安徽工业大学大学物理试卷
安徽工业大学物理化学(本科)试卷试卷号:B260008
物理化学(本科)试卷试卷号:B260008一、填空题。
在题中“____”处填上答案。
(本大题共4小题,总计8分)1、(2分)完全互溶的A ,B 二组分溶液,在x B =0.6处,平衡蒸气压有最高值,那么组成x B =0.4的溶液在气-液平衡时,y B (g),x B (1),x B (总)的大小顺序为__________。
将x B =0.4的溶液进行精馏,塔顶将得到______________。
3、(2分)已知一定温度下A(g),B(g),C(g)三种微溶气体溶于某液体时的亨利常数k b,B 分别为50.0×109 P a ·kg ·mol -1,1.50×109 Pa ·kg ·mol -1和160×106 Pa ·kg ·mol -1。
则当三种气体在该液体中的质量摩尔浓度b B 相同时,它们的平衡气相分压:p A ,p B ,p C 的大小顺序为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
4、(本小题2分)盖斯定律可表述为: 。
二、填空题。
在题中“____”处填上答案。
(本大题共2小题,总计6分)1、(3分) 已知∆fH (CH 3OH , l , 298 K) =-238.57 kJ ·mol -1;∆f H (CO , g , 298 K) =-110.525 kJ ·mol -1;则反应CO(g) + 2H 2(g) == CH 3OH(l) 的∆r H (298 K) = ,∆r U (298 K) = 。
2、(3分) Cd(s)的蒸气压与温度的关系为:lg(p /Pa) =TK 5693-6.439 Cd(l)的蒸气压与温度的关系为:lg(p /Pa) = TK 5218-5.772 则Cd 的三相点温度为______ K ,蒸气压为_______ Pa 。
三、选择题。
在题后括号内,填上正确答案代号。
安徽工业大学-物理习题册参考答案(精)
练习一机械振动 (一参考解答1. (C ;2. (B3. 212/5cos(1022π-⨯=-t x (SI4. 3.43 ( s ; -2π/3 .5. 解: k = m 0g / ∆l 25.12N/m 08.08.91.0=⨯=N/m11s 7s 25.025.12/--===m k ω 5cm 721(4/2222020=+=+=ωv x A cm4/374/(21(/(tg 00=⨯--=-=ωφx v , φ = 0.64 rad64.07cos(05.0+=t x (SI6. 周期25.0/2=π=ωT s , 振幅 A = 0.1 m , 初相φ = 2π/3, v max = ω A = 0.8π m/s ( = 2.5 m/s ,a max = ω 2A = 6.4π2 m/s 2 ( =63 m/s 2 . O x练习二机械振动(二参考解答1.(D ;2. (C .3. 21c o s (04.0π-πt ;4. 3/2π± ;5. 解:(1 势能 221kx W P =总能量 221kA E = 由题意,4/2122kA kx =, 21024.42-⨯±=±=A x m(2 周期T = 2π/ω = 6 s从平衡位置运动到2A x ±= 的最短时间∆t 为 T /8.∴ ∆t = 0.75 s .6. 解: x 2 = 3×10-2 sin(4t - π/6 = 3×10-2cos(4t - π/6- π/2 = 3×10-2cos(4t - 2π/3. 作两振动的旋转矢量图,如图所示.由图得:合振动的振幅和初相分别为 A = (5-3cm = 2 cm ,φ = π/3.合振动方程为 x = 2×10-2cos(4t + π/3 (SIxO ωωπ/3-2π/3A1A2A1.(A ;2. (D;3. }]/1([c o s {φω+++=u x t A y (SI4. ]/2cos[1φ+π=T t A y , ]//(2cos[2φλ++π=x T t A y5. 解:(1 由P 点的运动方向,可判定该波向左传播.画原点O 处质点t = 0 时的旋转矢量图, 得4/0π=φO 处振动方程为 41500cos(0π+π=t A y (SI 由图可判定波长λ = 200 m ,故波动表达式为 ]41200250(2cos[π++π=x t A y (SI (2 距O 点100 m 处质点的振动方程是 4 5500cos(1π+π=t A y振动速度表达式是 45500s i n (500v πππ+-=t A (SI6. 解:(1 设x = 0 处质点的振动方程为2c o s (φν+π=t A y A画原点O 处质点t = t '时的旋转矢量图得2'πϕω=+t '22t πνπϕ-=∴x = 0处的振动方程为 ]21(2cos[π+'-π=t t A y ν (2 该波的表达式为 ]21/(2cos[π+-'-π=u x t t A y ν XOO YO1. (C ;2. (B ;3. S 1的相位比S 2的相位超前π/2 ;★4. ]/(2cos[π++πλνx t A , 212cos(21/2cos(2π+ππ+πt x A νλ ;5. 解:(1 如图A ,取波线上任一点P ,其坐标设为x ,由波的传播特性,P 点的振动超前于λ /4处质点的振动.该波的表达式为 ]4(22cos[λλλ-+=x utA y ππ222cos(x ut A λλπππ+-= (SIt = T 时的波形和 t = 0时波形一样. t = 0时22cos(x A y λπ+π-=22cos(π-π=x A λ 按上述方程画的波形图见图B .6. 解:=-π--=∆(21212r r λφφφ422412/r r π-=π+π-πλλ 464.0cos 2(2 /1212221=++=∆φA A A A A m x (mt = T图B.A u O λy (m-A43λ-4λ-4λ 43λO xP x λ/ 4u 图A练习五光的干涉 (一参考解答1. (B2. (B3. d sin θ +(r 1-r 24. 7.32 mm5. 解:根据公式x = k λ D / d相邻条纹间距∆x =D λ / d则λ=d ∆x / D =562.5 nm .6. 解:(1 ∵ dx / D ≈ k λx ≈Dk λ / d = (1200×5×500×10-6 / 0.50mm= 6.0 mm (2 从几何关系,近似有r 2-r 1≈ D /x d ' 有透明薄膜时,两相干光线的光程差δ = r 2 – ( r 1 –l +nl = r 2 – r 1 –(n -1l(l n D x 1/d --'=对零级明条纹上方的第k 级明纹有λδk = 零级上方的第五级明条纹坐标([]d /k l 1n D x λ+-='=1200[(1.58-1×0.01+5×5×10-4] / 0.50mm =19.9 mmO P r 1 r 2 dλ s 1s 2d nl x 'D练习六光的干涉 (二参考解答1. A2. B3. 22n λ 4. 539.15. 解:加强, 2ne+21λ = k λ, 123000124212-=-=-=k k ne k ne λnm k = 1, λ1 = 3000 nm , k = 2, λ2 = 1000 nm ,k = 3, λ3 = 600 nm ,k = 4, λ4 = 428.6 nm ,k = 5, λ5 = 333.3 nm .∴在可见光范围内,干涉加强的光的波长是λ=600 nm 和λ=428.6 nm .6. 解:空气劈形膜时,间距θλθλ2s i n 21≈=n l 液体劈形膜时,间距θλθλn 2sin n 2l 2≈= ((θλ2//1121n l l l -=-=∆ ∴ θ = λ ( 1 –1 / n / ( 2∆l =1.7×10-4 rad1.(C 2. (B3. 子波子波干涉(或答“子波相干叠加”4. 500 nm(或5×10-4 mm5. 解:中央明纹宽度∆x ≈2f λ / a =2×5.46×10-4×500 / 0.10mm =5.46 mm6. 解(a a a λϕλ<<-sin mmm f x 2102300=⨯=≈-ϕ∆∆(b rad m m a 330102105.05.022-⨯=⨯⨯=≈μμλϕ∆(c mm m a a f x 1101102(12(3321=⨯-⨯⨯=-≈--λλ∆1. (D2. (D3. 10λ4. 35. 解:由光栅公式 (a +b sin ϕ=k λk =1, φ =30°,sin ϕ1=1 / 2∴ λ=(a +b sin ϕ1/ k =625 nm若k =2, 则 sin ϕ2=2λ / (a + b = 1, ϕ2=90°实际观察不到第二级谱线6. 解:(1 由光栅衍射主极大公式得(1330sin λ=+b a cm 1036.330sin 341-⨯==+ λb a (2 (2430sin λ=+ b a (4204/30sin 2=+=b a λnmn 1n 2 i 0练习九光的偏振参考解答1. (A2. (A3. I 0 / 84. 见图5. 解:以P 1、P 2、P 3分别表示三个偏振片,I 1为透过第一个偏振片P 1的光强,且 I 1 = I 0 / 2. 设P 2与P 1的偏振化方向之间的夹角为θ,连续穿过P 1、P 2后的光强为I 2, (θθ20212cos 21cos I I I == 设连续穿过三个偏振片后的光强为I 3,(θ-= 90cos 223I I (θθ220sin cos 21I =(8/2sin 20θI = 显然,当2θ=90°时,即θ=45°时,I 3最大.6. 解:光自水中入射到玻璃表面上时,tg i 0=1.56 / 1.33 i 0=49.6°光自玻璃中入射到水表面上时,tg 0i '=1.33 / 1.56 0i '=40.4° (或 0i '=90°-i 0=40.4°练习十狭义相对论(一参考解答1. (A2. (D3. (B4. (A5. 解:(1 观测站测得飞船船身的长度为=-=20/(1c L L v 54 m则∆t 1 = L /v =2.25×10-7 s (2 宇航员测得飞船船身的长度为L 0,则∆t 2 = L 0/v =3.75×10-7s6. 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 -='∆∆则 2/12/(1(t t c '-⋅=∆∆v ( = 2.24×108 m ·s -1 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练习十一狭义相对论(二参考解答1. (C2. 5.8×10-13, 8.04×10-23. (A4. (C5. 解:设立方体的长、宽、高分别以x 0,y 0,z 0表示,观察者A 测得立方体的长、宽、高分别为 221cx x v -=,0y y =,0z z =.相应体积为 2201c V xyz V v -==观察者A测得立方体的质量 221c m m v -=故相应密度为V m /=ρ22022011/c V c m v v --=1(2200cV m v -=6、解:据相对论动能公式 2 02c 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 平均寿命为 821031.5/(1-⨯=-=c v ττ s练习十二分子运动论(一参考解答1. (B2. (D3. 6.23×10 36.21×10 - 21 1.035×10 - 21 4. 氩氦5. 解:(1 ∵ T 相等, ∴氧气分子平均平动动能=氢气分子平均平动动能w =6.21×10-21 J .且 ((483/22/12/12==m w vm/s(2 (k w T 3/2==300 K .6 解: 由 pV =((mol22H H M M RT 和pV =((molH H M M e e RT得((e H H M M 2=((molmol 2H H M M e =42=21. 由 E (H 2= ((mol 22H H M M 25RT 和RT 2 3M M (E ((mol He He He =得((e 2H E H E =((((mol mol22He M /He M 3H M /H M 5∵ ((m o l 22H M H M = ((mole H M e H M (p 、V 、T 均相同, ∴((e H E H E 2=35.练习十三分子运动论(二参考解答1. (C2. (B3. 1 210/3 4. 1.934.01×1045. 解:据力学平衡条件,当水银滴刚好处在管的中央维持平衡时,左、右两边氢气的压强相等、体积也相等,两边气体的状态方程为: p 1V 1=(M 1 / M mol RT 1 ,p 2V 2=(M 2 / M mol RT 2 .由p 1= p 2 得:V 1 / V 2= (M 1 / M 2(T 1 / T 2 . 开始时V 1= V 2,则有M 1 / M 2= T 2/ T 1=293/ 273. 当温度改变为1T '=278 K ,2T '=303 K 时,两边体积比为(221121//T M T M V V ''=''=0.9847 <1. 即21V V '<' .可见水银滴将向左边移动少许.6. 解:根据kT m 23212=v , 可得 N k Tm N 23212=v , 即=(RT M M m ol /23=(V M RT ρm ol /23=7.31×106 . 又(T iR M M E ∆=∆21/m ol =(T iR M V ∆21/m ol ρ=4.16×104 J .及 (((2/1212/1222/12v vv-=∆= ((122/1m ol /3T TM R -=0.856 m/s .1. (C2. (A3. 166 J4. ||1W - , ||2W -5. 解:(1 等温过程气体对外作功为⎰⎰===V 3V V 3V 3ln RT V d VRTV d p W =8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J (2 绝热过程气体对外作功为V VV p V p W V V V V d d 03003⎰⎰-==γγRT V p 1311131001--=--=--γγγγ=2.20×103 J6. 解:(1 312111035.5/ln(⨯==V V RT Q J(2 25.0112=-=T T η. 311034.1⨯==Q W η J (3 3121001.4⨯=-=W Q Q J1. (D2. (B3. 等压等压等压4. 124.7 J -84.3 J5. 解:氦气为单原子分子理想气体,3=i (1 等体过程,V =常量,W =0据Q =∆E +W 可知 (12T T C M ME Q V m o l-=∆==623 J (2 定压过程,p = 常量, (12T T C M MQ p mol-==1.04×103 J ∆E 与(1 相同. W = Q - ∆E =417 J(3 Q =0,∆E 与(1 同 W = -∆E=-623 J (负号表示外界作功6. 解:由图,p A =300 Pa ,p B = p C =100 Pa ;V A =V C =1 m 3,V B =3 m 3. (1 C →A 为等体过程,据方程p A /T A = p C /T C 得T C = T A p C / p A =100 K . B →C 为等压过程,据方程V B /T B =V C /T C 得 T B =T C V B /V C =300 K .(2 各过程中气体所作的功分别为A →B : ((211C B B A V V p p W -+==400 J . B →C : W 2 = p B (V C -V B = -200 J . C →A : W 3 =0(3 整个循环过程中气体所作总功为W = W 1 +W 2 +W 3 =200 J .因为循环过程气体内能增量为ΔE =0,因此该循环中气体总吸热Q =W +ΔE =200 J .练习十六静电场(一参考解答1. (C2. (C3. 单位正试验电荷置于该点时所受到的电场力4. 4N / C , 向上5. 解:设杆的左端为坐标原点O ,x 轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为λ=q / L ,在x处取一电荷元d q = λd x = q d x / L ,它在P 点的场强:(204d d x d L q E -+π=ε(204d x d L L x q -+π=ε 总场强为⎰+π=Lx d L x L q E 02(d 4-ε(d L d q+π=04ε方向沿x 轴,即杆的延长线方向.6. 解:把所有电荷都当作正电荷处理. 在θ 处取微小电荷d q = λd l = 2Q d θ / π它在O 处产生场强θεεd 24d d 20220RQR q E π=π= 按θ 角变化,将d E 分解成二个分量:θθεθd sin 2sin d d 202RQE E x π==θθεθd cos 2cos d d 202R QE E y π-=-=对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=⎰⎰πππθθθθε2/2/0202d sin d sin 2R QE x =0 2022/2/0202d cos d cos 2R QR Q E y εθθθθεππππ-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π-=⎰⎰所以 j R Q j E i E E y x202επ-=+=d qR O xyθd θθP Ld d q x (L+d -x d E x O练习十七静电场(二参考解答1. (D2. (B3. -(σ S /ε 0 (σ S /ε 04. πR 2E5. 解:在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳,该壳内所包含的电荷为r r Ar V q d 4d d 2π⋅==ρ在半径为r 的球面内包含的总电荷为403d 4Ar r Ar dV q rVπ=π==⎰⎰ρ (r ≤R以该球面为高斯面,按高斯定理有 0421/4εAr r E π=π⋅得到(0214/εAr E =, (r ≤R方向沿径向,A >0时向外, A <0时向里.在球体外作一半径为r 的同心高斯球面,按高斯定理有 04 22/4εAR r E π=π⋅得到 (20424/rAR E ε=, (r >R方向沿径向,A >0时向外,A <0时向里.6. 证:用高斯定理求球壳内场强:(02/d 4d ερ⎰⎰+=π⋅=⋅VSV Q r E S E而⎰⎰⎰π=π⋅=r ra v r r A r r r A V 02d 4d 4d ρ(222a r A -π=(2220202414a r A rr Q E -π⋅π+π=εε202020224r Aa A r Q E εεε-+π= 要使E 的大小与r 无关,则应有02420220=-πr Aa r Q εε, 即22a QA π=r Qa bρ练习十八静电场(三参考解答1. (D2. (B3. Q / (4πε 0R 2 , 0, Q / (4πε0R , Q / (4πε0r 24. λ / (2ε 05.解:在圆盘上取一半径为r →r +d r 范围的同心圆环.其面积为d S =2πr d r其上电荷为d q =2πσr d r它在O 点产生的电势为02d 4d d εσεrr q U =π=总电势 0002d 2d εσεσRr U U R S ===⎰⎰6. 解:(1 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加,即⎪⎪⎭⎫⎝⎛+π=22110041r q r q U ε⎪⎪⎭⎫⎝⎛π-ππ=22212104441r r r r σσε(210r r +=εσ2100r r U +=εσ=8.85×10-9 C / m 2(2 设外球面上放电后电荷面密度为σ',则应有(2101r r U σσε'+='= 0 即σσ21r r -=' 外球面上应变成带负电,共应放掉电荷 (⎪⎪⎭⎫⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ (20021244r U r r r εσπ=+π==6.67×10-9 C Od rR练习十九静电场中的导体与电介质(一参考解答1. (B2. (A3. 18/(202R Q επ4. σ (x ,y ,z /ε0, 与导体表面垂直朝外(σ > 0 或与导体表面垂直朝里(σ < 05. 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 1、2两点间电势差⎰=-2121d x E U U x (20a b -=εσ6. 解:(1 两导体球壳接地,壳外无电场.导体球A 、B 外的电场均呈球对称分布.今先比较两球外场强的大小,击穿首先发生在场强最大处.设击穿时,两导体球A 、B 所带的电荷分别为Q 1、Q 2,由于A 、B 用导线连接,故两者等电势,即满足:R Q R Q 0110144εεπ-+πRQ R Q 0220244εεπ-+π=代入数据解得 7/1/21=Q Q两导体表面上的场强最强,其最大场强之比为744/421222122022101max 2max 1==ππ=R Q R Q R Q R Q E E εε B 球表面处的场强最大,这里先达到击穿场强而击穿,即 62202max 21034⨯=π=R Q E ε V/m (2 由E 2 max 解得 Q 2 =3.3 ×10-4 C==2171Q Q 0.47×10-4 C 击穿时两球所带的总电荷为 Q = Q 1+ Q 2 =3.77×10-4 C12σd a bxO练习二十静电场中的导体与电介质(二参考解答1. (B2. (B3. 0/εσ4. 增大增大5. 解: 200E 21W ε=, 其中 E 为真空中的场强。
安徽工业大学 级《大学物理A 》考试试卷
题类,题号选择题填 空 题计算题 1计算题 2计算题 3计算题 4总 分累分人复累人得分评阅教师注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师姓名__________________ 作业序号_________ 专业__________________ 学号__________________姓名________________…………………………2010~2011学年第一学期………………………密封装订线…………………2011年1月11日……………………………………………安徽工业大学09级《大学物理A2》期末考试试卷 (甲卷)得 分(1~5)得分(6~10)1、 填空题:(每空3分,共 36分,1~5题共18分,6~10题共18分).1. 真空中均匀带电的球体和球面,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球体的电场能量W 1与带电球面的电场能量W 2相比,W 1________ W 2 (填<、=、>).2. 在一个原先不带电的导体球壳内,放入一电荷为-q 的点电荷,点电荷不与球壳内壁接触,然后使该球壳接地后断开,再将点电荷-q 取走.此时,球壳所带的电荷为__________________,电场分布的范围是___________________________.3. 一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动.已知导线绕其一端以角速度ω 转动时的电动势与导线以垂直于导线方向的速度作平动时的电动势相同,那么,导线的长度为____________________.4. 图中所示为静电场的等势(位)线图,已知U 1<U 2<U 3.在图上画出a 、b 两点的电场强度方向,并比较它们的大小.E a __________ E b (填<、=、>)5. 在xy 平面内,有两根互相绝缘,分别通有电流和I 的长直导线.设两根导线互相垂直(如图),则在xy 平面内,磁感强度为零的点的轨迹方程为_________________________.6. 在自感系数L =0.05H 的线圈中,流过I =0.8A 的电流,在切断电路后经过t =0.2 ms 的时间,电流均匀降为零,则回路中产生的自感电动势=___________.7. 两同心带电球面,内球面半径为r 1=5cm ,带电荷q 1=3×10-8 C ;外球面半径为r 2=10cm ,带电荷q 2=-6×108C ,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为零的球面半径r =__________________.8. 如图所示,一根通电流I 的导线,被折成长度分别为a 、b ,夹角为120°的两段,并置于均匀磁场中,若导线的长度为b 的一段与平行,则a ,b 两段载流导线所受的合安培力大小为____________________.9. 已知钾的逸出功为2.0eV,如果用波长为3.60×10-7m的单色光照射,则光电效应的遏止电压的绝对值|U a| =_______________.从钾表面发射出电子的最大速度v max=__________________.(h =6.63×10-34 J·s,1eV =1.60×10-19 J,m e=9.11×10-31 kg)10. 为使电子的德布罗意波长为0.5Å,需要的加速电压为____________2、选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分)得分题号123456789101112选择1. 在带有电量+Q的金属球所产生的电场中,为测量某点场强,在该点引入一电荷为+Q/3的点电荷,测得其受力为.则该点场强的大小(A)(B)(C)(D)无法判断2. 一长直导线横截面半径为a,导线外同轴地套一半径为b的薄圆筒,两者互相绝缘,并且外筒接地,如图所示.设导线单位长度的电荷为+μ,并设地的电势为零,则两导体之间的P点( OP= r )的场强大小和电势分别为(A),(B),(C),(D),3. 半径为r的均匀带电球面1,带有电荷q,其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带有电荷Q,则此两球面之间的电势差U1-U2为(A)(B)(C)(D)4. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,当不计环的自感时,环中(A)感应电动势不同,感应电流不同(B)感应电动势相同,感应电流相同(C)感应电动势不同,感应电流相同(D)感应电动势相同,感应电流不同5. 真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源组成闭合回路如图.已知导线中的电流为I,则在两导线正中间某点P处的磁能密度为(A)(B)(C)(D)06. C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C2中插入一电介质板,则(A)C1极板上电荷增加,C2极板上电荷增加(B)C1极板上电荷减少,C2极板上电荷增加(C)C1极板上电荷增加,C2极板上电荷减少(D)C1极板上电荷减少,C2极板上电荷减少7. 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点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I,.若载流长直导线1、2以及圆环中的电流在圆心O点所产生的磁感强度分别用、, 表示,则O点的磁感强度大小ab1Oa2(A)B = 0,因为B1 = B2 = B3 = 0(B)B = 0,因为,B3 = 0(C)B ≠ 0,因为虽然,但B3≠ 0(D)B ≠ 0,因为虽然B1 = B3 = 0,但B2≠ 0(E)B ≠ 0,因为虽然B2 = B3 = 0,但B1≠ 08. 如图,在磁感强度为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与的夹角为α,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)(A)2πr2B (B)πr2B(C)-πr2Bcosα(D)-πr2Bsinα9. 如图,长载流导线ab和cd相互垂直,它们相距l,ab固定不动,cd能绕中点O转动,并能靠近或离开ab.当电流方向如图所示时,导线cd将(A)顺时针转动同时靠近ab(B)顺时针转动同时离开ab(C)逆时针转动同时靠近ab(D)逆时针转动同时离开ab10. 关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负(C)电势值的正负取决于电势零点的选取(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负11. 具有下列哪一能量的光子,能被处在n = 2的能级的氢原子吸收(A)2.40 eV (B)2.16eV(C)1.89 eV (D)1.51 eV12. 波长μ=5000 Å的光沿x轴正向传播,若光波长的不确定量Δμ=10-3 Å,则利用不确定关系式可得光子的x坐标的不确定量至(A)250 cm (B)500 cm得分得分 得分 (C )25 cm (D )50 cm3、 计算题(共28分,依次为6分、8分、8分、6分)1、(6分)半径为R 的均匀带电圆盘,电荷面密度为σ.设无穷远处为电势零点,计算圆盘中心O 点电势.2、(8分) 有一长直导体圆管,内外半径分别为R 1和R 2,如图,它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上.求空间的磁场分布.3、(8分)如图所示,一无限长的直导线中通有交变电流,它旁边有一个与其共面的长方形线圈ABCD,长为l ,宽为. 试求:(1)t 时刻穿过回路ABCD 的磁通量;(2)回路ABCD 中的感应电动势.(不考虑线圈自感)得分4、(6分)在康普顿散射实验中,已知入射光波长μ0 =0.0030 nm,反冲电子的速度v= 0.6 c,求散射光的波长μ.(电子的静止质量m e=9.11×10-31kg ,普朗克常量h =6.63×10-34 J·s,c表示真空中的光速)题号123456789101112甲CCADCADCCCCA……………………………………………………………………………此线以下答题无效………………………………………………………………安徽工业大学09级大学物理A2期末考试答案与评分标准1. 填空题(36分,每空3分)甲卷1. >2. (1)+q;(2)球壳外的整个空间3. 2v/4. >5.6. 200V7. 0~ 5cm8. 9.(1)1.44V; (2)7105m/s 10. 592~604V 之间均可乙卷1. (1) -q;(2)球壳外的整个空间2. <3. 10cm5. >5.6. 2v/7. 400V9.9. (1) 1.44V; (2)7105m/s10. 148~151V 之间均可二.选择题(36分,每题3分)卷乙B D A ACD D D D C B C卷三.计算题(28分)(说明:计算题仅给出一种解题步骤及答案,也可用其他方法解题。
08 级《大学物理 B1》期末考试试卷 (乙卷
注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师姓名__________________ 作业序号_________专业__________________学号__________________姓名________________…………………………………………………08~09学年第二学期………………………密封装订线…………………09年6月29日9:00~11:00…………安徽工业大学08级《大学物理B 1》期末考试试卷 (乙卷)一、填空题:(共 33 分) 1、 如图所示,钢球A 和B 质量相等,正被绳牵着以ω0=4 rad/s 的角速度绕竖直轴转动,二球与轴的距离都为r 1=15 cm .现在把轴上环C下移,使得两球离轴的距离缩减为r 2=5 cm.则钢球的角速度ω=__________. 2、下面给出理想气体的几种状态变化的关系,指出它们各表示什么过程.(1) p d V = (M / M mol )R d T 表示____________________过程. (2) V d p = (M/ M mol )R d T 表示____________________过程.(3) p dV +V d p = 0 表示____________________过程.3、如图所示,一定量的理想气体经历a →b→c 过程 , 在此过程中气体从外界吸收热Q ,系统内能变化ΔE , 则Q , ΔE 。
(空格内填上>0或<0或=0)4、一质点作简谐振动,速度最大值v m = 5 cm/s ,振幅A = 2 cm .若令速度具有负最大值的那一时刻为t = 0,则振动表达式为_______________________.5、如图所示,波源S 1和S 2发出的波在P 点相遇,P 点距波源S 1和S 2的距离分别为λ 和7 λ / 6 ,λ 为两列波在介质中的波长,若P 点的合振幅总是极大值,波源S 2 的相位比S 1 的相位领先_________________.6、一横波沿绳子传播,其波的表达式为 (SI),则此波的振幅为 )2100cos(05.0x t y π−π=;波速为 ;频率为 ; 波长为 。
06级《大学物理A2》期末考试试卷 (甲卷)
注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师姓名__________________ 作业序号_________专业__________________学号__________________姓名________________…………………………………………………07~08学年第一学期………………………密封装订线………………………08年1月15日……………………………………安徽工业大学06级《大学物理A 2》期末考试试卷 (甲卷)一、选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共30分).1、若匀强电场的场强为E v,其方向平行于半径为R的半球面的轴,如图所示.则通过此半球面的电场强度通量Φe 为 (A)(B)E R 2πE R 22π (C) E R 221π (D) E R 22π2、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 Q U 04επ=. (B) E =0,RQ U 04επ=.(C) 204r QE επ=,r Q U 04επ=. (D) 204r Q E επ=,RQU 04επ=.3、如图所示,边长为a 的等边三角形的三个顶点上,分别放置着三个点电荷-q 、q 、2q .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 qQ 032επ. (B) aqQ03επ. (C)a qQ 0233επ. (D) aqQ023επ.4、在一不带电荷的导体球壳的球心处放一点电荷,并测量球壳内外的场强分布.如果将此点电荷从球心移到球壳内其它位置,重新测量球壳内外的场强分布,则将发现: (A) 球壳内、外场强分布均无变化. (B) 球壳外场强分布改变,球壳内不变. (C) 球壳内场强分布改变,球壳外不变. (D) 球壳内、外场强分布均改变.5、如图所示,一厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板,电荷面密度为σ ,则板的两侧离板面距离均为h 的两点a 、b 之间的电势差为:(A) 0. (B) 02εσ. (C) 0εσh . (D) 02εσh.6、一平行板电容器充电后仍与电源连接,若用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大,则极板上的电荷Q 、电场强度的大小E 和电场能量W 将发生如下变化(A) Q 增大,E 增大,W 增大. (B) Q 增大,E 增大,W 减小. (C) Q 增大,E 减小,W 增大. (D) Q 减小,E 减小,W 减小.7、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01=B ,02=B .(B) 01=B ,lI B π=0222μ. (C) lIB π=0122μ,02=B . (D) l I B π=0122μ,lI B π=0222μ.8、圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B v的方向垂直盘面向上.当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时,(A) 铜盘上有感应电流产生,沿铜盘转动的相反方向流动.(B) 铜盘上有感应电流产生,沿铜盘转动的方向流动. (C) 铜盘上产生涡流. (D) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘边缘处电势最高.9、根据玻尔的理论,氢原子在n =7轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为(A) 7/6. (B) 7/2. (C) 7/4. (D) 7.10、若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B r均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动,则α粒子的德布罗意波长是(A) . (B) . )2/(eRB h )/(eRB h (C) . (D) .)2/(1eRBh )/(1eRBh二、填空题:(共 36 分) . 1、真空中一半径为R 的均匀带电球面带有电荷Q (Q >0).今在球面上挖去非常小块的面积△S (连同电荷),如图所示,假设不影响其他处原来的电荷分布,则挖去△S 后球心处电场强度的大小E =____________,其方向为_________.2、一空气平行板电容器,两极板间距为d ,充电后板间电压为U .然后将电源断开,在两板间平行地插入一厚度为d /4的金属板,则板间电压变成 U ' =________________3、如图所示的空间区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,在纸面内有一正方形边框abcd (磁场以边框为界).而a 、b 、c 三个角顶处开有很小的缺口.今有一束具有不同速度的电子由a 缺口沿ad 方向射入磁场区域,若b 、c 两缺口处分别有电子射出,则此两处出射电子的速率之比v b /v c =_________________.4、已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为2∶1,圆线圈在其中心处产生的磁感强度为0B v,那么正方形线圈(边长为a )在磁感强度为B v的均匀外磁场中所受最大磁力矩大小为______________________.( 反面还有试题 )题类,题号 选择题 填 空 题 计算题 1 计算题 2 计算题 3 计算题 4 计算题 5 总 分 累分人复累人得分评阅教师题号 1 2 3 4 5 678910选择 得分 q2 IvS Q得 分(1∼5)c d5、平行的无限长直载流导线A 和B ,电流均为I ,垂直纸面, 方向如图示,两根载流导线之间相距为a ,则(1) AB 中点(P 点)的磁感强度_________. =p B (2) 磁感强度B v 沿图中环路L 的线积分 =∫⋅L l B v v d __________________.6、如图所示,aOc 为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L ),位于xy 平面中;磁感强度为B v 的匀强磁场垂直于xy 平面.当aOc 以速度v沿x 轴正向运动时,导线上a 、c 两点间电势差U v ac =____________;当aOc 以速度v v 沿y 轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较, 是____________点电势高.7、两根很长的平行直导线与电源组成回路,如图.已知导线上的电流为I ,两导线单位长度的自感系数为L ,则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m =______________.8、用某频率的单色光照射基态氢原子气体,使气体发射出三种频率的谱线,原照射单色光的频率是______________________.(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,1 eV =1.60×10-19 J)9、如图所示,一频率为ν 的入射光子与起始静止的自由电子发生碰撞和散射.如果散射光子的频率为ν′,反冲电子的动量为p ,则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为_______________.10、波长为λ0 = 0.500 Å的X 射线被静止的自由电子所散射,若散射线的波长变为λ = 0.522 Å,反冲电子的动能为______________________.(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)三、计算题:要求写出解题主要步骤 (34分).(6分) 1、一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为ρ =A/r (r ≤R ) ,ρ =0 (r >R )A 为一常量.试求球体内外的场强分布.(8分)2、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 = 6 cm .电容器接在电压U = 30 V 的电源上,(如图所示),试求距离轴线R = 3 cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差.(6分)3、一维运动的粒子,设其动量的不确定量等于它的动量,试求此粒子的位置不确定量与它的德布罗意波长的关系.(不确定关系式).h x p x ≥ΔΔ(6分)4、通有电流I的长直导线在一平面内被弯成如图形状,放于垂直进入纸面的均匀磁场B v中,求整个导线所受的安培力(R 为已知).(8分 )5、载有电流为I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度 v v 平行导线平移,求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN 两端的电压U M − U N .××××× 得分(6∼10) ……………………………………………………………此线以下答题无效…………………………………………………………得分得分 得分 得分Bv得分A2甲卷 3。
安徽工业大学物理参考答案
安工大物理答案练习一 机械振动 (一) 参考解答1. (C) ;2. (B)3. )212/5cos(1022π-⨯=-t x (SI)4. 3.43 ( s ) ; -2π/3 .5. 解: k = m 0g / ∆l 25.12N/m 08.08.91.0=⨯= N/m11s 7s25.025.12/--===m k ω5cm )721(4/2222020=+=+=ωv x A cm4/3)74/()21()/(tg 00=⨯--=-=ωφx v , φ = 0.64 rad)64.07cos(05.0+=t x (SI)6. 周期 25.0/2=π=ωT s , 振幅 A = 0.1 m , 初相 φ = 2π/3, v max = ω A = 0.8π m/s ( = 2.5 m/s ),a max = ω 2A = 6.4π2 m/s 2 ( =63 m/s 2).练习二 机械振动(二) 参考解答1.(D) ; 2. (C ) .3. )21c o s (04.0π-πt ;4. 3/2π± ;5. 解:(1) 势能 221kx W P =总能量 221kA E =由题意,4/2122kA kx=, 21024.42-⨯±=±=Ax m(2) 周期 T = 2π/ω = 6 s从平衡位置运动到2Ax ±= 的最短时间 ∆t 为 T /8.∴ ∆t = 0.75 s .6. 解: x 2 = 3×10-2 sin(4t - π/6) = 3×10-2cos(4t - π/6- π/2) = 3×10-2cos(4t - 2π/3). 作两振动的旋转矢量图,如图所示.由图得:合振动的振幅和初相分别为 A = (5-3)cm = 2 cm ,φ = π/3.合振动方程为 x = 2×10-2cos(4t + π/3) (SI)xO ωωπ/3-2π/3A1A2A练习三 波动 (一) 参考解答1.(A ); 2. (D);3. }]/)1([c o s {φω+++=u x t A y (SI)4. ]/2cos[1φ+π=T t A y , ])//(2c o s [2φλ++π=x T t A y5. 解:(1) 由P 点的运动方向,可判定该波向左传播.画原点O 处质点t = 0 时的旋转矢量图, 得4/0π=φO 处振动方程为 )41500cos(0π+π=t A y (SI)由图可判定波长λ = 200 m ,故波动表达式为 ]41)200250(2cos[π++π=x t A y (SI)(2) 距O 点100 m 处质点的振动方程是 )45500cos(1π+π=t A y振动速度表达式是 )45500sin(500v πππ+-=t A (SI)6. 解:(1) 设x = 0 处质点的振动方程为2c o s (νπ=t A y 画原点O 处质点t = t '时的旋转矢量图 得2'πϕω=+t '22t πνπϕ-=∴x = 0处的振动方程为 ]2)(2c o s [π+'-π=t t A y ν (2) 该波的表达式为 ]21)/(2c o s [π+-'-π=u x t t A y ν练习四 波动(二)参考解答1. (C) ; 2. (B) ;3. S 1的相位比S 2的相位超前π/2 ;★4. ])/(2c o s [π++πλνx t A , )212cos()21/2cos(2π+ππ+πt x A νλ ;5. 解:(1) 如图A ,取波线上任一点P ,其坐标设为x ,由波的传播特性,P 点的振动超前于λ /4处质点的振动.该波的表达式为 )]4(22cos[λλλ-+=x utA y ππ)222c o s (x utA λλπππ+-= (SI)t = T 时的波形和 t = 0时波形一样. t = 0时)22cos(x A y λπ+π-=)22cos(π-π=x A λ按上述方程画的波形图见图B .6. 解:=-π--=∆)(21212r r λφφφ422412/r r π-=π+π-πλλ464.0)c o s 2(2/1212221=++=∆φA A A A A mx Px u图 A练习五 光的干涉 (一) 参考解答1. (B )2. (B )3. d sin θ +(r 1-r 2)4. 7.32 mm5. 解:根据公式 x = k λ D / d相邻条纹间距 ∆x =D λ / d则 λ=d ∆x / D =562.5 nm .6. 解:(1) ∵ dx / D ≈ k λx ≈Dk λ / d = (1200×5×500×10-6 / 0.50)mm= 6.0 mm (2) 从几何关系,近似有r 2-r 1≈ D /x d ' 有透明薄膜时,两相干光线的光程差 δ = r 2 – ( r 1 –l +nl ) = r 2 – r 1 –(n -1)l()l n D x 1/d --'= 对零级明条纹上方的第k 级明纹有 λδk = 零级上方的第五级明条纹坐标()[]d /k l 1n D x λ+-='=1200[(1.58-1)×0.01+5×5×10-4] / 0.50mm =19.9 mmP dλ x '练习六 光的干涉 (二) 参考解答1. A2. B3.22n λ4. 539.15. 解:加强, 2ne+21λ = k λ,123000124212-=-=-=k k ne k neλnmk = 1, λ1 = 3000 nm , k = 2, λ2 = 1000 nm , k = 3, λ3 = 600 nm , k = 4, λ4 = 428.6 nm ,k = 5, λ5 = 333.3 nm . ∴ 在可见光范围内,干涉加强的光的波长是λ=600 nm 和λ=428.6 nm .6. 解:空气劈形膜时,间距 θλθλ2s i n 21≈=n l液体劈形膜时,间距 θλθλn 2s i n n 2l 2≈=()()θλ2//1121n l l l -=-=∆∴ θ = λ ( 1 – 1 / n ) / ( 2∆l )=1.7×10-4rad练习七光的衍射(一) 参考解答1.(C)2.(B)3. 子波子波干涉(或答“子波相干叠加”)4. 500 nm(或5×10-4 mm)5. 解:中央明纹宽度∆x≈2fλ / a =2×5.46×10-4×500 / 0.10mm =5.46 mm6. 解练习八 光的衍射(二) 参考解答1. (D )2. (D )3. 10λ4. 35. 解:由光栅公式 (a +b )sin ϕ =k λk =1, φ =30°,sin ϕ1=1 / 2∴ λ=(a +b )sin ϕ1/ k =625 nm 若k =2, 则 sin ϕ2=2λ / (a + b ) = 1, ϕ2=90°实际观察不到第二级谱线6. 解:(1) 由光栅衍射主极大公式得 ()1330sin λ=+ b a cm 1036.330sin 341-⨯==+λb a(2) ()2430sin λ=+ b a()4204/30sin 2=+= b a λnm练习九 光的偏振 参考解答1. (A )2. (A )3. I 0 / 84. 见图5. 解:以P 1、P 2、P 3分别表示三个偏振片,I 1为透过第一个偏振片P 1的光强,且 I 1 = I 0 / 2.设P 2与P 1的偏振化方向之间的夹角为θ,连续穿过P 1、P 2后的光强为I 2, ()θθ2212c o s 21c o s II I ==设连续穿过三个偏振片后的光强为I 3,()θ-=90cos 223I I ()θθ220s i n c o s 21I=()8/2s i n 2θI=显然,当2θ=90°时,即θ=45°时,I 3最大.6. 解:光自水中入射到玻璃表面上时,tg i 0=1.56 / 1.33 i 0=49.6°光自玻璃中入射到水表面上时,tg 0i '=1.33 / 1.56 0i '=40.4° (或 0i '=90°-i 0=40.4°)练习十 狭义相对论(一)参考解答1. (A)2. (D)3. (B)4. (A)5. 解:(1) 观测站测得飞船船身的长度为 =-=20)/(1c L L v 54 m则 ∆t 1 = L /v =2.25×10-7s(2) 宇航员测得飞船船身的长度为L 0,则∆t 2 = L 0/v =3.75×10-7s6. 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 -='∆∆则 2/12))/(1(t t c '-⋅=∆∆v ( = 2.24×108 m ·s -1)那么,在S '系中测得两事件之间距离为:2/122)(t t c t x ∆∆∆∆-'='⋅='v = 6.72×108m练习十一 狭义相对论(二)参考解答1. (C)2. 5.8×10-13, 8.04×10-23. (A )4. (C)5. 解:设立方体的长、宽、高分别以x 0,y 0,z 0表示,观察者A 测得立方体的长、宽、高分别为 2201cx x v -=,0y y =,0z z =.相应体积为 2201cV xyz V v -== 观察者A测得立方体的质量 2201cm m v -=故相应密度为 V m /=ρ22022011/cV cm v v --=)1(2200cV m v -=6、解:据相对论动能公式 202c m mcE K -=得 )1)/(11(220--=c c m E K v即419.11)/(11202==--cm E c K v解得 v = 0.91c 平均寿命为821031.5)/(1-⨯=-=c v ττs练习十二 分子运动论(一) 参考解答1. (B)2. (D)3. 6.23×10 36.21×10 - 21 1.035×10 - 214. 氩氦5. 解:(1) ∵ T 相等, ∴氧气分子平均平动动能=氢气分子平均平动动能w=6.21×10-21 J .且 ()()483/22/12/12==m w vm/s(2) ()k w T 3/2==300 K .6 解: 由 pV =()()mol 22H H MM RT 和pV =()()molH H MM e e RT得()()e H H MM 2=()()molmol 2H H MM e =42=21 .由 E (H 2)= ()()mol22H H MM 25RT 和RT 23M M )(E )()(mol He He He =得 ()()e 2H E HE =()()()()mol mol 22He M /He M 3H M /H M 5∵ ()()m o l 22H M H M = ()()mol e H M e H M (p 、V 、T 均相同),∴()()e H E H E 2=35.练习十三 分子运动论(二)参考解答1. (C)2. (B)3. 1 210/3 4. 1.934.01×1045. 解:据力学平衡条件,当水银滴刚好处在管的中央维持平衡时,左、右两边氢气的压强相等、体积也相等,两边气体的状态方程为:p 1V 1=(M 1 / M mol )RT 1 ,p 2V 2=(M 2 / M mol )RT 2 .由p 1= p 2 得:V 1 / V 2= (M 1 / M 2)(T 1 / T 2) . 开始时V 1= V 2,则有M 1 / M 2= T 2/ T 1=293/ 273. 当温度改变为1T '=278 K ,2T '=303 K 时,两边体积比为 ()221121//T M T M V V ''=''=0.9847 <1. 即21V V '<' .可见水银滴将向左边移动少许.6. 解:根据kT m 23212=v , 可得 N k T m N23212=v,即 ()m N R T N m m Nd /23212=v=()RT MMmol/23 =()V MRT ρmol/23=7.31×106 .又 ()T iR M M E ∆=∆21/mol=()T iR MV ∆21/molρ=4.16×104J .及 ()()()2/1212/1222/12vvv-=∆= ()()122/1mol/3T T MR -=0.856 m/s .练习十四 热力学(一)参考解答1. (C)2. (A)3. 166 J4. ||1W - , ||2W -5. 解:(1) 等温过程气体对外作功为⎰⎰===V 3V V 3V 3ln RT V d VRT V d p W=8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J(2) 绝热过程气体对外作功为V VV p Vp W V V V V d d 0003003⎰⎰-==γγRT V p 1311131001--=--=--γγγγ=2.20×103J6. 解:(1) 312111035.5)/ln(⨯==V V RT Q J(2) 25.0112=-=T T η.311034.1⨯==Q W η J (3) 3121001.4⨯=-=W Q Q J练习十五 热力学(二)参考解答1. (D)2. (B)3. 等压等压等压4. 124.7 J-84.3 J5. 解:氦气为单原子分子理想气体,3=i (1) 等体过程,V =常量,W =0据 Q =∆E +W 可知 )(12T T C MM E Q V m o l-=∆==623 J(2) 定压过程,p = 常量, )(12T T C MM Q p m o l-==1.04×103J∆E 与(1) 相同. W = Q - ∆E =417 J(3) Q =0,∆E 与(1) 同 W = -∆E=-623 J (负号表示外界作功)6. 解:由图,p A =300 Pa ,p B = p C =100 Pa ;V A =V C =1 m 3,V B =3 m 3. (1) C →A 为等体过程,据方程p A /T A = p C /T C 得 T C = T A p C / p A =100 K . B →C 为等压过程,据方程V B /T B =V C /T C 得 T B =T C V B /V C =300 K .(2) 各过程中气体所作的功分别为 A →B : ))((211C B B A V V p p W -+==400 J .B →C : W 2 = p B (V C -V B ) = -200 J . C →A : W 3 =0(3) 整个循环过程中气体所作总功为W = W 1 +W 2 +W 3 =200 J .因为循环过程气体内能增量为ΔE =0,因此该循环中气体总吸热Q =W +ΔE =200 J .练习十六 静电场(一)参考解答1. (C)2. (C)3. 单位正试验电荷置于该点时所受到的电场力4. 4N / C , 向上5. 解:设杆的左端为坐标原点O ,x 轴沿直杆方向.带电直杆的电荷线密度为λ=q / L ,在x处取一电荷元d q = λd x = q d x / L ,它在P()204d d x d L q E -+π=ε()204d x d L L x q -+π=ε 总场强为 ⎰+π=Lx d L x L q E 020)(d 4-ε()d L d q+π=04ε方向沿x 轴,即杆的延长线方向.6. 解:把所有电荷都当作正电荷处理. 在θ 处取微小电荷 d q = λd l = 2Q d θ / π它在O 处产生场强θεεd 24d d 20220R QR q E π=π= 按θ 角变化,将d E 分解成二个分量:θθεθd sin 2sin d d 202RQ E E x π==θθεθd cos 2cos d d 202RQ E E y π-=-= 对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=⎰⎰πππθθθθε2/2/0202d sin d sin 2R Q E x =0 2022/2/0202d c o s d c o s 2R QR QE y εθθθθεππππ-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π-=⎰⎰ 所以 j RQj E i E E y x 202επ-=+=练习十七 静电场(二)参考解答1. (D)2. (B)3. -(σ S ) /ε 0 (σ S ) /ε 04. πR 2E5. 解:在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳,该壳内所包含的电荷为r r Ar V q d 4d d 2π⋅==ρ在半径为r 的球面内包含的总电荷为43d 4Ar r Ar dV q rVπ=π==⎰⎰ρ (r ≤R)以该球面为高斯面,按高斯定理有 0421/4εAr r E π=π⋅得到()0214/εArE =, (r ≤R )方向沿径向,A >0时向外, A <0时向里.在球体外作一半径为r 的同心高斯球面,按高斯定理有0422/4εAR r E π=π⋅得到 ()20424/r AR E ε=, (r >R )方向沿径向,A >0时向外,A <0时向里.6. 证:用高斯定理求球壳内场强:()02/d 4d ερ⎰⎰+=π⋅=⋅V S V Q r E S E 而 ⎰⎰⎰π=π⋅=rr a v r r A r r r A V 02d 4d 4d ρ ()222ar A -π=()2220202414ar A rrQ E -π⋅π+π=εε20220224rAaA r Q Eεεε-+π=要使E的大小与r 无关,则应有02420220=-πrAarQ εε, 即22aQA π=练习十八 静电场(三)参考解答1. (D)2. (B)3. Q / (4πε 0R 2) , 0, Q / (4πε0R ) , Q / (4πε0r 2)4. λ / (2ε 0)5.解:在圆盘上取一半径为r →r +d r 范围的同心圆环.其面积为d S =2πr d r其上电荷为 d q =2πσr d r它在O 点产生的电势为02d 4d d εσεr r q U =π= 总电势 02d 2d εσεσRr U U RS===⎰⎰6. 解:(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加,即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=22110041r q r q U ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π-ππ=22212104441r r r r σσε()210r r +=εσ2100r r U +=εσ=8.85×10-9C / m 2(2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ',则应有()21001r r U σσε'+='= 0 即 σσ21r r -='外球面上应变成带负电,共应放掉电荷()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ ()20021244r U r r r εσπ=+π==6.67×10-9 C练习十九 静电场中的导体与电介质(一)参考解答1. (B)2. (A)3. )18/(202R Q επ4. σ (x ,y ,z )/ε0, 与导体表面垂直朝外(σ > 0) 或 与导体表面垂直朝里(σ < 0)5. 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) 1、2两点间电势差 ⎰=-2121d x EU U x)(20a b -=εσ6. 解:(1) 两导体球壳接地,壳外无电场.导体球A 、B 外的电场均呈球对称分布.今先比较两球外场强的大小,击穿首先发生在场强最大处.设击穿时,两导体球A 、B 所带的电荷分别为Q 1、Q 2,由于A 、B 用导线连接,故两者等电势,即满足:RQ R Q 0110144εεπ-+πRQ R Q 0220244εεπ-+π=代入数据解得 7/1/21=Q Q 两导体表面上的场强最强,其最大场强之比为744/421222122022101max 2max 1==ππ=R Q R Q R Q R Q E E εε B 球表面处的场强最大,这里先达到击穿场强而击穿,即62202max 21034⨯=π=R Q E ε V/m (2) 由E 2 max 解得 Q 2 =3.3 ×10-4 C==2171Q Q 0.47×10-4C击穿时两球所带的总电荷为 Q = Q 1+ Q 2 =3.77×10-4 C1练习二十 静电场中的导体与电介质(二)参考解答1. (B )2. (B)3. 0/εσ4. 增大 增大5. 解: 200E 21W ε=, 其中 E 为真空中的场强。
安徽工业大学大学物理试卷
S1 S S′ S2 O
( 反面还有试题 )
A1 甲卷 - 1 -
14.(4 分)在推导理想气体压强公式中,体现统计意义的两条假设是 (1) ____________________________________________________; (2) ____________________________________________________. 15. (3 分)同一种理想气体的定压摩尔热容Cp 大于定体摩尔热容CV ,其 原因是___________________________________________. 16. (4 分)无阻尼自由简谐振动的周期和频率由_______________________ 决定.对于给定的简谐振动系统,其振辐、初相由______________决定. 17. (3 分) 图示一平面简谐波在 t = 2 s 时刻的 波形图,波的振幅为 0.2 m,周期为 4 s,则图 中 P 点 处 质 点 的 振 动 方 程 为
一、 选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题 3 分,共 39 分).
得分 题号 1 选择 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
9. 把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置.当平凸透镜慢慢地向上平移 时,由反射光形成的牛顿环: (A) 向中心收缩,条纹间隔变小. (B) 向中心收缩,环心呈明暗交替变化. (C) 向外扩张,环心呈明暗交替变化. (D) 向外扩张,条纹间隔变大. 10. 一束白光垂直照射在一光栅上, 在形成的同一级光栅光谱中, 偏离中 央明纹最远的是: (A) 紫光. (B) 绿光. (C) 黄光. (D) 红光. 11.测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉.(B) 牛顿环 .(C)光栅衍射.(D)单缝衍射. 12 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 I0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为: (A) I0 / 8. (B) I0 / 4. (C) 3 I0 / 8. (D) 3 I0 / 4. 13 自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是: (A) 在入射面内振动的完全线偏振光. (B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光.
安徽工业大学级《大学物理A》(甲卷)及参考标准答案
作业序号_________ 教师姓名__________________ 专业__________________ 学号__________________ 姓名________________注意事项:1.请在本试卷上直接答题.2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.…………………………2012~2013学年第一学期………………………密封装订线…………………2013年1月13日……………………………………………安徽工业大学11级《大学物理A2》期末考试试卷 (甲卷):(每空3分,共 36分,1~5题共18分,6~10题共18分).1、如图所示,一电荷线密度为λ的无限长带电直线垂直通过图面上的A 点;一带有电荷Q 的均匀带电球体,其球心处于O 点.△AOP 是边长为a 的等边三角形.为了使P 点处场强方向垂直于OP ,则λ和Q 的数量之间应满足关系 Q =_____________,且λ与Q 为_______号电荷.2、在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电 势零点,则M 点的电势为_____________。
3、图示为一边长均为a 的等边三角形,其三个顶点分别放置着电荷为q 、2q 、3q 的三个正点电荷,若将一电荷为Q 的正点电荷从无穷远处移至三角形的中心O 处,则外 力需作功A =______________.4、两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差______________.(填增大、减小、不变)5、一个带电的金属球,当其周围是真空时,储存的静电能量为W e 0,使其电荷保持不变,把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大各向同性均匀电介质中,这时它的静电能量W e =_____________________.6、将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h ( h << R )的无限长狭缝后,再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流,其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如图),则管轴线磁感 强度的大小是__________________.7、如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,电流方向由a 到b ,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的作用力大小为__________ , 方向为_________________. 8、磁换能器常用来检测微小的振动.如图,在振动杆的一端固接一个N 匝的矩形线圈,线圈的一部分在匀强磁场B中,设杆的微小振动规律为x =A cos ω t ,线圈随杆振动时,线圈中的感应电动势大小为_______________.9、在X 射线散射实验中,散射角为φ 1 = 45°和φ 2 =60°的散射光波长改变量之比∆λ1:∆λ2=_________________.10、静止质量为m e 的电子,经电势差为U 12的静电场加速后,若不考虑相对论效应,电子的德布罗意波长λ=_______________________.二、 选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分) 、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) r Q R Q 0210144εεπ+π2、真空中有两个点电荷M 、N ,相互间作用力为F,当另一点电荷Q 移近这两个点电荷时,M 、N 两点电荷之间的作用力:(A) 大小不变,方向改变. (B) 大小改变,方向不变.(C) 大小和方向都不变. (D) 大小和方向都改.3、A 、B 为两导体大平板,面积均为S ,平行放置,如图所示.A板带电荷+Q 1,B 板带电荷+Q 2,如果使B 板接地,则AB 间电场强度的大小E 为 (A) S Q 012ε .(B) S Q Q 0212ε- (C) S Q 01ε (D) SQ Q 0212ε+4、一带电大导体平板,平板二个表面的电荷面密度的代数和为σ ,置于电场强度为0E的均匀外电场中,且使板面垂直于0E的方向.设外电场分布不因带电平板的引入而改变,则板的附近左、右两侧的合场强为:(A) 002εσ-E ,002εσ+E . (B) 002εσ+E ,002εσ+E . (C) 002εσ+E ,002εσ-E . (D) 002εσ-E ,002εσ-E .5、一个电流元l Id 位于直角坐标系原点 ,电流沿z 轴方向 ,则:点P (x ,y ,z )的磁感强度沿x 轴的分量是:(A) 0.(B) 2/32220)/(d )4/(z y x l Iy ++π-μ. (C) 2/32220)/(d )4/(z y x l Ix ++π-μ. (D) )/(d )4/(2220z y x l Iy ++π-μ6、把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近,两者在同一平面内,直导线AB 固定,线圈可以活动.当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A) 发生转动,同时靠近导线AB .(B) 发生转动,同时离开导线AB .(C) 靠近导线AB . (D) 离开导线AB . 7、有一半径为R 的单匝圆线圈,通以电流I ,若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的(A) 4倍和1/8.(B) 4倍和1/2.(C) 2倍和1/4.(D) 2倍和1/2.q qB +Q2 A B0E8、如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab边以匀角速度 ω 转动时,abc 回路中的感应电动势ε 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) ε=0,U a – U c =221l B ω.(B) ε=0,U a – U c =221l B ω-.(C) ε=2l B ω,U a – U c =221l B ω.(D) ε=2l B ω,U a – U c =221l B ω-.9、在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示,若以I 的正流向作为ε的正方向,则代表线圈内自感电动势ε随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个?10、如图所示,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上.线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计.当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是 (A) 4. (B) 2. (C) 1. (D) 2111、在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的 1.2倍,则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为(A) 2. (B) 3. (C) 4. (D) 5.12、关于不确定关系 ≥∆∆x p x ()2/(π=h ),有以下几种理解:(1) 粒子的动量不可能确定.(2) 粒子的坐标不可能确定.(3) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定.(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子,也适用于其它粒子.其中正确的是: (A) (1),(2). (B) (2),(4). (C) (3),(4). (D) (4),(1).三、 计算题(共28分,依次为8分、8分、6分、6分) 1、(8分)有一带电球壳,内、外半径分别为a 和b ,电荷体密度ρ = A / r ,在球心处有一点电荷Q ,分别求出球壳内部(r < a )、球壳区域(a < r < b )以及球壳外部(r > b )的电场强度.2、(8分)有一长直导体圆管,内外半径分别为R 1和R 2,如图,它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上.导体旁边有一绝缘“无限长”直导线,载有电流I 2,且在中部绕了一个半径为R 的圆圈.设导体管的轴线与长直导线平行,相距为d ,而且它们与导体圆圈共面,求圆心O 点处的磁感强度.3、(6分)如图所示,一长直载流导线,其电流I ( t ) = I 0 sin (ω t + φ0) ,一正方形线圈与其共面,尺寸及相对位置如图中所注,求方形线圈中的感应电动势 (不计线圈自身的自感).4、(6分)光电管的阴极用逸出功为A = 2.2 eV 的金属制成,今用一单色光照射此光电管,阴极发射出光电子,测得遏止电势差为| U a | = 5.0 V ,试求: (1) 光电管阴极金属的光电效应红限波长;(2) 入射光波长.(普朗克常量h = 6.63×10-34 J ·s , 基本电荷e = 1.6×10-19 C )……………………………………………………………………………此线以下答题无效………………………………………………………………安徽工业大学11级大学物理A2期末考试答案与评分标准一.填空题(36分,每空3分)得分得分得分Ba b clω t 0 I t 0 tt 0t 0(A)(B)(C)(D)(b)(a)Pa bQ ρaaa I ( t )1. (1) a λ,(2) 异号2. aq 08πε-(符号错误扣1分)3. aqQ 0233πε4. 增大5.re W ε06.Rihπμ20 7. BIR 2,y 轴正向8. t NBbA ωωsin 9. 0.586或者22-10.122eU m h e二. 选择题(36分,每题3分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 甲卷 C C C A B C B B D D D C 乙卷BACDBDDADADC三. 计算题(28分)(说明:计算题仅给出一种解题步骤及答案,也可用其他方法解题。
06大学物理A1B1期末试卷ppt版
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1 2
11. 有下列几种说法: (1) 所有惯性系对 物理基本规律都是等价的. (2)在真空中,光的速度与光的频率、光源的 运动状态无关. (3)在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向 的传播速率都相同. 若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的. (B) 只有 (1)、(3)是正确的. (C) 只有(2)、(3)是正确的. (D) 三种 说法都是正确的.
安徽工业大学06级《大学物理A1B1》 期终考试试卷解答
1. 已知一定量的某种理想气体,在 温度为T1与T2时的分子最概然速率 分别为vp1和vp2,分子速率分布函 数的最大值分别为f(vp1)和 f(vp2).若T1>T2,则 (A) vp1 > vp2, f(vp1)> f(vp2). (B) vp1 > vp2, f(vp1)< f(vp2). (C) vp1 < vp2, f(vp1)> f(vp2). (D) vp1 < vp2, f(vp1)< f(vp2).
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3. 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.
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16. 如图所示,已知图中画不同斜线的两部分 的面积分别为S1和S2,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________.
安徽工业大学 2010级《大学物理B2》期末考试试卷 (甲卷).
O ′注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师姓名__________________ 作业序号_________专业__________________学号__________________姓名________________…………………………………………………2011~2012学年第一学期………………………密封装订线………………………2012年1月3日……………………………………安徽工业大学10级《大学物理B 2》期末考试试卷及答案 (甲卷)一、选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分).1 已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q =0,则可肯定:(A) 穿过整个高斯面的电场强度通量为零.(B) 高斯面上各点场强均为零. (C) 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零. (D) 以上说法都不对.2如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面带电荷Q 1,外球面带电荷Q 2,则在两球面之间、距离球心为r 处的P 点的场强大小E 为: (A) 2014r Q επ.(B) 20214rQ Q επ+.(C) 2024r Q επ. (D) 20124rQQ επ-.3 如图所示,把一块原来不带电的金属板B ,移近一块已带有正电荷Q的金属板A,平行放置.设两板面积都是S ,板间距离是d ,忽略边缘效应.当B 板不接地时,两板间电势差为:(A) S Qd 0ε. (B) SQd 02ε. (C) SQd02ε. (D)SQd04ε.4 如图所示,边长为l 的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O 处的场强值和电势值都等于零,则:(A) 顶点a 、b 、c 、d 处都是正电荷.(B) 顶点a 、b 处是正电荷,c 、d 处是负电荷. (C) 顶点a 、c 处是正电荷,b 、d 处是负电荷. (D) 顶点a 、b 、c 、d 处都是负电荷.5 一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联.当电容器两极板间为真空时,电场强度为0E,两极板带电量为0q ±,而当两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质时,电场强度为E,两极板带电量为q ±,则:(A) r E E ε/0=,0q q =. (B) 0E E=,0q q =.(C) r E E ε/0 =,0/r q q ε=. (D) 0E E=,0r q q ε=.6 磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生,圆筒半径为R ,x 坐标轴垂直圆筒轴线,原点在中心轴线上.图(A)~(E)哪一条曲线表示B -x 的关系?7 A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动.A 电子的速率是B 电子速率的两倍.设R A ,R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径;T A ,T B 分别为它们各自的周期.则:(A) R A ∶R B =2,T A ∶T B =1. (B) R A ∶R B 21=,T A ∶T B =1.(C) R A ∶R B =1,T A ∶T B 21=. (D) R A ∶R B =2,T A ∶T B =2.8 如图,长载流导线ab 和cd 相互垂直,它们相距l ,ab 固定不动,cd 能绕中点O 转动,并能靠近或离开ab .当电流方向如图所示时,导线cd 将: (A) 逆时针转动同时离开ab .(B) 逆时针转动同时靠近ab .(C) 顺时针转动同时离开ab . (D) 顺时针转动同时靠近ab . 9 如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动(角速度ω 与B 同方向),BC 的长度为棒长的31,则: (A) A 点比B 点电势低. (B) A 点与B 点电势相等.(C) A 点比B 点电势高. (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点. 10 对于单匝线圈取自感系数的定义式为L =Φ /I .当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则线圈的自感系数L : (A) 变大,与电流成反比关系. (B) 变小. (C) 变大,但与电流不成反比关系. (D) 不变.11 在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的? (1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速. (2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的. (3) 在一惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的. (4) 惯性系中的观察者观测一个相对他作匀速运动的时钟时,得到的结论是:这个运动的时钟比相对他静止的同样的时钟走得慢些.(A) (1),(3),(4). (B) (1),(2),(3).(C) (1),(2),(4). (D) (2),(3),(4).12 在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ,若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s ,则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速)(A) (4/5) c . (B) (1/5) c . (C) (2/5) c . (D) (3/5) c .二、填空题:(每空3分,共 33 分) .半径为a 的无限长密绕螺线管,单位长度上的匝数为n ,通以i =I m sin ωt ,则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感____________________________. 14 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= __________.15 两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1和直线2,相距为d ,其电荷线密度分别为λ1和λ2 如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a 为___________ .( 反面还有试题 )cdbaBxOR(D ) Bx OR(C ) BxOR (E )电流筒16 设电子静止质量为m e ,将一个电子从静止加速到速率为 0.6 c (c 为真空中光速),需作功________________________. 17在匀强磁场B中,取一半径为R 的圆,圆面的法线n与B 成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S 的磁通量大小为 _______________________.图示BCD 是以O 点为圆心,R 为半径的半圆弧,在A 点有一+q 的点电荷,O 点有一电荷为-q 的点电荷.线段R BA =.现将一单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道BCD 移到D 点,则电场力所作的功为______________________ .19 如图所示,真空中一半圆弧线AB 均匀带 电,电荷线密度为λ,直线BC 也均匀带电,但是电荷量未知。
安徽工业大学11级《大学物理B2》(甲卷)及参考答案
作业序号_________ 教师姓名__________________ 专业__________________ 学号__________________姓名________________注意事项:1.请在本试卷上直接答题.2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.…………………………2012~2013学年第一学期………………………密封装订线…………………2013年1月13日……………………………………………安徽工业大学11级《大学物理B2》期末考试试卷 (甲卷)一、 填空题:(每空3分,共 36分,1~5题共18分,6~10题共18分).1、如图所示,一电荷线密度为λ的无限长带电直线垂直通过图面上的A 点;一带有电荷Q 的均匀带电球体,其球心处于O 点.△AOP 是边长为a 的等边三角形.为了使P 点处场强方向垂直于OP ,则λ 和Q 的数量之间应满足关系Q=_____________,且λ与Q 为_______号电荷.2、在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电势零点,则M 点的电势为_____________。
3、图示为一边长均为a 的等边三角形,其三个顶点分别放置着电荷为q 、2q 、3q 的三个正点电荷,若将一电荷为Q 的正点电荷从无穷远处移至三角形的中心O 处,则外力需作功A =______________.4、两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差______________.(填增大、减小、不变)5、一个带电的金属球,当其周围是真空时,储存的静电能量为W e 0,使其电荷保持不变,把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大各向同性均匀电介质中,这时它的静电能量W e =_____________________.6、将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h ( h << R )的无限长狭缝后,再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流,其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如图),则管轴线磁感强度的大小是__________________.7、如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,电流方向由a 到b ,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的作用力大小为___________ , 方向为_________________. 8、磁换能器常用来检测微小的振动.如图,在振动杆的一端固接一个N 匝的矩形线圈,线圈的一部分在匀强磁场B ϖ中,设杆的微小振动规律为x =A cos ω t ,线圈随杆振动时,线圈中的感应电动势的大小为_______________.9、一空气平行板电容器,两板相距为d ,与一电池连接时两板之间相互作用力的大小为F ,在与电池保持连接的情况下,将两板距离拉开到2d ,则两板之间的静电作用力的大小是______________________.10、μ子是一种基本粒子,在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0=2×10-6 s .如果μ子相对于地球的速度为=v 0.988c (c 为真空中光速),则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ=____________________.二、 选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分)、如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1、带电荷Q 1,外球面半径为R 2、带电荷Q 2 .设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离球心为r 处的P 点的电势U 为:(A)r Q Q 0214επ+ (B)20210144R Q R Q εεπ+π(C)2020144R Q r Q εεπ+π (D) rQ R Q 0210144εεπ+π2、真空中有两个点电荷M 、N ,相互间作用力为F ϖ,当另一点电荷Q 移近这两个点电荷时,M 、N 两点电荷之间的作用力:(A) 大小不变,方向改变. (B) 大小改变,方向不变.(C) 大小和方向都不变.(D) 大小和方向都改.3、A 、B 为两导体大平板,面积均为S ,平行放置,如图所示.A 板带电荷+Q 1,B 板带电荷+Q 2,如果使B 板接地,则AB 间电场强度的大小E 为 (A) S Q 012ε.(B) S Q Q 0212ε- (C) S Q 01ε.(D) SQQ 0212ε+4、一带电大导体平板,平板二个表面的电荷面密度的代数和为σ ,置于电场强度为0E ϖ的均匀外电场中,且使板面垂直于0E ϖ的方向.设外电场分布不因带电平板的引入而改变,则板的附近左、右两侧的合场强为:(A) 002εσ-E ,002εσ+E.(B) 002εσ+E , 002εσ+E . (C) 002εσ+E ,002εσ-E .(D) 002εσ-E , 002εσ-E .5、一个电流元l I ϖd 位于直角坐标系原点,电流沿z 轴方向 ,点P (x ,y ,z )的磁感强度沿x 轴的分量是:(A) 0.(B) 2/32220)/(d )4/(z y xl Iy ++π-μ. (C) 2/32220)/(d )4/(z y x l Ix ++π-μ. (D) )/(d )4/(2220z y x l Iy ++π-μ6、把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近,两者在同一平面内,直导线AB 固定,线圈可以活动.当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A) 发生转动,同时靠近导线AB .(B) 发生转动,同时离开导线AB .(C) 靠近导线AB . (D) 离开导线AB . 7、有一半径为R 的单匝圆线圈,通以电流I ,若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8.(B) 4倍和1/2.(C) 2倍和1/4. (D) 2倍和1/2.q qB ϖ+Q2 A B0E ϖ8、如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B ϖ平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab边以匀角速度ω 转动时,abc 回路中的感应电动势ε 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) ε=0,U a – U c =221l B ω.(B) ε =0,U a – U c =221l B ω-.(C) ε =2l B ω,U a – U c =221l B ω.(D) ε =2l B ω,U a – U c =221l B ω-.9、在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示,若以I 的正流向作为ε 的正方向,则代表线圈内自感电动势ε 随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个10、如图所示,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上.线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计.当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是 (A) 4. (B) 2. (C) 1. (D)2111、 在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的?(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速. (2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的. (3) 在一惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两事件在其他一切惯性系中是同时发生的. (4) 惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些. (A) (1),(3),(4). (B) (2),(3),(4).(C) (1),(2),(3). (D) (1),(2),(4).12、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) 0.1c (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m 0c 2 = 0.51 MeV) 三、 计算题(共28分,依次为6分、8分、6分、8分) 1、(6分)一匀质矩形薄板,在它静止时测得其长为a ,宽为b ,质量为m 0.由此可算出其面积密度为m 0 /ab .假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动,此时再测算该矩形薄板的面积密度是多少?2、(8分)有一长直导体圆管,内外半径分别为R 1和R 2,如图,它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上.导体旁边有一绝缘“无限长”直导线,载有电流I 2,且在中部绕了一个半径为R 的圆圈.设导体管的轴线与长直导线平行,相距为d ,而且它们与导体圆圈共面,求圆心O 点处的磁感强度.3、(6分)如图所示,一长直载流导线,其电流I ( t )=I 0Sin(ω 0t +φ),一正方形线圈与其共面,尺寸及相对位置如图中所注,求方形线圈中的感应电动势 (不计线圈自身的自感).4、(8分)有一带电球壳,内、外半径分别为a 和b , 且电荷体密度ρ= A / r ,在球心处有一点电荷Q ,求球壳内部(r <a )、球壳区域(a <r < b )以及球壳外部(r >b)的电场强度。
06级A1B1期终考试卷解答(4合1)
S1 l1 解:(1) 如图,设 P0 为零级明纹中心 则 r2 r1 d P0 O d /D S0 l2 (l2 +r2) (l1 +r1) = 0 ∴ r2 – r1 = l1 – l2 = 3 S2 D ∴ P0 O Dr2 r1 / d 3D / d 3分
(2) 在屏上距 O 点为 x 处, 光程差 ( dx / D ) 3 2分 明纹条件 (k=1,2,....) xk k 3 D / d
=60°的方向上.求此光栅的光栅常数 d.
23.
一体积为 V0,质量为 m0 的立方体沿其一棱的方向相对于观察者 A
d sin 2 k 2 2 解:由光栅衍射主极大公式得 d sin 1 k11 sin 1 k11 k1 440 2k1 3 分 当两谱线重合时有 1=2 1 分 sin 2 k 2 2 k 2 660 3k 2
i0
1 2
11. 有下列几种说法: (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的. (2) 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关. (3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同. 若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的. (B) 只有(1)、(3)是正确的. (C) 只有(2)、(3)是正确的. (D) 三种说法都是正确的. 12. 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) 0.1c (B) 0.5 c (C) 0.75 c (D) 0.85 c 2 ( c 表示真空中的光速,电子的静能 m0c = 0.51 MeV) 二.填空:将下列各题答案按题号及顺序由左到右填入下表(共 34 分) 得分 题 号 13 14 填空 1 3/2n(+,-皆对) 填空 2 填空 3
安工大-大学物理B1试卷2013级
安工大-大学物理B1试卷2013级大学物理B1甲卷正面( 反面还有试题 )一、填空题:(每题3分,共 36分).1. 如图所示,一匀质细杆质量为m,长为l ,可绕过一端的水平轴自由转动,转动惯量21=3J ml .杆于水平位置由静止开始摆下,则杆转到竖直位置时:角加速度β=________;角速度ω=________;角动量L =________.2.在一个以匀速度u 运动的容器中,盛有分子质量为m 的某种单原子理想气体.若使容器突然停止运动,且所有定向运动的动能转化为气体分子的热运动动能,则气体状态达到平衡后,其温度的增量T ?=_____________.(玻尔兹曼常量为k ) 3.图示的两条f (v )~v 曲线分别表示不同温度下的某种气体的麦克斯韦速率分布曲线.由此可得这两个曲线对应的平衡态温度之比12/T T =_____________.4. n mol 理想气体在T1 的高温热源与T2 的低温热源间作可逆卡诺循环,在T1的等温线上起始体积为V1 ,终止体积为V2 ,则气体在每一循环中所作的净功W=________________(用T1, T2,n, V1,V2,R 表示).5.一定量理想气体,从A 状态 (2p 1,V 1)经历如图所示的直线过程变到B 状态(p 1,2V 1),则AB 过程中系统作功W =______;内能改变E ?=________。
6. 如图所示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图,设此简谐波的频率为250 Hz ,且此时质点P 的运动方向向下,则原点O 质点的初相为__________.7.两个弹簧振子的周期都是0.8s ,设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动,经过1.0s 后,第二个振子才从正方向的端点开始运动,则这两振动的相位差为_______.8. 若一双缝装置的两个缝分别被折射率为1n 和2n 的两块厚度均为e 的透明介质所遮盖,此时由双缝分别到屏幕上原中央极大所在处的两束光的光程差?=________.9. 如图所示在单缝的夫琅禾费衍射中波长为λ的单色光垂直入射在单缝上.若对应于会聚在P点的衍射光线在缝宽a 处的波阵面恰好分成3个半波带,图中DB CD AC ==,则光线1和3在P 点的相位差为=φ?_______;P 点为_______纹.10.如图所示,n 1和n 2射.已知反射光是完全偏振光,那么折射角的值为______________.11.波长为 600 nm缝宽为a=0.60 mm 的单缝上,缝后有一焦距f '=60 cm 的透镜,在透镜焦平面上观察衍射图样.则:中央明纹的宽度为__________mm ,中央明纹两侧两个第三级暗纹之间的距离为____________mm .(1 nm =10﹣9m)12. 在光栅衍射实验中,垂直入射的光有两种波长,波长分别为λ和λ+?λ,其中?λ<<λ. 要想它们同一级衍射光谱中分开的角距离φ?较大(角色散大),光栅常数起决定作用。
安工大-大学物理a1试卷答案2009级
……………………………………………………09~10学年第二学期…………………………………2010年7月6日15:00~17:00………………安徽工业大学09级《大学物理A 1》期末考试试卷解答及评分标准)8、60°或π/3三、计算题(共 25分)1、(8分)解:等压过程末态的体积 101T T V V =等压过程气体对外作功 )1(P )(P 01000101-=-=T TV V V W =200 J ( 3分 )根据热力学第一定律,绝热过程气体对外作的功为 W 2 =-△E =-νC V (T 2-T 1)这里 000P RT V =ν,R C V 25=,则 500)(2P 5120002==--=T T T VW J ( 4分)气体在整个过程中对外作的功为 W = W 1+W 2 =700 J . ( 1分)2、(7分)解:(1) 设x = 0 处质点的振动方程为 )c o s(φω+=t A y画原点O 处质点t = t '时的旋转矢量图 得2'πϕω=+t '22t ωπϕ-=∴ (2x = 0处的振动方程为 ]21)(cos[π+'-=t t A y ω (2分) (2) 该波的表达式为 ]21)/(cos[π+-'-=u x t t A y ω (3分)3、(5分)解:(1) 棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e 2=21λ处是第二条暗纹中心,(1分) 依此可知第四条暗纹中心处,即A 处膜厚度 e 4=λ23 (2分)∴ ()l l e 2/3/sin 4λθθ==≈=4.8×10-5 rad (2分) 4、(5分)解:令第三级光谱中λ=400 nm 的光与第二级光谱中波长为λ' 的光对应的衍射角都为θ, 则 d sin θ =3λ,d sin θ =2λ'λ'= (d sin θ / )2==λ23600nm (4分)∴第二级光谱被重叠的波长范围是 600 nm----760 nm (1分)Y。
安徽工业大学-物理化学(上)期末试卷A
练习题一一、填空题(本大题分7小题, 每空2分, 共16分。
)1. 理想气体状态方程为。
2. 2 mol 物质A和3 mol 物质B在等温等压下,混合形成理想液体混合物,该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79×10-5 m3·mol-1,2.15×10-5 m3·mol-1,则混合物的总体积为。
3.在一定的温度下将1mol A和1mol B两种液体混合形成理想液态混合物,则混合过程的Δmix H = ;Δmix S = 。(填入具体数值)4.已知298 K时,H2 O(l)的摩尔标准生成焓Δf H mө为-285.84 kJ· mol-1,则H2 (g)在此温度下的摩尔标准燃烧焓为。
5. 下列不同状态下H2O和它的相应化学势:(1) 373.15 K,101.325 kPa 下的H2O (l):μ1 ;(2) 373.15 K,202.650 kPa 下的H2O (l):μ2;(3) 373.15 K,101.325 kPa 下的H2O (g):μ3;(4) 373.15 K,50.66 kPa 下的H2O (g):μ4;用一个式表示四个化学势之间关系式为。
6. 对于气相反应a A+b B==y Y+z Z,若原料气中只有反应物而无产物,n A为A的物质的量,n B为B的物质的量,则当n A: n B=时,产物Y、Z在混合气体中的摩尔分数为最大。
7. 国际上,规定标准压力pө=。
二、选择题(本题共20分,每题2分。
每小题只有一个正确答案,多填无分。
)1. 298 K时,石墨的标准摩尔生成焓Δf H mө:( )(A) 大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 不能确定2. 在大气压力和273.15 K下水凝结为冰,判断下列热力学变量中哪一个一定为零?( )(A) ΔU(B) ΔH(C) ΔS(D) ΔG3. 单原子分子理想气体的C V,m=1.5 R,温度由T1变到T2时,等压过程系统的熵变ΔS p与等容过程系统的熵变ΔS V之比是 ( )(A) 1:1 (B) 2:1 (C) 3:5 (D) 5:34. 已知化学反应N2O4==2NO2(g),在298.15 K时Δr G mө=4.75 kJ·mol-1, N2O4的压力为100 kPa,NO2的压力为1000 kPa,则在此温度下,反应进行的方向为( )(A) 左(B)右 (C) 无法确定5. 绝热可逆过程为()过程。
2016级《大学物理2》试卷 甲卷
大学物理B2甲卷 1( 反面还有试题 )注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师__________________ 专业班级 __________________学号 __________________ 姓名 __ ______ _ 得分 __________________……………………………17~18年第一学期………………………密封装订线…………………2018年1月10日9:00~11:00………………………安徽工业大学工商学院16级《大学物理B2》期末考试试卷 (甲卷)一、选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分)1. 平行板电容器,极板正对面积为S ,其间为真空,带电量为Q 。
不计边缘效应时,极板可看作无限大导体板,则极板间的电场强度大小和两板间相互的静电引力大小分别为[ ](A) S Q 0ε和S Q 02ε. (B) S 2Q 0ε和S Q 02ε.(C) S 2Q0ε和S 2Q 02ε. (D) S Q 0ε和S2Q 02ε.2.图示为一具有球对称性分布的静电场的U ~r 关系曲线。
请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的(取无穷远处为电势零点)[ ](A) 半径为R 的均匀带电球面. (B) 半径为R 的均匀带电球体. (C) 半径为R 的、电荷体密度为Ar =ρ的非 均匀带电球体. (D) 半径为R 的、电荷体密度为r A /=ρ的非均匀带电球体. 3.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零4. 如图所示,在半球面上均匀分布着正电荷,总电量为q ,球面半径为R ,CD 为通过半球面顶点与球心O 的轴线,在轴线上有M 、N 两点,OM=ON=2R 。
安徽工业大学《大学物理》试卷
A1甲卷 - 1 -教师姓名__________________ 作业序号_________专业__________________学号__________________姓名______________________安徽工业大学08级大学物理期中考试试卷一、选择题:1. 假定氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的(A) 4倍. (B) 2倍. (C)2倍.(D)21倍. [ ]2. 在下列各种说法 (1) 平衡过程就是无摩擦力作用的过程.(2) 平衡过程一定是可逆过程. (3) 平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接. (4) 平衡过程在p -V 图上可用一连续曲线表示.中,哪些是正确的?(A) (1)、(2). (B) (3)、(4). (C) (2)、(3)、(4). (D) (1)、(2)、(3)、(4). [ ]3. 理想气体向真空作绝热膨胀. (A) 膨胀后,温度不变,压强减小. (B) 膨胀后,温度降低,压强减小. (C) 膨胀后,温度升高,压强减小. (D) 膨胀后,温度不变,压强不变. [ ]4. 有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J 的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量是:(A) 6 J. (B) 5 J.(C) 3 J. (D) 2 J. [ ]5. 一定量的理想气体,起始温度为T ,体积为V 0.后经历绝热过程,体积变为2 V 0.再经过等压过程,温度回升到起始温度.最后再经过等温过程,回到起始状态.则在此循环过程中 (A) 气体从外界净吸的热量为负值. (B) 气体对外界净作的功为正值. (C) 气体从外界净吸的热量为正值. (D) 气体内能减少. [ ]6. “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. [ ]7. 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. [ ]8. 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 [ ]9. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线.若这两个简谐振动可叠加,则合成的余弦振动的初相为 (A)π23. (B) π.(C) π21. (D) 0.[ ]10. 一简谐横波沿Ox 轴传播.若Ox 轴上P 1和P 2两点相距λ / 8(其中λ 为该波的波长),则在波的传播过程中,这两点振动速度的 (A) 方向总是相同. (B) 方向总是相反. (C) 方向有时相同,有时相反. (D) 大小总是不相等. [ ]11. 一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播,t = 0 时刻的波形图如图所示,则P 处介质质点的振动方程是 (A) )314cos(10.0π+π=t y P (SI). (B) )314cos(10.0π-π=t y P (SI). (C))312cos(10.0π+π=t y P(SI).(D))612cos(10.0π+π=t y P (SI). [ ]12. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播,t = 0 时刻的波形图如图所示,则P 处质点的振动在t = 0时刻的旋转矢量图是 [ ]13. 当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时,下述各结论哪个是正确的? (A) 媒质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒.(B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但二者的相位不相同. (C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同,但二者的数值不相等.(D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大. [ ]14. S 1和S 2是波长均为λ 的两个相干波的波源,相距3λ /4,S 1的相位比S 2超前π21.若两波单独传播时,在过S 1和S 2的直线上各点的强度相同,不随距离变化,且两波的强度都是I 0,则在S 1、S 2连线上S 1外侧和S 2外侧各点,合成波的强度分别是(A) 4I 0,4I 0. (B) 0,0.(C) 0,4I 0 . (D) 4I 0,0. [ ]15. 如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.若用波长为λ 的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是(A) 2n 2e . (B) 2n 2 e -λ / 2.(C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). [ ]n 3)SωSAO ′ωSAωO ′ωSAO ′(A )(B )(C )(D )A/ -A1甲卷 216. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为λ的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起,且高度为λ / 4. (B) 凸起,且高度为λ / 2. (C) 凹陷,且深度为λ / 2.(D) 凹陷,且深度为λ / 4. [ ]17. 在迈克耳孙干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是 (A) λ / 2. (B) λ / (2n ). (C) λ / n . (D)()12-n λ. [ ]18. 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::CBA 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. [ ]19. 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). [ ]20. 一定量的理想气体分别由初态a 经①过程ab 和由初态a ′经②过程a ′cb 到达相同的终态b ,如p -T 图所示,则两个过程中气体从外界吸收的热量 Q 1,Q 2的关系为: (A) Q 1<0,Q 1> Q 2. (B) Q 1>0,Q 1> Q 2. (C) Q 1<0,Q 1< Q 2. (D) Q 1>0,Q 1< Q 2. [ ]21. 如图所示,一定量理想气体从体积V 1,膨胀到体积V 2分别经历的过程是:A →B 等压过程,A →C 等温过程;A →D 绝热过程,其中吸热量最多的过程 (A) 是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D.(D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热 [ ]22. 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. [ ]23. 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 ′. [ ]24. 根据热力学第二定律可知: (A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功. (B) 热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体 (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程. (D) 一切自发过程都是不可逆的. [ ]25. 一角频率为ω 的简谐波沿x 轴的正方向传播,t = 0时刻的波形如图所示.则t = 0时刻,x 轴上各质点的振动速度v 与x 坐标的关系图应为: [ ]26. 两相干波源S 1和S 2相距λ /4,(λ 为波长), S 1的相位比S 2的相位超前π21,在S 1,S 2的连线上,S 1外侧各点(例如P 点)两波引起的两谐振动的相位差是:(A) 0. (B) π21. (C)π. (D)π23. [ ]27. 在双缝干涉实验中,两缝间距离为d ,双缝与屏幕之间的距离为D (D >>d ).波长为λ 的平行单色光垂直照射到双缝上.屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是(A) 2λD / d . (B) λ d / D .(C) dD / λ. (D) λD /d . [ ]28. 把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置.当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射光形成的牛顿环 (A) 向中心收缩,条纹间隔变小.(B) 向中心收缩,环心呈明暗交替变化. (C) 向外扩张,环心呈明暗交替变化.(D) 向外扩张,条纹间隔变大. [ ]29. 一束波长为λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 (A) λ / 4 . (B) λ / (4n ).(C) λ / 2 . (D) λ / (2n ). [ ]二、填空题: .1. 分子热运动自由度为i 的一定量刚性分子理想气体,当其体积为V 、压强为p 时,其内能E =______________________.2. 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2倍;再经过等压过程使其体积膨胀为原来的2倍,则分子的平均自由程变为原来的 __________倍.3. 有一卡诺热机,用290 g 空气为工作物质,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 =8.31 11Kmol J --⋅⋅)4. 一质点作简谐振动的角频率为ω 、振幅为A .当t = 0时质点位于Ax 21=处,且向x 正方向运动.试画出此振动的旋转矢量图.玻璃空气S 1S 2Pλ/4pVVpOabcda'b'c' d'。
10级《大学物理A1》_甲卷
大学物理A1甲卷 1( 反面还有试题 )注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师姓名__________________ 作业序号_________ 专业__________________ 学号__________________姓名________________……………………………10~11年第二学期………………………密封装订线…………………2011年6月30日9:00~11:00………………………安徽工业大学10级《大学物理A1》期末考试试卷 (甲卷)一、选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共33分)1. 一质点同时在几个力作用下的位移为:k j i r654+-=∆(SI )其中一个力为恒力k j i F953+--= (SI),则此力在该位移过程中所作的功为(A )17J (B )-67J (C )67J (D)91J2. 两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则:(A) 两种气体分子的平均平动动能相等(B) 两种气体分子的平均动能相等(C) 两种气体分子的平均速率相等 (D) 两种气体的内能相等3. 下面说法正确的是(A) 平衡过程一定是可逆过程 (B) 可逆过程不一定是平衡过程(C) 一切与热现象有关的实际过程都是不可逆过程(D) 一切自然过程都是朝着熵减小的方向进行4. 一瓶氮气和一瓶氦气密度相同,分子平均平动动能相同,且处于平衡态,T 表示温度,P 表示压强,则两种气体的(A) T 、P 均相同 (B) T 、P 均不相同(C) T 相同,但2N H e P P < (D) T 相同,但2N H e P P >5. 一定量的理想气体,从p -V 图上初态b 经历(1)或(2)过程到达末态a ,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6. 一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为)312cos(1042ππ+⨯=-t x(SI) 从t = 0时刻起,到质点位置在m x 2102-⨯-=处,且向x 轴负方向运动的最短时间间隔为 (A )s 41 (B )s 31 (C )s 81 (D )s 617. 图示一简谐波在t = 0时刻的波形图,波速u = 200 m/s ,则P 处质点的振动速度表达式为(A ))2cos(2.0πππ--=t v(B ))cos(2.0πππ--=t v (C ))2cos(2.0πππ+=t v (D ))2/3cos(2.0πππ-=t v8. 一光强为I 0的自然光依次通过两个偏振片P 1、P 2,若P 1和P 2的偏振化方向的夹角α=300,则透射光强是: (A )40I (B )430I (C )80I (D )830I9. 一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a + b )为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度),k =2、4、6等级次的主极大均不出现? (A) a +b=4a (B) a +b=3a(C) a +b=2a (D) a +b=6a 10. 如图所示,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ,夹在两块平晶的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹.如果滚柱之间的距离L 变大,则在L 范围内干涉条纹的 (A )数目减少,间距变大 (B )数目不变,间距变小 (C )数目增加,间距变小(D )数目不变,间距变大11. 设某微观粒子的总能量是它静止能量的K 倍,则其运动速度的大小(以c 表示真空中的光速)(A )1-K c (B )KKc 21-(C )KKc 12- (D )1)2(++K K K c二、填空题:(每空3分,共 33分,1~5题共18分,6~10题共15分).1. 一均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动.抬起另一端使棒向上与水平面成60°,然后无初转速地将棒释放。
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1.两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则: (A) 两种气体分子的平均平动动能相等. (B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的平均速率相等. (D) 两种气体的内能相等. 2. 设某种气体的分子速率分布函数为f(v),则速率在v 1─v 2区间内的分子的平均 速率为: (A) (C)
8. 在双缝干涉实验中, 若单色光源S到两缝S1、 S2距离 相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处.现将光源 S向下移到示意图中的S′ 位置,则: (A)中央明条纹向上移动,且条纹间距不变. (B)中央明条纹向下移动,且条纹间距不变. (C) 中央明条纹向下移动,且条纹间距增大. (D) 中央明条纹向上移动,且条纹间距增大.
9. 把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置.当平凸透镜慢慢地向上平移 时,由反射光形成的牛顿环: (A) 向中心收缩,条纹间隔变小. (B) 向中心收缩,环心呈明暗交替变化. (C) 向外扩张,环心呈明暗交替变化. (D) 向外扩张,条纹间隔变大. 10. 一束白光垂直照射在一光栅上, 在形成的同一级光栅光谱中, 偏离中 央明纹最远的是: (A) 紫光. (B) 绿光. (C) 黄光. (D) 红光. 11.测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉.(B) 牛顿环 .(C)光栅衍射.(D)单缝衍射. 12 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 I0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为: (A) I0 / 8. (B) I0 / 4. (C) 3 I0 / 8. (D) 3 I0 / 4. 13 自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是: (A) 在入射面内振动的完全线偏振光. (B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光.
A O P y (m)
传播方向
得分
25.(5 分)一定量的理想气体在 p-V 图中的等温线与绝热线交点 处两线的斜率之比为 0.714,求其定体摩尔热容.
___________________________. 18. (4 分)已知一平面简谐波的波长λ = 1 m,
x (m)
振幅 A = 0.1 m,周期 T = 0.5 s.选波的传播方向为 x 轴正方向,并以振 动初相为零的点为 x 轴原点,则波动表达式为 y = __________________________________ (SI). 得分 19. (3 分)频率为 100 Hz 的波,其波速为 250 m/s.在同一条波线上,相距 为 0.5 m 的两点的相位差为________________. 20. (3 分)光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时, 在相遇区域内有可 能出现的最大光强是______________________. 21. (4 分)惠更斯引入___________的概念提出了惠更斯原理,菲涅耳再用 ____________的思想补充了惠更斯原理, 发展成了惠更斯-菲涅耳原理. 22. (3 分)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_________________. 23. (3 分)自然光以入射角 57°由空气投射于一块平板玻璃面上,反射光 为完全线偏振光,则折射角为____________. 26. (6 分)如图所示, S1, S2为两平面简 谐波相干波源.S2的相位比S1的相位 超前π/4 ,波长λ = 8.00 m,r1 = 12.0 m,r2 = 14.0 m,S1在P点引起的振动 振幅为 0.30 m,S2在P点引起的振动 振幅为 0.20 m,求 P 点的合振幅.
安徽工业大学 03 级大学物理 A1 期末考试试卷 (甲卷)
题类,题号 得分 评阅教师 选择题 填 空 题 计算题 1 计算题 2 计算题 3 计算题 4 总 分 累分人 复累人
一、 选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题 3 分,共 39 分).
得分 题号 1 选择 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
S1
r1 P
S2
r2
三、计算题:要求写出解题的主要步骤和过程(共 27 分).
得分 24.(8 分)一瓶氢气和一瓶氧气温度相同. 若氢气分子的平均平动 动能为 w = 6.21×10−21 J.试求: (1) 氧气分子的平均平动动能和方均根速率. (2) 氧气的温度. (阿伏伽德罗常量NA=6.022×10 =1.38×10
注意事项:1.请在本试卷上直接答题.
2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.
教师姓名__________________ 作业序号_________专业__பைடு நூலகம்_______________学号__________________姓名______________________
…………………………………………………03~04 学年第二学期………………………密封装订线………………………04 年 6 月 22 日……………………………………………
T2 O
d c c′
得分
二、填空题:将下列各题答案按题号及顺序由左到右填入下表(共 34 分) .
题号 空格 1 空格 2
V
x, v, a 2 3 O
14
1 t
15
16 17 18 19 20 21 22 23
(SI) ,则:
1 s. 3
(D) 波沿 x 轴正向传播.
7.在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1 / I2 = 4,则两列波 的振幅之比是: (A) A1 / A2 = 16. (B) A1 / A2 = 4. (C) A1 / A2 = 2. (D) A1 / A2 = 1 /4
∫ ∫
v1
v2
v1
vf (v )d v
.
v2
(B)
v ∫ vf (v ) d v .
v2 v1
v2
vf (v ) d v
/∫
v1
f (v ) d v
.
(D)
∫
v2
v1
f (v ) d v
/∫
∞
0
f (v ) d v .
3. 如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积 从图中的
abcda 增大为 ab′c ′da ,那么 循环 abcda 与 ab′c ′da 所作的净功和热
p a b
b′
T1
(C) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光. (D) 垂直于入射面振动的完全线偏振光.
机效率变化情况是: (A) 净功增大,效率提高. (B) 净功增大,效率降低. (C) 净功和效率都不变. (D) 净功增大,效率不变. 4.图中三条曲线分别表示简谐振动中的位 移 x,速度 v,和加速度 a.下列说法中哪 一个是正确的? (A)曲线 2,3, 1 分别表示 x,v,a 曲线; (B) 曲线 2,1,3 分别表示 x,v,a 曲线; (C) 曲线 1,3,2 分别表示 x,v,a 曲线; (D) 曲线 1,2, 3 分别表示 x, v,a 曲线. 5.一质点作简谐振动,已知振动周期为 T,则其 振动动能变化的周期是: (A) T/4. (B) T /2. (C) T. (D) 2 T. 6. 机械波的表达式为 y = 0.03 cos6π (t + 0.01x ) (A) (C) 其振幅为 3 m. 其波速为 10 m/s. (B) 其周期为
−23 23
得分 mol ,玻尔兹曼常量k
-1
27. (8 分 ) 用白光垂直照射置于空气中的厚度为 0.50 μm 的玻璃 片.玻璃片的折射率为 1.50.在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm) 哪些波长的反射光有最大限度的增强?(1 nm=10-9 m)
J·K )
−1
(完 ) ………………………………………………………………此 线 以 下 答 题 无 效 …………………………………………………………
A1 甲卷 - 2 -
S1 S S′ S2 O
( 反面还有试题 )
A1 甲卷 - 1 -
14.(4 分)在推导理想气体压强公式中,体现统计意义的两条假设是 (1) ____________________________________________________; (2) ____________________________________________________. 15. (3 分)同一种理想气体的定压摩尔热容Cp 大于定体摩尔热容CV ,其 原因是___________________________________________. 16. (4 分)无阻尼自由简谐振动的周期和频率由_______________________ 决定.对于给定的简谐振动系统,其振辐、初相由______________决定. 17. (3 分) 图示一平面简谐波在 t = 2 s 时刻的 波形图,波的振幅为 0.2 m,周期为 4 s,则图 中 P 点 处 质 点 的 振 动 方 程 为