带上，要维持皮带以恒定速率v运动，需要多大的功率？(2) 若q m=20 kg/s，v=1.5 m/s，水平牵引力多大？所需功率多大？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R1=2cm，R2=5cm，中间是空气．电容器接在电压U=32V的电源上，如图所示．试求距离轴线R=3.5cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差．23．(本题5分)一面积为S 的单匝平面线圈，以恒定角速度在磁感强度k t B Bsin 0 的均匀外磁场中转动，转轴与线圈共面且与B垂直(k 为沿z 轴的单位矢量)．设t =0时线圈的正法向与k 同方向，求线圈中的感应电动势．24．(本题5分)在一无限长载有电流I 的直导线产生的磁场中，有一长度为b 的平行于导线的短铁棒，它们相距为a ．若铁棒以速度v垂直于导线与铁棒初始位置组成的平面匀速运动，求t 时刻铁棒两端的感应电动势的大小．答题勿超装订线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------25．(本题5分)一螺绕环单位长度上的线圈匝数为n =10匝/cm ．环心材料的磁导率0 ．求在电流强度I 为多大时，线圈中磁场的能量密度w m =1J/ m 3?(µ0=4π×10－7 N/A 2)四、理论推导与证明题（共5分）26．(本题5分)设无穷远处为电势零点．求证在电偶极子产生的电场中任意一点P 处的电势为304p rU r v v式中l q p 为电偶极子的电矩，r为从电偶极子轴线中心到P 点的有向线段，且r >>l ．。

安徽大学历年物理期末试卷

安徽大学《普通物理》考试试卷一、选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v ． (B) v v v,v．(C) v v v,v ． (D) v v v,v．［］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是(A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E) Rg 221．［］3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的［］ (A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒． (C) 动能不守恒，动量守恒． (D) 动能守恒，动量不守恒．4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程［］(A) 一定都是平衡过程．(B) 不一定是平衡过程．(C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程．(D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程．5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示．A→B表示的过程是V(A) 等压过程．(B) 等体过程．(C) 等温过程．(D) 绝热过程．［］6．在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%．(B) 50% ．(C) 75%．(D) 91.74%．［］7．静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能．(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大．(B) 实心球电容值大．(C) 两球电容值相等．(D) 大小关系无法确定．［］9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是［］ (A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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) rQ Q 0214 ． (B)20210144R Q R Q ．(C)2020144R Q r Q ． (D) rQ R Q 0210144 ． [ ]二、填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成??角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为_________________________________. 13．在p ?V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示；(3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10?2 atm ，密度? = 1.24×10?2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________． 16．有摩尔理想气体，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＝)17．两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋?和＋2??，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或不变)19．在相对介电常量?r = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm 3相应的电场强度的大小E =_______________________． (真空介电常量??0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2))三、计算题（共40分） 20．（本题10分）质量为m = 5.6 g 的子弹A ，以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在+ +2 AB C得分O Vb ac ab c水平面上的质量为M =2 kg的木块B内，A射入B后，B向前移动了S =50 cm 后而停止，求(1) B与水平面间的摩擦系数．(2) 木块对子弹所作的功W1．(3) 子弹对木块所作的功W2．(4) W1与W2的大小是否相等？为什么？21．（本题5分）黄绿光的波长是500nm (1nm=10 ?9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k＝1.38×10??23J·K?1)22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率．23．（本题5分）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?r 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．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0 ＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)安徽大学《普通物理》一、选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C二、填空题(共30分)11．1.28×104J 3分12． cos 2212221v v v v 或cos 2212221v v v v 3分13．一个点 1分一条曲线 1分一条封闭曲线 1分14．495 m/s 3分15．5.42×107 s -1 2分6×10-5 cm 1分 16．< 3分17．－3? / (2?0) 2分－? / (2?0) 2分3? / (2?0) 2分18．不变 1分减小 2分19．3.36×1011 V/m 3分参考解： 202121E DE w r e， re w E 02=3.36×1011 V/m三、计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒 00)(v v m M m ① 0v =1.4 m/s 1分根据动能定理 20)(21v M m s f ② 1分g M m f )( ③ 1分①、②、③联立解出? =0.196 1分 (2)703212120201v v m m W J 2分(3) 96.121202 v M W J 2分(4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为n = p / (kT )＝2.69×1025 个/ m 3 3分以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N = nV ＝3.36×106个． 2分 22．(本题10分)解：根据卡诺循环的效 121T T 2分由绝热方程： 212111T p T p2分得11212)( p pT T氢为双原子分子， 40.1 ，由2112 p p 2分得82.012T T 2分%18112T T 2分23．(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 0200202112121 3分因为介质均匀，∴电场总能量 r W W /0 2分24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为?，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面?S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：E·S d ＝E 2?S -E 1?S ＝(E 2-E 1) ?S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h ?S? 1分2(1)由高斯定理(E 2－E 1) ?S ＝h ?S??/? 0 1分 ∴ E E h1201＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为?．由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图(2) 1分由高斯定理 E·S d =i1q-E ?S =S 011分∴ ? =－? 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 3 2分(2)。

安徽大学《大学物理》2023-2024学年第一学期期末试卷

安徽大学《大学物理》2023-2024学年第一学期期末试卷考生须知：1.作答前，请将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上相应位置，并核对条形码上的姓名、准考证号等有关信息。

2.答题内容一律涂或书写在答题纸上规定的位置，在试题卷上作答无效。

一、选择题(每题3分，共30分)1.某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量，当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是（）。

(A)0221v v +=kt (B)0221v v +-=kt (C)02121v v +=kt (D)02121v v +-=kt 2.一物体从某一确定高度以0v 的速度水平抛出，已知它落地时的速度为t v ，那么它运动的时间是（）。

(A)gt 0v v -(B)g t 20v v -(C)()g t 2/1202v v-(D)()g t 22/1202v v -3.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v ，平均速率为v ，它们之间的关系必定有：（）。

（A）vv v,v == （B）vv v,v =≠ （C）vv v,v ≠≠ （D）vv v,v ≠= 4.在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2m/s 速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向。

今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i 、j 表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s 为单位）为（）。

(A)2i ＋2j(B)2i ＋2j(C)－2i －2j(D)2i －2j5.一条河在某一段直线岸边同侧有A 、B 两个码头，相距1km，甲、乙两人需要从码头A 到码头B ，再立即由B 返回。

甲划船前去，船相对河水的速度为4km/h；而乙沿岸步行，步行速度也为4km/h。

如河水流速为2km/h,方向从A 到B ，则（）。

(A)甲比乙晚10分钟回到A(B)甲和乙同时回到A(C)甲比乙早10分钟回到A(D)甲比乙早2分钟回到A6.一飞机相对空气的速度大小为200km/h,风速为56km/h，方向从西向东。

安徽大学大学物理考试题库

1.一弹簧振子，重物的质量为m ，弹簧的劲度系数为k ，该振子作振幅为A 的简谐振动．当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时．则其振动方程为：［］ (A)1)2x A t =+π (B) )21/cos(π-=t m k A x(C)1)2x A =+π (D) )21/cos(π-=t k m A x(E) t m /k A x cos =2. 一质点作简谐振动，已知振动周期为T ，则其振动动能变化的周期是 (A) T /4． (B) 2/T ． (C) T ．(D) 2 T ． (E) 4T ．［］3.一质点作简谐振动，已知振动频率为f ，则振动动能的变化频率是［］(A) 4f . (B) 2 f . (C) f .(D) 2/f . (E) f /4 3.一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示．当振子处在位移为零、速度为ω-A 、加速度为零和弹性力为零的状态时，应对应于曲线上的________点．4. 在两个相同的弹簧下各悬一物体，两物体的质量比为4∶1，则二者作简谐振动的周期之比为_______________________．5.如图所示，质量为m 的物体由劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧连接，在水平光滑导轨上作微小振动，则系统的振动频率为(A) m k k 212+π=ν． (B) mk k 2121+π=ν．(C) 212121k mk k k +π=ν (D) )(212121k k m k k +π=ν．［］6．分振动方程分别为)25.050cos(31ππ+=t x 和)75.050cos(42ππ+=t x (SI 制)则它们的合振动表达式为（A）)25.050cos(2ππ+=t x ．（B）)50cos(5t x π=．（C）-)71250cos(51-++=tg t x ππ．（D ）7=x ． 7.一劲度系数为k 的轻弹簧截成三等份，取出其中的两根，将它们并联，下面挂一质量为m 的物体，如图所示.则振动系统的频率为［ D ］ (A)m k 32π1． (B)mk 2π1 ． (C)m k 32π1． (D)mk62π1． 8.一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) 7/16. (B) 9/16. (C) 11/16. (D) 13/16 (E) 15/16. ［ E ］ 9.一长度为l 、劲度系数为k 的均匀轻弹簧分割成长度分别为l 1和l 2的两部分，且l 1 = n l 2，n 为整数. 则相应的劲度系数k 1和k 2为［］(A) 11+=n kn k ， )1(2+=n k k ． (B) n n k k )1(1+=， 12+=n kk ． (C) n n k k )1(1+=， )1(2+=n k k ． (D) 11+=n kn k ， 12+=n kk ． 10. 已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒．则此简谐振动的振动方程为：［］(A) )3232cos(2π+π=t x ．(B) )3232cos(2π-π=t x ．(C) )3234cos(2π+π=t x ．(D) )3234cos(2π-π=t x ． (E) )4134cos(2π-π=t x ．11. 两个同方向的简谐振动，周期相同，振幅分别为A 1 = 0.05 m 和A 2 = 0.07 m ，它们合成为一个振幅为A = 0.09 m 的简谐振动．则这两个分振动的相位差为___________rad ．12. 一作简谐振动的振动系统，振子质量为2 kg ，系统振动频率为1000 Hz ，振幅为0.5 cm ，则其振动能量为______________． 13.一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：)314cos(05.01π+π=t x (SI) ，)324cos(03.02π-π=t x (SI) 合成振动的振幅为_ m ．14．质量为m 的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T. 当它作振幅为的A 自由简谐振动时，其振动能量E = ．15. （本题5分）一质点作简谐振动，其振动方程为x = 0.24)3121cos(π+πt (SI)，试用旋转矢量法求出质点由初始状态（t = 0的状态）运动到x = -0.12 m ，v < 0的状态所需最短时间∆t ．16. 两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动．在振动过程中，每当第一个物体经过位移为2/A 的位置向平衡位置运动时，第二个物体也经过此位置，但向远离平衡位置的方向运动．试利用旋转矢量法求它们的相位差． 17．(本题5分)作简谐振动的小球，速度最大值为υm =3cm/s ，振幅A =2cm ，若从速度为正的最大值的某点开始计算时间，求：（1）求振动的周期；（2）求加速度的最大值；（3）写出振动表达式． . 一平面简谐波的表达式为)/(2cos λνx t A y -π=．在t = 1 /ν 时刻，x 1 = 3λ /4与x 2 = λ /4二点处质元速度之比是：［ A ］(A) -1． (B)31． (C) 1． (D) 3 2. A ，B 是简谐波波线上距离小于波长的两点．已知，B 点振动的相位比A 点落后π31，波长为λ = 3 m ，则A ，B 两点相距L = ___0.5___m ．3. 在波长为λ 的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为：［ B ］(A) λ /4． (B) λ /2． (C) 3λ /4．(D) λ ．4. 如图所示，两列波长为λ 的相干波在P 点相遇．波在S 1点振动的初相是φ 1，S 1到P 点的距离是r 1；波在S 2点的初相是φ 2，S 2到P 点的距离是r 2，以k 代表零或正、负整数，则点是干涉极大的条件为：(A) λk r r =-12．［ D ］(B) π=-k 212φφ． (C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ．(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ．5.如图所示，S 1和S 2为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为的简谐波，P 点是两列波相遇区域中的一点，已知 λ21=P S ，λ2.22=P S ，两列波在P 点发生相消干涉．若S 1的振动方程为 )212cos(1π+π=t A y ，则S 2的振动方程为［ D ］(A) )212cos(2π-π=t A y ． (B) )2cos(2π-π=t A y ． (C) )212cos(2π+π=t A y ． (D) )1.02cos(22π-π=t A y ．6. 在真空中沿着x 轴正方向传播的平面电磁波，其电场强度波的表达式是)/(2cos 0λνx t E E z -π=，则磁场强度波的表达式是：［ C ］ (A) )/(2cos /000λνμεx t E H y -π=．(B) )/(2cos /000λνμεx t E H z -π=． (C) )/(2cos /000λνμεx t E H y -π-=(D) )/(2cos /000λνμεx t E H y +π-=．7. 一个余弦横波以速度u 沿x 轴正向传播，t 时刻波形曲线如图所示．试分别指出图中A ，B ，C 各质点在该时刻的运动方向．A _____向上____； xy u OA B CB __向下__ ；C _____向下____ ．S 2r 1 r 2PS 1SP8. 一驻波的表达式为 )2cos()/2cos(2t x A y νλππ=．两个相邻波腹之间的距离是λ21． 9. 沿弦线传播的一入射波在x = L 处（B 点）发生反射，反射点为自由端（如图）．设波在传播和反射过程中振幅不变，且反射波的表达式为)(2cos 2λνx t A y +=π，则入射波的表达式为 y 1 = )2(2cos λλνLxt A +-π．10.设入射波的表达式为 1cos 2π()xy A t νλ=+．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 x A y νλ 或 )2cos(]212cos[2t x A y νλππ+π=__．11. 已知一平面简谐波的表达式为 )cos(bx at A -，（a 、b 均为正值常量），则波沿x 轴传播的速度为_____a/b ______________．12．一汽笛发出频率为700Hz 的声音，并且以15m/s 的速度接近悬崖．由正前方反射回来的声波波长为(已知空气中的声速为330m/s) 0.45M ．13．设入射波的表达式为])/(2cos[1π++π=λνx t A y ，波在x = 0处发生反射，反射端为一固定点，则入射波和反射波合成的驻波的波腹位置所在处的坐标为3 2 1 21)21(，，，，=-=k k x λ ．14. 两个同方向同频率的简谐振动 )31cos(10321π+⨯=-t x ω , )61cos(10422π-⨯=-t x ω (SI)它们的合振幅是______5×10-2 m _________． 14.一平面简谐波沿x 轴正方向传播．已知x = 0处的振动方程为 )cos(0φω+=t y ，波速为u ．坐标为x 1和x 2的两点的振动初相位分别记为φ 1和φ 2，则相位差φ 1－φ 2 =u x x /)(12-ω．15. 一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ，则在)(T t +（T 为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是__ 5 J _． 16. 两相干波源S 1和S 2的振动方程分别是t A y ωcos 1=和)21cos(2π+=t A y ω．S 1距P 点3个波长，S 2距P 点21/4个波长．两波在P 点引起的两个振动的相位差是__0___．18.图A 表示t = 0时的余弦波的波形图，波沿x 轴正向传播；图B 为一余弦振动曲线.则图A 中所表示的x = 0处振动的初相位与图B 所表示的振动的初相位(A) 均为零. (B) 均为1π2(C) 均为1π2- (D) 依次分别为1π2与1π2-.(E) 依次分别为1π2-与1π2.［ D ］7.某时刻驻波波形曲线如图所示，则a 、b 两点振动的相位差是(A) 0. (B)1π2. (C) π. (D) π45.［ C ］17.图为一种声波干涉仪，声波从入口E 进入仪器，分BC 两路在管中传播至喇叭口A 汇合传出，弯管C 可以移动以改变管路长度，当它渐渐移动时从喇叭口发出的声音周期性地增强或减弱，设C 管每移动10 cm ，声音减弱一次，则该声波的频率为（空气中声速为340 m /s ）_两路声波干涉减弱条件是：λδ)12(21+=-=k EBA ECA ①当C 管移动x = 10 cm = 0.1 m 时，再次出现减弱，波程差为yCλδδ]1)1(2[212++=+='k x ②②－①得 x 2=λ故 ===)2/(/x u u λν 1.7×103 Hz _______________________．22.（本题10分）一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播，波的表达式为 )/(2cos λνx t A y -π=,而另一平面简谐波沿Ox 轴负方向传播，波的表达式为 )/(2cos 2λνx t A y +π=, 求：(1) x = λ /4 处介质质点的合振动方程； (2) x = λ /4 处介质质点的速度表达式．解：(1) x = λ /4处)212cos(1π-π=t A y ν , )212cos(22π+π=t A y ν 2分 ∵ y 1，y 2反相 ∴ 合振动振幅 A A A A s =-=2 , 且合振动的初相φ 和y 2的初相一样为π21． 4分合振动方程 )212cos(π+π=t A y ν 1分(2) x = λ /4处质点的速度 )212sin(2/d d π+ππ-== v t A t y νν)2cos(2π+ππ=t A νν 22.（本题5分）一横波方程为)(2cos x ut A y -π=λ，式中A = 0.01 m ，λ = 0.2 m ，u = 25 m/s ，求t = 0.1 s 时在x =2 m 处质点振动的位移、速度、加速度．解：λxut A y -π=2cos = -0.01 m 1分1.0,2d d ===t x tyv 0)2sin(2=-ππ-=λλxut uA2分22d d t y a =)2cos()2(2λλxut u A -ππ-= = 6.17×103 m/s 2 2分21. （本题5分）如图，一平面简谐波沿Ox 轴传播，波动表达式为])/(2cos[φλν+-π=x t A y (SI)，求：(1) P 处质点的振动方程；(2) 该质点的速度表达式与加速度表达式．解：(1) 振动方程 }]/)([2cos{φλν+--π=L t A y P])/(2cos[φλν++π=L t A 2分 (2) 速度表达式 ])/(2sin[2φλνπν++π-=L t A P v 2分加速度表达式 ])/(2cos[422φλνν++ππ-=L t A a P1分22.（本题10分）一横波沿绳子传播，其波的表达式为)2100cos(05.0x t y π-π= (SI) (1) 求此波的振幅、波速、频率和波长． (2) 求绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度． (3) 求x 1 = 0.2 m 处和x 2 = 0.7 m 处二质点振动的相位差．解：(1) 已知波的表达式为)2100cos(05.0x t y π-π= 与标准形式)/22cos(λνx t A y π-π= 比较得A = 0.05 m ， ν = 50 Hz ， λ = 1.0 m 各1分 u = λν = 50 m/s 1分 (2) 7.152)/(max max =π=∂∂=A t y νv m /s 2分322max 22max 1093.44)/(⨯=π=∂∂=A t y a νm/s 2 2分(3) ππ=-=∆λφ/)(212x x ，二振动反相 2分OP。

安徽大学大学物理期末试卷和答案

安徽大学2005 -2006学年第二学期《普通物理》期末考试试卷（A 卷）（时间120分钟）一、选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v ． (B) v v v,v．(C) v v v,v ． (D) v v v,v．［］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是 (A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E) Rg 221．［］3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的［］ (A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒． (C) 动能不守恒，动量守恒． (D) 动能守恒，动量不守恒．开课院/系部姓名：学号： .答题勿超装订线----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程［］(A) 一定都是平衡过程．(B) 不一定是平衡过程．(C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程．(D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程．5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示．A →B表示的过程是(A) 等压过程．(B) 等体过程．(C) 等温过程．(D) 绝热过程．［］6．在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%．(B) 50% ．(C) 75%．(D) 91.74%．［］7．静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能．(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大．(B) 实心球电容值大．(C) 两球电容值相等．(D) 大小关系无法确定．［］9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是［］(A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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) rQ Q 0214 ． (B)20210144R Q R Q ．(C)2020144R Q r Q ． (D) rQ R Q 0210144 ． [ ] 二、填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为_________________________________. 13．在p V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10 2 atm ，密度 = 1.24×10 2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________． 16．有摩尔理想气体，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QQ ab ． (填入：＞，＜或＝)17．两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋和＋2 ，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或不变)19．在相对介电常量 r = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm 3相应的电场强度的大小E =_______________________． (真空介电常量 0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2)) 三、计算题（共40分） 20．（本题10分）质量为m = 5.6 g 的子弹A ，以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg 的木块B 内，A 射入B 后，B 向前移动了S =50 cm 后而停止，求得分OVb ac a b c(1) B与水平面间的摩擦系数．(2) 木块对子弹所作的功W1．(3) 子弹对木块所作的功W2．(4) W1与W2的大小是否相等？为什么？21．（本题5分）黄绿光的波长是500nm (1nm=10 9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k＝1.38×10 23J·K 1)22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率．23．（本题5分）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 r 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．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0 ＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)安徽大学2005 -2006学年第二学期《普通物理》期末考试试卷答案（A 卷）一、选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C 二、填空题(共30分)11．1.28×104J 3分12． cos 2212221v v v v 或cos 2212221v v v v 3分13．一个点 1分一条曲线 1分一条封闭曲线 1分 14．495 m/s 3分 15．5.42×107 s -1 2分6×10-5 cm 1分 16．< 3分 17．－3 / (2 0) 2分－ / (2 0) 2分3 / (2 0) 2分 18．不变 1分减小 2分 19．3.36×1011 V/m 3分参考解： 202121E DE w r e， re w E 02=3.36×1011 V/m ----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------三、计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒00)(v v m M m ① 0v =1.4 m/s 1分根据动能定理 20)(21v M m s f② 1分g M m f )( ③ 1分 ①、②、③联立解出 =0.196 1分 (2) 703212120201 v v m m W J 2分 (3) 96.121202v M W J 2分 (4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为n = p / (kT )＝2.69×1025 个/ m 3 3分以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N = nV ＝3.36×106个． 2分 22．(本题10分)解：根据卡诺循环的效 121T T2分由绝热方程： 212111T p T p2分得11212)( p pT T氢为双原子分子， 40.1 ，由2112 p p 2分得82.012T T 2分 %18112T T 2分 23．(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 02002021121213分因为介质均匀，∴电场总能量 r W W /0 2分 24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面 S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：E·S d ＝E 2 S -E 1 S ＝(E 2-E 1) S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h S 1分由高斯定理(E 2－E 1) S ＝h S / 0 1分 ∴ E E h1201＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为．由于电荷只分布在地表面，所以电力2(1)线终止于地面，取高斯面如图(2) 1分由高斯定理E ·S d = i1q-E S =S 011分∴ =－ 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 3 2分一选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v ． (B) v v v,v．(C)vv v,v ． (D)v v v,v．［］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是 (A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E)Rg 221．［］ 3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的(A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒．(C) 动能不守恒，动量守恒．(D) 动能守恒，动量不守恒．［］4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程(A) 一定都是平衡过程．(B) 不一定是平衡过程．(C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程．(D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程．［］5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示．A→B表示的过程是［］(A) 等压过程．(B) 等体过程．(C) 等温过程．(D) 绝热过程．6．在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%．(B) 50% ．(C) 75%．(D)91.74%．［］7．静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能．(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大． (C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定．［］9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是［］(A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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) rQ Q 0214 ． (B)20210144R Q R Q ．(C)2020144R Q r Q． (D)rQ R Q 0210144 ． [ ]二填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为___________________________________. 13．在p V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10 2 atm ，密度 = 1.24×10 2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________．16．有摩尔理想气体，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＝)17．两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋和＋2 ，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或b不变)19．在相对介电常量 r = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm3相应的电场强度的大小E =_______________________．(真空介电常量 0 = 8.85×10-12 C2/(N·m2))三计算题（共40分）20．（本题10分）质量为m = 5.6 g的子弹A，以v0 = 501 m/s的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg的木块B内，A射入B后，B向前移动了S =50 cm后而停止，求(1) B与水平面间的摩擦系数．(2) 木块对子弹所作的功W1．(3) 子弹对木块所作的功W2．(4) W1与W2的大小是否相等？为什么？21．（本题5分）黄绿光的波长是500nm (1nm=10 9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k＝1.38×10 23J·K 1)22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率．23．（本题5分）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W0．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 r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．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0 ＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)答案一选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C 二填空题(共30分) 11．1.28×104J3分 12．cos 2212221v v v v 或cos 2212221v v v v3分 13．一个点1分一条曲线1分一条封闭曲线1分 14．495m/s3分 15．5.42×107s -12分6×10-5cm1分 16．<3分 17．－3/(2 0)2分－ / (2 0)2分3 /(2 0)2分 18．不变1分减小2分 19．3.36×1011V/m3分参考解： 202121E DE w r e， re w E 02=3.36×1011 V/m 三计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒00)(v v m M m ① 0v =1.4m/s1分根据动能定理 20)(21v M m s f ②1分g M m f )( ③ 1分 ①、②、③联立解出 =0.1961分 (2)703212120201v v m m W J 2分 (3)96.121202v M W J 2分(4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为 n =p/(kT )＝2.69×1025个/m 33分以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N=nV＝3.36×106个． 2分22．(本题10分) 解：根据卡诺循环的效121T T2分由绝热方程： 212111T p T p2分得11212)( p pT T氢为双原子分子， 40.1 ，由2112 p p 2分得82.012T T 2分%18112T T 2分23．(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 0200202112121 3分因为介质均匀，∴电场总能量 r W W /0 2分24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面 S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：E·S d ＝E 2 S -E 1 S ＝(E 2-E 1) S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h S 1分由高斯定理(E 2－E 1) S ＝h S / 0 1分 ∴ E E h1201＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为．由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图(2)1分由高斯定理 E·S d =i1q-E S =S 011分∴ =－ 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 3 2分2(1)。

安徽大学大学物理期末试卷和答案

百度文库安徽大学2005 -2006学年第二学期《普通物理》期末考试试卷（A 卷）（时间120分钟）一、选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v == ． (B) v v v,v =≠．(C) v v v,v ≠≠ ． (D) v v v,v ≠=．［］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是(A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E) Rg 221．［］3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的［］ (A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒． (C) 动能不守恒，动量守恒． (D) 动能守恒，动量不守恒．题号一二三四五六七八得分得分得分mmRv开课院/系部姓名：学号： .答题勿超装订线----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程［］ (A) 一定都是平衡过程． (B) 不一定是平衡过程． (C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程． (D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程． 5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示．A →B 表示的过程是 (A) 等压过程． (B) 等体过程．(C) 等温过程． (D) 绝热过程．［］ 6．在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%． (B) 50% ． (C) 75%． (D) 91.74%．［］ 7．静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能． (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能． (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］ 8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大． (C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定．［］ 9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是［］OE A B(A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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) rQ Q 0214επ+． (B)20210144R Q R Q εεπ+π．(C)2020144R Q r Q εεπ+π． (D) rQ R Q 0210144εεπ+π． [ ]二、填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成α 角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为_________________________________. 13．在p -V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10-2 atm ，密度ρ = 1.24×r Q 1 Q 2R 1R 2O P得分10-2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________． 16．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QQ ab ． (填入：＞，＜或＝)17．两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋σ和＋2 σ，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或不变)19．在相对介电常量εr = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm 3相应的电场强度的大小E =_______________________． (真空介电常量ε 0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2))三、计算题（共40分） 20．（本题10分）质量为m = 5.6 g 的子弹A ，以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg 的木块B 内，A 射入B 后，B 向前移动了S =50 cm 后而停止，求+σ +2σ AB C得分OVb ac a b c(1) B与水平面间的摩擦系数．(2) 木块对子弹所作的功W1．(3) 子弹对木块所作的功W2．(4) W1与W2的大小是否相等？为什么？21．（本题5分）黄绿光的波长是500nm (1nm=10 -9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k＝1.38×10- 23J·K-1)22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率．23．（本题5分）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．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0ε＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)安徽大学2005 -2006学年第二学期《普通物理》期末考试试卷答案（A 卷）一、选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C二、填空题(共30分)11．1.28×104J 3分12．αcos 2212221v v v v -+或αcos 2212221v v v v ++ 3分13．一个点 1分一条曲线 1分一条封闭曲线 1分 14．495 m/s 3分 15．5.42×107 s -1 2分6×10-5 cm 1分 16．< 3分 17．－3σ / (2ε0) 2分－σ / (2ε0) 2分3σ / (2ε0) 2分 18．不变 1分减小 2分 19．3.36×1011 V/m 3分参考解： 202121E DE w r e εε==， re w E εε02==3.36×1011 V/m ----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------三、计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒00)(v v m M m += ① 0v =1.4 m/s 1分根据动能定理 20)(21v M m s f +=⋅ ② 1分g M m f )(+=μ ③ 1分 ①、②、③联立解出μ =0.196 1分 (2) 703212120201-=-=v v m m W J 2分 (3) 96.121202==v M W J 2分 (4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为n = p / (kT )＝2.69×1025 个/ m 3 3分以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N = nV ＝3.36×106个． 2分 22．(本题10分)解：根据卡诺循环的效 121T T -=η 2分由绝热方程： 212111T p T p --=γγ 2分得 γγ11212)(-=p pT T氢为双原子分子， 40.1=γ，由2112=p p 2分得82.012=T T 2分 %18112=-=T T η 2分 23．(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====3分因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0= 2分 24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为ρ，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面∆S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：⎰⎰E·S d ＝E 2∆S -E 1∆S ＝(E 2-E 1) ∆S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h ∆S ρ 1分由高斯定理(E 2－E 1) ∆S ＝h ∆S ρ /ε 0 1分 ∴ () E E h1201-=ερ＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为σ．由于电荷只分布在地表面，所以电力SE 2∆SE 1(1)h线终止于地面，取高斯面如图(2) 1分由高斯定理⎰⎰E ·S d =∑i1qε-E ∆S =S ∆σε011分∴ σ =－ε 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 3 2分一选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v == ． (B) v v v,v =≠．(C)vv v,v ≠≠ ． (D)v v v,v ≠=．［］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是 (A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E)Rg 221．［］ E(2)mmRv3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的(A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒． (C) 动能不守恒，动量守恒． (D) 动能守恒，动量不守恒．［］4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程 (A) 一定都是平衡过程． (B) 不一定是平衡过程． (C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程． (D)后者是平衡过程，前者不是平衡过程．［］5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示．A →B 表示的过程是［］(A) 等压过程． (B) 等体过程．(C) 等温过程． (D) 绝热过程．6．在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%． (B) 50% ． (C)75%．(D)91.74%．［］7．静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能． (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．OEA B V(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大． (C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定．［］9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是［］(A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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) rQ Q 0214επ+． (B)20210144R Q R Q εεπ+π．r Q 1 Q 2 R 1R 2O P(C)2020144R Q r Q εεπ+π． (D)rQ R Q 0210144εεπ+π． [ ]二填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成α 角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为___________________________________. 13．在p -V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10-2 atm ，密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________．pOVb ac a b c16．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＝) 17．两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋σ和＋2 σ，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或不变)19．在相对介电常量εr = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm 3相应的电场强度的大小E =_______________________． (真空介电常量ε 0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2))三计算题（共40分） 20．（本题10分）质量为m = 5.6 g 的子弹A ，以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg 的木块B 内，A 射入B 后，B 向前移动了S =50 cm 后而停止，求(1) B 与水平面间的摩擦系数． (2) 木块对子弹所作的功W 1． (3) 子弹对木块所作的功W 2．(4) W 1与W 2的大小是否相等？为什么？ 21．（本题5分）+σ +2σ AB C黄绿光的波长是500nm (1nm=10 -9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k ＝1.38×10- 23J ·K -1) 22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p 2是初态压强p 1的一半，求循环的效率． 23．（本题5分）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．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0ε＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)答案一选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C 二填空题(共30分) 11．1.28×104J3分 12．αcos 2212221v v v v -+或αcos 2212221v v v v ++3分 13．一个点1分一条曲线1分一条封闭曲线1分 14．495 m/s3分 15． 5.42×107 s -12分6×10-5cm1分 16．<3分 17．－3σ / (2ε0)2分－σ / (2ε0)2分3σ / (2ε0)2分 18．不变1分减小2分 19． 3.36×1011V/m3分参考解： 202121E DE w r e εε==， re w E εε02==3.36×1011 V/m 三计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒00)(v v m M m += ① 0v =1.4 m/s1分根据动能定理 20)(21v M m s f +=⋅ ②1分g M m f )(+=μ ③ 1分 ①、②、③联立解出μ =0.1961分 (2)703212120201-=-=v v m m W J 2分 (3)96.121202==v M W J 2分(4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为 n =p/(kT )＝2.69×1025个/m 33分以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N=nV＝3.36×106个． 2分 22．(本题10分) 解：根据卡诺循环的效121T T -=η2分由绝热方程： 212111T p T p --=γγ 2分得 γγ11212)(-=p pT T氢为双原子分子， 40.1=γ，由2112=p p 2分得82.012=T T 2分%18112=-=T T η 2分23．(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==== 3分因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0= 2分24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为ρ，取圆柱形高斯面如SE 1h图(1)(侧面垂直底面，底面∆S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：⎰⎰E·S d ＝E 2∆S -E 1∆S ＝(E 2-E 1) ∆S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h ∆S ρ 1分由高斯定理(E 2－E 1) ∆S ＝h ∆S ρ /ε 0 1分 ∴ () E E h1201-=ερ＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为σ．由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图(2)1分由高斯定理 ⎰⎰E·S d =∑i1qε-E ∆S =S ∆σε011分∴ σ =－ε 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 32分E(2)。

安徽大学期末试卷MK11-12固体物理试卷A考试试题参考答案及评分标准.pdf

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所以：
G2
=
2k ¢
G
=
2kG cos ®
=
2kG sin µ
)
2¼
=
2¼ 2
sin µ
)
2d sin µ
=
¸（1
分）。
d¸
2、证明T = 0K时，能量越低，一维自由电子气的能态密度越大，且每个电子的平均能量为
EF =3。
证明：
p
N (E)
=
2
¢
L 2¼
¢
2 dE =dk
E¹
==R2R0¼EL0EFF¢NN~m(2E(kE)=E)ddEE2¼m=~ LRR0pE0E1FEFE，E¡1可1==2见2 =，能E3F量（越2低分，）。能态密度越大（3
安徽大学期末试卷
安徽大学 20 11 —20 12 学年第二学期
《固体物理》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准
一、填空题（每空 2 分，共 30 分）
1、以下对称素1; 2; 3; 4; 6; i; m; ¹3; ¹4; ¹6中无需独立存在的是 ¹3 和 ¹6 。 2、3C-SiC 具有类金刚石结构，则在其体现晶体对称性的一个单胞中包含 4 个 C 原子， 4 个 Si 原子。其晶格振动谱有 6 支色散关系曲线，其中声学支色散关系曲线数目为 3 ，光学支色散关系曲线数目为 3 。 3、晶体的低温热容量有两部分主要贡献，即晶格和电子。低温时，电子热容量正比于温度一次方，这是因为贡献主要来自于某一特定能量附近的电子，该特定能量为费米能。 4、固体的四种基本结合类型分别为离子性结合、共价性结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合。 5、能带论的三个基本近似为绝热近似、单电子近似、周期场近似。

安徽大学2011-2012第一学期-普通物理B(下)A试卷及答案

安徽大学2011—2012学年第 1 学期《普通物理B (下)》考试试卷（A 卷）（闭卷时间120分钟）考场登记表序号一、单选题（每小题3分，共15分）1的变化情况是［］ (A) Z 增大，λ不变．(B) Z 不变，λ增大．(C) Z 和λ都增大．(D) Z 和λ都不变．2．在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹［］ (A) 对应的衍射角变小．(B) 对应的衍射角变大．(C) 对应的衍射角也不变．(D) 衍射角的变化不确定．3．两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的［］(A) 两波源连线的垂直平分线上． (B) 以两波源连线为直径的圆周上． (C) 以两波源为焦点的任意一个椭圆上． (D) 以两波源为焦点的任意一条双曲线上．4．在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是［］(A) 使屏靠近双缝． (B) 使两缝的间距变小． (C) 把两个缝的宽度稍微调窄．题号一二三四(16) 四(17) 四(18) 四(19) 总分得分阅卷人院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(D) 改用波长较小的单色光源．5．在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片，其红限波长为λ0．今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为m ，电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动，那么此照射光光子的能量是［］(A) 0λhc ． (B) 0λhcmeRB 2)(2+． (C)λhcmeRB+． (D) 0λhc eRB 2+．二、填空题（每小题3分，共15分）6．容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体，温度为T ，分子质量为m ，则分子速度在x 方向的分量平均值为．（根据理想气体分子模型和统计假设讨论）7．在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为3.00m ，当用某种单色光照射时，测得第k 个暗纹半径为4.24mm ，第k +10个暗纹半径为6.00mm ，则所用单色光的波长为___________nm ． 8．同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如右图所示，其中曲线1为_____________的速率分布曲线，__________的最概然速率较大（填“氢气”或“氧气”）．若图中曲线表示同一种气体不同温度时的速率分布曲线，温度分别为T 1和T 2且T 1<T 2；则曲线1代表温度为________的分布曲线（填T 1或T 2）． 9．在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角rad 100.14−×=θ，在波长700=λnm 的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm ，此透明材料的折射率n =___________．10．如图所示，容器中间为隔板，左边为理想气体，右边为真空．今突然抽去隔板，则系统对外作功A =______________．三、判断题（每小题2分，共10分）11．光电效应中光电子的初动能与入射光的频率成线性关系．［］ 12．1 mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为kT 25．［］13．能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功．［］ 14．自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则折射光为部分偏振光，折射角为30°．［］ 15．检验自然光、部分偏振光和线偏振光时，使被检验光入射到偏振片上，然后旋转偏振片．若从振偏片射出的光线光强不变，则入射光为自然光；若射出的光线光强变化但不为零，则入射光为部分偏振光；若射出的光线出现光强为零，则入射光为线偏振光．［］得分得分四、计算题（每小题15分，共60分）16．1mol 的氢，在压强为1.0×105Pa ，温度为20℃时，其体积为0V ．今使它经以下两种过程达到同一状态：（1）先保持体积不变，加热使其温度升高到80℃，然后令它作等温膨胀，体积变为原体积的2倍；（2）先使它作等温膨胀至原体积的2倍，然后保持体积不变，加热使其温度升到80℃．试分别计算以上两种过程中吸收的热量，气体对外作的功和内能的增量．（普适气体常量1131.8−−⋅⋅=K mol J R ）得分答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------17．一弹簧振子作简谐振动，振幅A=0.20m，如弹簧的劲度系数k=2.0N/m，所系物体的质量m=0.50kg，试求：（1）当动能和势能相等时，物体的位移是多少？（2）设t=0时，物体在正最大位移处，达到动能和势能相等处所需的时间是多少？（在一个周期内）18．一横波沿绳子传播时的波动表达式为)410cos(05.0x t y ππ−=（SI 制）．（1）求此波的振幅、波速、频率和波长；（2）求绳子上各质点振动的最大速度和最大加速度；（3）求x =0.2m 处的质点在t =1s 时的相位，它是原点处质点在哪一时刻的相位？（4）分别画出t =1s 、1.25s 、1.50s 各时刻的波形．答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------30，光栅每毫米应19．波长为500nm的单色光，垂直入射到光栅，如果要求第一级谱线的衍射角为°∆如何？又如果光刻几条线？如果单色光不纯，波长在0.5％范围内变化，则相应的衍射角变化范围θ栅上下移动而保持光源不动，衍射角θ又如何变化？安徽大学2011—2012学年第 1 学期《普通物理B (下)》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、单选题（每小题3分，共15分）1．A 2．B 3．A 4．Ｂ 5．B二、填空题（每小题3分，共15分）6．0． 7．601．8．氧气，氢气，1T ． 9．1.4． 10．0．三、判断题（每题2分，共10分）11．√ 12．× 13．× 14．√ 15．√四、计算题（每题15分，共60分）16．解：（1）)(5.12466031.82525J T R T C E V =××=∆=∆=∆ (3分) )(3.20332ln )80273(31.8ln12J V V RT A =+×== (3分) )(8.3279J E A Q =∆+= (2分)（2）)(7.16872ln )20273(31.8ln12J V V RT A =+×== (3分) )(5.12466031.82525J T R T C E V =××=∆=∆=∆ (2分) )(2.2934J E A Q =∆+= (2分)17．解： (1)由题意，222121kx m =υ及简谐振动特征，222212121kA kx m =+υ，得 141.02±=±=A x (5分)(2)由条件，s rad m k /2==ω A A x 22cos =∆=ϕ，得 47,45,43,4ππππϕ=∆(4分)87,85,83,8ππππωϕ=∆=∆t (4分) ss s s t 7.2,0.2,2.1,39.0=∆(2分)18．解：（1） )(4.31 10 ),(05.011−−===s sm A πωm v u s m k u s s v T Hz v 5.00.55.2 ),/(5.2410)(2.0511 ),(0.52===========λππωπω(4分)（2）)/(3.49510005.0)/(57.15.01005.02222s m A a s m A m m ≈=×==≈=×==ππωππωυ (4分)（3） )(92.010 ,0410)8.0(2.92.04110s t t ==×−×==×−×=πϕππϕππππϕ或 (4分) （4）t =1s 时波形曲线方程为：x x y 4cos 05.0 ) 4110cos(05.0πππ=−×=t =1.25s 时波形曲线方程为：)5.0 4cos(05.0) 425.110cos(05.0ππππ−=−×=x x y t =1.50s 时波形曲线方程为：) 4cos(05.0 ) 45.110cos(05.0ππππ−=−×=x x y(3分)s1s5.119．解：（1）λθk d =sin (5分)mm m k d k 3691011015.0105001sin −−−×=×=××==θλ每毫米1000条． (2分) （2）由光栅方程λθk b a =+sin )(及其微分λθθd d cos )(k b a =+得0110887.230%5.0d d 3′=×=°×==−rad tg tg θλλθ (4分)(3) 不变． (4分)。