华南理工大学2010大学物理(Ⅱ)A卷试卷
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r 1 华南理工大学期末考试《2008级大学物理(II )期末试卷A 卷》试卷2010.1.18一、选择题(共30分)1.(3分)在电荷为-Q 的点电荷A 的静电场中,将另一电荷为q 的 点电荷B 从a 点移到b 点.a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2,如图所示.则移动过程中电场力做的功为 (A)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r Qε. (B) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π210114r r qQ ε. (C) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π-210114r r qQ ε. (D) ()1204r r qQ -π-ε [ ]2.(3分)一“无限大”均匀带电平面A ,其附近放一与它平行的有一定厚度的不带电的“无限大”平面导体板B ,如图所示.已知A 上的电荷面密度为+σ ,则在导体板B 的两个表面1和2上的感生电荷面密度为:(A) σ 1 = - σ, σ 2 = + σ.(B) σ 1 = σ21-, σ 2 =σ21+. (C) σ 1 = σ21-, σ 2 = σ21-.(D) σ 1 = - σ, σ 2 = 0. [ ]3.(3分)在静电场中,作闭合曲面S ,若有0d =⎰⋅SS D (式中D 为电位移矢量),则S 面内必定(A) 既无自由电荷,也无束缚电荷. (B) 没有自由电荷. (C) 自由电荷和束缚电荷的代数和为零.(D) 自由电荷的代数和为零. [ ] 4.(本题3分)一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于(A) IB VDS . (B) DS IBV.(C) IBD VS . (D) BD IVS.(E) IBVD . [ ]A +σ25.(3分)两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)Rr I I 22210πμ.(B)Rr I I 22210μ.(C)rR I I 22210πμ.(D) 0. [ ]6.(3分)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)21. [ ] 7.(3分)把一个静止质量为m 0的粒子,由静止加速到=v 0.6c (c 为真空中光速)需作的功等于(A) 0.18m 0c 2. (B) 0.25 m 0c 2. (C) 0.36m 0c 2. (D) 1.25 m 0c 2. [ ]8.(3分)粒子在一维无限深方势阱中运动. 图为粒子处于某一能态上的波函数ψ(x )的曲线.粒子出现概率最大的位置为(A) a / 2.(B) a / 6,5 a / 6. (C) a / 6,a / 2,5 a / 6.(D) 0,a / 3,2 a / 3,a . [ ] 9.(3分)在原子的K 壳层中,电子可能具有的四个量子数(n ,l ,m l ,m s )是 (1) (1,1,0,21). (2) (1,0,0,21). (3) (2,1,0,21-).(4) (1,0,0,21-). 以上四种取值中,哪些是正确的?(A) 只有(1)、(3)是正确的. (B) 只有(2)、(4)是正确的. (C) 只有(2)、(3)、(4)是正确的.(D) 全部是正确的. [ ] 10.(3分)根据量子力学原理,氢原子中,电子的轨道角动量L 的最小值为 (A) 0. (B) . (C) 2/ . (D)2. [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)已知某静电场的电势函数U =6x -6x 2y -7y 2 (SI).由场强与电势梯度的关系式可得点(2,3,0)处的电场强度E =___________i +____________j+_____________k(SI).12.(3分)电荷分别为q 1,q 2,q 3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U =___________ . 13.(3分)一平行板电容器两极板间电压为U ,两板间距为d , 其间充O r R I 1 I 2xaa31a 32ψ(x )Oq 1q 3满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质,则电介质中的电场能量密度w =______________. 14.(3分)一无限长载流直导线,通有电流I ,弯成如图形状.设各线段皆在纸面内,则P 点磁感强度B的大小为________________.15.(3分)无限长直通电螺线管的半径为R ,设其内部的磁场以d B / d t 的变化率增加,则在螺线管内部离开轴线距离为r (r < R )处的涡旋电场的强度为_______________________________.16.(3分)图示一充电后的平行板电容器,A 板带正电,B 板带负电.当将开关K 合上放电时,AB 板之间的电场方向为______________,位移电流的方向为____________________。
华南理工大学大二公共课大学物理期末试卷及答案5
,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《20XX 级大学物理(II )期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 所有答案请直接答在答题纸上; .考试形式:闭卷;4. 本试卷共25题,满分100分, 考试时间120分钟。
20XX 年1月13日9:00-----11:0030分).(本题3分)如图所示,两个同心均匀带电球面,内球面半径为1R 、1Q ,外球面半径为2R 、带有电荷2Q ,则在外球面r 处的P 点的场强大小E 为:(A) 20214rQ Q επ+. (B)()()2202210144R r Q R r Q -π+-πεε. (C) ()2120214R R Q Q -π+ε. (D) 2024rQ επ. [ ] .(本题3分)如图所示,一带负电荷的金属球,外面同心地罩一不带电的金属球则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别(A) E = 0,U > 0. (B) E = 0,U < 0.(C) E = 0,U = 0. (D) E > 0,U < 0.[ ].(本题3分)如图,一个电荷为+q 、质量为m 的质点,以速度v 沿x 轴射入磁感强B 的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x = 0延伸到无x = 0和y = 0处进入磁场,则它将以速度v -从磁场中x = 0 和 (A) mv y qB =+. (B) 2mv y qB =+.(C) 2mv y qB=-. (D) mvy qB =-. [ ].(本题3分)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 ,l I B π=0222μ.(C) lIB π=0122μ,02=B .(D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ. [ ] 5.(本题3分)如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的?(A) I l H L 2d 1=⎰⋅. (B)I l H L =⎰⋅2d(C) I l H L -=⎰⋅3d. (D)I l H L -=⎰⋅4d.[ ] 6.(本题3分)有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为M 21,而线圈2对线圈1的互感系数为M 12.若它们分别流过i 1和i 2的变化电流且tit i d d d d 21>,并设由i 2变化在线圈1中产生的互感电动势为12ε,由i 1变化在线圈2中产生的互感电动势为21ε,判断下述哪个论断正确.(A) M 12 = M 21,2112εε=. (B) M 12≠M 21,2112εε≠.(C) M 12 = M 21,2112εε>. (D) M 12 = M 21,2112εε<. [ ] 7.(本题3分)如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者,必有:(A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(B) ='⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H. (C)<'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H . (D)0d 1='⎰⋅L l H. [ ]8.(本题3分)边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内,且两边分别与x ,y 轴平行.今有惯性系K '以0.8c (c 为真空中光速)的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动,则从K '系测得薄板的面积为(A) 20.6a . (B) 20.8a . (C) 2a . (D) 20.6a.[ ]9.(本题3分)a4已知一单色光照射在钠表面上,测得光电子的最大动能是1.2 eV ,而钠的红限波长是540nm ,那么入射光的波长是(A) 535nm . (B) 500nm .(C) 435nm . (D) 355nm . [ ](普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,1 eV =1.60×10-19 J) 10.(本题3分)在康普顿散射中,如果设反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A) 2倍. (B) 1.5倍.(C) 0.5倍. (D) 0.25倍. [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、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_____________ . 12.(本题3分)已知某静电场的电势分布为U =8x +12x 2y -20y 2 (SI),则该静电场在点(1,1,0)处电场强度E =___________i +____________j+_____________k (SI).13.(本题3分)图示BCD 是以O 点为圆心,以R 为半径的半圆弧,在A 点有一电荷为+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______________________ . 14.(本题3分)一空气电容器充电后切断电源,电容器储能W 0,若此时在极板间灌入相对介电常量为r ε的煤油,则电容器储能变为W 0的_______________________ 倍.如果灌煤油时电容器一直与电源相连接,则电容器储能将是W 0的____________倍. 15.(本题3分)两个在同一平面内的同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1,小圆半径为r ,通有电流I 2,电流方向如图,且r <<R .那么小线圈从图示位置转到两线圈平面相互垂直位置的过程中,磁力矩所作的功为__________________. 16.(本题3分) 将一个通过电流为I 的闭合回路置于均匀磁场中,回路所围面积的法线方向与磁场方向的夹角为α .若均匀磁场通过此回路的磁通量为Φ ,则回路所受磁力矩 的大小为____________________________________________. 17.(本题3分)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=___________.18.(本题3分)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 =3×10-6 s .如果μ子相对于地球的速度为=v 0. 8c (c 为真空中光速),则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ=____________________秒. 19.(本题3分)静止质量为m e 的电子,经电势差为U 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=________________________________.20.(本题3分)在主量子数3n =,自旋磁量子数21=s m 的量子态中,能够填充的最大电子数是____________________.三、计算题(共40分)21.(本题10分)在真空中一长为l 的细杆上均匀分布着电荷,其电荷线密度为λ.在杆的延长线上,距杆的一端距离d 的一点上,有一点电荷q 0,如图所示.试求该点电荷所受的电场力. 22.(本题10分)如图,一半径为R 的带电塑料圆盘,其中半径为r 的阴影部分均匀带正电荷,面电荷密度为+σ ,其余部分均匀带负电荷,面电荷密度为-σ 。
华南理工大学大学物理习题二及答案
入一电介质板,如图所示, 则 [ C ]
(A) C1 极板上电荷增加,C2 极板上电荷减少. (B) C1 极板上电荷减少,C2 极板上电荷增加.
C1
C2
(C) C1 极板上电荷增加,C2 极板上电荷不变.
(D) C1 极板上电荷减少,C2 极板上电荷不变.
二、填空题
1.一平行板电容器充电后切断电源,若使二极板间距离增加,则二极板间场强不变,电容 减小. (填增大或 减小或不变)
AB E0/3 E0 E0/3
用力为 F.则两极板间的电势差为 2Fd / C ,极板上的电荷为 2FdC .
6.圆形平行板电容器,从 q = 0 开始充电,试画出充电过程中,极板间某点 P 处
电场强度的方向和磁场强度的方向.
i
H
× P
E
i P
2
三、计算题
1.若将 27 个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴,此大水滴的电势将为小水滴
4.A、B 为两块无限大均匀带电平行薄平板,两板间和左右两侧充满相对介电常量为 r的各向同性均匀电介质.已
知两板间的场强大小为
E0,两板外的场强均为
1 3
E0
,方向如图.则
A、B
两板所带电荷面密度分别为
A =______, 2 0 r E0 / 3
B =______. 4 0 r E0 / 3
5.一空气平行板电容器,电容为 C,两极板间距离为 d.充电后,两极板间相互作
2.真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场 能量 W1 与带电球体的电场能量 W2 相比,W1 < W2 (填<、=、>).
Q r
华南理工大学大学物理习题答案
1.答案:37.4%;不是; 。
2.答案: 。
3.答案: 。
三、计算题
1.答案:(1) ;(2) ;(3) 。
2.答案:(1) ,熵增加;(2) , 。
3.答案:(1) ;(2) ;(3) J/K。
4.答案: 。
习题四
一、选择题
1.B;2.C;3.C;4.B;5.D。
二、填空题
1.答案:10 cm;(/6) rad/s;/3。
2.答案:(b,f);(a,e)。
3.答案: ; 。
4.答案: ; 。
5.答案:802Hz
三、计算题
1.答案:证明(略),
2.答案:(1) , ;(2) , ;
(3) 。
3.答案:(1) ;(2) 。
5.答案:(1)4000条;(2)0.5mm;(3) 。
三、计算题
1.答案: 。
2.答案:(1)648.2nm;(2)0.15。
3.答案:(1) ;(2) 。
4.答案: 。
5.答案:546nm。
习题七
一、选择题
1.D;2.B;3.B;4.C;5.D。
二、填空题
1.答案:3mm。
2.答案: 。
3.答案: ; 。
2.答案: ;垂直。
3.答案:(1)双折射;(2)相等;(3)相等。
4.答案:355nm;396nm。
三、计算题
1.答案:
2.答案:2/5.
3.答案:(1)48.4°;(2)41.6°。
4.答案:54.7°
5.答案:
习题九
一、选择题
1.B;2.A;3.A;4.C;5.A。
二、填空题
1.答案: ; ; 。
3.答案:小于;大于。
华工《大学物理》2011-2012(2)试卷_(B卷)答案
maximum x coordinate,)/s j.( =F cxin meters, and c a constant. At= 3.00 m, it is 11.0 J. Find3. The figure5. The angular acceleration of a wheel is 42 =6.0 4.0t t α-, with α in radians per second-squared and t in seconds. At time = 0t , the wheel has an angular velocity of +2.0 rad/s and an angular position of +1.0 rad . Write expressions for(a) the angular velocity 531.2 1.33 2.0t t ω=-+(rad/s) ;(b) the angular position 640.200.33 2.0 1.0t t t θ=-++(rad).6. An iron anchor of density 7870 kg/m 3 appears 200 N lighter in water than in air. The volume of the anchor is 232.0410 m -⨯. Its weight in the air is 31.5710 N ⨯.7. In the figure, two diverse springs of spring constant respectively 1k and 2k are inseries attached to a block of mass m , the frequency of oscillation is8. A stationary motion detector sends sound waves of frequency 0.150 MHz toward a truck approaching at a speed of 45.0 m/s. The frequency of the waves reflected back to the detector is 0.195 MHz .9. The figure represents a closed cycle for a gas (the figure is notdrawn to scale). The change in the internal energy of the gas as itmoves from a to c along the path abc is -200 J. As it moves from c tod , 180 J must be transferred to it as heat. An additional transfer of 80J to it as heat is needed as it moves from d to a . As it moves from c tod , the work done on the gas is 60 J .10. The figure shows the Maxwell-Boltzmann velocity distribution functions of a gas for two different temperatures 1T and 2T , then 1T < 2T (<, >, or = ).p V《大学物理》2011-2012(2) 期末试卷(B卷)第 3 页共 9 页12. (Total 12 points, 4 points/question)(1) What is the rotational inertia CM I of a propeller with three blades (treated as rods) of mass m , length L at 120o relative to each other?(2) If a torque τ acts on this propeller, how long will it take to reach an angular velocityω? (3) How many revolutions will it have made before reaching thisω?Solution (1) We know that the rotational inertia of a single rod rotating around its end is 213mL . It ’s not hard to convince oneself that if there are three of them rotating around the same axis and in thesame plane, the rotational inertia is just three times this, 2CM I mL =.(2) Since t ωα= and CM I τα=,2CM I mL t ωωττ==. (3) From our knowledge of constant acceleration problems,222222 222CM I mL ωωωωαθθαττ=⇒=== The number of revolution it made is2224mL N θωππτ==13.(Total 12 points) A hollow spherical iron shell floats almost completely submerged in water. The outer diameter is 60.0 cm, and the density of iron is 7.87 g/cm 3. Find the inner diameter.SolutionFor our estimate of submerged V we interpret “almost completely submerged ” to mean3submerged 4 where 30 cm 3o o V r r π≈= Thus, equilibrium of forces (on the iron sphere) leads tog r g V g r r g m F o water submerged water i o iron iron b ⋅⋅=⋅⋅=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=⋅=333343434πρρππρ Where i r is the inner radius (half the inner diameter). Substitute into our estimate for submerged V as well as the densities of water (1.0 g/cm 3) and iron (7.87 g/cm 3), we obtain the inner diameter:31122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=iron water o i r r ρρ=57.3cm《大学物理》2011-2012(2) 期末试卷(B 卷) 第 7 页 共 9 页14.(Total 12 points, 4 points/question) A progressive wave travelling along a string has maximum amplitude A 0.0821 m =, angular frequency = 100 rad/s ωand wave number = 22.0 rad/m k . If the wave has zero amplitude at = 0t and = 0x for its starting conditions(1) State the wave function that represents the progressive wave motion for this wavetravelling in the negative x -direction.(2) Find the wavelength ()λ, period ()T and the traveling speed ()v of this wave.(3) Find its amplitude at a time = 2.5 s t at a distance = 3.2 m x from its origin, for thiswave travelling in the negative x -direction.Solution(1) ()m 1000.22sin 102.82t x y -⨯=- (2) 22221000.2856 m; 0.0628 s; 4.545 m/s 2210022T v k k ππππωλω========= (3) ()[]m 10-9.85.21002.30.22sin 102.8-32⨯=⨯--⨯⨯=-y .15. (Total 12 points, 4 points/question) One mole of an ideal diatomic gas goes from a to c along the diagonal path in Figure. The scale of the vertical axis is set by = 5.0 kPa ab p and = 2.0 kPa c p , and the scale of the horizontal axis is set by 3 = 4.0 m bc V and 3 = 2.0 m a V . During the transition,(1) What is the change in internal energy of the gas?(2) How much energy is added to the gas as heat?(3) How much heat is required if the gas goes from a to c along the indirect path abc ?V a V bcVolume (m 3)SolutionTwo formulas (other than the first law of thermodynamics) will be used. It is straightforward to show, for any process that is depicted as a straight line on the pV diagram, the work isstraight 2i f p p W V +⎛⎫=∆ ⎪⎝⎭Which includes, as special cases, W p V =∆ for constant-pressure process and 0W = for constant-volume processes. Furtherint 22f f E n RT pV ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Where we have used the ideal gas law in the last step. We emphasize that, in order to obtain work and energy in joules, pressure should be in pascals (N/m 2) and volume should be in cubic meters. The degrees of freedom for a diatomic gas is 5f =.(1) The internal energy change isp abP c Pressure (kPa)《大学物理》2011-2012(2) 期末试卷(B 卷) 第 9 页 共 9 页 3333int int 355()(2.010 Pa)(4.0 m )(5.010 Pa)(2.0 m )225.010 Jc a c c a a E E p V p V -=-=⨯-⨯=-⨯(2) The work done during the process represented by the diagonal path is()333diag (3.510 Pa)(2.0 m )7.010 J 2a c c a p p W V V +⎛⎫=-=⨯=⨯ ⎪⎝⎭Consequently, the first law of thermodynamics gives()333diag int diag 5.0107.010 J 2.010 J Q E W =∆+=-⨯+⨯=⨯.(3) The fact that int E ∆ only depends on the initial and final states, and not on the details ofthe “path ” between them, means we can write 3int int int 5.010 J c a E E E ∆=-=-⨯ forthe indirect path, too. In this case, the work done consists of that done during the constant pressure part (the horizontal line in the graph) plus that done during the constant volume part (the vertical line):334indirect (5.010 Pa)(2.0 m )+0 1.010 J W =⨯=⨯Now, the first law of thermodynamics leads to343indirect int indirect ( 5.010 1.010) J 5.010 J Q E W =∆+=-⨯+⨯=⨯。
华南理工大学2009级大学物理(I)期末试卷解答(A卷)
@2009级大学物理(I )期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期:2010年7月5日一、选择题(每题3分)D ,C ,C ,B ,C ;C ,D ,C ,B ,C二、填空题(每题3分) 11. 2 g 12.()lm M /3460+v13. 1.33×105 Pa 14.21()d v v f v v⎰15. <16.10.2c o s ()2t ω+π (SI) 17. π18. ])/(2cos[π++πλνx t A19. 4 20. 2I三、计算题(每题10分)21.解:受力分析如图所示. 2分2mg -T 1=2ma 1分T 2-mg =ma 1分 T 1 r -T r =β221mr 1分 T r -T 2 r =β221mr 1分a =r β 2分解上述5个联立方程得: T =11mg / 8 2分22.解:单原子分子的自由度i =3.从图可知,ab 是等压过程, V a /T a = V b /T b ,T a =T c =600 KT b = (V b /V a )T a =300 K 2分 (1) )()12()(c b c b p ab T T R i T T C Q -+=-= =-6.23×103 J (放热) )(2)(b c b c V bc T T R iT T C Q -=-= =3.74×103 J (吸热)Q ca =RT c ln(V a /V c ) =3.46×103 J (吸热) 4分 (2) A =( Q bc +Q ca )-|Q ab |=0.97×103 J 2分a(3) Q 1=Q bc +Q ca , η=A /Q 1=13.4% 2分23.解:(1) 振动方程 )22cos(06.00π+π=ty )cos(06.0π+π=t (SI) 4分 (2) 波动表达式 ])/(c o s [06.0π+-π=u x t y 4分 ])21(c o s [06.0π+-π=x t (SI) (3) 波长 4==uT λ m 2分24.解:(1) 由光栅衍射主极大公式得a +b =ϕλsin k =2.4×10-4 cm 3分 (2) 若第三级不缺级,则由光栅公式得()λϕ3sin ='+b a由于第三级缺级,则对应于最小可能的a ,ϕ'方向应是单缝衍射第一级暗纹:两式比较,得 λϕ='sin aa = (a +b )/3=0.8×10-4 cm 3分(3) ()λϕk b a =+sin ,(主极大)λϕk a '=sin ,(单缝衍射极小) (k '=1,2,3,......)因此 k =3,6,9,........缺级.又因为k max =(a +b ) / λ=4, 2分 所以实际呈现k=0,±1,±2级明纹.2分。
大学物理(II)试卷及答案一
r 1 华南理工大学期末考试《2008级大学物理(II )期末试卷A 卷》试卷2010.1.18一、选择题(共30分)1.(3分)在电荷为-Q 的点电荷A 的静电场中,将另一电荷为q 的 点电荷B 从a 点移到b 点.a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2,如图所示.则移动过程中电场力做的功为 (A)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r Qε. (B) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π210114r r qQ ε. (C)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r qQ ε. (D) ()1204r r qQ -π-ε [ ]2.(3分)一“无限大”均匀带电平面A ,其附近放一与它平行的有一定厚度的不带电的“无限大”平面导体板B ,如图所示.已知A 上的电荷面密度为+σ ,则在导体板B 的两个表面1和2上的感生电荷面密度为:(A) σ 1 = - σ, σ 2 = + σ.(B) σ 1 = σ21-, σ 2 =σ21+. (C) σ 1 = σ21-, σ 2 = σ21-.(D) σ 1 = - σ, σ 2 = 0. [ ]3.(3分)在静电场中,作闭合曲面S ,若有0d =⎰⋅SS D (式中D 为电位移矢量),则S 面内必定(A) 既无自由电荷,也无束缚电荷. (B) 没有自由电荷. (C) 自由电荷和束缚电荷的代数和为零.(D) 自由电荷的代数和为零. [ ] 4.(本题3分)一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于(A) IBVDS . (B) DS IBV.(C) IBD VS . (D) BD IVS.(E) IBVD . [ ]A +σ25.(3分)两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)Rr I I 22210πμ.(B)Rr I I 22210μ.(C)rR I I 22210πμ.(D) 0. [ ]6.(3分)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)21. [ ] 7.(3分)把一个静止质量为m 0的粒子,由静止加速到=v 0.6c (c 为真空中光速)需作的功等于(A) 0.18m 0c 2. (B) 0.25 m 0c 2. (C) 0.36m 0c 2. (D) 1.25 m 0c 2. [ ]8.(3分)粒子在一维无限深方势阱中运动. 图为粒子处于某一能态上的波函数ψ(x )的曲线.粒子出现概率最大的位置为(A) a / 2.(B) a / 6,5 a / 6. (C) a / 6,a / 2,5 a / 6.(D) 0,a / 3,2 a / 3,a . [ ] 9.(3分)在原子的K 壳层中,电子可能具有的四个量子数(n ,l ,m l ,m s )是 (1) (1,1,0,21). (2) (1,0,0,21). (3) (2,1,0,21-).(4) (1,0,0,21-). 以上四种取值中,哪些是正确的?(A) 只有(1)、(3)是正确的. (B) 只有(2)、(4)是正确的. (C) 只有(2)、(3)、(4)是正确的.(D) 全部是正确的. [ ] 10.(3分)根据量子力学原理,氢原子中,电子的轨道角动量L 的最小值为 (A) 0. (B) . (C) 2/ . (D)2. [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)已知某静电场的电势函数U =6x -6x 2y -7y 2 (SI).由场强与电势梯度的关系式可得点(2,3,0)处的电场强度E =___________i +____________j+_____________k(SI).12.(3分)电荷分别为q 1,q 2,q 3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U =___________ .O r R I 1 I 2xaa31a 32ψ(x )Oq 1q 313.(3分)一平行板电容器两极板间电压为U ,两板间距为d , 其间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质,则电介质中的电场能量密度w =______________. 14.(3分)一无限长载流直导线,通有电流I ,弯成如图形状.设各线段皆在纸面内,则P 点磁感强度B的大小为________________.15.(3分)无限长直通电螺线管的半径为R ,设其内部的磁场以d B / d t 的变化率增加,则在螺线管内部离开轴线距离为r (r < R )处的涡旋电场的强度为_______________________________.16.(3分)图示一充电后的平行板电容器,A 板带正电,B 板带负电.当将开关K 合上放电时,AB 板之间的电场方向为______________,位移电流的方向为____________________。
华南理工大学期末考试《物理化学》试卷A
华南理工大学期末考试《物理化学》试卷A1. 考前请将密封线内填写清楚;所有答案请直接答在答题纸上.考试形式:闭卷;( 每题2分,共20分 )、对于理想气体的内能有下述四种理解:(1) 状态一定,内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时,内能一定跟着改变其中正确的是:( )(A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3)、下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是:( )(A) 不做非体积功,终态压力相同但中间压力有变化的过程(B) 不做非体积功,一直保持体积不变的过程(C) 273.15 K,p 下液态水结成冰的过程(D) 恒容下加热实际气体、某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,问W T和W A的关系如何?( )(A) W T>W A(B) W T <W A(C) W T =W A(D) W T和W A无确定关系、关于偏摩尔量,下面的叙述中不正确的是:(A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量,而且都不等于其摩尔量(C) 除偏摩尔吉布斯自由能外,其他偏摩尔量都不等于化学势(D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯-杜亥姆关系式、某体系存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质,相互建立了下述三个平衡:H2O(g) + C(s)=H2(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)=H2O(g) + CO(g)CO2(g) + C(s)=2CO(g)则该体系的独立组分数C为: ( ) (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4$=-280 J⋅mol-1,则对该反应有利的条件是:6、已知反应3O2(g) = 2O3(g) 在25℃时,Δr Hm( )(A) 升温升压(B) 升温降压(C) 降温升压(D) 降温降压7、298标K,当H2SO4溶液的浓度从0.01 mol·kg-1增加到0.1 mol·kg-1时,其电导率k和摩尔电导率Λm将:( )(A) k减小, Λm增加(B) k增加, Λm增加(C) k减小, Λm减小(D) k增加, Λm减小8、对于亲水性固体表面,其表面张力间的关系是:( )(A) γ固-水 > γ固-空气(B) γ固-水 < γ固-空气(C) γ固-水 = γ固-空气(D) 不能确定其液固间的接触角θ 值为:( )(A) θ> 90°(B) θ= 90°(C) θ= 180°(D) θ< 90°9、已知E Cl-Cl = 243 kJ/mol,E H-H= 436 kJ·mol-1,用光照引发下面反应:H2+ Cl2 →2HCl所用光的波长约为:( h=6.626×10-34 J·s C=2.998×10 8m·s-1) ( )(A) 4.92×10-4 m(B) 4.92×10-7 m(C) 2.74×10-7 m(D) 1.76×10-7 m10、对于AgI 的水溶胶,当以KI 为稳定剂时,其结构式可以写成:[(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+,则被称为胶粒的是指:( )(A) (AgI)m·n I-(B) (AgI)m(C) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+(D) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-二、填空题 (每题2分,共10分 )1、 1kg 水中分别加入相同数量(0.01mol)的溶质:葡萄糖, NaCl, CaCl 2和乙醇溶液。
2013大学物理(2)A卷试卷规范模版
5.(本题3分)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5 s ,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) (3/5) c .(C) (2/5) c . (D) (1/5) c . [ ]6.(本题3分)氢原子光谱的巴耳末系中波长最大的谱线用λ1表示,其次波长用λ2表示,则它们的比值λ1/λ2为:(A) 20/27. (B) 9/8.(C) 27/20. (D) 16/9. [ ]7.(本题3分)已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其归一化波函数为:a x ax 23cos 1)(π⋅=ψ, ( - a ≤x ≤a ) 那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为(A) 1/(2a ). (B) 1/a .(C) a 2/1. (D) a /1. [ ]8.(本题3分)有下列四组量子数:(1) n = 3,l = 2,m l = 0,21=s m (2) n = 3,l = 3,m l = 1,21=s m . (3) n = 3,l = 1,m l = -1,21-=s m . (4) n = 3,l = 0,m l = 0,21-=s m . 其中可以描述原子中电子状态的(A) 只有(1)和(3). (B) 只有(2)、(3)和(4).(C) 只有(2)和(4) (D) 只有(1)、(3)和(4). [ ]9.(本题3分)设康普顿效应中入射X 射线(伦琴射线)的波长λ =0.0700nm ,散射的X 射线与入射的X射线垂直,则反冲电子的动能E K 最接近下列哪个值(电子的静止质量m e =9.11×10-31 kg ,普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,1 nm = 10-9 m)(A) 7.34×10-17 J . (B) 9.42×10-17J .(C) 11.53×10-17J . (D) 12.81×10-17 J . [ ]10.(本题3分)波长nm 500=λ的光沿x 轴正向传播,若光的波长的不确定量nm 104-=∆λ,则利用不确定关系式h x p x ≥∆∆可得光子的x 坐标的不确定量至少为A 、25 cmB 、50 cmC 、250 cmD 、500 cm [ ](普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)二、填空题(共30分)11.(本题3分)已知某静电场的电势函数U =6x -6x 2y -7y 2 (SI).由场强与电势梯度的关系式可得点(1,1,0)处的电场强度E =________i +________j +________k(SI).12.(本题3分) 如图所示,两块很大的导体平板平行放置,面积都是S ,有一定厚度,带电荷分别为Q 1和Q 2.如不计边缘效应,则A 、C 两个表面上的电荷面密度分别为____________、____________.13.(本题3分)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 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 =________ W 0.14.(本题3分) 如图,两根导线沿半径方向引到半径为R 的均质铁圆环上的A 、A ′两点,并在很远处与电源相连,设0045A A '∠=,则环中心的磁感强度为____________.15.(本题3分)半径分别为R 1和R 2的两个半圆弧与直径的两小段构成的通电线圈abcda (如图所示),放在磁感强度为B 的均匀磁场中,B 平行线圈所在平面.则线圈受到的磁力矩为______________.16.(本题3分) 如图,一无限长直导线中通电流I ,右侧有一长为1m 的金属棒与导线垂直共面。
09华南理工大学网络学院大学物理考试题(A2011)(1)
09华南理工大学网络学院大学物理考试题(A2011)(1)华南理工大学网络教育学院《大学物理》试卷(A 卷)注意事项:1. 本试卷共三大题,满分100分,考试时间120分钟,闭卷;2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚;3. 所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效;一:选择题(共30分)1.(本题3分)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 ≠=[ D ]2. (本题3分)质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v 和B v(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.[ C ]3. (本题3分)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.[ D ]4.(本题3分)一个质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为A 21,且向x 轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为[ B ]5.机械波的表达式为y = 0.03cos6π(t + 0.01x ) (SI) ,则-(密封线内不答题)(A) 其振幅为3 m . (B) 其周期为s 31.(C) 其波速为10 m/s . (D) 波沿x 轴正向传播.[ B ] 6.(本题3分)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) 高斯面上各点场强均为零. (B) 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零.(C) 穿过整个高斯面的电场强度通量为零.(D) 以上说法都不对.[ C ]7. (本题3分)如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为:(A) E =0,r QU 04επ=.(B) E =0,RQU 04επ=. (C) 204r QE επ=,r Q U 04επ=. (D) 204r Q E επ=,RQU 04επ=.[ B ]8.(本题3分)如图所示,一根长为ab 的导线用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中,电流由a 向b 流.此时悬线张力不为零(即安培力与重力不平衡).欲使ab 导线与软线连接处张力为零则必须:(A) 改变电流方向,并适当增大电流.(B) 不改变电流方向,而适当增大电流.(C) 改变磁场方向,并适当增大磁感强度B的大小.(D) 不改变磁场方向,适当减小磁感强度B的大小.[ B ]9.(本题3分)将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势. (B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小.(C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大.(D) 两环中感应电动势相等.[ D ] 10.(本题3分)在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为(A) 1.5 λ.(B) 1.5 λ/ n .(C) 1.5 n λ.(D) 3 λ.[A]二、填空题:(共30分)11.(本题3分)如图所示,一物体放在水平传送带上,物体与传送带间无相对滑动,当传送带作匀速运动时,静摩擦力对物体作功为___零_______;当传送带作加速运动时,静摩擦力对物体作功为____正______;当传送带作减速运动时,静摩擦力对物体作功为____负______.(仅填“正”,“负”或“零”)12. (本题3分)一简谐振子的振动曲线如图所示,则以余弦函数表示的振动方程为.13.(本题3分)如图所示,在点电荷+q 和-q 产生的电场中,将一点电荷+q 0沿箭头所示路径由a 点移至b 点,则外力作功A _____-qq 0 / (8πε0 l ) ________.14.(本题3分)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____-q _______ ;外表面___-q ________ .15.(本题3分)如图,两根导线沿半径方向引到铁环的上A 、A ′两点,并在很远处与电源相连,则环中心的磁感强度为_____ 0 _______.16.(本题3分)如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的作用力的大小为______BIR 2 ______,方向__沿y 轴正向__________. 17.(本题3分)反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为=VSV S D d d ρ,①-=SL S t B l Ed d ,② 0d =??SS B,③ +=SL S t DJ l Hd )(d .④ 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处.--B(1) 变化的磁场一定伴随有电场;________ ② __________(2) 磁感线是无头无尾的;_______________ ③_________(3)电荷总伴随有电场._________________①_________ 18.(本题3分)在简谐波的一条射线上,相距0.2 m 两点的振动相位差为π /6.又知振动周期为0.4 s ,则波长为______ 2.4 m ___________,19. (本题3分)如图所示,一段长度为l 的直导线MN ,水平放置在载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面,并从静止由图示位置自由下落,则t 秒末导线两端的电势差=-N M U U _________al a t Ig+π-ln 20μ _____________.三、计算题:(共40分)21. (本题10分)质量为M 的木块静止在光滑的水平面上.质量为m 、速率为v 的子弹沿水平方向打入木块并陷在其中,试计算相对于地面木块对子弹所作的功W 1及子弹对木块所作的功W 2.解:设子弹打入木块后二者共同运动的速率为V ,水平方向动量守恒,有V M m m )(+=v , )/(M m m V +=v木块对子弹作的功 2212121v m mV W -=22)(2)2(v m M m M Mm ++-= 子弹对木块作的功 2221mV W =222)(2v m M Mm +=22.(本题10分)如图所示,一内半径为a 、外半径为b 的金属球壳,带有电荷Q ,在球壳空腔内距离球心r 处有一点电荷q .设无限远处为电势零点,试求:(1) 球壳内外表面上的电荷. (2) 球心O 点处,由球壳内表面上电荷产生的电势. (3) 球心O 点处的总电势.解:(1) 由静电感应,金属球壳的内表面上有感生电荷-q ,外表面上带电荷q +Q .(2) adqU q 04επ=-aq04επ-=(3) q Q q q O U U U U +-++= )111(40b a r q +-π=εbQ04επ+23.(本题10分)已知一平面简谐波的表达式为 )37.0125cos(25.0x t y -= (SI) (1) 分别求x 1 = 10 m ,x 2 = 25 m 两点处质点的振动方程; (2) 求x 1,x 2两点间的振动相位差; (3) 求x 1点在t = 4 s 时的振动位移.解:(1) x 1 = 10 m 的振动方程为 )7.3125cos(25.010-==t y x (SI)x 2 = 25 m 的振动方程为 )25.9125cos(25.025-==t yx (SI)(2) x 2与x 1两点间相位差?φ = φ2 - φ1 = -5.55 rad(3) x 1点在t = 4 s 时的振动位移y = 0.25cos(125×4-3.7) m= 0.249 m24.本题(10分)载有电流I 的平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成.已知两个直导线段在半圆弧中心O 点产生的磁感强度均为零.若闭合回路在O 点产生的总的磁感强度B 大于半径为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2, (1) 画出载流回路的形状; (2) 求出O 点的总磁感强度B .解: (1) 2B B > 可知 21B B B +=.故闭合回路形状如图所示.(2) 1014/R I B μ=,2024/R I B μ= 21B B B +=212104)(R R R R I +=μI I O R 1R 2。
华南理工大学大二公共课大学物理期末试卷及答案
,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《20XX 级大学物理(II )期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 所有答案请直接答在答题纸上; .考试形式:闭卷;4. 本试卷共25题,满分100分, 考试时间120分钟。
20XX 年1月7日9:00-----11:00 30分).(本题3分)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abcd 的电场强度通量等于: (A) 06εq . (B) 012εq .(C) 024εq . (D) 048εq . [ ].(本题3分)如图所示,两个同心球壳.内球壳半径为R 1,均匀带有电荷Q ;外球壳半径为R 2,壳的厚度忽略,r 的P 点处电场强度的大 (A) E =204r Q επ,U =r Q04επ. (B) E =204r Q επ,U =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-πr R Q11410ε. (C) E =204r Q επ,U =⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π20114R r Q ε. (D) E =0,U =204R Qεπ. [ ].(本题3分)半径分别为R 和r 的两个金属球,相距很远.用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电.在σR / σr 为(A) R / r . (B) R 2 / r 2.(C) r 2 / R 2. (D) r / R . [ ]4.(本题3分)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,电位移为0D ,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,电位移为D,则(A) r E E ε/0 =,0D D =. (B) 0E E =,0D D rε=.(C) r E E ε/0 =,r D D ε/0 =. (D) 0E E =,0D D=. [ ]5.(本题3分)如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知(A) 0d =⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B = 0.(B) 0d =⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B ≠0.(C) 0d ≠⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B =常量. [ ]6.(本题3分)按玻尔的氢原子理论,电子在以质子为中心、半径为r 的圆形轨道上运动.如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中,使电子轨道平面与B垂直,如图所示,则在r 不变的情况下,电子轨道运动的角速度将:(A) 增加. (B) 减小.(C) 不变. (D) 改变方向. [ ] 7.(本题3分) 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?[ ] 8.(本题3分) 把一个静止质量为m 0的粒子,由静止加速到=v 0.6c (c 为真空中光速)需作的功等于 (A) 0.18m 0c 2. (B) 0.25 m 0c 2.(C) 0.36m 0c 2. (D) 1.25 m 0c 2. [ ] 9.(本题3分)tttt t (b)(a)光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程.对此,在以下几种理解中,正确的是(A) 两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律. (B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程.(C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程.(D) 光电效应是吸收光子的过程,而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程.(E) 康普顿效应是吸收光子的过程,而光电效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程. [ ] 10.(本题3分)波长λ =500nm 的光沿x 轴正向传播,若光的波长的不确定量410λ-∆=nm ,则利用不确定关系式h x p x ≥∆∆可得光子的x 坐标的不确定量至少为(A) 25 cm . (B) 50 cm .(C) 250 cm . (D) 500 cm . [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)在点电荷q 的电场中,把一个-1.0×10-9 C 的电荷,从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离 0.1 m 处,克服电场力作功1.8×10-5 J ,则该点电荷q =_______________库伦.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )12.(本题3分)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) 13.(本题3分)真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比,W 1________ W 2 (填<、=、>).14.(本题3分)在磁场中某点放一很小的试验线圈.若线圈的面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍. 15.(本题3分)金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动,导线与AB 共面且相互垂直,如图所示.已知导线载有电流I = 40 A ,则此金属杆中的感应电动势i ε=____________伏特.(ln2 = 0.69)16.(本题3分)平行板电容器的电容C 为20.0 μF ,两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1, 则该平行板电容器中的位移电流为____________安培. 17.(本题3分)钨的红限波长是230 nm (1 nm = 10-9 m),用波长为180 nm 的紫外光照射时,从表面逸出的电子的最大动能为___________________eV .(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,基本电荷e =1.60×10-19 C) 18.(本题3分)B欲使氢原子发射赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的谱线构成)中波长为121.6 nm 的谱线,应传给基态氢原子的最小能量是_____________________eV .(普朗克常量h = 6.63×10-34 J ·s ,基本电荷e =1.60×10-19 C) 19.(本题3分)令)/(c m h e c =λ(称为电子的康普顿波长,其中e m 为电子静止质量,c 为真空中光速,h 为普朗克常量).当电子的动能等于它的静止能量时,它的德布罗意波长是λ =________________λc . 20.(本题3分) 在主量子数n =2,自旋磁量子数21=s m 的量子态中,能够填充的最大电子数是_________________.三、计算题(共40分)21.(本题10分)电荷Q (Q >0)均匀分布在长为L 的细棒上,在细棒的延长线上距细棒中心O 距离为a 的P 点处放一电荷为q (q >0 )的点电荷,求带电细棒对该点电荷的静电力. 22.(本题10分)图所示为两条穿过y 轴且垂直于x -y 平面的平行长直导线的正视图,两条导线皆通有电流I ,但方向相反,它们到x 轴的距离皆为a .(1) 推导出x 轴上P 点处的磁感强度)(x B 的表达式. (2) 求P 点在x 轴上何处时,该点的B 取得最大值.23.(本题10分) 如图所示,一电荷线密度为λ的长直带电线(与一正方形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v =v (t )沿着其长度方向运动,正方形线圈中的总电阻为R ,求t 时刻方形线圈中感应电流i (t )的大小(不计线圈自身的自感).24.(本题5分)一艘宇宙飞船的船身固有长度为L 0 =90 m ,相对于地面以=v 0.8 c (c 为真空中光速)的匀速度在地面观测站的上空飞过. (1) 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少?(2) 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少? 25.(本题5分)已知粒子在无限深势阱中运动,其波函数为)/sin(/2)(a x a x π=ψ (0 ≤x ≤a )求发现粒子的概率为最大的位置.a20XX 级大学物理(II )期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期:20XX 年1月7日一、选择题(每题3分)C, C, D, B, B, A, D, B, D, C二、填空题(每题3分)11. -2×10-712. 不变 1分减小 2分13. <14. 415. 1.11×10-516. 317. 1.518. 10.219. 3/120. 4三、计算题21.解:解:沿棒方向取坐标Ox ,原点O 在棒中心处.求P 点场强:()()20204d 4d d x a xx a q E -π=-π=ελε 3分 ()⎰--π=2/2/204d L L x a xE ελ()2202/2/0414L a Qx a L L -π=-⋅π=-εελ 4分 方向沿x 轴正向. 点电荷受力:==qE F ()2204πL a qQ-ε 方向沿x 轴正方向. 3分P O -L/2L/2d x d q a22.解:(1) 利用安培环路定理可求得1导线在P 点产生的磁感强度的大小为:rI B π=201μ2/1220)(12x a I +⋅π=μ 2分 2导线在P 点产生的磁感强度的大小为: rI B π=202μ2/1220)(12x a I +⋅π=μ 2分 1B 、2B的方向如图所示. P 点总场θθcos cos 2121B B B B B x x x +=+= 021=+=y y y B B B )()(220x a Iax B +π=μ,ix a Iax B)()(220+π=μ 3分(2) 当 0d )(d =x x B ,0d )(d 22=<xx B 时,B (x )最大. 由此可得:x = 0处,B 有最大值. 3分23.解:长直带电线运动相当于电流λ⋅=)(t I v .2分正方形线圈内的磁通量可如下求出0d d 2Ia x a x μφ=⋅π+ 2分000d ln 222a x Ia Ia a x μμφ==⋅π+π⎰ 2分 0d d ln 2d 2d i a It tμφε=-=π2ln d )(d 20t t av λμπ= 2分 0d ()()ln 22d it i t aR Rtεμλ==πv 2分24.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 3分(2) 宇航员测得飞船船身的长度为L 0,则∆t 2 = L 0/v =3.75×10-7 s 2分25. 解:先求粒子的位置概率密度)/(sin )/2()(22a x a x π=ψ)]/2cos(1)[2/2(a x a π-= 2分当 1)/2cos(-=πa x 时,2)(x ψ有最大值.在0≤x ≤a 范围内可得 π=πa x /2∴ a x 21=. 3分y rr x aa θ θ θ 2 1 O P xB 1B 2。
2011年华南理工大学大学物理(I)期末试卷A卷
2011年华南理工大学大学物理(I)期末试卷A卷第一篇:2011年华南理工大学大学物理(I)期末试卷A卷2011年华南理工大学大学物理(I)期末试卷A卷学院:班级:_____________姓名:序号:_____________日期年日1.2.度)3.4.v12211221(C)W1 < W2,I2 = I1.(D)W1 > W2,I2 = I1.[C]5.(本题3分)(4014)温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能和平均平动动能有如下关系:(A) 和都相等.(B) 相等,而不相等.(C) 相等,而不相等.(D) 和都不相等.[C]6.(本题3分)(4586)一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等体升温回复到初态温度T0,最后经等温过程使其体积回复为V0,则气体在此循环过程中.(A) 对外作的净功为正值.(B) 对外作的净功为负值.(C) 内能增加了.(D) 从外界净吸的热量为正值.[B]7.(本题3分)(5185)用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其速度~时间(v~t)关系曲线如图所示,则振动的初相位为(A)π/6.(B)π/3.(C)π/2.(D)2π/3.(E)5π/6.[A]-1v2-8.(本题3分)(3087)一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,此时它的能量是(A)动能为零,势能最大.(B)(C)动能最大,势能最大.(D)C]9.(本题3分)(3162)在真空中波长为λ的单色光,nA,若A、B两点相位差为3πAB(A)1.5 λ.λ/ n.(C) 1.5 n λ.(D) 3 λ.]10.5325)若上面的平玻璃慢(A)(B)(C)(D)(E)[C]二、填空题(共30分)做的功为____-Gm1m2(1a-1b11.(本题3分)(0735)二质点的质量各为m1,m2.当它们之间的距离由a缩短到b时,它们之间万有引力所)________.12.(本题3分)(0173)湖面上有一小船静止不动,船上有一打渔人质量为60 kg.如果他在船上向船头走了4.0米,但相对于湖底只移动了3.0米,(水对船的阻力略去不计),则小船的质量为____180kg________________.13.(本题3分)(4666)f(v)代表平均速率,∆v为一固定的速率区间,则速率在到+∆v范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高而____降低______(增加、降低或保持不变).14.15.16.17.18.测得中央暗斑外第k个暗环半径为r1.现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率),第k个暗环的半径变为r2,由此可知该液体的折射率为___r12/r22_________________.19.(本题3分)(3731)波长为λ=550 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2³10-4 cm的平面衍射光栅上,可能观察到光谱线的最高级次为第________3________级.20.(本题3分)(3640)自然光以布儒斯特角i0从第一种介质(折射率为n1)入射到第二种介质(折射率为n2)内,则tg i0=_____n2 / n1_________.三、计算题(共40分)21.(本题10分)(0780)量为21T-mg a=r(2) 设所以22.(22.分BBCCBCBC分(2) 各过程中气体所作的功分别为A→B:W1=12(pA+pB)(VB-VC)=400 J.B→C:W2 = pB (VC-VB ) = -200 J.C→A:W3 =03分(3) 整个循环过程中气体所作总功为W= W1 +W2 +W3 =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. 3分23.(本题10分)(3158)在均匀介质中,有两列余弦波沿Ox轴传播,波动表达式分别为y1=Acos[2π(νt-x/λ)] 与 y2=2Acos[2π(νt+x/λ)] ,试求Ox轴上合振幅最大与合振幅最小的那些点的位置.24.(本题10分)(3530)-3一衍射光栅,每厘米200条透光缝,每条透光缝宽为a=2³10 cm,在光栅后放一焦距f=1 m的凸透镜,现以λ=600 nm (1 nm=10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅,求:(1) 透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少?(2) 在该宽度内,有几个光栅衍射主极大(亮纹)?24.解:(1)a sinϕ = kλtgϕ x / f2分当x<< f时,tgϕ≈sinϕ≈ϕ, a x / f = kλ , 取k有x=/ a1分∴中央明纹宽度为∆x= 2x= 0.06 m1分(2) ( a + b) sin ϕ=k'λ 2分'=( af2分取k '= 2,有k '= 0,±2 共52分第二篇:华南理工大学2009级大学物理(I)期末试卷解答(A卷) @2009级大学物理(I)期末试卷A卷答案及评分标准考试日期:2010年7月5日一、选择题(每题3分)D,C,C,B,C;C,D,C,B,C二、填空题(每题3分) 11.2 g12.6v04+3M/mlv213.1.33×105 Pa 14.⎰v1f(v)dv15.<1ots+(π(SI) )16.0.2cω217.π18.Acos[2π(νt+x/λ)+π]19.4 20.2I三、计算题(每题10分)21.解:受力分析如图所示.2分2mg-T1=2ma1分T2-mg=ma1分T1 r-T r=a12mrβ1分 212T r-T2 r=mrβ1分2a=rβ2分解上述5个联立方程得:T=11mg / 82分22.解:单原子分子的自由度i=3.从图可知,ab是等压过程,Va/Ta= Vb /Tb,Ta=Tc=600 KTb = (Vb /Va)Ta=300 K2分(1)Qab=Cp(Tb-T c)=(+1)R(Tb-T c) =-6.23×103 J(放热)Qbc=CV(Tc-Tb)=i2Qca =RT cln(Va /Vc) =3.46×103 J(吸热)4分(2)A =( Qbc +Qca )-|Qab |=0.97×103 J2分iR(T c-Tb) =3.74×103 J(吸热)2(3)Q1=Qbc+Qca,η=A/Q1=13.4%2分2πt+π)=0.06cos(πt+π)(SI)4分 2π([t-x/u)+π]4分(2) 波动表达式y=0.06cos1[(t-x)+π](SI)=0.06cosπ2(3) 波长λ=uT=4 m2分 23.解:(1) 振动方程y0=0.06cos(24.解:(1) 由光栅衍射主极大公式得a +b =kλ-=2.4×104 cm3分 sinϕ(2) 若第三级不缺级,则由光栅公式得(a+b)sinϕ'=3λ由于第三级缺级,则对应于最小可能的a,ϕ'方向应是单缝衍射第一级暗纹:两式比较,得asinϕ'=λ-a = (a + b)/3=0.8×104cm3分(a+b)sinϕ=kλ,(主极大)(3)asinϕ=k'λ,(单缝衍射极小)(k'=1,2,3,......)因此k=3,6,9,........缺级.又因为kmax=(a+b) / λ=4,2分所以实际呈现k=0,±1,±2级明纹.2分第三篇:2008级华南理工大学大学物理(I)期末试卷,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《2008级大学物理(I)期末试卷A卷》试卷 1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚;所有答案请直接答在答题纸上;.考试形式:闭卷;4. 本试卷共25题,满分100分,考试时间120分钟。
大学物理(I)期末试卷及答案
自信考试 诚信做人,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《2009级大学物理(I )期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 所有答案请直接答在答题纸上; .考试形式:闭卷;4. 本试卷共24题,满分100分, 考试时间120分钟。
2010年7月5日9:00-----11:00 30分).(本题3分)一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,的端点处, 其速度大小为(A) t r d d (B) t r d d(C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x [ ].(本题3分)如图所示,圆锥摆的摆球质量为m ,速率为v ,圆半径为R ,(A) 2m v . (B) 22)/()2(v v R mg m π+(C) v /Rmg π. (D) 0.[ ].(本题3分) 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,卫星轨道近地点和远地点分别为A 和B .用LE K 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值,则应有 (A) L A >L B ,E KA >E kB . (B) L A =L B ,E KA <E KB . (C) L A =L B ,E KA >E KB . (D) L A <L B ,E KA <E KB . [ ].(本题3分)质量为m =0.5 kg 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 ),t =2 s 到t =4 s 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 . [ ] .(本题3分)mvR在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 V 1 / V 2=1 / 2 ,则其内能之比U 1 / U 2为: (A) 3 / 10. (B) 1 / 2.(C) 5 / 6. (D) 5 / 3. [ ] 6.(本题3分)一质点作简谐振动.其运动速度与时间的曲线如图所示.若质点的振动规律用余弦函数描述,则其初相应为(A) π/6. (B) 5π/6.(C) -5π/6. (D) -π/6. (E) -2π/3. [ ]7.(本题3分)一质点作简谐振动,周期为T .质点由平衡位置向x 轴正方向运动时,由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为(A) T /4. (B) T /6(C) T /8 (D) T /12 [ ] 8.(本题3分)单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚度为e ,且n 1<n 2>n 3,λ1为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程差为(A) 2n 2e . (B) 2n 2 e - λ1 / (2n 1).(C) 2n 2 e - n 1 λ1 / 2. (D) 2n 2 e - n 2 λ1 / 2.[ ] 9.(本题3分)在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点处是明条纹.若将缝S 2盖住,并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ,如图所示,则此时(A) P 点处仍为明条纹. (B) P 点处为暗条纹. (C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹. (D) 无干涉条纹. [ ]10.(本题3分)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. [ ]二、填空题(共30分)n 3v 2111.(本题3分)质量相等的两物体A 和B ,分别固定在弹簧的两端,竖直放在光滑水平面C 上,如图所示.弹簧的质量与物体A 、B 的质量相比,可以忽略不计,以g 表示重力加速度.若把支持面C 迅速移走,则在移开的一瞬间,B 的加速度的大小a B =_______.12.(本题3分) 长为l 、质量为M 的匀质杆可绕通过杆一端O 的水平光滑固定轴转动,转动惯量为231Ml ,开始时杆竖直下垂,如图所示.有一质量为m的子弹以水平速度0v射入杆上A 点,并嵌在杆中,OA =2l / 3,则子弹射入后瞬间杆的角速度ω =__________________________.13.(本题3分)在容积为10-2 m 3 的容器中,装有质量100 g 的气体,若气体分子的方均根速率为 200 m • s -1,则气体的压强为________________.14.(本题3分)在平衡状态下,已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f (v )、试写出下列一句话所对应的物理公式:分布在12v v 速率区间的分子数占总分子数的百分比. 15.(本题3分) 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=)16.(本题3分)一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为 )41cos(05.01π+=t x ω (SI), )129cos(05.02π+=t x ω (SI) 其合成运动的运动方程为x = __________________________.17.(本题3分)已知波源的振动周期为4.00×10-2 s ,波的传播速度为300 m/s ,波沿x 轴正方向传播,则位于x 1 = 10.0 m 和x 2 = 16.0 m 的两质点振动相位差为__________. 18.(本题3分)在固定端x = 0处反射的反射波表达式是)/(2cos 2λνx t A y -π=. 设反射波无能量损失,那么入射波的表达式是y 1 = ________________________. 19.(本题3分)若对应于衍射角ϕ =30°,单缝处的波面可划分为4个半波带,则单缝的宽度 a =__________________________λ ( λ为入射光波长). 20.(本题3分) 一束自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片的偏振化方向成45°角.已知通过此两偏振片后的光强为I ,Va b p则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________________.三、计算题(共40分)21.(本题10分)一轻绳跨过两个质量均为m 、半径均为r 的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为m 和2m 的重物,如图所示.绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑.两个定滑轮的转动惯量均为221mr .将由两个定滑轮以及质量为m 和2m 的重物组成的系统从静止释放,求两滑轮之间绳内的张力.22.(本题10分)1 mol 单原子分子理想气体的循环过程如T -V 图所示,其中c 点的温度为T c =600 K .试求:(1) ab 、bc 、c a 各个过程系统吸收的热量;(2) 经一循环系统所作的净功; (3) 循环的效率. (注:循环效率η=A /Q 1,A 为循环过程系统对外作的净功,Q 1为循环过程系统从外界吸收的热量.ln2=0.693) 23.(本题10分)某质点作简谐振动,周期为2 s ,振幅为0.06 m ,t = 0 时刻,质点恰好处在负向最大位移处,求(1) 该质点的振动方程; (2) 此振动以波速u = 2 m/s 沿x 轴正方向传播时,形成的一维简谐波的波动表达式,(以该质点的平衡位置为坐标原点);(3) 该波的波长. 24.(本题10分)波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大的衍射角为30°,且第三级是缺级.(1) 光栅常数(a + b )等于多少?(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少?(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后,求在衍射角-π21<ϕ<π21 范围内可能观察到的全部主极大的级次.-3m 3)2009级大学物理(I )期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期:2010年7月5日一、选择题(每题3分)D ,C ,C ,B ,C ;C ,D ,C ,B ,C二、填空题(每题3分) 11. 2 g 12.()lm M /3460+v13. 1.33×105 Pa 14.21()d v v f v v ⎰15. <16.1)2t ω+π (SI)17. π18. ])/(2cos[π++πλνx t A19. 4 20. 2I三、计算题(每题10分)21.解:受力分析如图所示. 2分2mg -T 1=2ma 1分T 2-mg =ma 1分 T 1 r -T r =β221mr 1分 T r -T 2 r =β221mr 1分a =r β 2分解上述5个联立方程得: T =11mg / 8 2分22.解:单原子分子的自由度i =3.从图可知,ab 是等压过程, V a /T a = V b /T b ,T a =T c =600 KT b = (V b /V a )T a =300 K 2分 (1) )()12()(c b c b p ab T T R i T T C Q -+=-= =-6.23×103 J (放热) )(2)(b c b c V bc T T R iT T C Q -=-= =3.74×103 J (吸热) Q ca =RT c ln(V a /V c ) =3.46×103 J (吸热) 4分 (2) A =( Q bc +Q ca )-|Q ab |=0.97×103 J 2分 (3) Q 1=Q bc +Q ca , η=A /Q 1=13.4% 2分a23.解:(1) 振动方程 )22cos(06.00π+π=ty )cos(06.0π+π=t (SI) 4分 (2) 波动表达式 ])/(cos[06.0π+-π=u x t y 4分])21(cos[06.0π+-π=x t (SI)(3) 波长 4==uT λ m 2分24.解:(1) 由光栅衍射主极大公式得a +b =ϕλsin k =2.4×10-4 cm 3分 (2) 若第三级不缺级,则由光栅公式得()λϕ3sin ='+b a由于第三级缺级,则对应于最小可能的a ,ϕ'方向应是单缝衍射第一级暗纹:两式比较,得 λϕ='sin aa = (a +b )/3=0.8×10-4 cm 3分(3) ()λϕk b a =+sin ,(主极大)λϕk a '=sin ,(单缝衍射极小) (k '=1,2,3,......)因此 k =3,6,9,........缺级.又因为k max =(a +b ) / λ=4, 2分 所以实际呈现k=0,±1,±2级明纹.2分。
华南理工大学大学物理习题试卷、习题册详细答案(下册)
3.答案:(1) ;(2) 。
4.答案:(1) , 线的方向为逆时针方向;(2) , 的方向指向轴心。
5.答案:(1) ;(2) 。
习题七
一、选择题
1.B;2.D;3.B;4.B;5.A。
二、填空题
1.答案: ; 。
2.答案: ; ; ; 。
3.答案: 。
4.答案: 。
5.答案:0.91c; 。
3.答案:(1)5个, ;(2)9个, ;(3)5;(4)18。
4.答案:10; ; 。
5.答案:
三、计算题
1.答案:(1) ;
(2) ;
(3)能级跃迁图如图所示。
2.答案:(1) , ;
(2) 。
3.答案:(1)0.19;(2)0.40。
4.答案:(1) ;
(2)在 (即 )处概率最小,其值均为零。
3.答案: 。
4.答案: ;方向沿轴向上。
习题四
一、选择题
1.D;2.B;3.A;4.A。
二、填空题
1.答案: ;M = 0。
2.答案:(1) ;(2) 。
3.答案:(1)霍尔;(2) 。
4.答案: ; 。
5.答案: 。
三、计算题
1.答案: ,方向:垂直于ab向上。
2.答案:(1) ;
(2)线圈法线与 成 或 角时。
3.答案:(1) ,方向水平向左;(2) ;
(3) ,方向水平向右。
4.答案: 。
5.答案: 。
习题六
一、选择题
1.C;2.B;3.B;4.D;5.A。
二、填空题
1.答案:方向;常;变。
2.答案:a;b;c;c;b;a。
3.答案: 。
(完整版)华南理工大学2010大学物理(2)A卷试卷规范模版
,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《2010级大学物理(II )期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚; 所有答案请直接答在答题纸上; .考试形式:闭卷;4. 本试卷共25题,满分100分, 考试时间120分钟。
2012年1月9日9:00-----11:0030分).(本题3分)如图所示,真空中一长为2L 的均匀带电细直杆,q ,则在直杆延长线上距杆的一端距离 L 的P 点的电场强度.(A)20q L ε12π. (B) 20qL ε8π.(C) 20q L ε6π. (D) 20qL ε16π. [ ].(本题3分)如图所示,CDEF 为一矩形,边长分别为l 和2l .在DC 延长CA =l 处的A 点有点电荷q +,在CF 的中点B 点有点电荷q ,若使单位正电荷从C 点沿CDEF 路径运动到F 点,则电场l l q --⋅π51540ε . (B) 55140-⋅πl q ε(C)31340-⋅πl q ε . (D) 51540-⋅πl q ε.[ ] .(本题3分)面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量q ±,若不考虑边缘效应,则两极板S q 02ε . (B) S q 022ε. (C) 2022S q ε. (D) 202Sq ε. [ ] .(本题3分)在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积122A A =,通有电流122I I =,它们所受的最12:M M 等于. (B) 2. (C) 4. (D) 1/4. [ ]A E FCD l l2Lq5.(本题3分)有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为1r 和2r .管内充满均匀介质,其磁导率分别为1μ和2μ.设12:1:2r r =,12:2:1μμ=,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比12:L L 与磁能之比12:m m W W 分别为: (A) 1212:1:1:1:1m m L L W W ==,. (B) 1212:1:2:1:1m m L L W W ==,. (C) 1212:1:2:1:2m m L L W W ==,.(D) 1212:2:1:2:1m m L L W W ==,. [ ]6.(本题3分)一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行.如果宇航员希望把这路程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对于地球的速度应是:(c 表示真空中光速) (A) 12v c =. (B) 35v c =. (C) 45v c =. (D) 910v c =. [ ] 7.(本题3分)在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片,其红限波长为0λ.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,那末此照射光光子的能量是:(A) 0λhc. (B) 0λhcm eRB 2)(2+ .(C) 0λhc meRB +. (D) 0λhceRB 2+. [ ]8.(本题3分)电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U 的静电场加速后,其德布罗意波长是 0.04nm ,则U 约为(A) 150 V . (B) 330 V . (C) 630 V . (D) 940 V . [ ] (普朗克常量346.6310h -=⨯J ·s ,电子质量319.110kg e m -=⨯,电子电量191.610c e -=⨯)9.(本题3分)在氢原子的M 壳层中,电子可能具有的量子数(,,,)l s n l m m 是(A) (3,2,0,21). (B) (2,0,0,21). (C) (3,3,1,21-). (D) (2,1,0,21-). [ ]10.(本题3分)粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:)/sin(/2)(a x n a x n π=ψ; (0)x a ≤≤若粒子处于1n =的状态,则它处在0到4a区间内的概率是多少? [提示: C x x x x +-=⎰2sin )4/1(21d sin 2] (A) 0.02 (B) ) 0.09 (C) 0.05 (D) 0.25 [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)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.则两板间电势差AB U =__________________. 12.(本题3分)电容为0C 的平板电容器,接在电路中,如图所示.若将相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间),则此时电容器的电场能量是原来的____________倍. 13.(本题3分)有一同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均 为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则 在1r R <处磁感强度大小为________________.14.(本题3分)截面积为S ,截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I .金属条放在磁感强度为B ϖ的 匀强磁场中,B ϖ的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示).在图示情况下负电子将积累在金属条的_________侧面.(填上或下)15.(本题3分)在磁感强度0.02T B =的匀强磁场中,有一半径为0.1m 的圆线圈,线圈磁矩与磁感线同向平行,回路中通有1A I =的电流.若圆线圈绕某个直径旋转180°,使其磁矩与磁感线反向平行,且线圈转动过程中电流I 保持不变,则外力的功A =_________________J . 16.(本题3分) 如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,圆弧面与磁场垂直.则载流导线ab 所受磁场的作用力的大小为____________.17.(本题3分)半径为r 的小绝缘圆环,置于半径为R 的大导线圆环中心,二者在同一平面内,且r R =.在大导线环中通有电流I t =安培,其中t 为时间,则任一时刻小线环中感应电动势的大小 为__________________________.SB18.(本题3分)半径为R 的两块圆板组成的真空平行板电容器充了电,在放电时两板间的电场强度的大小为0tE E e -=,式中0E 为常数,t 为时间,则两极板间位移电流的大小为_________________________.19.(本题3分)在X 射线散射实验中,散射角为o 190ϕ=和o260ϕ=的散射光波长改变量之比1λ∆:2λ∆=_________________.20.(本题3分)如果电子被限制在边界x 与x x +∆之间,0.05nm x ∆=,则电子动量x 方向分量的不确定量近似地为________________kg ·m /s . (不确定关系式h x p x ≥∆∆,普朗克常量346.6310h -=⨯J ·s )三、计算题(共40分)21.(本题10分)一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为4πR qr=ρ (r R ≤) (q 为一正的常量)= 0 (r R >)试求:(1)球内、外各点的电场强度;(2) 球外各点的电势. 22.(本题10分)如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,电流自下而上流动,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ,求与平板共面且距平板一边为b 的任意点P 的磁感应强度. (要求以P 点为坐标原点,以水平向左为x 轴正向) 23.(本题10分)载有电流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M N U U - .24.(本题5分)一电子以0.6v c = (c 为真空中光速)的速率运动.试求: (1) 电子的总能量是其静止能量的多少倍?(2) 电子的动能是其静止能量的多少倍?(电子静止质量e m )25.(本题5分)实验发现基态氢原子可吸收能量为 12.75 eV 的光子. (1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级?(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时,最多可能发出几条谱线?O bx a Pδϖ bM eaI Ov ϖ2010级大学物理(II )期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期:2012年1月9日一、选择题(每题3分)A ,D ,B ,C ,C ;C ,B ,D ,A ,B二、填空题(每题3分) 11.02Qdsε; 12. r ε 13.0212IrR μπ 14. 上15. 31.25610-⨯ (331.210 1.310--⨯--⨯均可) 16. 2BIR17.202r Rμπ18. 200t R E e πε- 19. 2 20. 231.3310-⨯三、计算题(每题10分)21.解:(1) 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d q = ρd V = qr 4πr 2d r /(πR 4) = 4qr 3d r/R 4则球体所带的总电荷为 ()q r r R q V Q r V===⎰⎰34d /4d ρ 1分在球内作一半径为r 1的高斯球面,按高斯定理有404102401211d 414R qr r r R qr E r r εε=π⋅π=π⎰ 2分 得 402114Rqr E επ= (r 1≤R),1E ϖ方向沿半径向外. 2分 在球体外作半径为r 2的高斯球面,按高斯定理有 0222/4εq E r =π得 22024r qE επ= (r 2 >R ),2E ϖ方向沿半径向外. 2分(2) 球外电势2020224d 4d 22r q r r q r E U r Rr εεπ=π=⋅=⎰⎰∞ϖϖ ()R r >2 3分22.解:利用无限长载流直导线的公式求解. 取离P 点为x 宽度为d x 的无限长载流细条, 它的电流 x i d d δ= 3分这载流长条在P 点产生的磁感应强度 xiB π=2d d 0μxxπ=2d 0δμ 3分方向垂直纸面向里.所有载流长条在P 点产生的磁感强度的方向都相同,所以载流平板在P 点产生的磁感强度 ==⎰B B d 02a bbdx xμδ+π⎰0ln2a bb μδ+=π 4分23.解:动生电动势 MN(v )d MeN B l ε=⨯⋅⎰vv v 2分为计算简单,可引入一条辅助线MN ,构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势0MeN NM εεε=+=总MeN NM MN εεε=-=2分0MN (v )d v d 2a bMeN MNa bI B l x x μεε+-==⨯=-π⋅⎰⎰vv v b a b a I -+π-=ln20v μ 2分 负号表示MN ε的方向与x 轴相反.方向N →M 2分0vln2M N MN I a bU U a bμε+-=-=π- 2分24.解: (1)2E mc = 1分221e m vc =- 1分20e E m c = 0051.254E E E == 1分(2)0K E E E =- 1分0010.254K E E E == 1分25.解:(1)13.612.750.85eV n E =-+=- 2分 4n = 1分(2) 最多6条谱线。
华南理工大学1012年大学物理期末试题汇总
《2010级大学物理(I )期末试卷A 卷》试卷一、选择题(共30分)1.(本题3分)质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率)(A) d d v t. (B) 2v R .(C)2d d v vt R +. (D) 1/2242d d v v t R ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦. [ ]2.(本题3分)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) 7 N·s . (B) 8 N·s .(C) 9 N·s . (D) 10N·s . [ ] 3.(本题3分)一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力)(0j y i x F F+=作用在质点上.在该质点从坐标原点运动到(0,2R )位置过程中,力F对它所作的功为(A) 20R F . (B) 202R F .(C) 203R F . (D) 204R F .[ ] 4.(本题3分)一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们(A) 温度相同、压强相同. (B) 温度、压强都不相同. (C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强.(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强. [ ] 5.(本题3分)若f (v )为气体分子速率分布函数,N 为分子总数,m 为分子质量,则⎰21d )(212v v v v v Nf m 的物理意义是(A) 速率为2v 的各分子的总平动动能与速率为1v 的各分子的总平动动能之差. (B) 速率为2v 的各分子的总平动动能与速率为1v 的各分子的总平动动能之和.(C) 速率处在速率间隔1v ~2v 之内的分子的平均平动动能.(D) 速率处在速率间隔1v ~2v 之内的分子平动动能之和. [ ] 6.(本题3分)如图,bca 为理想气体绝热过程,b 1a 和b 2a 是任意过程,则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:(A) b 1a 过程放热,作负功;b 2a 过程放热,作负功. (B) b 1a 过程吸热,作负功;b 2a 过程放热,作负功. (C) b1a 过程吸热,作正功;b 2a 过程吸热,作负功.(D) b1a 过程放热,作正功;b 2a 过程吸热,作正功.[ ] 7.(本题3分)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 ′. [ ]8.(本题3分)一列机械横波在t 时刻的波形曲线如图所示,则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是:(A) o ',b ,d ,f . (B) a ,c ,e ,g . (C) o ',d . (D) b ,f . [ ] 9.(本题3分) 如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e ,并且n 1<n 2>n 3,λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1 λ1). (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π.(C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π. (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1).[ ]10.(本题3分)在玻璃(折射率n 2=1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2=1.38)薄膜作为增透膜.为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n 1=1.00)正入射时尽可能少反射,MgF 2薄膜的最少厚度应是(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nmp O V b 12 a cn 1 3λ1[ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)地球的质量为m ,太阳的质量为M ,地心与日心的距离为R ,引力常量为G , 则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L =_______________. 12.(本题3分)一个质量为m 的质点,沿x 轴作直线运动,受到的作用力为i t F Fcos 0ω= (SI)t = 0时刻,质点的位置坐标为0x ,初速度00=v.则质点的位置坐标和时间的关系式是x =______________________________________ 13.(本题3分)在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 V 1 / V 2=3 / 5 ,则其内能之比U 1 / U 2为________________.14.(本题3分)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,所有速率均为水平速率,则 木料的末速度为________ km/h . 15.(本题3分)一质点作简谐振动.其振动曲线如图所示.根据此 图,用余弦函数描述其振动方程为___________.16.(本题3分)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) 则用余弦函数描述合成振动的振动方程为______________.17.(本题3分)一驻波表达式为 t x A y ππ=100cos 2cos (SI).位于x 1 = (1 /8) m 处的质元P 1与位于x 2 = (3 /8) m 处的质元P 2的振动相位差为_______________.18.(本题3分)在双缝干涉实验中,所用光波波长λ=5×10–4 mm ,双缝与屏间的距离D =300 mm ,双缝间距为d =0.3 mm ,则中央明条纹两侧的两个第三级明条纹之间的距离为_____mm .19.(本题3分)图a 为一块光学平板玻璃与一个加工过的平面一端接触,构成的空气劈尖,用波长为λ的单色光垂直照射.看到反射光干涉条纹(实线为暗条纹)如图b 所示.则干涉条纹上A 点处所对应的空气薄膜厚度为e=________.图b 图a20.(本题3分)三个偏振片P 1,P 2与P 3堆叠在一起,P 1与P 3的偏振化方向相互垂直,P 2与P 1的偏振化方向间的夹角为30°.强度为I 0的自然光垂直入射于偏振片P 1,并依次透过偏振片P 1、P 2与P 3,则通过三个偏振片后的光强为______ I 0.三、计算题(共40分)21.(本题10分)有一质量为m 1、长为l 的均匀细棒,静止平放在滑动摩擦系数为μ的水平桌面上,它可绕通过其端点O 且与桌面垂直的固定光滑轴转动.另有一水平运动的质量为m 2的小滑块,从侧面垂直于棒与棒的另一端A 相碰撞,设碰撞时间极短.已知小滑块在碰撞前后的速度分别为1v 和2v,如图所示.求碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间.(已知棒绕O 点的转动惯量2131l m J =)22.(本题10分)一气缸内盛有1 mol 温度为27 ℃,压强为1 atm 的氮气(视作刚性双原子分子的理想气体).先使它等压膨胀到原来体积的两倍,再等体升压使其压强变为2 atm ,最后使它等温膨胀到压强为1 atm .求:氮气在全部过程中对外作的总功及其内能的变化.(普适气体常量R =8.31 J·mol -1·K -1)Am 1 ,l1v2v俯视图23.(本题10分)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,求(1) 该波的表达式;(2) 在距原点O为100 m处质点的振动方程与振动速度表达式.24.(本题10分)一衍射光栅,每厘米200条透光缝,每条透光缝宽为a=2×10-3cm,在光栅后放一焦距f=1 m的凸透镜,现以 =600 nm (1 nm=10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅,求:(1) 透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少?(2) 在该宽度内,有几个光栅衍射主极大?2010级大学物理(I )期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期:2011年7月4日一、选择题(每题3分)D ,C ,B ,C ,D ;B ,B ,B ,C ,B二、填空题(每题3分) 11. GMR m 12.02)cos 1(x t m F +-ωω(SI) 13. 1:114. 5.46 (5.4—5.5均可)15. 724cos()123t π-π 或者744cos()123t π+π16. 10.02cos(4)3t π+π (SI)17. π 18. 319. λ2320. 332三、计算题(每题10分)21.解:对棒和滑块系统,在碰撞过程中,由于碰撞时间极短,所以棒所受的摩擦力矩<<滑块的冲力矩.故可认为合外力矩为零,因而系统的角动量守恒,即 1分m 2v 1l =-m 2v 2l +ω2131l m ① 3分碰后棒在转动过程中所受的摩擦力矩为gl m x x l m g M l f 10121d μμ-=⋅-=⎰ ② 2分由角动量定理 ω210310l m dt M tf -=⎰ ③ 2分由①、②和③解得 gm m t 12122μv v += 2分22.解:该氮气系统经历的全部过程如图.设初态的压强为p 0、体积为V 0、温度为T 0,而终态压强为p 0、体积为V 、温度为T .在全部过程中氮气对外所作的功A = A (等压)+ A (等温)A (等压) = p 0(2 V 0-V 0)=RT 0 2分 A (等温) =4 p 0 V 0ln (2 p 0 / p 0) = 4 p 0 V 0ln 2 = 4RT 0ln 2 2分∴ A =RT 0 +4RT 0ln 2=RT 0 (1+ 4ln 2 )=9.41×103 J 2分 氮气内能改变0005()(4)2V U C T T R T T ∆=-=- 2分=15RT 0 /2=1.87×104 2分23.解:(1) 由P 点的运动方向,可判定该波向左传播.原点O 处质点,t = 0 时 φcos 2/2A A =, 0sin 0<-=φωA v所以 4/π=φO 处振动方程为 )41500cos(0π+π=t A y (SI) 3分由图可判定波长λ = 200 m ,故波动表达式为]41)200250(2cos[π++π=x t A y (SI) 3分(2) 距O 点100 m 处质点的振动方程是)45500cos(1π+π=t A y 2分振动速度表达式是 )45500cos(500π+ππ-=t A v (SI) 2分24.解:(1) a sin ϕ = k λ tg ϕ = x / f 2分 当x << f 时,ϕϕϕ≈≈sin tg , a x / f = k λ , 取k = 1有f x aλ== 0.03 m ∴中央明纹宽度为 ∆x = 2x = 0.06 m 2分 (2) ( a + b ) sin ϕλk '= 2分='k ( a +b ) x / (f λ)= 2.5 2分 取k '= 2,共有k '= 0,±1,±2 等5个主极大 2分p (atm)V V 2V 0V 0O 12《2011级大学物理(I )期末试卷A 卷》试卷一、选择题(共30分)1.(本题3分)如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率0v 收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是(A) 变加速运动. (B) 变减速运动. (C) 匀加速运动. (D) 匀减速运动.(E) 匀速直线运动. [ ] 2.(本题3分) 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) 02121v v +=kt(C) 0221v v +-=kt , (D) 02121v v +-=kt [ ]3.(本题3分)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如图所示.欲使物体A 有最大加速度,则恒力F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. [ ]4.(本题3分)已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确?(A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强. (B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度. (C) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大. (D) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大. [ ] 5.(本题3分)在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 V 1 / V 2=1 / 3 ,则其内能之比U 1 / U 2为: (A) 3 / 10. (B) 1 / 3.(C) 5 / 6. (D) 5 / 9. [ ] 6.(本题3分)一质点作简谐振动,周期为T .当它由平衡位置向x 轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的最短时间为 (A) T /12. (B) T /8.(C) T /6. (D) T /4. [ ]7.(本题3分)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1/2时,其动能为振动总能量的(A) 1/2. (B) 3/4.(C) 11/16. (D) 15/16 [ ] 8.(本题3分) 如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e ,而且n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ.(C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ ] 9.(本题3分)如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置,全部浸入n =1.60的液体中,凸透镜可沿O O '移动,用波长λ=500 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射.从上向下观察,看到中心是一个暗斑,此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是(A) 156.3 nm (B) 148.8 nm(C) 78.1 nm (D) 74.4 nm(E) 0 [ ]10.(本题3分)一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i 0,则在界面2的反射光 (A) 是自然光.(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.(C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.(D) 是部分偏振光 [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)两块并排的木块A和B,质量分别为2m 和m ,静止地放置在光滑的水平面上,一子弹水平地穿过两木块,设子弹穿过两木块所用的时间均为∆t ,木块对子弹的阻力为恒力F ,则子弹穿出木块B 后,木块B 的速度大小为______________________. 12.(本题3分)某质点在力F =(4+5x )i(SI)的作用下沿x 轴作直线运动,在从x =0移动到x =10 m的过程中,力F所做的功为__________J .13.(本题3分)一杆长l =0.5m ,可绕通过其上端的水平光滑固定轴O 在竖直平面内转动,相对于O 轴的转动惯量J =5 kg ·m 2.原来杆静止并自然下垂.若在杆的下端水平射入质量m =0.01 kg 、速率为v =400 m/s 的子弹并嵌入杆内,则杆的初始角速度ω=________________ rad ·s -1.n 1 3λ14.(本题3分)图示的两条f (v )~v 曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线.由此可得氧气分子的最概然速率为________________ m/s .15.(本题3分)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___________ m/s . (1 atm = 1.013×105 Pa) 16.(本题3分)右图为一理想气体几种状态变化过程的p -V 图,其中MT 为等温线,MQ 为绝热线,在AM 、BM 、CM三种准静态过程中:(1) 温度降低的是__________过程;(2) 气体吸热的是__________过程.17.(本题3分)一质点同时参与了三个简谐振动,它们的振动方程分别为 )31cos(1π+=t A x ω, )35cos(2π+=t A x ω, )cos(3π+=t A x ω 其合成运动的运动方程为x = ______________.18.(本题3分)在固定端x = 0处反射的反射波表达式是2cos(2/)y A t x ωλ=-π. 设反射波无 能量损失,那么入射波的表达式是y 1 = ________________________。
2010年华南理工大学物理化学考研真题
629华南理工大学2010年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回)科目名称:物理化学(一)适用专业:无机化学,分析化学,有机化学,物理化学,高分子化学与物理1.1mol理想气体依pV2=C(C为常数)从100kPa,47.64dm3可逆膨胀到57.72dm3,求该过程的ΔH、ΔU、Q、W。
已知C V,m=20.9J⋅K-1⋅mol-1。
(15分)解:p2=68.12kPa,T1=572.9K,T2=472.9K,∆U=-2090J,∆H=-2922JW=-832.0J,Q=-1258J2.将l mol H2O(g)在373K,l01.325kPa下小心等温压缩,在没有灰尘情况下获得了压力为2×l01.325kPa的过饱和蒸气,但不久全凝聚成液态水。
计算整个过程的ΔH、ΔS、ΔG。
已知:在此条件下,水的气化热为46.024kJ⋅mol-1。
设气体为理想气体,水的密度为1000 kg⋅m-3,液体体积不受压力影响。
(15分)注:“此条件下”并不明确,气化热应为气化焓。
解:变化过程:373K下H2O(g,p=l01.325kPa)→H2O(g,2*l01.325kPa)→H2O(l,2*l01.325kPa)ΔH=-46.024kJ,ΔS=-123.4J⋅K-1,ΔG=1.826J若用ΔG=ΔH-TΔS计算则为0。
3.已知413K时,纯A和纯B的蒸气分压分别为125.24kPa和66.10kPa,由纯A和纯B可形成理想液态混合物。
(1)在101.32kPa,413K时,A和B形成的某混合物沸腾,求该混合物的组成;(2)在25℃时,对1摩尔A从浓度xA =0.8稀释到xA=0.6,这一过程的ΔG为多少?(15分)注:本题类似于葛等编《物理化学》教材117页的第6题。
关键需知恒温恒压过程混合物的G=Σn BµB即式(3.2.6)。
2010汽车学院大学物理考试题(A)2(修改)
,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学广州汽车学院期末考试09级《 大学物理(I ) 》试卷A (机械类)年7月7日上午1. 考前请将密封线内容填写清楚;所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); .考试形式:(闭)卷;30分).(本题3分)质点作曲线运动,r表示位置矢量,v 表示速度,a 表示加速度,t a 表示切向加速,S v 表示速率,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.(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. [ ] (本题3分)一个质点在做匀速率圆周运动时 (A) 切向加速度改变,法向加速度也改变. (B) 切向加速度不变,法向加速度改变. (C) 切向加速度不变,法向加速度也不变.(D) 切向加速度改变,法向加速度不变. [ ](本题3分)设物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,(A) 它的加速度方向永远指向圆心. (B) 它受到的轨道的作用力的大小不断增加. (C) 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心. (D) 它受到的合外力大小不变.[ ] .(本题3分)对功的概念有以下几种说法: (1) 保守力作正功时,系统内相应的势能增加.(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零.(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数 和必为零. 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. [ ]5. (本题3分)有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的小球分别从这两个斜面的顶点,由静止开始滑下,则(A) 小球到达斜面底端时的动量相等. (B) 小球到达斜面底端时动能相等. (C) 小球和斜面(以及地球)组成的系统,机械能不守恒. (D) 小球和斜面组成的系统动量守恒. [ ] 6.(本题3分)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. [ ]7.(本题3分)如图所示,一半径为a 的“无限长”圆柱面上均匀带电,其电荷线密度为λ.在它外面同轴地套一半径为b 的薄金属圆筒,圆筒原先不带电,但与地连接.设地的电势为零,则在内圆柱面里面、距离轴线为r 的P 点的场强大小和电势分别为:(A) E =0,U =r aln 20ελπ. (B) E =0,U =abln 20ελπ.(C) E =r 02ελπ,U =rb ln 20ελπ.(D) E =r 02ελπ,U =ab ln 20ελπ.[ ]8.(本题3分)如图所示,两个同心均匀带电球面,内球面半径为R 1、带有电荷Q 1,外球面半径为R 2、带有电荷Q 2,则在外球面外面、距离球心为r 处的P 点的场强大小E 为: (A) 20214r Q Q επ+.(B)()()2202210144R r Q R r Q -π+-πεε. (C) ()2120214R R Q Q -π+ε. (D) 2024r Q επ. [ ]9. (本题3分)如图所示,一带负电荷的金属球,外面同心地罩一不带电的金属球壳,则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为:(A) E = 0,U > 0. (B) E = 0,U < 0. (C) E = 0,U = 0. (D) E > 0,U < 0.[ ]10.(本题3分)如图所示,S 为在静电场中所作的任意闭合曲面,123,,q q q 为三个量值不同的点电荷,开始分别置于A 、B 、C 三点。
华南理工大学2011大学物理试卷及解答
华南理⼯⼤学2011⼤学物理试卷及解答,考试作弊将带来严重后果!华南理⼯⼤学期末考试《2011级⼤学物理(II )期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚;所有答案请直接答在答题纸上;.考试形式:闭卷;4. 本试卷共25题,满分100分,考试时间120分钟。
考试时间:2013年1⽉14⽇9:00-----11:0030分).(本题3分)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 、q 。
若将另⼀正点电荷Q 从⽆穷远处移到三⾓形的中⼼O:a qQ023επ. (B) aqQ 03επ.(C)a qQ 0233επ. (D) aqQ032επ.[].(本题3分)⼀“⽆限⼤”均匀带电平⾯A ,其附近放⼀与它平⾏的有⼀定厚度B ,如图所⽰.已知A 上的电荷⾯密σ+,则在导体板B 的两个表⾯1和2上的感⽣电荷⾯密度为:(A) 1σσ=-,2σσ=+.(B) 112σσ=-,212σσ=+.112σσ=-,212σσ=-.(D) 1σσ=-,20σ=.[].(本题3分)如图,两根直导线ab 和cd 沿半径⽅向被接到⼀个截⾯处处相等的I 从a 端流⼊⽽从d 端流出,则磁感强度B沿图中闭L 的积分??Ll Bd 等于I 0µ. (B) I 031µ.(C) 4/0I µ. (D) 3/20I µ.[]q2qA+σσ24.(本题3分)图为四个带电粒⼦在O 点沿相同⽅向垂直于磁感线射⼊均匀磁场后的偏转轨迹的照⽚.磁场⽅向垂直纸⾯向外,轨迹所对应的四个粒⼦的质量相等,电荷⼤⼩也相等,则其中动能最⼤的带负电的粒⼦的轨迹是 (A) Oa . (B) Ob . (C) Oc . (D) Od .[] 5.(本题3分)如图,⽆限长直载流导线与正三⾓形载流线圈在同⼀平⾯内,若长直导线固定不动,则载流三⾓形线圈将(A) 向着长直导线平移. (B) 离开长直导线平移.(C) 转动. (D) 不动.[]6.(本题3分)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2N =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.[] 7.(本题3分)有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为1r 和2r .管内充满均匀介质,其磁导率分别为1µ和2µ.设12:1:2r r =,12:2:1µµ=,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其⾃感系数之⽐12:L L 与磁能之⽐12:m m W W 分别为:(A) 12:1:1L L =,12:1:1m m W W =. (B) 12:1:2L L =,12:1:1m m W W =.(C) 12:1:2L L =,12:1:2m m W W =. (D) 12:2:1L L =,12:2:1m m W W =.[]8.(本题3分)(1)对某观察者来说,发⽣在某惯性系中同⼀地点、同⼀时刻的两个事件,对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说,它们是否同时发⽣? (2)在某惯性系中发⽣于同⼀时刻、不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发⽣?关于上述两个问题的正确答案是:(A) (1)同时,(2)不同时. (B) (1)不同时,(2)同时.(C) (1)同时,(2)同时. (D) (1)不同时,(2)不同时.[] 9.(本题3分)⽤频率为ν的单⾊光照射某种⾦属时,逸出光电⼦的最⼤动能为k E ;若改⽤频率为2ν的单⾊光照射此种⾦属时,则逸出光电⼦的最⼤动能为: (A) 2k E . (B) 2k h E ν-.(C) k h E ν-. (D) k h E ν+.[] 10.(本题3分)下列各组量⼦数中,哪⼀组可以描述原⼦中电⼦的状态? (A) 12202l s n l m m ====,,,. (B) 13212l s n l m m ===-=-,,,. (C) 11212l s n l m m ====,,,. (D) 11012l s n l m m ====-,,,.[]OI⼆、填空题(共30分)11.(本题3分)已知某静电场的电势分布为2281220U x x y y =+-(SI ),则场强分布E =___________i +____________j+_____________k (SI).12.(本题3分)如图所⽰,⼀点电荷q 位于正⽴⽅体的A ⾓上,则通过侧⾯abcd 的电场强度通量e φ=___________.13.(本题3分)电容为0C 的平板电容器,接在电路中,如图所⽰.若将相对电容率为r ε的各向同性均匀电介质插⼊电容器中(填满空间),则此时电容器的电容为原来的___________倍,电场能量是原来的___________倍. 14.(本题3分)图⽰为磁场中的通电薄⾦属板,当磁感强度B沿x 轴负向,电流I 沿y 轴正向,则⾦属板中对应于霍尔电势差的电场强度H E的⽅向沿z 轴___________⽅向(填正或负).15.(本题3分)长直电缆由⼀个圆柱导体和⼀共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为µ的均匀磁介质.介质中离中⼼轴距离为r 的某点处的磁感强度的⼤⼩B =___________. 16.(本题3分)平⾏板电容器的电容C 为5210F -?,两板上的电压变化率511.510V s dU dt -=? ,则该平⾏板电容器中的位移电流为___________A . 17.(本题3分)⼀观察者测得⼀沿⽶尺(长1m )长度⽅向匀速运动着的⽶尺的长度为0.5m .则此⽶尺以速度v =___________1m s -接近观察者. 18.(本题3分)欲使氢原⼦能发射巴⽿末系中波长为486.13nm 的谱线,最少要给基态氢原⼦提供___________eV 的能量.(⾥德伯常量711.09710m R -=?,1 eV =1.60×10-19 J)19.(本题3分)令)/(c m h e c =λ(称为电⼦的康普顿波长,其中e m 为电⼦静⽌质量,c 为真空中光速,h 为普朗克常量).当电⼦的动能等于它的静⽌能量时,它的德布罗意波长是λ=___________c λ.20.(本题3分)粒⼦在⼀维⽆限深⽅势阱中运动(势阱宽度为a ),其波函数为axa x π=3sin2)(ψ (0x a <<), 粒⼦出现的概率最⼤的各个位置是x =___________.d三、计算题(共40分)21.(本题10分)图⽰为⼀个均匀带电的球层,其电荷体密度为ρ,球层内表⾯半径为1R ,外表⾯半径为2R .设⽆穷远处为电势零点,求空腔内任⼀点的电势. 22.(本题10分)如图所⽰,两个共⾯的平⾯带电圆环,其内外半径分别为1R 、2R 和2R 、3R ,外⾯的圆环以每秒钟2n 转的转速顺时针转动,⾥⾯的圆环以每秒钟1n 转的转速反时针转动.若电荷⾯密度都是σ,求1n 和2n 的⽐值多⼤时,圆⼼处的磁感强度为零.23.(本题5分)⼀电⼦以0.99v c =(c 为真空中光速)的速率运动.试求: (1) 电⼦的总能量是多少焦⽿?(2) 电⼦的相对论动能是多少焦⽿?(电⼦静⽌质量319.1110kg e m -=?)24.(本题10分)两根平⾏⽆限长直导线相距为d ,载有⼤⼩相等⽅向相反的电流I ,电流变化率0dI dt a =>.⼀个边长为d 的正⽅形线圈位于导线平⾯内与⼀根导线相距d ,如图所⽰.求线圈中的感应电动势ε,并指出线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针⽅向.25.(本题5分)⽤波长00.1nm λ=的光⼦做康普顿散射实验.(1) 散射⾓o90?=的康普顿散射波长是多少? (2) 反冲电⼦获得的动能是多少焦⽿?(普朗克常量346.6310h -=?J ·s ,电⼦静⽌质量319.1110kg e m -=?)2011级⼤学物理(II )期末试卷A 卷答案及评分标准考试⽇期:2013年1⽉14⽇⼀、选择题(每题3分)C ,B ,D ,C ,A ;B ,C ,A ,D ,B⼆、填空题(每题3分)11. 824xy --; 21240x y -+; 0 各1分 12.24qε 13. r ε 2分;r ε 1分 14. 正 15.2Irµπ 16. 3 17. 2.60×108 18. 12.7519. 3/1或0.577 20. 6a ;2a ;56a各1分三、计算题(每题10分) 21.解法1: 由⾼斯定理可知空腔内E =0,故带电球层的空腔是等势区,各点电势均为U . 2分在球层内取半径为r r dr →+的薄球层.其电荷为24dq r dr ρπ=该薄层电荷在球⼼处产⽣的电势为()00/d 4/d d ερεr r r q U =π= 2分整个带电球层在球⼼处产⽣的电势为()21220002d d 21R R r r U U R R -===?ερερ2分因为空腔内为等势区所以空腔内任⼀点的电势U 为()2122002R R U U -==ερ 2分解法2:由⾼斯定理可知1r R <,10E =, 2分12R r R <<,33122r R E r ρε-=, 2分 2r R >,3321320()R R E r ρε-=2分若根据电势定义??=l E U d 2分空腔内任⼀点电势为:12121230R R R R U E dr E dr E dr ∞=++()222102R R ρε=- 2分22.解:(1) 在内圆环上取半径为r 宽度为dr 的细圆环,其电荷为σr r q d 2d π=由于转动⽽形成的电流 r rn q n i d 2d d 11σπ== 2分di 在O 点产⽣的磁感强度为r n r i B d )2/(d d 1001σµµπ== 2分其⽅向垂直纸⾯向外.(2) 整个内圆环在O 点产⽣的磁感强度为==?11d B B ?π21d 10R R r n σµ)(121R R n -π=0σµ 2分其⽅向垂直纸⾯向外.(3) 同理得外圆环在O 点产⽣的磁感强度)(23203R R n B -π=σµ 其⽅向垂直纸⾯向⾥. 2分 (4) 为使O 点的磁感应强度为零,B 1和B 2的量值必须相等,即 )(121R R n -π0σµ)(232R R n -π=0σµ于是求得n 1和n 2之⽐122312R R R R n n --=23.解:(1) 222)/(1/c c m mc E e v -== 1分=5.8×10-13 J 1分(2) 22k e E mc m c =- 2分= 4.99×10-13 J 1分24.(1) 载流为I 的⽆限长直导线在与其相距为r 处产⽣的磁感强度为:)2/(0r I B π=µ 2分以顺时针绕向为线圈回路的正⽅向,与线圈相距较远的导线在线圈中产⽣的磁通量为:300123d ln222dd IIdd r rµµφ=?=ππ1分与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为:2002d ln 222ddIIdd r rµµφ=-?=-ππ1分总磁通量 0124ln 23Id µφφφ=+=-π 2分感应电动势为: 00d 4d 4(ln )ln d 23d 23d d I a t t µµφε=-==ππ 2分(2)线圈中的感应电流是顺时针⽅向. 2分25. 解:(1) 康普顿散射光⼦波长改变: ()(1cos )e hm cλ??=-=0.024×10-10 m 1分 =+=?λλλ0 1.024×10-10 m 1分(2)根据能量守恒: 220e h m c h mc νν+=+ 1分即 220k e E mc m c h h νν=-=-0//k E hc hc λλ=- 1分E=4.66×10-17 J =291 eV 1分故k。
2010年华南理工大学物理化学考研试题及参考答案
华南理工大学 2010 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称:物理化学(二) 适用专业:材料物理与化学,化学工程,化学工艺,应用化学,工业催化,能源环境 材料 及技术,制药工程,生物医学工程,化学工程(专业学位)
. 1 mol 单原子理想气体, 由 298 K、 506.5 kPa的始态膨胀到压力为101.3 kPa的终态,
-1 Δ U=Δ H =0,Δ S=13.38 J· K ,Δ A=Δ G=-3978J -1 -1
W=-p2(V2-V1)=-nRT(1-p2/p1)=-1×8.315×298×(1-101.3/506.5) J=-1982J Q=-W=1982J (3) 绝热可逆 Q=0, S=0
=Cp,m/CV,m=2.5R/1.5R=5/3 (注意: 必须记住单原子气体 CV,m =3R/2)
(298K)+nRln(p/p1)=1×(126+8.315×ln(100/506.5)) J· K =122.5 J· K S1=n S m
-1
-1
A=(U-TS)=U-S1T=[3358-122.5×(156.6-298)]J=20680 J G=(H-TS)=H-S1T=[5596-122.5×(156.6-298)] J=22918 J
1
葛华才编. 华南理工大学 2010 年攻读硕士学位研究生工科《物理化学》试题及参考答案. 日期:2011-11-19
利用绝热可逆方程(p1V1= p2V2)得 V1/V2=(p2/p1)1/=(101.3/506.5)3/5=0.3807 T2= (p2/p1) (V2/V1)T1= (101.3/506.5)/0.3807×298K=156.6K W=U= nCV,m (T2-T1)=1×1.5×8.315×(156.6-298)J=-1764J H= nCp,m (T2-T1)=1×2.5×8.315×(156.6-298)J=-2939J
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2010级大学物理(II )期末试卷
一、选择题(共30分)
1.(本题3分)如图所示,真空中一长为2L 的均匀带电细直杆,总电荷为q ,则在直杆延长线上距杆的一端距离为L 的P 点的电场强度
(A) 20q L ε12π. (B) 2
0q L
ε8π.
(C)
2
0q L ε6π. (D)
2
0q
L ε16π.
2.(本题3分)如图所示,CDEF 为一矩形,边长分别为l 和2l .在DC 延长线上CA =l 处的A 点有点电荷q +,在CF 的中点B 点有点电荷q -,若使单位正电荷从C 点沿CDEF 路径运动到F 点,则电场力所作的功等于: (A)
l l q --⋅π51540ε (B) 55
140-⋅
πl q ε (C)
31340-⋅πl q ε (D) 51
540
-⋅
πl q ε 3.(本题3分)面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量q ±,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为
(A)S q 02ε . (B) S q 022ε. (C) 2022S q ε. (D) 2
02
S
q ε. 4.(本题3分)在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积122A A =,通有电流122I I =,它们所受的最大磁力矩之比12:M M 等于 (A) 1. (B) 2. (C) 4. (D) 1/4.
5.(本题3分)有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为1r 和2r .管内充满均匀介质,其磁导率分别为1μ和2μ.设12:1:2r r =,12:2:1μμ=,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比12:L L 与磁能之比12:m m W W 分别为: (A) 1212:1:1:1:1m m L L W W ==,. (B) 1212:1:2:1:1m m L L W W ==,. (C) 1212:1:2:1:2m m L L W W ==,. (D) 1212:2:1:2:1m m L L W W ==,.
2L
q
6.(本题3分)一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行.如果宇航员希望把这路程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对于地球的速度应是:(c 表示真空中光速) (A) 12v c =
. (B) 35v c =. (C) 45v c =. (D) 9
10
v c =. 7.(本题3分)在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片,其红限波长为0λ.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,那末此照射光光子的能量是:
(A) 0λhc
(B) 0λhc
m eRB 2)(2+ (C) 0λhc m eRB + (D)
λhc
eRB 2+ 8.(本题3分)电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U 的静电场加速后,其德布罗意波长是 0.04nm ,则U 约为(普朗克常量346.6310h -=⨯J·s ,电子质量319.110kg e m -=⨯,电子电量191.610c e -=⨯) (A) 150 V (B) 330 V (C) 630 V (D) 940 V
9.(本题3分)在氢原子的M 壳层中,电子可能具有的量子数(,,,)l s n l m m 是
(A) (3,2,0,
21). (B) (2,0,0,21
). (C) (3,3,1,21-). (D) (2,1,0,2
1
-).
10.(本题3分)粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:)/sin(/2)(a x n a x n π=ψ;
(0)x a ≤≤ 若粒子处于1n =的状态,则它处在0到
4
a
区间内的概率是多少? [提示: C x x x x +-=
⎰2sin )4/1(2
1
d sin 2
] (A) 0.02 (B) ) 0.09 (C) 0.05 (D) 0.25
二、填空题(共30分)
11.(本题3分)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.则两板间电势差U AB =___
12.(本题3分)如图,电容为C 0的平板电容器,接在电路中.若将相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间),则此时电容器的电场能量是原来的_____倍.
13.(本题3分)有一同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则在1r R <处磁感强度大小为_________
14.(本题3分)截面积为S ,截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I .金属条放在磁
感强度为B 的匀强磁场中,B
的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示).在图示情况下负电子将积累在金属条的_________侧面.(填上或下)
15.(本题3分)在磁感强度0.02T B =的匀强磁场中,有一半径为0.1m 的圆线圈,线圈磁矩与磁感线同向平行,回路中通有1A I =的电流.若圆线圈绕某个直径旋转180°,使其磁矩与磁感线反向平行,且线圈转动过程中电流I 保持不变,则外力的功A=__________J . 16.(本题3分)如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,圆弧面与磁场垂直.则载流导线ab 所受磁场的作用力的大小为_________
17.(本题3分)半径为r 的小绝缘圆环,置于半径为R 的大导线圆环中心,二者在同一平面内,且r R .在大导线环中通有电流I t =安培,其中t 为时间,则任一时刻小线环中感应电动势的大小为_________________
18.(本题3分)半径为R 的两块圆板组成的真空平行板电容器充了电,在放电时两板间的电场强度的大小为0t E E e -=,式中0E 为常数,t 为时间,则两极板间位移电流的大小为____ 19.(本题3分)在X 射线散射实验中,散射角为o 190ϕ=和o 260ϕ=的散射光波长改变量之比1λ∆:2λ∆=____________
20.(本题3分)如果电子被限制在边界x 与x x +∆之间,0.05nm x ∆=,则电子动量x 方向分量的不确定量近似地为________________kg·m /s . (不确定关系式h x p x ≥∆∆,普朗克常量
346.6310h -=⨯J·s )
三、计算题(共40分)
21.(本题10分)一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为4πR
qr =ρ(r R ≤)(q 为一正
的常量).试求:(1)球内、外各点的电场强度;(2) 球外各点的电势.
22.(本题10分)如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,电流自下而上流动,线电流密度(即沿x 方向单位长度上的电流)为δ,求与平板共面且距平板一边为b 的任意点P 的磁感应强度. (要求以P 点为坐标原点,以水平向左为x 轴正向)
23.(本题10分)载有电流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
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M N U U -
24.(本题5分)一电子以0.6
(c为真空中光速)的速率运动.试求:(1) 电子的总能量
v c
是其静止能量的多少倍?(2) 电子的动能是其静止能量的多少倍?(电子静止质量
m)
e
25.(本题5分)实验发现基态氢原子可吸收能量为12.75 eV的光子.(1)试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级?(2)受激发的氢原子向低能级跃迁时,最多可能发出几条谱线?。