大学物理（二）B 课程 总复习题及参考解答
1. 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
2
1
21
()d 2
?
v v v v v m Nf 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1~2v v 之内的分子平动动能之和 D . 速率处在速率间隔1~2v v 之内的分子的平均平动动能
2. 在一容积不变的容器中贮有一定量的理想气体，温度为0T 时，气体分子的平均速率
为0v ，平均碰撞频率为0Z ，平均自由程为0λ，当气体温度升高到04T 时，其分子的平均速率v ，平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为（ ）。
A . v =40v ，Z =40Z ，λ=40λ
B . v =20v ，Z =20Z ，λ=0λ
C . v =20v ，Z =20Z ，λ= 40λ
D . v =20v ，Z =20Z ，λ=0λ 3. “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”对此结论，有如下几种评论中正确的是( )。
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 . 既违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律
4. 设有以下一些过程：(1)液体在等温下汽化；(2)理想气体在定体下降温；(3)两种不同气体在等温下互相混合；(4)理想气体在等温下压缩；(5)理想气体绝热自由膨胀。在这些过程中，使系统的熵增加的过程是( )。
A . (1)、(2)、(3)
B . (1)、(3)、(5)
C . (3)、(4)、(5)
D . (2)、(3)、(4) 5. 热力学第二定律指出了热力学过程进行的方向性和条件，下列表述中正确的是（ ）。 A . 功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功
B . 热量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
6. 设v 代表气体分子运动的平均速率，
p v 代表气体分子运动的最概然速率，21/2
()v 代
表气体分子运动的方均根速率。处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为（ ）。
A . 21/2()==p v v v
B . 21/2()=
C . 21/2()>>p v v v
D . 21/2()<
7. 一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞次数z 和平均自由程λ的变化情况是（ ）。
A . z 增大，λ不变
B . z 不变，λ增大
C . z 和λ都增大
D . z 和λ都不变 8. 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的( )。
A . 热量能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
B . 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩
C . 功可以全部变为热，但热不能全部变为功
D . 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量
9. 一定量的理想气体，分别进行如图1所示的两个卡诺循环
abcda 和a d c b a '''''；若在pV 图上这两个循环曲线所围面积相等，
则可以由此得知这两个循环( )。
图1
A. 效率相等
B. 由高温热源处吸收的热量相等
C. 在低温热源处放出的热量相等
D. 在每次循环中对外作的净功相等
10.关于可逆过程，下列说法中正确的是（）。
A. 可逆过程就是可以反向进行的过程
B. 凡可反向进行的过程均为可逆过程
C. 可逆过程一定是准静态过程
D. 准静态过程一定是可逆过程
11. 两个容器中分别装有氮气和水蒸气，它们的温度相同，则下列各量中相同的是（）。
A．分子平均动能B．分子平均速率
C．分子平均平动动能D．最概然速率
12．当气体的温度升高时，麦克斯韦速率分布曲线的变化为（）。
A．曲线下的面积增大，最概然速率增大
B．曲线下的面积增大，最概然速率减小
C．曲线下的面积不变，最概然速率增大
D．曲线下的面积不变，最概然速率减小
E．曲线下的面积不变，曲线的最高点降低
13. 一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由V1增至V2，在此过程中气体的( )。
A．内能不变，熵增加B．内能不变，熵减少
C．内能不变，熵不变D．内能增加，熵增加
14.依据热力学第一定律，下列说法错误的是( )。
A. 系统对外做的功可能大于系统从外界吸收的热量
B. 系统内能的增量不一定等于系统从外界吸收的热量
C. 存在这样的循环过程，在此循环过程中，外界对系统所做的功小于系统传给外界的
热量
D. 热机的效率可能等于1
15.一平行板电容器与电源相连，电源端电压U，电容器极板间距离为d，
电容器中充满两块大小相同，介电常数分别为1ε和2ε的均匀电介质板，如图2所示，则左、
右两侧电介质中的电位移D
的大小分别为（ ）。
A . d
U
D D 021ε=
= B . d
U
D 11ε=
，d
U
D 22ε=
C . d
U
D 101εε=
，d
U
D 202εε=
D . d U D 11ε=
，d
U
D 22ε= 16. 如图3所示，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述各式中正确的为（ ）。
A . 1
2L H dl I ?=? B . 2
L H dl I ?=?
C .
3
L H dl I ?=-?
D .
4
L H dl I ?=-?
17. 关于高斯定理，下列说法中正确的是（ ）。
A . 高斯面上的D 处处为零，则面内自由电荷的代数和必为零
B . 高斯面内不包围自由电荷，则穿过高斯面的D
通量与E 通量均为零 C . 高斯面上各点D 仅由面内自由电荷决定
D . 穿过高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关，而穿过高斯面的E
通量与高斯面内
外的自由电荷均有关
18. 一内外半径分别为1R 和2R 的同心球形电容器，其间充满相对介电常数为r ε的电介质，当内球带电量为Q 时，电容器中的储能为（ ）。
A . 2
01211()16e r Q W R R πεε=- B . 201211
()8e r Q W R R πεε=-
C . 2
201ln 8e r R Q W R πεε= D . 2
120()32e r
Q W R R πεε=-
19. 在下列情况下，哪种情况的位移电流为零？答：（ ）。 A ．电场不随时间而变化 B ．电场随时间而变化 C ．交流电路 D ．在接通直流电路的瞬时
4图3
20．电磁波在空间传播时，某时刻在空间某点处，电场强度E 和磁场强度H 相同的是（ ）。
A . 频率
B . 相位
C . 振幅
D . 振动方向
21. 一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满各向同性均匀电介质，则场强的大小E 、电容C 、电压U 、电场能量e W 四个量各自与充入介质前相比较，增大(用↑表示)或减小(用↓表示)的情形为（ ）。
A . E ↓、C ↑、U ↑、e W ↓
B . E ↑、
C ↓、U ↓、e W ↑ C . E ↑、C ↑、U ↑、e W ↑
D .
E ↓、C ↑、U ↓、e W ↓ 22. 对于安培环路定理的理解，正确的是（ ）。(所讨论的空间处在稳恒磁场中)
A . 若?=?L
l d H 0 ，则在回路L 上必定是H
处处为零
B . 若?=?L
l d H 0
，则回路L 必定不包围电流
C . 若?=?L
l d H 0
，则回路L 所包围传导电流的代数和为零
D . 回路L 上各点的H
仅与回路L 包围的电流有关
23. 下列说法中正确的是（ ）。 A . 按照线圈自感系数的定义式I
L Φ
=
，I 越小，L 就越大 B . 自感是对线圈而言的，对一个无线圈的导线回路是不存在自感的 C . 位移电流只在平行板电容器中存在
D . 位移电流的本质也是电荷的定向运动，当然也能激发磁场
E ．以上说法均不正确
24. 在平行板电容器中充满两种不同的电介质，如图4所示，且12r r εε>。若用1D 、2D 和1E 、2E 分别表示两种电介质中的电位移和场强的大小，则它们之间的关系为（ ）。
A . 21D D =，12E E >
B . 21D D =，12E E <
C . 12
D D <，21
E E = D . 12D D >，21E E =
图4
25. 一空气平行板电容器电容为C ，充电至电压为U 并维持U 不变，移动两板使其距离变为原来的二分之一，则外力做功为（ ）。
A ．
221CU B ．22
1
CU - C ．2CU D ．2CU - 26．下列说法正确的是（ ）。
A . 波速表达式为λν=u ，则波源频率越高，波速越大
B . 横波是沿水平方向振动的波，纵波是沿竖直方向振动的波
C . 机械波只能在弹性介质(媒质)中传播，而电磁波可以在真空中传播
D . 波源振动的频率就是波的频率，波源振动的速度就是波的传播速度
27．一个电阻为R ，自感系数为L 的线圈，将它接在一个电动势为)(t ε的交变电源上，线圈的自感电动势dt
dI
L
L -=ε，则流过线圈的电流为（ ）。 A ．
R
t )
(ε B ．
R
L
ε C ．
R
t L
εε+)( D ．
R
t L
εε-)(
28．两个相距不太远的平面圆线圈，怎样放置可使其互感系数近似为零(设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心)？答：（ ）。
A ．两线圈的轴线相互平行
B ．两线圈的轴线相互垂直
C ．两线圈的磁矩成反平行
D ．两线圈无论如何放置，互感系数也不为零 29. 对位移电流，有下述四种说法，其中正确的是( )。 A . 位移电流是由变化电场产生的 B . 位移电流是由线性变化磁场产生的 C . 位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律 D . 位移电流的磁效应不服从安培环路定理
30．设真空中一均匀带电球面与一均匀带电球体的半径和总电量均相同，则带电球面的电场能量1e W 与带电球体的电场能量2e W 的大小关系为( )。
A . 12e e W W <
B . 12e e W W =
C . 12e e W W >
D . 不能确定
31. 在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a 等于（ ）。
A . λ
B . λ5.1
C . λ2
D . λ3
32. 一束平行入射面振动的线偏振光以起偏角入到某介质表面，则反射光与折射光的偏振情况是（ ）。
A . 反射光与折射光都是平行入射面振动的线偏光
B . 反射光是垂直入射面振动的线偏光, 折射光是平行入射面振动的线偏光
C . 反射光是平行入射面振动的线偏光, 折射光是垂直入射面振动的线偏光
D . 折射光是平行入射面振动的线偏光
33. 在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为（ ）。
A . b a =
B . b a 2=
C . b a 3=
D . a b 2=
34. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为λ4=a 的单缝上，对应于衍射角为30?的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（ ）。
A . 2 个
B . 4 个
C ．6 个
D ．8 个
35. 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偏振光
B . 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光
C . 垂直于入射面振动的完全偏振光
D . 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光 36. 一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该（ ）。
A . 换一个光栅常数较小的光栅
B . 换一个光栅常数较大的光栅
C . 将光栅向靠近屏幕的方向移动
D . 将光栅向远离屏幕的方向移动 37. 在如图5所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝K 沿垂直于光的入射方向(在图中的x 方向)稍微平移，则（ ）。
A . 衍射条纹移动，条纹宽度不变
B . 衍射条纹移动，条纹宽度变动
C . 衍射条纹中心不动，条纹变宽
D . 衍射条纹不动，条纹宽度不变
E . 衍射条纹中心不动，条纹变窄
38. 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片；若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光
的光强比值为( )。
A .
21 B . 51 C . 31 D . 3
2 39. 具有下列哪一能量的光子，能被处在2=n 的能级的氢原子吸收（ ）。 A . eV 51.1 B . eV 89.1 C . eV 16.2 D . eV 40.2
40. 当照射光的波长从0
4000A 变到0
3000A 时，对同一金属，在光电效应实验中测得的遏止电压将（ ）。(普朗克常量s J h ??=-34
10
63.6，基本电荷C e 1910602.1-?=)
A . 减小V 56.0
B . 增大V 165.0
C . 减小V 34.0
D . 增大V 035.1 41. 已知氢原子从基态激发到某一定态所需的能量为eV 19.10，若氢原子从能量为eV 85.0-的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量（ ）
。 A . eV 54.2 B . eV 41.3 C . eV 25.4 D . eV 95.9 42. 保持光电管上电势差不变，若入射的单色光光强增大，则从阴极逸出的光电子的最大初动能0E 和飞到阳极的电子的最大动能k E 的变化分别是（ ）。
A . 0E 增大，k E 增大
B . 0E 不变，k E 变小
C . 0E 增大，k E 不变
D . 0
E 不变，k E 不变
43. 经典理论在解释黑体辐射实验规律时，出现的紫外灾难指的是（ ）。 A . 瑞利-金斯分布在短波方向发射趋于无限大 B . 维恩分布在长波部分与实验曲线严重偏离 C . 维恩分布在短波方向趋于零 D . 瑞利-金斯分布在长波方向趋于零
44. 假设一个光子和一个电子具有相同的波长，则（ ）。 A . 光子具有较大的动量 B . 电子具有较大的动量 C . 电子和光子的动量相等 D . 电子和光子的动量不确定 参考解答：
1. C 。
2. B 。
3. A 。
4. B 。
5. D 。
6. D 。
7. A 。
8. B 。
9. D 。10. C 。11. C 。12. C 。13. A 。14. C 。15. B 。16. D 。17. A 。18. B 。19. A 。20. B 。21. D 。22. C 。23. E 。24. D 。25. B 。26. C 。27. C 。28. B 。29. A 。30. A 。31. D 。32. D 。33. A 。34. B 。35.
C 。36. B 。37.
D 。38. A 。39. B 。40. D 。41. A 。42. D 。43. A 。44. C 。
45. 用总分子数N ，气体分子速率v 和速率分布函数)(v f 表示下列各量：(1)速率大于
0v 的分子数＝____；(2)速率大于0v 的那些分子的平均速率＝____；(3)多次观察某一分子的
速率，发现其速率大于0v 的概率＝____。
46. 一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27C ，热机效率为%40，其高温热源温度为____ K 。今欲将该热机效率降低到%3.33，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应减少____K 。
47. 从统计的意义来说，不可逆过程实际上是一个____转变过程。
48. 设气体的速率分布函数为)(v f ，总分子数为N ，则：①处于dv v v +~速率区间的分子数=dN ____；②处于p v ~0的分子数为N ?，则=?N
N
____；③
平均速率v 与)(v f 的关系为=v ____。
49. 如图6所示，温度为000,2,4T T T 三条等温线与两条绝热线围成三个卡诺循环：(1)abcda ，(2)dcefd ，(3)abcefda ，其效率分别为1η=____；2η=____；3η=____。
50. 热力学第一定律的实质是____，热力学第二定律指明了____。
51. 面积为S 的平面线圈置于磁感应强度为B 的均匀磁场中；若线圈以匀角速度ω绕位于线圈平面内且垂直于B 方向的固定轴旋转，在时刻0=t 时B 与线圈平面垂直；则任意时刻t 时通过线圈的磁通量=Φm ____，线圈中的感应电动势ε=____；若均匀磁场B 是由通有电流I 的线圈所产生，且B kI =(k 为常量)，则旋转线圈相对于产生磁场的线圈最大互感系数为m M =____。
52. 磁介质处于磁场中将产生磁化现象，按照磁化电流产生的附加磁场的方向不同和大小不同，磁介质可分为____、____、____三大类，
图 6
图7
图7画出的曲线称为铁磁质的____，图中C H 称为____。
53. 真空中一根无限长直导线中流有电流强度为I 的电流，则距导线垂直距离为a 的某点的磁能密度m w =____。
54. 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：
S
v D dS dV ρ?=?? ①
L
s B
E dl dS t
??=-????
② 0S
B dS ?=?
③
()L
S
D
H dl j dS t
??=+
???
? 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。(1)变化的磁场一定伴随有电场____；(2)磁感应线是无头无尾的____；(3)电荷总伴随有电场____；(4) 变化的电场一定伴随有磁场____。
55. 一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将____。
56. 在边长为a 的正方形平面的中垂线上、距中心O 点
2
a
处，有一电量为q +的点电荷，如取平面的正法线方向n 如图8所示，则通过该平面的电场强度通量=ΦE ____，电位移通量=ΦD ____。
57. 电介质的极化方式包括：①____，它是____电介质的主要极化方式；②____，它是____电介质的主要极化方式。
58. 空气平行板电容器充电后与电源断开，用均匀电介质充满其间，则在极板所带的电量Q ±、极板间的电位移和场强的大小D 和E 、两板间的电势差-U +、电容器的电容C 、电场的能量密度e w 这几个量中，保持不变的有____，变大的有____，变小的有____。 59. 反映下列事实的麦克斯韦方程分别是：
① 一个变化的电场，必定有一个磁场伴随它。方程是____； ② 一个变化的磁场，必定有一个电场伴随它。方程是____；
图8
③ 不存在磁单极子。方程是____；
④ 在静电平衡条件下，导体内部不可能有电荷分布。方程是____。 60. 如图9所示，有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为____。 61. 阻尼振动分为____振动、____振动和____振动；其阻尼系数分别满足条件是：____、____和____。
62. 波动过程也是能量的____过程；单位时间内通过与波的
传播方向垂直的某个面的能量称为____；波的平均能流密度也称为波的____。
63. 若波源与观察者或两者同时相对于介质在运动，观察者____频率不同于波源频率，这种现象称为____。
64. 马吕斯定律的数学表达式为2
0cos I I α=，式中I 为通过检偏器的____的强度；0I 为
入射____的强度；α为入射光____方向和检偏器____方向之间的夹角。
65. 在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，沿这一方向寻常光和非常光的 相等，这一方向称为晶体的光轴；只具有一个光轴方向的晶体称为 晶体。
66. 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，发展成为惠更斯—菲涅耳原理。
67. 受迫振动是在____作用下的振动，稳态时的振动频率等于____的频率；共振是指当____时所发生的现象。
68. 在波动中，体积元的总能量____，且同一体积元内的动能和势能是____变化的。 69. 固定波源发出频率为100kHz ν=的超声波，当汽车向波源行驶时，与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波的频率为110kHz ν'=。已知空气中的声速为
1330u m s -=?，则车速为____。
70. 两平行放置的偏振化方向正交的偏振片1P 与3P 之间平行地加入一块偏振片2P 。
2P 以入射光线为轴以角速度ω匀速转动，如图10所示。
光强为0I 的自然光垂直入射到1P 上，0=t 时，
2P 与 1
P 图
9
图10
的偏振化方向平行；则t 时刻透过1P 的光强=1I ____， 透过2P 的光强=2I ____，透过3P 的光强=3I ____。
71. 自然光入射到具有双折射的透明晶体表面上，有两条折射光，它们都是线偏振光，其一为____，简称o 光，另一为____，简称e 光。这两种光的任一光线与____组成的平面称为该光线的主平面，其中____光的振动方向与主平面垂直。
72. 将波长为λ的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为θ，则缝的宽度等于____。
73. 绝对黑体的单色辐出度是____的函数，当把不同物体均视为绝对黑体时，只要____相同单色辐出度就相同。
74. 波函数的统计意义是____。
75. 某黑体的表面温度为6000K ，则与最大单色辐出度对应的波长为____nm ；若使此波长增加，该黑体温度应该____。
76. 根据爱因斯坦的光子理论，每个光子(其频率为ν，波长为ν
λc
=)的能量=E ____，
动量=P ____，质量=m ____。 参考解答：
45. ?∞
)(v dv v Nf ；??∞
∞
)()(v v dv
v f dv v vf ；?
∞
()v dv f 。
46. 500；50。
47. 热力学概率小的状态向热力学概率大的状态。 48. ()dN Nf v dv =；
00()v N
f v dv N
?=?；0()v vf v dv ∞=?。 49. 50％；50％；75％。
50. 能量转换及守恒律； 热力学过程进行的方向。 51. t BS m ωcos =Φ；t BS dt
d m
ωωεsin =Φ-
=；kS M m =。 52. 顺磁质、抗磁质、铁磁质；磁滞曲线；矫顽力。
53. 2
22
08a
I w m πμ=。 54. ②；③；①；④。 55. 减小。
56. 06e q εΦ=
；6
D q Φ=。 57. 取向极化，有极分子；位移极化，无极分子。 58. Q ±、D ；C ；
E 、U +-、e w 。
59. ①
()L
S
D H dl j dS t ??=+
???
?或D
H j t
???=+?； ②
L
s B E dl dS t ??=-????
或B E t
???=-?； ③ 0S
B dS ?=?或0B ??=； ④
S
v
D dS dV ρ?=?
?或D ρ??=。
60. 0M =。
61. 弱阻尼（或欠阻尼）、过阻尼、临界阻尼；202
ωβ<、202ωβ>、2
02ωβ=。
62. 传播；能流；强度。 63. 接收到的；多普勒效应。
64. 透射光；线偏振光(或完全偏振光，或平面偏振光)； 光(矢量)振动； 偏振化(或透光轴)。
65. 传播速度；单轴。
66. 子波；子波干涉(或答“子波相干叠加”)。
67. 周期性外力；周期性外力；外力的圆频率p 接近系统的固有圆频率0ω。 68. 不守恒；同步。 69. 18.56-?h km 。
70. 20I ；2cos 20t I ω；2sin cos 220t t I ωω或8
sin 20t
I ω。
71. 寻常光；非常光；光轴；o 。 72.
θ
λ
sin 。 73. 温度；温度。
74. 在某一时刻，在空间某一地点，粒子出现的概率正比于该时刻、该地点的波函数的平方。
75. 483 ； 降低。 76.
νεh =；λ
h
p =
；2
c h m ν=
。
77. 求mol 1理想气体经任一过程由初态()000,,T V p 变化到末态()T V p ,,时的熵变。（设气体的定体摩尔热容为v C ）
解：T
dE pdV ds +=
T RdT
C V RdV V +
= 0
0ln
ln T T R C V V R S V +=∴
78. 如图11所示，在刚性绝热容器中有一个可以无摩擦移动又不漏气的导热隔板，将容器分为A 、B 两部分，各盛有mol 1的理想气体氦气和氧气，它们处于初态时的温度各为K T A 300=、K T B 600=，压强均为atm 1。当整个系统达到平衡时，压强为atm 08.1，求：(1)系统平衡时的温度；(2)系统的熵变。（487.063.1ln =，207.023.1ln =）
解：(1)氦气与氧气构成一个孤立系统，系统从初态A T p ,0和B T p ,0达到平衡态),(T p ，总内能不变，即 0)(20=+?E E e H
得 0)()()()(2,,=-+-B O m V A H m V T T C T T C e 平衡时温度 2
2)()()()(,,,,O m V H m V B
O m V A H m V C C T C T C T e e ++=
K R R RT RT B
A 48853600530032
5232523≈+?+?=++=
(2)根据理想气体熵增量公式得
1
2,,ln 21
T T C T dT C T dQ
S m V T T m V ===???
ν 于是分别有
107.6300
488ln 31.823ln 23)(-?=?==
?K J T T R S A H e 130.4488
600
ln 31.825ln 25)(2-?-=?=-=?K J T T R S B O
由此得系统熵变为
1
77.1)()(2-?=?+?=?K J S S S O H e
图
11
79. 一无限长直导线通有电流0t
I I e λ-= (式中0I 、λ为常量)，和直导线在一平面内有
一矩形线框，线框的尺寸及位置如图12所示，且
3b
c
=。试求：①直导线和线框间的互感系数；②线框中的互感电动势。
解：①无限长载流直导线产生的磁场为
02I
B r
μπ=
方向满足右手定则1。
通过矩形线框磁通量为
0003
ln ln 2222
b
m S
b c I a a b B dS adr I I r b c μμμπππ-Φ=?===-??
故直导线和线框间的互感系数为
03ln 22
m a M I μπΦ=
= ② 因0t
I I e λ-=，则 003
ln 22
t m aI e λμπ-Φ=
故线框中的互感电动势
003ln 22
t
m d a I e dt λμλεπ-Φ=-
= 方向为顺钟向。
80. 两根横截面半径都为a 的平行长圆柱形直导线属于同一回路，圆柱轴线间相距为d 。设两导线内部的磁通量都可略去不计，求这一对导线长为l 的一段的自感系数。
解：设两直导线上通有等值反向电流I ，在两导线间距离其中任一导线的轴线为r 处取面元ds ldr =，其上的磁感应强度大小为
00011()22()2I I I B r d r r d r
μμμπππ=
+=+-- 通过l 长度上两直导线间的磁通量为
0011
()2d a d a
m a a
I Il d a Bds ldr ln r d r a
μμφππ---==+=-?? 则
0l d a L ln
I a
μφ
π-==
81. 来顿瓶是早期的一种储电容器，它是一内外均贴有金属薄膜的圆柱形玻璃瓶，设玻璃瓶内外半径分别为1R 和2R ，且21R R -<<1R 、2R ，内外所贴金属薄膜长为L 。已知玻璃的相对介电常数为r ε，其击穿场强为k E ，忽略边缘效应，试计算：①来顿瓶的电容值；图12
②它最多能储存多少电荷？最大储能是多少?
解：①设内金属薄膜带电Q ，外金属薄膜带电Q -，由电介质中的高斯定理可得两柱面间电位移矢量分布为
12e 2r Q
D R r R Lr
π=
<< 由0r D E εε=，得电场强度的分布为
120e 2r r Q E R r R Lr
πεε=
<<
两板间的电势差为
22
1
1
2
001
ln
22R R R R r r R Q Q U E dl E dr Edr dr Lr
L
R πεεπεε--
+-+
+
=?=?===
????
根据电容器电容的定义式得
021
2ln r L Q C R U R πεε+-
=
=
因21R R -<<1R 、2R ，即112R d R R <<=-，那么
1
12111112)1ln(ln ln
R R R R d R d R R d R R -=≈+=+= 故 1
2102R R L
R C r -=
επε 即为平行板电容器的电容值。
②因击穿场强为k E ，则对应两板最大电势差为 )(12R R E d E U k k m -==-+ 故它最多能储存多少电荷为 k r m m LE R CU Q 102επε==-+ 最大储能为
2
121021
210222122022)(2242k r r k r m em
LE R R R R R L R E L R C
Q W -=-?
==εεπεπεεεπ
82. 两个同轴圆柱面，长度为l ，半径分别为a 和b ，两圆柱面间充满介电常数为ε的均匀介质。当两圆柱面分别均匀带等量异号电荷Q ±时，求：（1）半径为r （a r b <<），厚dr ，长为l 的圆柱薄层中的电场能量；（2）电介质中的总电场能量；（3）由总电场能量推算圆柱形电容器的电容。
解：（1）由高斯定理可得
()
()()
??????
?>≤≤<=b r b r a r l Q a r E 0
120
πε 方向垂直轴线向外辐射 则 221224e e Q dr
dW w dV E rldr l r
εππε==?=
（2）22ln 44b e e a V
Q dr Q b
W w dV l r l a πεπε===?? （3）由电容器的储能公式 212e Q W C
=，得
()222ln /e Q l C W b a πε==
83.m μλ5.0=的单色光垂直入射到光栅上，测得第三级主极大的衍射角为30°，且第一个缺级出现在第4级主极大。求：（1）光栅常数d ；（2）透光缝宽度a ；（3）对上述a 、
d 屏幕上可能出现的谱线数目是多少？
解：（1）由光栅方程 λ?k d =sin ，式中0
30=?，3=k ，m μλ5.0=，代入得光栅常数
m d μ3=
（2）依题意，有 λ?k d =sin (主极大)
λ?k a '=sin (单缝衍射极小)
则 4'
==k k
a d
所以缝宽 m d a μ75.04/==
（3） λλθ//sin d d k ≤= 即 6≤k
其中4±级缺级，6±级出现在衍射角为90°处，实际上是看不到的。因此在屏幕上出现的谱线为5,3,2,1,0±±±±共9条。
84. 波长为0
6000A =λ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(b a +)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(b a +)和a 之后，求在衍射角2
2
π
?π
<
<-范围内可能观察到的全部
主极大的级次。
解：(1)由光栅衍射主极大公式得 cm k b a 4104.2sin -?==+?
λ
(2)若第三级不缺级，则由光栅公式得 λ?3sin )(='+b a
由于第三级缺级，对应于最小可能的a ,?'方向应是单缝衍射第一级暗纹
λ?='sin a
两式比较，得 cm b
a a 4108.03
-?=+=
(3) λ?k b a =+sin )( (主极大)
λ?k a '=sin (单缝衍射极小)
3=+='a b a k k ,k k '=3 (k '=1、2、3、…)
故k =3、6、9、…缺级。 又因为 4max =+=
λ
b
a k
所以实际呈现k =0、±
1、±2级明纹(k =±4在±π/2处看不到)。
期末练习一 一、选择题 、关于库仑定律，下列说法正确的是（ ） ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体； ．根据2021π4r q q F ε=，当两电荷间的距离趋于零时，电场力将趋向无穷大； ．若点电荷1q 的电荷量大于2q 的电荷量，则1q 对2q 的电场力大于2q 对1q 的电场力； ．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比律。 、点电荷Q 被曲面S 所包围，从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点，如图，则引入前后（ ） ．曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变； ．曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变； ．曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化； ．曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化； 、如图所示，真空中有一电量为 Q 的点电荷，在与它相距为r 的A 点处有一检验电荷 q ，现使检验电荷 q 从A 点沿半圆弧轨道运动到B 点，则电场力做功为（ ） ．0； ．r r Qq 2π420?ε； ．r r Qq ππ420?ε； ．2ππ42 20r r Qq ?ε。 、已知厚度为d 的无限大带电导体板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为σ，如图所示。则板外两侧电场强度的大小为（ ） ．02εσ=E ； ．0 2εσ=E ； ．0 εσ= E ； ．0=E 。 、将平行板电容器的两极板接上电源，以维持其间电压不变，用相对介电常数为r ε的均匀电介质填满板间，则下列说法正确的是（ ） ．极板间电场强度增大为原来的r ε倍； ．极板上的电量不变；
．电容增大为原来的r ε倍； ．以上说法均不正确。 、两个截面不同的铜杆串联在一起，两端加上电压为U ，设通过细杆和粗杆的电流、电流密度大小、杆内的电场强度大小分别为1I 、1j 、1E 与2I 、2j 、2E ，则（ ） ．21I I =、21j j >、21E E >； ．21I I =、21j j <、21E E <； ．21I I <、21j j >、21E E > ； ．21I I <、21j j <、21E E < 。 、如图所示，A A '、B B '为两个正交的圆形线圈，A A '的半径为R ，通电流为I ，B B '的半径为R 2，通电流为I 2，两线圈的公共中心O 点的磁感应强度大小为（ ） ．R I B 20μ=； ．R I B 0μ=； ．R I B 220μ= ； ．0=B 。 、如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线，外磁场垂直于水平面向上，当外力使ab 向右平移时，cd 将（ ）。．不动； ．转动； ．向左移动； ．向右移动。 、E 和W E 分别表示静电场和感生电场的电场强度，下列关系式中正确的是（ ） ．0d =??L l E 、0d =??L W l E ； ．0d ≠??L l E 、0d ≠??L W l E ； ．0d =??L l E 、0d ≠??L W l E ； ．0d ≠??L l E 、0d =??L W l E 。
一填空题（共32分） 1．(本题3分)(0355) 假如地球半径缩短1％，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g 增大的百分比是________. 2．(本题3分)(0634) 如图所示，钢球A和B质量相等，正被绳 牵着以ω0=4rad／s的角速度绕竖直轴转动，二 球与轴的距离都为r1=15cm．现在把轴上环C 下移，使得两球离轴的距离缩减为r2=5cm．则 钢球的角速度ω=_____ 3．(本题3分)(4454) 。 lmol的单原子分子理想气体，在1atm的恒定压强下，从0℃加热到100℃， 则气体的内能改变了_____J．(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4。(本题3分)(4318) 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) 温度升高的是_____ 过程； (2)气体吸热的是______ 过程． 5。(本题3分)(4687) 已知lmol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上 升1K，内能增加了20.78J，则气体对外作功为______ 气体吸收热 量为________.(普适气体常量R=8.31.J·mol-1·K-1) 6．(本题4分)(4140) 所谓第二类永动机是指____________________________________________________ 它不可能制成是因为违背了_________________________________________________。7。(本题3分)(1391)
一个半径为R的薄金属球壳，带有电荷q壳内充满相对介电常量为εr的各 向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点,则球壳的电势 U=_________________________. 8．(本题3分)(2620) 在自感系数L=0.05mH的线圈中，流过I=0.8A的电流．在切断电路后经 过t=100μs的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势 εL=______________· 9。(本题3分)(5187) 一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为x o，此振子自由振动的 周期T=____． 10·(本题4分)(3217)： 一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹；若已知此光栅 缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是 第_________级和第________级谱线． 二．计算题(共63分) 11．(本题10分)(5264) ， 一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20，斜面固定，倾角 a=450．现给予物体以初速率v0=l0m／s，使它沿斜面向 上滑，如图所示．求： (1)物体能够上升的最大高度h； (2) 该物体达到最高点后，沿斜面返回到原出发点时速率v． 12。(本题8分)(0130) 如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上， 设两轮的转动惯量分别为J=10kg·m2和J=20 kg·m2．开始时，A轮转速为600rev／min，B轮静止．C 为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A、B分别 与C的左、右两个组件相连，当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减 速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求： (1)两轮啮合后的转速n； (2)两轮各自所受的冲量矩． 13．(本题lO分)(1276) 如图所示，三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B 和C，半径分别为R a、R b、R c. 圆柱面B上带电荷，A 和C都接地．求B的内表面上电荷线密度λl和外表面上 电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。 14．(本题5分)(1652)
《大学物理实验》课程简介 及教学大纲 课程编号： 适用专业：工科类通用 学制：四年本科 学时：60学时 学分： 石家庄经济学院教务处审定 二零零五年三月
编写朱孝义张素萍 审定张道明 讨论朱孝义张素萍赵惠裘平一郭涛
目录 一．物理实验课的地位、任务和作用 (4) 二．实验内容及基本要求 (4) 三．实验课程安排及课时分配 (7) 四．对各个实验的具体教学要求 (8)
本大纲是依据国家教委颁发的《高等工业学校物理实验课程教学基本要求》，并结合我校的具体情况制定的。 一、物理实验课的地位、任务和作用 物理实验是对高等工业学校学生进行科学基本训练的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后受到的系统实验方法和实验技能训练的开端，是工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。 物理学是一门以实验为基础的科学，物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位，它们既有深刻的内在联系和配合，又有各自的任务和作用。 本课程应在中学物理实验的基础上，按照循序渐进的原则，学习物理实验知识、方法和技能，使学生了解科学实验的主要过程与基本方法，为今后的学习和工作奠定良好的基础。 本课程基本任务： 1．通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学原理的理解。 2．培养与提高学生的科学实验能力，其中包括： （1）能够自行阅读实验教材和资料，作好实验前的准备。 （2）能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器。 （3）能够应用物理学理论对实验现象进行初步分析判断。 （4）能够正确记录和处理实验数据，绘制曲线，说明实验结果，撰写合格的实验报告。 （5）能够完成简单的设计性实验。 3．培养与提高学生的科学素养，要求学生具有对待科学实验一丝不苟的严谨态度和实事求是的科学作风。 二、实验内容及基本要求 1．绪论： 教学内容（教师讲授） （1）物理实验课的教学任务、教学方式、预习和实验报告的要求及实验室规则。 （2）介绍测量误差、有效数字及数据处理的基础知识，内容包括：测量分类、测量误差的基本概念、系统误差的分析、偶然误差的估 计、直接测量结果的误差表示、间接测量的误差计算。有效数字 的性质和运算。处理实验数据的一些重要方法，例如：列表法、
大学物理试卷大物下模拟试题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
09大物下模拟试题(1) 一、选择题（每小题3分，共36分） 1． 电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b 点沿半径方向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流强度为I ，∠aOb =30°．若长直导线1、2和圆环中的电流在圆心O 点 产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B 表示，则圆心O 点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021 B B ，B 3 = 0． (C) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021 B B ． (D) B ≠ 0，因为B 3≠ 0，021 B B ，所以0321 B B B ． ［ ］ 2. 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 2 d (C) I l H L 3 d ． (D) I l H L 4 d ． ［ ］ 3. 一质量为m 、电荷为q 的粒子，以与均匀磁场B 垂直的速度v 射入磁场内，则粒子运动轨道所包围范围内的磁通量 m 与磁场磁感强度B 大小的关系曲线是(A)～(E)中的哪一条？ ［ ］ 4. 如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕 而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ，则可求得铁环的相对磁导率 r 为(真 空磁导率 0 =4 ×10-7 T ·m ·A -1 ) (A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 ［ ］ 5. 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r 1 和r 2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为 1和 2．设r 1∶r 2=1∶2， 1∶ 2=2∶1，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L 1∶L 2与磁能之比W m 1∶W m 2分别为： (A) L 1∶L 2=1∶1，W m 1∶W m 2 =1∶1． (B) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶1． (C) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶2． (D) L 1∶L 2=2∶1，W m 1∶W m 2 =2∶1． ［ ］ a b 1 O I c 2 L 2 L 1 L 3 L 4 2I I O B m (A)O B m (B)O B m (C) O B m (D)O B m (E)
1 大学物理期末考试试卷 一、填空题（每空2分，共20分） 1.两列简谐波发生干涉的条件是 ， ， 。 2．做功只与始末位置有关的力称为 。 3．角动量守恒的条件是物体所受的 等于零。 4．两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐振动合成后振幅仍为A ，则两简谐振动的相位差为 。 5．波动方程 ??? ?? -=c x t A y ωcos 当x=常数时的物理意义是 。 6．气体分子的最可几速率的物理意义 是 。 7．三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为 4:2:1)(:)(:)(2 /122/122/12=C B A v v v ，则压强之比=C B A P P P :: 。 8．两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。开 始他们的压强和温度都相同，现将3J 的热量传给氦气，使之升高一定的温度。若使氧气也升 高同样的温度，则应向氧气传递的热量为 J 。 二、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1. 一个质点作圆周运动时，则有（ ） A. 切向加速度一定改变，法向加速度也改变。 B. 切向加速度可能不变，法向加速度一定改变。 C. 切向加速度可能不变，法向加速度改变。 D. 切向加速度一定改变，法向加速度不变。 2. 一个物体沿固定圆弧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出圆心,其速率保持不变. B. 它受到的轨道的作用力的大小不断增加. C. 它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心. D. 它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加. 3. 一质量为m,长度为L 的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为( ) A. 2 21mL B. 23 1mL C. 241mL D. 2121mL 4.物体A 的质量是B 的2倍且静止,物体B 以一定的动能E 与A 碰撞后粘在一块并以共 同的速度运动, 碰撞后两物体的总动能为( ) A. E B. E/2 C. E/3 D. 2E/3 5.一质量为0.02kg 的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为 ( ) A. 0.00014J 6. 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，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（ ） A ．物块到达斜面底端时的动量相等。 B ．物块到达斜面底端时的动能相等。 C ．物块和斜面组成的系统，机械能不守恒。 D ．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。 7. 假设卫星环绕地球作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（ ） A ．角动量守恒，动能守恒。 B ．角动量守恒，机械能守恒。 C ．角动量不守恒，机械能守恒。 D ．角动量不守恒，动量也不守恒。 8.把理想气体的状态方程写成=T PV 恒量时，下列说法中正确的是 ( ) A. 对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等， B. 对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等， C. 对不同质量的同种气体，此恒量相等， D. 以上说法都不对。
1．一质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每t时间转一圈，在2t时间间隔内，其平均速度大小和平均速率大小分别为（） （A）（B）（C）（D） 2．一飞轮半径为2米，其角量运动方程为，则距轴心1米处的点在2秒末的速率和切向加速度为（） （A）（B）（C）（D） 3．一人以速率=5m/s骑自行车向北行驶，人测得风以相同的速率从西偏北方向吹来，则风的实际风速是（ ） （A）方向西偏南 （B）方向东偏北 （C）方向西偏南 （D）方向东偏北 4．一质量为m的质点在xoy平面上运动，其位置矢量为，则质点 在到时间内所受合力的冲 量为（） （A）（B）（C）（D） 5．木棒可绕固定的水平光滑轴在竖直平面内转动，木棒静止在竖直位置，一子弹垂直于棒射入棒内，使棒与子弹共同上摆。在子弹 射入木棒的过程中，棒与子弹组成的系统的机械能、动量、角动 量分别（） （A）不守恒、不守恒、守恒（B）不守恒、守恒、守恒（C）守恒、守恒、守恒 （D）无法确定 6．对驻波有下面几种说法：(1)相邻波节间的质点振动相位相同； (2)相邻波腹间的质点振动位相相同；(3)任一波节两侧的质点振 动相位相反；(4)相邻波腹和相邻波节间的距离都是。在上述方法 中： ( ) （A）(1)(2)(3)(4)都对（B）(1)(3)(4)对（C）(2) (3)对（D）(1) (4)对 7．两种气体自由度数目不同，温度相同，摩尔数相同，下面哪 种叙述正确： ( )
（A）平均平动动能、平均动能、内能都相同；（B）平均平动动能、平均动能、内能都不同； （C）平均平动动能相同，平均动能、内能都不同；（D）平均平动动能、平均动能不同，内能相同。 8．一瓶氖气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，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、压强都不同； （C）温度相同，但>（D）温度相同，但> 9．关于狭义相对论的时空观，有下面几种说法：(1)在同一惯性系 中同时同地发生的事件，在其它任意惯性系也是同时同地发生 的，(2)在某个惯性系中同时但不同地发生的事情，在其它惯性 系一定是不同时的；(3)时空是绝对的；在上述说法中： ( ) （A）(1)(2)对 （B）只有(1)对 （C）只有(2)对（D）只有(3)对 10．理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T ,一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分 子数为（ ） （A） （B） （C） （D） 二、 1．一质点沿ox轴运动，坐标与时间的变化关系为，则该质点是 （1）。（①变速直线运动，②匀速直线运动） 2．一质量为m的小球以与地的仰角θ=600的初速度从地面抛出,若 忽略空气阻力，则质点落地时相对于抛出点的动量增量大小 为 （2） ，方向为（3）。 3．对于任意保守力，则（4）。 4． 狭义相对论的两条基本原理是相对性原理和（5）。 5．室内生起炉子后，温度从150C上升到270C，设升温过程中，室
?西南交大物理系_2014_02 《大学物理AI 》作业 No.07电势 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、判断题：（用“T ”和“F ”表示） [ F ] 1．静电场中电场场强大的地方，电势就高。 解：电场强度为电势梯度的负值。场强大，只能说明电势在这区域的空间变化率大，不能说其电势高。 [ T ] 2．静电场中某点的电势能等于将电荷由该点移到势能零点电场力所做的功。 解：已经电势能的定义。 [ F ] 3．静电场中某点电势的数值等于单位试验电荷置于该点时具有的电势能。 解：应该是：静电场中某点电势的数值等于单位试验正电荷置于该点时具有的电势能。 [ T ] 4．静电场中某点电势值的正负取决于电势零点的选取。 解：电势的定义。 [ F ] 5．电场强度为零的空间点电势一定为零。 解：电场强度为电势梯度的负值。场强为0，只能说明电势在这区域的空间变化率为0，即是等势区。 二、选择题： 1．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 [ D ] (A) a q 041 πε (B) a q 081πε (C) a q -041πε (D) a q -081πε 解：根据电势的定义有:a q a a q r r q r E U a a P M M 00220821144d d πεπεπε--=??? ??--== ?=??ρ ρ 2．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、带有电荷 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： [ C ] (A) r Q Q 2 1041+πε (B)
第2章 刚体的转动 一、 选择题 1、 如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A 滑轮挂一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力F ，而且F ＝Mg ．设A 、B 两滑轮的角加速度分别为?A 和?B ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) ?A ＝?B ． (B) ?A ＞?B ． (C) ?A ＜?B ． (D) 开始时?A ＝?B ，以后?A ＜?B ． ［ ］ 2、 有两个半径相同，质量相等的细圆环A 和B ．A 环的质量分布均匀，B 环的质量分布不均匀．它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B ，则 (A) J A ＞J B ． (B) J A ＜J B ． (C) J A = J B ． (D) 不能确定J A 、J B 哪个大． ［ ］ 3、 如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转，初始状态为静止悬挂．现有一个小球自左方水平打击细杆．设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统 (A) 只有机械能守恒． (B) 只有动量守恒． (C) 只有对转轴O 的角动量守恒． (D) 机械能、动量和角动量均守恒． ［ ］ 4、 质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上．平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J ．平台和小孩开始时均静止．当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ??? ??=R J mR v 2 ω，顺时针． (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω，逆时针． (C) ??? ??+=R mR J mR v 22ω，顺时针． (D) ?? ? ??+=R mR J mR v 22ω，逆时针。 ［ ］ 5、 如图所示，一静止的均匀细棒，长为L 、质量为M ，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动，转动惯量为231ML ．一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v 2 1，则此时棒的角速度应为 (A) ML m v ． (B) ML m 23v ．
《大学物理B(2)》课程教学大纲一、课程基本信息
第5章：真空中的静电场 课程内容： 1、电荷和电场库仑定律 2、电场强度场强的叠加原理连续分布电荷的场强 3、电场线电通量高斯定理高斯定理的应用 4、静电场力做功电势能电势电势差电势的叠加原理场强与电势的关系※ 5、电偶极子 6. 电流和电流密度欧姆定律电动势 基本要求： 1、掌握电场强度和电势的概念以及场的叠加原理。 2、掌握用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 3、理解高斯定理和环路定律，能熟练地用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 4、掌握电场力的功与电势差和移动电荷之间的关系。 5、理解电场是保守力场。 6、掌握电势与场强的积分关系。 7、了解解电场线、等势面的概念。 8、了解场强和电势梯度的关系。 9、了解电偶极子，电偶极矩的概念。 10、理解电流、电流密度、电动势的概念。 11、掌握欧姆定律 本章重点： 1、电场强度和电势的概念、场的叠加原理。 2、掌握高斯定理和环路定律的应用 3、会计算电场力的功。 4、电流密度、欧姆定律 本章难点： 1、利用叠加原理计算简单的典型的场源所产生的电场强度和电势。 2、用高斯定理求具有特殊对称性分布电荷的场强。 模块分类及要求:
※第6章：静电场中的导体和电介质 课程内容： 1、静电场中的导体 2、静电场中的电介质 3、电位移有电介质时的高斯定理 4、电容电容器 5、静电场的能量能量密度 6、静电的应用 基本要求： 1、理解导体静电平衡条件及导体表面电荷分布。 2、掌握电容的定义及其物理意义，能计算平板、球、圆柱形电容器的电容。 3、了解电介质极化的微观解释和极化强度矢量。 4、理解电介质中的高斯定理和各向同性介质中电位移与电场强度的关
大学物理1期末考试复习原题 力学 8. A 质量为m的小球，用轻绳AB、BC连接，如图，其中AB水平．剪断绳AB 前后的瞬间，绳BC中的张力比T : T′＝____________________． 9. 一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角θ，则 (1) 摆线的张力T＝_____________________； (2) 摆锤的速率v＝_____________________． 12. 一光滑的内表面半径为10 cm的半球形碗，以匀角速度ω绕其对称OC 旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm，则由此可推知碗旋转的角速度约为
(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s．［］ 13. 质量为m的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图所示．设木板和墙壁之间的夹角为α，当α逐渐增大时，小球对木板的压力将 (A) 增加(B) 减少．(C) 不变． (D) 先是增加，后又减小．压力增减的分界角为α＝45°．[ ] 15. m m 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度ω (A) 增大．(B) 不变．(C) 减小．(D) 不能确定定．（）
16. 如图所示，A、B为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力F，而且F＝Mg．设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) βA＝βB．(B) βA＞βB． (C) βA＜βB．(D) 开始时βA＝βB，以后βA＜βB． 18. 有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B．A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均匀．它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A和J B，则 (A) J A＞J B(B) J A＜J B． (C) J A =J B．(D) 不能确定J A、J B哪个大． 22. 一人坐在转椅上，双手各持一哑铃，哑铃与转轴的距离各为0.6 m．先让人体以5 rad/s的角速度随转椅旋转．此后，人将哑铃拉回使与转轴距离为0.2 m．人体和转椅对轴的转动惯量为5 kg·m2，并视为不变．每一哑铃的质量为5 kg可视为质点．哑铃被拉回后，人体的角速度ω ＝ __________________________．
答案在试题后面显示 模拟试题 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； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题 1、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，某一时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（） （A）（B） （C）（D） 2、如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，轨道是光滑的，在从A至C的下滑过程中，下面 哪个说法是正确的？（） (A) 它的加速度大小不变，方向永远指向圆心． (B) 它的速率均匀增加． (C) 它的合外力大小变化，方向永远指向圆心．
(D) 它的合外力大小不变． (E) 轨道支持力的大小不断增加． 3、如图所示，一个小球先后两次从P点由静止开始，分别沿着光滑的固定斜面l1和圆弧面l2下滑．则小 球滑到两面的底端Q时的（） (A) 动量相同，动能也相同．(B) 动量相同，动能不同． (C) 动量不同，动能也不同．(D) 动量不同，动能相同． 4、置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A和B 使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中( ) (A) 系统的动量守恒，机械能不守恒．(B) 系统的动量守恒，机械能守恒．(C) 系统的动量不守恒，机械能守恒．(D) 系统的动量与机械能都不守恒． 5、一质量为m的小球A，在距离地面某一高度处以速度水平抛出，触地后反跳．在抛出t秒后小球A 跳回原高度，速度仍沿水平方向，速度大小也与抛出时相同，如图．则小球A与地面碰撞过程中，地面给它的冲量的方向为________________，冲量的大小为____________________．
第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ． (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr (B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)t d d r ； (3)t s d d ； (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ． 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确
《大学物理A》课程教学大纲 课程编号：90902008 学时：96 学分：6 适用专业：材料成型及控制工程、电气工程及其自动化、机械电子工程、机械设计制造及其自动化、电子信息工程、通信工程 开课部门：基础教学部 一、课程的性质与任务 大学物理课程是我校工科专业的一门专业基础课，具有实验性强的特点。通过本课程的学习，使学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知识、能力、素质的协调发展。 三、实践教学的基本要求
2.实践教学要求 实践教学具体要求见《大学物理实验大纲》。 四、课程的基本教学内容及要求 第一章质点力学 1. 教学内容 （1）质点运动的描述 （2）牛顿运动定律； （3）功和能机械能守恒定律； （4）冲量和动量动量守恒定律； （5）力矩和角动量角动量守恒定律。 2．重点与难点 重点：质点运动的描述、牛顿运动定律及其应用、动量定理、动能定理、机械能定理、机械能守恒定律、动量守恒定律和角动量守恒定律。
难点：牛顿运动定律和三个守恒定律及其成立条件 3.课程教学要求 教学中要通过把质点力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。应注意1.质点力学中除角动量部分外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。3.可简要说明守恒定律与对称性的相互关系及其在物理学中的地位。 使学生掌握描述质点运动的基本物理量：位置矢量、位移、速度和加速度的概念，理解它们具有的矢量性、相对性和瞬时性，能用求导方法由已知的运动方程求速度和加速度；掌握牛顿运动定律的内容及应用；掌握质点的动能和动能定理，理解保守力和势能的概念，理解系统的机械能定理及其应用，掌握机械能守恒定律及适用条件与应用；理解冲量的概念，掌握动量定理、动量守恒定律及适用条件与应用；了解力矩和角动量的概念，理解角动量守恒定律及应用。 第二章刚体力学基础 1.教学内容 （1）刚体定轴转动的运动学描述； （2）刚体定轴转动的动力学描述； （3）刚体定轴转动的机械能守恒； （4）刚体定轴转动的角动量守恒。 2．重点与难点 重点：刚体定轴转动的转动定律、机械能守恒定律和角动量守恒定律。 难点：转动定律的应用、机械能守恒的条件和角动量守恒的条件。 3. 课程教学要求 教学中要通过把刚体力学的研究对象抽象为理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研究方法。教学过程中应注意1.刚体力学中除刚体外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应适度，以避免重复；2.学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。 使学生理解转动惯量的物理意义，了解平行轴定理的内涵，掌握刚体定轴转动的转动定律及应用；了解力矩的功的计算，掌握刚体定轴转动的机械能守恒定律及应用；理解刚体定轴转动的角动量守恒定律。 第三章机械振动 1.教学内容 （1）简谐运动的运动学描述； （2）简谐运动的动力学方程和能量； （3）简谐运动的合成。 2.重点与难点 重点：简谐运动的运动学描述。 难点：简谐运动的动力学方程。 3.课程教学要求 教学中应强调简谐运动的描述特点及研究方法，突出相位及相位差的物理意义。振动是应用演示手段较为丰富的部分，教学中应充分应用演示实验和多媒体手段阐述旋转矢量法；展示阻尼振动、受迫振动和共振现象、振动的合成。并可鼓励学生自己设计展示物理思想和物理现象的多媒体课件。 使学生掌握简谐运动的概念及其三个特征量的意义，理解简谐运动的动力学特征及能量特征，理解两个同方向、同频率简谐运动的合成问题。
一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1、（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 ），从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 ． ［ ］ 2、（本题3分） 速率分布函数f (v )的物理意义为： (A) 具有速率v 的分子占总分子数的百分比． (B) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比． (C) 具有速率v 的分子数． (D) 速率分布在v 附近的单位速率间隔中的分子数． ［ ］ 3、（本题3分） 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 (A) 温度不变，熵增加． (B) 温度升高，熵增加． (C) 温度降低，熵增加． (D) 温度不变，熵不变． ［ ］ 4、（本题3分） 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) 一切宏观的自发过程都是不可逆的． ［ ］ 5、（本题3分） 一平面余弦波在t = 0时刻的波形曲线如图所示，则O 点的振动初相位? 为： (A) 0． (B) π2 1． (C) π ． (D) π23（或π-2 1）． [ ］
6、（本题3分） 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是 (A) 动能为零，势能最大．(B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大．(D) 动能最大，势能为零．［］ 7、（本题3分） 一机车汽笛频率为750 Hz，机车以时速90公里远离静止的观察者．观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340 m/s） (A) 810 Hz．(B) 699 Hz． (C) 805 Hz．(D) 695 Hz．［］ 8、（本题3分） 在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃片遮住双缝中的一个缝，若玻璃片中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹．(B) 变为暗条纹． (C) 既非明纹也非暗纹．(D) 无法确定是明纹，还是暗纹．［］ 9、（本题3分） 斯特角i0，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．［］ 10、（本题3分） 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 (A) 1 / 2．(B) 1 / 3． (C) 1 / 4．(D) 1 / 5．［］
大学物理课程论文 系别：能源工程系 班级：13应化 姓名：苟昱
引言 我们每个人时时刻刻都在不自觉地运用物理知识。并且，物理学与我们的生活联系最为紧密，物理现象大量的存在于我们周围，如雨后天晴的彩虹，湖水沸腾等。都可以从物理知识中得到答案。因此，我们要充分了解物理是源于生活也是解决生活问题的基本工具。运用所学知识，解决生活中的问题，这能够增加我们的感性认识，增强生活实际的联系。 物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。在现代，物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。 物理是一门实用性很强的科学，与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。它与我们的生活息息相关，密不可分！ 关键词：生活物理，物理应用，杨氏模量
在大学物理课程上，我们做了众多物理实验，然而今天就由我来介绍一下弹性模量，和它在生活中的应用。 弹性模量Elastic Modulus，又称弹性系数，杨氏模量。如今，随着科技的不断发展，弹性模量变成了工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。在日常生活中，弹性模量的应用与测量在许多领域有重要的作用，就好像混凝土的弹性模量如果不够，使建筑变形而不能正常使用，就很容易发生事故造成经济损失，甚至人员伤亡。 我们在实验中测得的杨氏模量，它是沿纵向的弹性模量，也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·杨(Thomas Young, 1773-1829) 所得到的结果而命名。根据胡克定律，在物体的弹性限度内，应力与应变成正比，比值被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变。 杨氏弹性模量是选定机械零件材料的依据之一，是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义，还可用于机械零部件设计、生物力学、地质等领域。
College Physics I Prerequisites: math, physics, chemistry and calculus of high school Teaching Goals: ●Develop the knowledge and ability of solving problems in classic kinematics using calculus ●Master the method of solving problems in classic mechanics by us ing Newton’s three laws ●Have a preliminary understanding of the concept and basic method of developing physical models ●Learn to abstract physical models from concrete problems, and improve ability of solving physical problems ●Develop the knowledge and ability of studying macroscopic property and law of gases by using statistical methods and gas molecules’ model ●Improve the knowledge and ability of studying thermodynamic problems by using the First and Second Laws of Thermodynamics ●Develop a preliminary understanding of the concept of entropy. Content: Chapter 1: Force and Motion 1-1 Description of particles motions This section features reference and coordinate frame, space and time, kinematics equation, position vector, displacement, speed, and acceleration. 1-2 Circular motion and general curvilinear motion This section features tangential acceleration and normal acceleration,angular variables of circle motion,vector of throwing motion. 1-3 Relative motion, common forces and fundamental forces 1-4 Newton’s law of motion and examples of its applications 1-5 Galilean principle of relativity, non-inertial system, inertial force,spatial-temporal view of classical mechanics Chapter 2: Conserved quantities and conservation law 2-1 Internal and external forces of particles system,theorem of centroid movement 2-2 Theorem of momentum，law of conservation of momentum 2-3Work and theorem of kinetic energy 2-4 Conservative force, work of paired force, potential energy 2-5 Work-energy principal of particles system, law of conservation of mechanical energy 2-6 Collision 2-7 Law of conservation of angular momentum 2-8 Symmetry and law of conservation Chapter 3:motion of rigid body and fluid 3-1 Model of rigid body and its motion 3-2Moment of force, rotational inertia, law of fix-axis rotation 3-3 Work-energy relation in fix-axis rotation 3-4 Angular momentum theorem and conversation law of rigid body in fixed-axis 3-5 Procession 3-6 Perfect fluid model, steady flow, Bernouli Equation 3-7 Chaos, inherent randomness of Newtonian mechanics