安工大-大学物理a1试卷答案2009级

安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》考试试卷（A 卷）及答案（闭卷 时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a 1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？(A) 2a 1． (B) 2(a 1+g )．(C) 2a 1＋g ． (D) a 1＋g ． [ ] 2．已知水星的半径是地球半径的0.4倍，质量为地球的0.04倍．设在地球上的重力加速度为g ，则水星表面上的重力加速度为(A) 0.1 g (B) 0.25 g(C) 2.5 g (D) 4 g[ ]3．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． [ ]4．一质点作匀速率圆周运动时，(A) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变．(B) 它的动量不变，对圆心的角动量不断改变． (C) 它的动量不断改变，对圆心的角动量不变．(D) 它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变． [ ]5．一辆汽车从静止出发在平直公路上加速前进．如果发动机的功率一定，下面哪一种说法是正确的？(A) 汽车的加速度是不变的． (B) 汽车的加速度随时间减小． (C) 汽车的加速度与它的速度成正比． (D) 汽车的速度与它通过的路程成正比．(E) 汽车的动能与它通过的路程成正． [ ]院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------6．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应强度的大小分别为(A) 01=B ，02=B ． (B) 01=B ，lIB π=0222μ． (C) lIB π=0122μ，02=B ． (D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ． [ ] 7．四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a =20cm 的正方形顶点，每条导线中的电流都是I =20A ，这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感应强度为(μ0=4π×10-7N ·A -2)(A) B =0． (B) B = 0.4×10-4T ．(C) B = 0.8×10-4T ． (D) B =1.6×10-4T ． [ ]8．圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B的方向垂直盘面向上．当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时， (A) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动． (B) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动． (C) 铜盘上产生涡流． (D) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高．(E) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高． [ ] 9．两根很长的平行直导线，其间距离d ，与电源组成回路如图．已知导线上的电流为I ，两根导线的横截面的半径均为r 0．设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数，则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为(A) 221LI ．(B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ (C) ∞． (D)221LI 020ln 2r dI π+μ． [ ] 10．根据相对论力学，动能为0.26 MeV 的电子，其运动速度约等于 (A) 0.1c ． (B) 0.5 c ．IB 1I B 12a bc dIOaBOIId2r 0(C) 0.75c ． (D) 0.85 c ． [ ] (c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV)二、填空题（共30分）11．一质点作直线运动，其坐标x 与时间t 的关系曲线如图所示．则该质点在第 秒瞬时速度为零；在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向．12．一船以速度0v 在静水湖中匀速直线航行，一乘客以初速1v在船中竖直向上抛出一石子，则站在岸上的观察者看石子运动的轨迹是 ．取抛出点为原点，x 轴沿0v方向，y 轴沿竖直向上方向，石子的轨迹方程是 ．13．一质点在二恒力共同作用下，位移为j i r83+=∆(SI)；在此过程中，动能增量为24J ，已知其中一恒力j i F3121-=(SI)，则另一恒力所作的功为 ．14．一个质量为m 的质点，沿x 轴作直线运动，受到的作用力为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 =．15．在一以匀速v行驶、质量为M 的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等的(均为m )物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u )．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简，以地为参考系) ． 16．如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q ，外球壳带电荷-2q ．静电平衡时，外球壳的电荷分布为内表面 ；外表面 ．17．一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的 倍；电场强度是原来的倍；电场能量是原来的 倍．18．一长直螺线管是由直径d = 0.2mm的漆包线密绕而成．当它通以I = 0.5A 的电流时，其内部的磁感应强度B = ．(忽略绝缘层厚度)(μ0 =4π×10-7N/A 2)19．以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为．三、计算题（共40分）20．(本题10分)在半径为R 的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上，有一人静止站立在距转轴为R 21处，人的质量是5圆盘质量的1/10．开始时盘载人对地以角速度ω0匀速转动，现在此人垂直圆盘半径相对于盘以速率v 沿与盘转动相反方向作圆周运动，如图所示．已知圆盘对中心轴的转动惯量为221MR ．求： (1) 圆盘对地的角速度； (2) 欲使圆盘对地静止，人应沿着R 21圆周对圆盘的速度v的大小及方向？21．(本题10分)电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1＝10cm 和r 2＝20cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U 0＝300V ． (1) 求电荷面密度σ；(2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ ［ε0＝8.85×10-12C 2 /(N ·m 2)］ω22．(本题5分)一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W 0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？23．(本题5分)在图示回路中，导线ab 可以在相距为0.10m 的两平行光滑导线LL ＇和MM ＇上水平地滑动．整个回路放在磁感应强度为0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为4.0A ．如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向．24．(本题5分)一面积为S 的单匝平面线圈，以恒定角速度ω在磁感应强度为k t B Bωsin 0=的均匀外磁场中转动，转轴与线圈共面且与B垂直(k 为沿z 轴的单位矢量)．设t =0时线圈的正法向与k 同方向，求线圈中的感应电动势．L ＇25．(本题5分)已知μ子的静止能量为105.7 MeV，平均寿命为2.2×10-8 s．试求动能为150MeV的μ 子的速率v是多少？平均寿命τ 是多少？安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．C 2．B 3．C 4．C 5．B 6．C 7．C 8．D 9．A 10．C二、填空题(共30分)11．(本题3分)3 1分 3 6 2分12．(本题3分)抛物线 1分202012v v v gx x y -= 2分13．(本题3分)12J 3分14．(本题3分)02)cos 1(x t m F +-ωω(SI) 3分 15．(本题3分)v v v v '+-'+'+=+M u m u m M m )()()2( 3分16．(本题4分)-q 2分 -q 2分17．(本题5分)εr 2分1 1分 εr 2分18．(本题3分)π×10-3T 3分19．(本题3分)c 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1) 设当人以速率v 沿相对圆盘转动相反的方向走动时，圆盘对地的绕轴角速度为ω，则人对与地固联的转轴的角速度为R R v v221-=-='ωωω ① 2分 人与盘视为系统，所受对转轴合外力矩为零，系统的角动量守恒． 1分设盘的质量为M ，则人的质量为M / 10，有ωωω'⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+22022211021211021R M MR R M MR ② 2分将①式代入②式得 R2120v+=ωω ③ 1分 (2) 欲使盘对地静止，则式③必为零．即ω0 +2v / (21R )＝0 2分 得 v ＝－21R ω0 / 2 1分式中负号表示人的走动方向与上一问中人走动的方向相反，即与盘的初始转动方向一致．1分21．(本题10分)解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=22110041r q r q U ε22120124414r r r rσσε⎛⎫ππ=+ ⎪π⎝⎭()210r r +=εσ3分2100r r U +=εσ＝8.85×10-9C / m 2 2分 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ'，则应有()2101r r U σσε'+='= 0即σσ21r r -=' 2分 外球面上应变成带负电，共应放掉电荷()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ ()20021244r U r r r εσπ=+π=＝6.67×10-9C 3分22．(本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0=2分23．(本题5分)解：导线ab 中流过电流I ，受安培力IlB F =1，方向水平向右，为保持导线作匀速运动，则必须加力2F ，12F F =，2F 方向与1F相反，即水平向左，如图所示． 2分20.012===IlB F F N 3分24．(本题5分)解： t t S B t BS ωωωΦcos sin cos 0== 2分ωωωΦ)cos sin (/d d 220t t S B t +-=)2cos(0t S B ωω=0cos(2)i B S t εωω=- 3分25．(本题5分)解：据相对论动能公式 202c m mc E K -= 得 )1)/(11(220--=c c m E K v 即419.11)/(11202==--c m E c Kv 解得 v = 0.91c 3分 平均寿命为821031.5)/(1-⨯=-=c v ττ s 2分＇答 题 勿 超 装 订 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密封线内答题无效□}r>石家庄铁道大学2010-2011学年第一学期09级本科班期末考试试卷A课程名称：大学物理(A)II任课教师: ____________ 考试时间：120分钟题号—' 二三总分1234满分303010101010100得分改卷人考试性质(学生填写)：正常考试()缓考补考()重修()提前修读()—、选择题(每题3分，共30分)1 (2085)长直电流/2与圆形电流/,共面, 相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将(A)绕h旋转•(B)向左运动.(C)向右运动. (D)向上运动.本题得分个/2(E)动.并与其一直径2 (5132)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/为2.0 A时，测得铁环内的磁感应1.0T，则可求得铁环的相对磁导率为(真空磁导率T •m • A1)(A) 7.96 X 102(B) 3.98 X102(C) 1.99X102(D) 63.33 (5311) 一质点作简谐振动，已知振动周期为能变化的周期是(A) 774. (B) T/2.(C)(D) 2 T.(E) 47. E ]E ]r,则其振动动T.强度的大小B为//« =4n X 10 74(5312) —质点在x轴上作简谐振动，振辐4 =4 cm，周期T= 2 s，其平衡位置取作坐标原点.若/ = 0时刻质点第一次通过x =-2 cm处，且向x轴负方向运动，贝！)质点第二次通过x =-2 cm处的时刻为(A) 1 s. (B) (2/3) s.(C) (4/3) s. (D) 2 s.E ]5 (3071) 一平面简谐波以速度《沿工轴正方向传播，在f = f 时波形曲线如图所示.则坐标原点 O 的振动方程为(A) y = acos[—(t — t /) + —].b 2(B) y = a cos [2n兰 G — O —b2 (C) j = acos|7r^(Z + f) + —J.b2(D) j = a cos [TT 兰(,一O — i • b2E ]6 (3186) 一束波长为2的单色光由空气垂直入射到折射率为〃的透明薄膜上，透明薄膜放在空气 中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为(A) 2/4 . (B) A/(4zi). (C)Z/2 .(D)2/(2n).E ]7 (3361) 某元素的特征光谱中含有波长分别为'=450 nm 和22 =750 nm (1 nm = 10 9 m)的光 谱线.在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处22的谱线的级数将是(A) 2 , 3 , 4 , 5 . (B) 2 , 5 , 8 , 11 . (C) 2 , 4 , 6 , 8 .(D) 3 , 6 , 9 ,12 [ ]8 (5221) 使一光强为/(,的平面偏振光先后通过两个偏振片A 和込.门和込的偏振化方向与 原入射光光矢量振动方向的夹角分别是a 和90° ,则通过这两个偏振片后的光强/是 1 2(A) —I Q COS (X. (B) 0.2 (C)丄，o sin 2(2冰 (D) -/o sin 2a.44(E) /0cos 4a.[ ]9 (4174)某核电站年发电量为100亿度，它等于36X1015J 的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为 (A) 0.4 kg. (B) 0.8 kg.(C) (l/12)X107 kg. (D) 12X107 kg. [ ]10 (4622)具有下列哪一能量的光子，能被处在〃 =2的能级的氢原子吸收?(A) 1.51 eV. (B) 1.89 eV. (C) 2.16 eV.(D) 2.40 eV.[]本题 得分内二、填空题(共30分)若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为F,轨道的曲率半径为 电子的质量为则磁感强度的大小应为 __________________12 (2097) (4 分)如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线 可绕通过环心0与环面垂直的转轴旋转.当圆环以角速度 到的磁力矩为 ___________________________ ，其方向13 (5160) (4 分)在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中，沿闭合环路/(设环路包围的面积为S).I|j£-d/= _____________________________________________ .z14 (3570) (3 分)一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：x x = 0.05 COS (4K Z + 7C) (SI ), 2x 2 = 0.03 COS (4K Z ——TC ) (si)合成振动的振幅为 ________________ m.15 (3398) (4 分)一质点作简谐振动.其振动曲线如图所 图，它的周期r= _________ ,用余弦函数 相彳= ___________ .>•电荷密度为2,圆环似转动时，圆环受示.根据此 描述时初5.461 X在双缝干涉实验中，所用光波波长2=IO -4 mm,双缝与屏间的距离D=300 mm,双缝间距为rf=0.134 mm,则中央明条纹两侧的两个第 三级明条纹之间的距离为 ______________ . 17 （3207） （3 分）在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为 ___________ 个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是____________________________________ 纹.18 （4166） （3 分）一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为0.5 m.则此米尺以速度P = ___________________ m-s 1接近观察者. 19（4787） （3 分）在主量子数〃 =2,自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是s2三、计算题（共40分）如图所示为一平面简谐波在Z = 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，求本题 得分1. (2409)(本题 10 分)如图所示，一半径为n 电荷线密度为A 的均匀带电圆环， 环，两环共面同心0*2 >>n ），当里边有一半径为n 总电阻为的导体 大环以变角速度 旋转时，求小环（本题io 分）波长;W00iiin(l n m=l (r 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+ Z0等于多少？(2) 透光缝可能的最小宽度《等于多少？(3) 在选定了上述0 + ZO 和《之后，求在衍射角-丄K <><丄71范围内可能观察到的全部主极2 2大的级次.当氢原子从某初始状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为A£= 10.19 eV 的状态时 发射出光子的波长是2=4860 试求该初始状态的能量和主量子数.(普朗克常量/z =6.63 X10 34J 1 cV =1.60X10 19 J)3- (3220)(本题 10 分)封4. (4767)(本题 10 分)。

题类,题号选择题填 空 题计算题 1计算题 2计算题 3计算题 4总 分累分人复累人得分评阅教师注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师姓名__________________ 作业序号_________ 专业__________________ 学号__________________姓名________________…………………………2010~2011学年第一学期………………………密封装订线…………………2011年1月11日……………………………………………安徽工业大学09级《大学物理A2》期末考试试卷 (甲卷)得 分(1～5)得分(6～10)1、 填空题:（每空3分，共 36分，1~5题共18分，6~10题共18分）.1. 真空中均匀带电的球体和球面，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球体的电场能量W 1与带电球面的电场能量W 2相比，W 1________ W 2 (填<、=、>)．2. 在一个原先不带电的导体球壳内，放入一电荷为-q 的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触，然后使该球壳接地后断开，再将点电荷-q 取走．此时，球壳所带的电荷为__________________，电场分布的范围是___________________________．3. 一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动．已知导线绕其一端以角速度ω 转动时的电动势与导线以垂直于导线方向的速度作平动时的电动势相同，那么，导线的长度为____________________．4. 图中所示为静电场的等势(位)线图，已知U 1<U 2<U 3．在图上画出a 、b 两点的电场强度方向，并比较它们的大小．E a __________ E b (填＜、＝、＞)5. 在xy 平面内，有两根互相绝缘，分别通有电流和I 的长直导线．设两根导线互相垂直(如图)，则在xy 平面内，磁感强度为零的点的轨迹方程为_________________________．6. 在自感系数L =0.05H 的线圈中，流过I =0.8A 的电流，在切断电路后经过t =0.2 ms 的时间，电流均匀降为零，则回路中产生的自感电动势=___________．7. 两同心带电球面，内球面半径为r 1＝5cm ，带电荷q 1＝3×10-8 C ；外球面半径为r 2＝10cm ，带电荷q 2＝－6×108C ，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r ＝__________________．8. 如图所示，一根通电流I 的导线，被折成长度分别为a 、b ，夹角为120°的两段，并置于均匀磁场中，若导线的长度为b 的一段与平行，则a ，b 两段载流导线所受的合安培力大小为____________________．9. 已知钾的逸出功为2.0eV，如果用波长为3.60×10-7m的单色光照射，则光电效应的遏止电压的绝对值|U a| =_______________．从钾表面发射出电子的最大速度v max=__________________．(h =6.63×10-34 J·s，1eV =1.60×10-19 J，m e=9.11×10-31 kg)10. 为使电子的德布罗意波长为0.5Å，需要的加速电压为____________2、选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分)得分题号123456789101112选择1. 在带有电量+Q的金属球所产生的电场中，为测量某点场强，在该点引入一电荷为+Q/3的点电荷，测得其受力为．则该点场强的大小（A）（B）（C）（D）无法判断2. 一长直导线横截面半径为a，导线外同轴地套一半径为b的薄圆筒，两者互相绝缘，并且外筒接地，如图所示．设导线单位长度的电荷为+μ，并设地的电势为零，则两导体之间的P点( OP= r )的场强大小和电势分别为（A），（B），（C），（D），3. 半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，则此两球面之间的电势差U1-U2为（A）（B）（C）（D）4. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，当不计环的自感时，环中（A）感应电动势不同，感应电流不同（B）感应电动势相同，感应电流相同（C）感应电动势不同，感应电流相同（D）感应电动势相同，感应电流不同5. 真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源组成闭合回路如图．已知导线中的电流为I，则在两导线正中间某点P处的磁能密度为（A）（B）（C）（D）06. C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C2中插入一电介质板，则（A）C1极板上电荷增加，C2极板上电荷增加（B）C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加（C）C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少（D）C1极板上电荷减少，C2极板上电荷减少7. 电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流为I，．若载流长直导线1、2以及圆环中的电流在圆心O点所产生的磁感强度分别用、, 表示，则O点的磁感强度大小ab1Oa2（A）B = 0，因为B1 = B2 = B3 = 0（B）B = 0，因为，B3 = 0（C）B ≠ 0，因为虽然，但B3≠ 0（D）B ≠ 0，因为虽然B1 = B3 = 0，但B2≠ 0（E）B ≠ 0，因为虽然B2 = B3 = 0，但B1≠ 08. 如图，在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为α，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)（A）2πr2B （B）πr2B（C）-πr2Bcosα（D）-πr2Bsinα9. 如图，长载流导线ab和cd相互垂直，它们相距l，ab固定不动，cd能绕中点O转动，并能靠近或离开ab．当电流方向如图所示时，导线cd将（A）顺时针转动同时靠近ab（B）顺时针转动同时离开ab（C）逆时针转动同时靠近ab（D）逆时针转动同时离开ab10. 关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是（A）电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负（B）电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负（C）电势值的正负取决于电势零点的选取（D）电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负11. 具有下列哪一能量的光子，能被处在n = 2的能级的氢原子吸收（A）2.40 eV （B）2.16eV（C）1.89 eV （D）1.51 eV12. 波长μ=5000 Å的光沿x轴正向传播，若光波长的不确定量Δμ=10-3 Å，则利用不确定关系式可得光子的x坐标的不确定量至（A）250 cm （B）500 cm得分得分 得分 （C ）25 cm （D ）50 cm3、 计算题（共28分，依次为6分、8分、8分、6分）1、（6分）半径为R 的均匀带电圆盘，电荷面密度为σ．设无穷远处为电势零点，计算圆盘中心O 点电势．2、（8分） 有一长直导体圆管，内外半径分别为R 1和R 2，如图，它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上．求空间的磁场分布.3、（8分）如图所示，一无限长的直导线中通有交变电流，它旁边有一个与其共面的长方形线圈ABCD,长为l ,宽为. 试求：（1）t 时刻穿过回路ABCD 的磁通量；（2）回路ABCD 中的感应电动势.（不考虑线圈自感）得分4、（6分）在康普顿散射实验中，已知入射光波长μ0 =0.0030 nm，反冲电子的速度v= 0.6 c，求散射光的波长μ．(电子的静止质量m e=9.11×10-31kg ，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，c表示真空中的光速)题号123456789101112甲CCADCADCCCCA……………………………………………………………………………此线以下答题无效………………………………………………………………安徽工业大学09级大学物理A2期末考试答案与评分标准1． 填空题（36分，每空3分）甲卷1. >2. (1)+q;(2)球壳外的整个空间3. 2v/4. >5.6. 200V7. 0~ 5cm8. 9.(1)1.44V; (2)7105m/s 10. 592~604V 之间均可乙卷1. (1) -q;(2)球壳外的整个空间2. <3. 10cm5. >5.6. 2v/7. 400V9.9. (1) 1.44V; (2)7105m/s10. 148~151V 之间均可二.选择题（36分，每题3分）卷乙B D A ACD D D D C B C卷三.计算题（28分）（说明：计算题仅给出一种解题步骤及答案，也可用其他方法解题。

一、填空题（共20分，每小题2分）1 牛顿定律只有在 惯性 参考系中才成立。

2 光速不变原理表明光速与光源和观察者的运动状态 都无关 。

3 相对性原理 否定了 绝对静止参考系的存在。

4 热力学第二定律表明：凡是与 热现象 有关的自然过程都是不可逆的。

5 场 与 实物 是物质存在的两种不同形式。

6 基尔霍夫第一定律与电路中各元件的性质 无关 。

7 静电场是有源场， 感应电场是 无源 场。

8 麦克斯韦方程组表明： 变化的电场可以产生 变化的磁场 。

9 光电效应表明：光除了具有波动性外，还具有 粒子 性。

10 根据能量最小原理：原子核外电子都有占据 最低 能级的趋向。

二、选择题（每小题2分，共30分；每题只选一个最佳答案填入下表中）1 同种液体，温度降低时，表面张力系数A ．增大B ．减小C ．不变D ．变为零2 根据洛仑兹变换把时空坐标联系在一起的常数是A . 普朗克常数 hB . 真空中的介电常数 0μC . 玻尔兹曼常数 kD . 真空中的光速 C3 静止质量为0m 速度为v 的粒子，其动能是A . 20v m 21B . 20c mC . 202220c m c v 1c m --D . 2mc4 同时性的相对性表明当两个事件同时发生在同一地点时，同时性才有A . 相对意义B . 绝对意义C . 一般的意义D . 没有意义5 洛伦兹收缩是A . 实在的收缩。

B . 完全绝对的C . 时空的一种属性D . 没有意义的6 某电场的电力线分布情况如图所示．一负电荷从M 点移到N点．有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？ A . 电场力的功 0<A B . 电势N M V V <C . 电势能pN pM E E <D . 电场强度NM E E >7 有一个电量为q 的点电荷处于正立方体的一个顶角上如图所示，则通过面积S 的电通量为A .0εqB .08εqC .016εq D . 024εq8 如图所示，电子以垂直于E 和B 的方向射入电场和磁场共存的区域。

安徽大学2008—2009学年第1学期 《普通物理A(下)》考试试卷（A 卷）（闭卷 时间120分钟）一、单选题（每小题3分，共30分）1.如图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气.当温度相同时，水银滴静止于细管中央，则此时这两种气体中(A) 氧气的密度较大． (B) 氢气的密度较大．(C) 密度一样大． (D) 哪种的密度较大是无法判断的. ［ ］2.一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为0λ，若气体的热力学温度降到原来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此时平均自由程为 (A)02λ． (B) 0λ．(C)20λ． (D) 20λ． ［ ］3.一摩尔单原子理想气体，从初态温度1T 、压强1p 、体积1V ，准静态地等温压缩至体积2V ，外界需作多少功？ ［ ］ (A)121lnV V RT ． (B)211ln V VRT ． (C))(121V V p -． (D)1122V p V p -． 4.如图所示，质量为m 的物体由劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧连接，在水平光滑导轨上作微小振动，则系统的振动频率为(A)m k k 212+π=ν． (B) mk k 2121+π=ν． (C) 212121k mk k k +π=ν． (D) )(212121k k m k k +π=ν． ［ ］5.一质点作简谐振动，已知振动频率为f ，则振动动能的变化频率是 ［ ］ (A) 4f . (B) 2 f . (C) f . (D) 2/f . (E) f /46.图A 表示t = 0时的余弦波的波形图，波沿x 轴正向传播；图B 为一余弦振动曲线.则图A 中所表示的x = 0处振动的初相位与图By所表示的振动的初相位(A) 均为零. (B) 均为1π2(C) 均为1π2-(D) 依次分别为1π2与1π2-.(E) 依次分别为1π2-与1π2. ［ ］7.某时刻驻波波形曲线如图所示，则a 、b 两点振动的相位差是(A) 0.(B) 1π2.(C) π. (D) π45.［ ］8.一薄透镜的焦距f = 20cm -．一物体放在p = 30 cm 处，物高h 0 = 5 cm ．则像距q ，像高h i 分别为 (A) 12cm ，5cm. (B) 12cm -，5cm.(C) 12cm -，4cm. (D) 12cm -，2cm. ［ ］ 9.把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置．当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环(A) 向中心收缩，条纹间隔变小． (B) 向中心收缩，环心呈明暗交替变化． (C) 向外扩张，环心呈明暗交替变化．(D) 向外扩张，条纹间隔变大． ［ ］10.在光栅光谱中，若所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，即实际上不出现，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) a=21b ． (B) a=b ． (C) a=2b ． (D) a=3b ． 二、填空题（每小题3分，共30分） 11.对于单原子分子理想气体，23RT 代表的物理意义是_____________________________． (式中R 为普适气体常量，T 为气体的温度)12.设气体分子服从麦克斯韦速率分布律，v 代表平均速率，v ∆为一固定的速率区间，则速率在 v 到 v ＋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__________(增加、降低或保持不变)．13.同一种理想气体的定压摩尔热容C p大于定体摩尔热容C V，其原因是____________________________________________________________________________．14.在一个孤立系统内，一切与热现象有关的实际的过程都是________________________．15.一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示．当振子处在位移为零、速度为ω-A、加速度为零和弹性力为零的状态时，应对应于曲线上的________点．16.两个同方向的简谐振动，周期相同，振幅分别为A1 = 0.05 m和A2 = 0.07 m，它们合成为一个振幅为A = 0.09 m的简谐振动．则这两个分振动的相位差为___________rad．17.图为一种声波干涉仪，声波从入口E进入仪器，分BC两路在管中传播至喇叭口A汇合传出，弯管C可以移动以改变管路长度，当它渐渐移动时从喇叭口发出的声音周期性地增强或减弱，设C管每移动10 cm，声音减弱一次，则该声波的频率为（空气中声速为340 m/s）________________________．18.在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置示意图中，用波长为λ的单色光垂直入射在单缝上，若P点是衍射条纹中的中央明纹旁第二个暗条纹的中心，则由单缝边缘的A、B两点分别到达P点的衍射光线光程差是_________．19.应用布儒斯特定律可以测介质的折射率.今测得此介质的起偏振角i0＝56.0，这种物质的折射率为_________________．20.有一凸球面镜，曲率半径为20 cm．如果将一点光源放在离镜面顶点14 cm远处，则像点在镜______________cm处．三、计算题（共35分）21.（本题10分）一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，又经绝热过程膨胀到C态，如图所示．试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．22.（本题10分）一横波沿绳子传播，其波的表达式为)2100cos(05.0xtyπ-π=(SI)-CλPp(Pa)1×104×10(1) 求此波的振幅、波速、频率和波长． (2) 求绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度． (3) 求x 1 = 0.2 m 处和x 2 = 0.7 m 处二质点振动的相位差．23.（本题5分）在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离D ＝1.2 m ，双缝间距d ＝0.45 mm ，若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5 mm ，求光源发出的单色光的波长λ．24.（本题5分）三个偏振片P 1、P 2、P 3顺序叠在一起，P 1、P 3的偏振化方向保持相互垂直，P 1与2的夹角为α，P 2可以入射光线为轴转动．今以强度为I 0的单色自然光垂直入射在偏振片上．不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收．(1) 求穿过三个偏振片后的透射光强度I与α角的函数关系式； (2) 试定性画出在P 2转动一周的过程中透射光强I 随α角变化的函数曲线．25.（本题5分）功率为P 的点光源，发出波长为λ的单色光，在距光源为d 处，每秒钟落在垂直于光线的单位面积上的光子数为多少？若λ=663nm ，则光子的质量为多少？(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s)四、证明题(共5分) 26.（本题5分）一束具有动量p的电子，垂直地射入宽度为a 的狭缝，若在狭缝后远处与狭缝相距为R 的地方放置一块荧光屏，试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度)(2ap Rh d /=，式中h 为普朗克常量．安徽大学2008—2009学年第1学期 《普通物理A(下)》考试试卷（B 卷）（闭卷 时间120分钟）一、单选题（每小题3分，共30分）1.一定量某理想气体按pV 2＝恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度(A) 将升高． (B) 将降低．(C) 不变． (D)升高还是降低，不能确定． ［ ］ 2.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，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． ［ ］3.一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z 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． ［ ］4.如图，当气缸中的活塞迅速向外移动使气体膨胀时，气体所经历的过程 ［ ］(A) 是平衡过程，它能用p ─V 图上的一条曲线表示． (B) 不是平衡过程，但它能用p ─V 图上的一条曲线表示． (C) 不是平衡过程，它不能用p ─V 图上的一条曲线表示． (D) 是平衡过程，但它不能用p ─V 图上的一条曲线表示5.一定量的理想气体，从a 态出发经过①或②过程到达b 态，acb 为等温线(如图)，则①、②两过程中外界对系统传递的热量Q 1、Q 2是 ［ ］(A) Q 1>0，Q 2>0． (B) Q 1<0，Q 2<0． (C) Q 1>0，Q 2<0．(D) Q 1<0，Q 2>0．6.一劲度系数为k 的轻弹簧截成三等份，取出其中的两根，将它们并联，下面挂一质量为m 的物体，如图所示.则振动系统的频率为［ ］ (A)m k32π1． (B)mk2π1 ．p V(C)m k 32π1． (D)mk62π1． 7.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的(A) 7/16. (B) 9/16. (C) 11/16.(D) 13/16. (E) 15/16. ［ ］8.一长度为l 、劲度系数为k 的均匀轻弹簧分割成长度分别为l 1和l 2的两部分，且l 1 = n l 2，n 为整数. 则相应的劲度系数k 1和k 2为 ［ ］(A) 11+=n kn k ， )1(2+=n k k ． (B) n n k k )1(1+=， 12+=n kk ． (C) n n k k )1(1+=， )1(2+=n k k ． (D) 11+=n kn k ， 12+=n kk ． 9.如图所示，S 1和S 2为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为 的简谐波，P 点是两列波相遇区域中的一点，已知 λ21=P S ，λ2.22=P S ，两列波在P 点发生相消干涉．若S 1的振动方程为 )212cos(1π+π=t A y ，则S 2的振动方程为 ［ ］(A) )212cos(2π-π=t A y ． (B) )2cos(2π-π=t A y ． (C) )212cos(2π+π=t A y ． (D) )1.02cos(22π-π=t A y ． 10.两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 ［ ］(A) 间隔变小，并向棱边方向平移．(B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移． (C) 间隔不变，向棱边方向平移． (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移．二、填空题（每小题3分，共30分）11.一个容器内有摩尔质量分别为M mol1和M mol2的两种不同的理想气体1和2，当此混合气体处于平衡状态时，1和2两种气体分子的方均根速率之比是__________________．12.有1 mol 刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功W ，则其温度变化T ＝__________． 13. 沿弦线传播的一入射波在x = L 处（B 点）发生反射，反射点为自由端（如图）．设波在传播和反射过程中振幅不变，且反射波的表达式为)(2cos 2λνxt A y +=π， 则入射波的表达式为Sy 1 = ______________________________． 14.设入射波的表达式为 1cos 2π()xy A t νλ=+．波在x = 0处发生反射，反射点为固定端，则形成的驻波表达式为____________________________________．15. 如图所示，假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2，发出波长为的光．A 是它们连线的中垂线上的一点．若在S 1与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A 点的相位差＝________．16. 平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．若屏上P 点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为_______ 个半波带．若将单缝宽度缩小一半，P 点处将是_________级__________纹．17. 用波长为的单色平行红光垂直照射在光栅常数d =2μm (1μm =10-6 m)的光栅上，用焦距f =0.500 m 的透镜将光聚在屏上，测得第一级谱线与透镜主焦点的距离l =0.1667m ．则可知该入射的红光波长λ=_________________nm ．18. 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 ，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________________． 19.某光电管阴极，对于λnm 的入射光，其发射光电子的遏止电压为0.71 V ．当入射光的波长为________nm 时，其遏止电压变为1.43 V ． ( e =1.60×10-19 C ，h =6.63×10-34 J ·s )20.有一凸球面镜，曲率半径为20 cm ．如果将一点光源放在离镜面顶点14 cm 远处，则像点在镜______________cm 处． 三、计算题（共35分）21.（本题10分）1 mol 单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac 两点的曲线Ⅲ的方程为2020/V V p p =, a 点的温度为T 0(1)以T 0 , 普适气体常量R 表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量. (2)求此循环的效率.(提示：循环效率的定义式η=1- Q 2 /Q 1， Q 1为循环中气体吸收的热量，Q 2为循环中气体放出的热量.)22.（本题5分）两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动．在振动过程中，的位置向平衡位置运动时，第二个物体也经过此位置，但向远离平衡位置的方向运动．试利用旋转矢量p 9p V法求它们的相位差．23.（本题5分）已知波长为λ的平面简谐波沿x 轴负方向传播．x = λ/4处质点的振动方程为 ut A y ⋅=λπ2cos(SI)(1) 写出该平面简谐波的表达式. (2) 画出t = T 时刻的波形图.24.（本题10分）在如图所示的瑞利干涉仪中，T 1、T 2是两个长度都是l 的气室，波长为λ透镜L 1的前焦面上，在双缝S 1和S 2处形成两个同相位的相干光源，用目镜E 观察透镜L 2焦平面C 上的干涉条纹．当两气室均为真空时，观察到一组干涉条纹．在向气室T 2中充入一定量的某种气体的过程中，观察到干涉条纹移动了M 条．试求出该气体的折射率n (用已知量M ，λ和l 表示出来）．25.（本题5分）假设电子绕氢核旋转的玻尔轨道的圆周长刚好为电子物质波波长的整数倍，试从此点出发解出玻尔的动量矩量子化条件．四、回答问题(共5分) 26.（本题5分）试述关于光的偏振的布儒斯特定律 ．安徽大学2008—2009学年第一学期《普通物理A 》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准 一、选项题（每题3分，共30分）1.A2.B3.D4.B5.B6.D7.C8.D9.B 10.B 二、填空题（每题3分，共30分）11.一摩尔理想气体的内能 3分 12.降低 3分13.在等压升温过程中，气体要膨胀而对外作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量． 3分14.不可逆的 3分 15.b ，f 3分 16.1.47 3分 17.1.7×103 Hz 3分 参考解：两路声波干涉减弱条件是：λδ)12(21+=-=k EBA ECA ①当C 管移动x = 10 cm = 0.1 m 时，再次出现减弱，波程差为λδδ]1)1(2[212++=+='k x ②②－①得x 2=λ故 ===)2/(/x u u λν 1.7×103 Hz18.2 λ 3分 19.1.48 3分 20.后5.8（或者-5.8） 3分 三、计算题(35分) 21.（本题10分）解：由图可看出 p A V A = p C V C从状态方程 pV =νRT T A =T C ，因此全过程A →B →C∆E =0． 3分 B →C 过程是绝热过程，有Q BC = 0． A →B 过程是等压过程，有)(25)( A A B B A B p AB V p V p T T C Q -=-=ν＝14.9×105 J ． 故全过程A →B →C 的 Q = Q BC +Q AB =14.9×105 J ． 4分 根据热一律Q =W +∆E ，得全过程A →B →C 的W = Q －∆E ＝14.9×105 J ． 3分 22.（本题10分）解：(1) 已知波的表达式为)2100cos(05.0x t y π-π= 与标准形式)/22cos(λνx t A y π-π= 比较得A = 0.05 m ， ν = 50 Hz ， λ = 1.0 m 各1分 u = λν = 50 m/s 1分 (2) 7.152)/(max max =π=∂∂=A t y νv m /s 2分322max 22max 1093.44)/(⨯=π=∂∂=A t y a νm/s 2 2分(3) ππ=-=∆λφ/)(212x x ，二振动反相 2分 23.（本题5分）解：根据公式 x ＝ k λ D / d 相邻条纹间距 ∆x ＝D λ / d则 λ＝d ∆x / D 3分 ＝562.5 nm ． 2分 24.（本题5分）解：(1) 连续穿过三个偏振片之后的光强为 I ＝0.5I 0cos 2α cos 2(0.5π－α ) 2分 ＝I 0sin 2(2α) / 8 1分 (2) 画出曲线 2分 25.（本题5分）解：设光源每秒钟发射的光子数为n ，每个光子的能量为h ν则由 λν/nhc nh P == 得： )/(hc P n λ= 令每秒钟落在垂直于光线的单位面积的光子数为n 0，则)4/()4/(/220hc d P d n S n n π=π==λ 3分光子的质量 )/()/(/22λλνc h c hc c h m ====3.33×10-36 kg 2分四 证明题(5分) 26.（本题5分）23. I 0证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为： λφk a ±=sin ( k = 1，2……)令 k = 1， 得 λφ=s i n a 1分 可见，衍射图形第一级极小离中心点距离 a f f R x /sin tg 1λφφ⋅=≈= 1分 又电子德布罗意波的波长 p h /=λ 2分 所以中央最大强度宽度 )/(221ap Rh x d == 1分安徽大学2008—2009学年第一学期《普通物理A 》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准 一、选项题（每题3分，共30分）1. B2. C3. A4. C5. A6. D7. E8. C9. D 10. A 二、填空题（每题3分，共30分） 11.1mol 2mol /M M 3分12. W /R 3分 13.)2(2cos λλνLxt A +-π 3分14.)212cos(]212cos[2π+ππ-π=t xA y νλ 或)212cos(]212cos[2π-ππ+π=t x A y νλ 或 )2c o s (]212c o s [2t xA y νλππ+π=. 3分 15.2π (n -1) e / λ 3分 16.4 1分 第一 1分 暗 1分 17.632.6 或 633 3分 18.2I 3分 19.3.82×102 3分 20.后5.8（或者-5.8） 3分 三、计算题(35分) 21.（本题10分）解：设a 状态的状态参量为p 0, V 0, T 0，则p b =9p 0, V b =V 0, T b =(p b /p a )T a =9T 0 1分∵ 220V V p p c c = ∴ 0003V V p pV c == 1分∵ p c V c =RT c ∴ T c = 27T 0 1分 (1) 过程Ⅰ )9(23)(00T T R T T C Q a b V V -=-=012RT = 1分 过程Ⅱ Q p = C p (T c －T b ) = 45 RT 0 1分 过程Ⅲ ⎰+-=acV V c a V V V V p T T C Q 2020/d )()()(3)27(233320000c a V V V p T T R -+-=023030007.473)27(39RT V V V p RT -=-+-= 3分 (2) %3.1645127.471||1000=+-=+-=RT RT RT Q Q Q p V η 2分22.（本题5分）解：依题意画出旋转矢量图． 3分 由图可知两简谐振动的位相差为π21． 2分 23.（本题10分）解：(1) 如图A ，取波线上任一点P ，其坐标设为x ，由波的传播特性，P 点的振动落后于λ /4处质点的振动． 2分 该波的表达式为)]4(22cos[x ut A y -π-π=λλλ)222cos(x ut A λλπ+π-π= (SI) 3分(2)t = T 时的波形和 t = 0时波形一样． t = 0时22cos()cos()22y A x A x λλ=-+=-ππππ 2分按上述方程画的波形图见图B ． 3分 24.（本题5分）解：当T 1和T 2都是真空时，从S 1和S 2来的两束相干光在O 点的光程差为零．当T 1中充入一定量的某种气体后，从S 1和S 2来的两束相干光在O 点的光程 差为(n – 1)l ． 1分在T 2充入气体的过程中，观察到M 条干涉条纹移过O 点，即两光束在O 点的光程差改变了M λ．故有Ox P xλ/4u图A(n －1)l －0 = M λ 3分 n ＝1＋M λ / l ． 1分25.（本题5分）解：从题设可知，若圆周半径为r ，则有2πr = n λ，这里n 是整数，λ是电子物质 波的波长． 1分 根据德布罗意公式 )/(v m h =λ 得 )/(2v m nh r =π 于是 nh rm =πv 2 2分 这里m 是电子质量，v 是电子速度的大小，r m v 为动量矩，以L 表示, 则上式 为： )2/(π=nh L这就是玻尔的动量矩量子化条件． 2分 四 证明题(5分) 26.（本题5分）解：从题设可知，若圆周半径为r ，则有2πr = n λ，这里n 是整数，λ是电子物质 波的波长． 1分 根据德布罗意公式 )/(v m h =λ 得 )/(2v m nh r =π 于是 nh rm =πv 2 2分 这里m 是电子质量，v 是电子速度的大小，r m v 为动量矩，以L 表示, 则上式 为： )2/(π=nh L这就是玻尔的动量矩量子化条件． 2分。

作业序号_________ 教师姓名__________________ 专业__________________ 学号__________________ 姓名________________注意事项:1.请在本试卷上直接答题.2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.…………………………2012~2013学年第一学期………………………密封装订线…………………2013年1月13日……………………………………………安徽工业大学11级《大学物理A2》期末考试试卷 (甲卷):（每空3分，共 36分，1~5题共18分，6~10题共18分）.1、如图所示，一电荷线密度为λ的无限长带电直线垂直通过图面上的A 点；一带有电荷Q 的均匀带电球体，其球心处于O 点．△AOP 是边长为a 的等边三角形．为了使P 点处场强方向垂直于OP ，则λ和Q 的数量之间应满足关系 Q =_____________，且λ与Q 为_______号电荷．2、在点电荷+q 的电场中，若取图中P 点处为电 势零点，则M 点的电势为_____________。

3、图示为一边长均为a 的等边三角形，其三个顶点分别放置着电荷为q 、2q 、3q 的三个正点电荷，若将一电荷为Q 的正点电荷从无穷远处移至三角形的中心O 处，则外 力需作功A ＝______________．4、两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电．在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差______________．(填增大、减小、不变)5、一个带电的金属球，当其周围是真空时，储存的静电能量为W e 0，使其电荷保持不变，把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大各向同性均匀电介质中，这时它的静电能量W e =_____________________．6、将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h ( h << R )的无限长狭缝后，再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流，其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如图)，则管轴线磁感 强度的大小是__________________．7、如图，一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧，电流方向由a 到b ，放在磁感强度为B 的均匀磁场中，则载流导线ab 所受磁场的作用力大小为__________ ， 方向为_________________． 8、磁换能器常用来检测微小的振动．如图，在振动杆的一端固接一个N 匝的矩形线圈，线圈的一部分在匀强磁场B中，设杆的微小振动规律为x =A cos ω t ,线圈随杆振动时，线圈中的感应电动势大小为_______________．9、在X 射线散射实验中，散射角为φ 1 = 45°和φ 2 =60°的散射光波长改变量之比∆λ1：∆λ2=_________________．10、静止质量为m e 的电子，经电势差为U 12的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长λ＝_______________________．二、 选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分) 、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R 1、带电荷Q 1，外球面半径为R 2、带电荷Q 2 .设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r 处的P 点的电势U为：(A) rQ Q 0214επ+ (B) 20210144R Q R Q εεπ+π(C) 2020144R Q r Q εεπ+π (D) r Q R Q 0210144εεπ+π2、真空中有两个点电荷M 、N ，相互间作用力为F，当另一点电荷Q 移近这两个点电荷时，M 、N 两点电荷之间的作用力：(A) 大小不变，方向改变． (B) 大小改变，方向不变．(C) 大小和方向都不变． (D) 大小和方向都改．3、A 、B 为两导体大平板，面积均为S ，平行放置，如图所示．A板带电荷+Q 1，B 板带电荷+Q 2，如果使B 板接地，则AB 间电场强度的大小E 为 (A) S Q 012ε ．(B) S Q Q 0212ε- (C) S Q 01ε (D) SQ Q 0212ε+4、一带电大导体平板，平板二个表面的电荷面密度的代数和为σ ，置于电场强度为0E的均匀外电场中，且使板面垂直于0E的方向．设外电场分布不因带电平板的引入而改变，则板的附近左、右两侧的合场强为：(A) 002εσ-E ，002εσ+E ． (B) 002εσ+E ，002εσ+E ． (C) 002εσ+E ，002εσ-E ． (D) 002εσ-E ，002εσ-E ．5、一个电流元l Id 位于直角坐标系原点 ，电流沿z 轴方向 ，则：点P (x ，y ，z )的磁感强度沿x 轴的分量是：(A) 0．(B) 2/32220)/(d )4/(z y x l Iy ++π-μ． (C) 2/32220)/(d )4/(z y x l Ix ++π-μ． (D) )/(d )4/(2220z y x l Iy ++π-μ6、把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近，两者在同一平面内，直导线AB 固定，线圈可以活动．当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A) 发生转动，同时靠近导线AB ．(B) 发生转动，同时离开导线AB ．(C) 靠近导线AB ． (D) 离开导线AB ． 7、有一半径为R 的单匝圆线圈，通以电流I ，若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的(A) 4倍和1/8．(B) 4倍和1/2．(C) 2倍和1/4．(D) 2倍和1/2．q qB +Q2 A B0E8、如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab 边，bc 的长度为l ．当金属框架绕ab边以匀角速度 ω 转动时，abc 回路中的感应电动势ε 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) ε=0，U a – U c =221l B ω．(B) ε=0，U a – U c =221l B ω-．(C) ε=2l B ω，U a – U c =221l B ω．(D) ε=2l B ω，U a – U c =221l B ω-．9、在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示，若以I 的正流向作为ε的正方向，则代表线圈内自感电动势ε随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？10、如图所示，两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上．线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计．当达到稳定状态后，线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是 (A) 4． (B) 2． (C) 1． (D) 2111、在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为(A) 2． (B) 3． (C) 4． (D) 5．12、关于不确定关系 ≥∆∆x p x ()2/(π=h )，有以下几种理解：(1) 粒子的动量不可能确定．(2) 粒子的坐标不可能确定．(3) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定．(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子．其中正确的是： (A) (1)，(2). (B) (2)，(4). (C) (3)，(4). (D) (4)，(1).三、 计算题（共28分，依次为8分、8分、6分、6分） 1、（8分）有一带电球壳，内、外半径分别为a 和b ，电荷体密度ρ = A / r ，在球心处有一点电荷Q ，分别求出球壳内部（r < a ）、球壳区域（a < r < b ）以及球壳外部(r > b )的电场强度．2、（8分）有一长直导体圆管，内外半径分别为R 1和R 2，如图，它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上．导体旁边有一绝缘“无限长”直导线，载有电流I 2，且在中部绕了一个半径为R 的圆圈．设导体管的轴线与长直导线平行，相距为d ，而且它们与导体圆圈共面，求圆心O 点处的磁感强度．3、（6分）如图所示，一长直载流导线，其电流I ( t ) = I 0 sin (ω t + φ0) ，一正方形线圈与其共面，尺寸及相对位置如图中所注，求方形线圈中的感应电动势 (不计线圈自身的自感)．4、（6分）光电管的阴极用逸出功为A = 2.2 eV 的金属制成，今用一单色光照射此光电管，阴极发射出光电子，测得遏止电势差为| U a | = 5.0 V ，试求： (1) 光电管阴极金属的光电效应红限波长；(2) 入射光波长．（普朗克常量h = 6.63×10-34 J ·s ， 基本电荷e = 1.6×10-19 C ）……………………………………………………………………………此线以下答题无效………………………………………………………………安徽工业大学11级大学物理A2期末考试答案与评分标准一．填空题（36分，每空3分）得分得分得分Ba b clω t 0 I t 0 tt 0t 0(A)(B)(C)(D)(b)(a)Pa bQ ρaaa I ( t )1. (1) a λ，(2) 异号2. aq 08πε-（符号错误扣1分）3. aqQ 0233πε4. 增大5.re W ε06.Rihπμ20 7. BIR 2，y 轴正向8. t NBbA ωωsin 9. 0.586或者22-10.122eU m h e二. 选择题（36分，每题3分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 甲卷 C C C A B C B B D D D C 乙卷BACDBDDADADC三. 计算题（28分）（说明：计算题仅给出一种解题步骤及答案，也可用其他方法解题。

2009年普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷）理科综合能力测试物理部分第I 卷（选择题，共120分）本卷共20小题，每小题6分，共120分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

以下数据可供解题时参考：相对原子质量（原子量）：H 1 C 12 O 16 S 32 Cr 52 Fe 5614．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。

当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。

这几种反应的总数效果可以表示为241112106243.15k He d H n MeV →+++平衡条件可知A ．k=1,d=4 B. k=2,d=2 C. k=1,d=6 D. k=2d=315．2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙—2251”卫星和美国“铱—33”卫星在西伯利亚上空约805km 处发生碰撞。

这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。

碰撞过程中产生的大量碎片可能影响太空环境。

假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运动行速率比乙的大，则下列说法中正确的是A ．甲的运行周期一定比乙的长B ．甲距地面的高度一定比乙的高C ．甲的向心力一定比乙的小D ．甲的加速度一定比乙的大16．大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。

除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。

上世纪末，对1A 型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀。

面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文叶期内开始加速膨胀。

如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R 和宇宙年龄t 的关系，大致是下面哪个图像？A B C D17．为了节约能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。

无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。

一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。

《大学物理A1》试练习题及答案力学部分一、选择题1.某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作 DA.匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．B.匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．C.变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．D.变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．2.某一滑雪装置，其在水平面上的运动学方程为x ＝3t 2-5(SI)，则该质点作(a=6)AA.匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向．B.匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．C.匀速直线运动，加速度沿x 轴正方向．D.匀速直线运动，加速度沿x 轴负方向．3.一质点沿x 轴作直线运动，其v -t 曲线如图所示，如t =0时，质点位于坐标原点，则t =4.5 s 时，质点在x 轴上的位置为 B A.5m ． B.2m ．C.0．D.-2 m ． 4.一质点在平面上由静止开始运动，已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=（其中a 、b 为常量）, 则该质点作 BA.匀速直线运动．B. 变速直线运动．C. 抛物线运动．D.一般曲线运动．5.一质点在x 轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x =4t-2t 2，式中x 、t 分别以m 、s 为单位，则4秒末质点的速度和加速度为 ( B )A.12m/s 、4m/s 2；B.-12 m/s 、-4 m/s 2 ；C.20 m/s 、4 m/s 2 ；D.-20 m/s 、-4 m/s 2；6.一质点在y 轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x =4t 2-2t ，式中x 、t 分别以m 、s 为单位，则2秒末质点的速度和加速度为 ( B )A.14m/s 、-8m/s 2；B.-14 m/s 、-4 m/s 2 ；C.14 m/s 、8m/s 2 ；D.-14 m/s 、-8 m/s 2；7.下列哪一种说法是正确的 C -12A.运动物体加速度越大，速度越快B.作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小C.切向加速度为正值时，质点运动加快D.法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快8.下列哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒? CA.物体作圆锥摆运动．B.抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）．C.物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升．D.物体在光滑斜面上自由滑下． 9．用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F 逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f BA.恒为零．B.不为零，但保持不变．C.随F 成正比地增大．D.开始随F 增大，达到某一最大值后，就保持不变10.谐振动过程中，动能和势能相等的位置的位移等于 A.4A ± B. 2A ± C. 23A ± D. 22A ± 11.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 AA.9 N·s . B .-9 N·s ．C.10 N·s ．D.-10 N·s ．12.一质点作匀速率圆周运动时 CA.它的动量不变，对圆心的角动量也不变。

……………………………………………………09~10学年第二学期…………………………………2010年7月6日15：00～17：00………………安徽工业大学09级《大学物理A 1》期末考试试卷解答及评分标准)8、60°或π/3三、计算题（共 25分）1、（8分）解：等压过程末态的体积 101T T V V =等压过程气体对外作功 )1(P )(P 01000101-=-=T TV V V W =200 J （ 3分 ）根据热力学第一定律，绝热过程气体对外作的功为 W 2 =－△E =－νC V (T 2－T 1)这里 000P RT V =ν，R C V 25=，则 500)(2P 5120002==--=T T T VW J （ 4分）气体在整个过程中对外作的功为 W = W 1+W 2 =700 J ． （ 1分）2、（7分）解：(1) 设x = 0 处质点的振动方程为 )c o s(φω+=t A y画原点O 处质点t = t ＇时的旋转矢量图 得2'πϕω=+t '22t ωπϕ-=∴ （2x = 0处的振动方程为 ]21)(cos[π+'-=t t A y ω （2分） (2) 该波的表达式为 ]21)/(cos[π+-'-=u x t t A y ω （3分）3、（5分）解：(1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e 2＝21λ处是第二条暗纹中心，（1分） 依此可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度 e 4=λ23 （2分）∴ ()l l e 2/3/sin 4λθθ==≈＝4.8×10-5 rad （2分） 4、（5分）解：令第三级光谱中λ=400 nm 的光与第二级光谱中波长为λ' 的光对应的衍射角都为θ， 则 d sin θ =3λ，d sin θ =2λ'λ'= (d sin θ / )2==λ23600nm （4分）∴第二级光谱被重叠的波长范围是 600 nm----760 nm （1分）Y。

大学物理A1 课程试卷 （理工类各专业）考试时间：100分钟一、填空题（每空 2 分，共 28 分）1． 一质点沿x 方向运动，其加速度随时间变化关系为32(SI)a t =+，如果初始时质点的速度v 0为5 m/s ，则当ｔ为3s 时，质点的速度v = ；质点的加速度 。

2. 一质点从静止出发沿半径R =1 m 的圆周运动，其角加速度随时间t 的变化规律是β =12t 2-6t (SI)， 则质点的角速ω =___ _____________；切向加速度 a t =______________。

3. 一质量为m 的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量在空间直角座标系中的表达式为j t b i t a rωωsin cos +=，其中a 、b 、ω 皆为常量，则此质点对原点的角动量L=__________ ； 此质点所受对原点的力矩M = _________ 。

4. 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 ＝ 10m 的过程中，力F所做的功为________。

5. 静电场的环路定理的数学表达式为_____ ____________。

该定理表明，静电场是_______、 场。

6. 一平行板电容器，极板之间为空气。

充电后断开电源，然后使两极板间的间距变为原来的2倍，此时两极板间的电场强度变为原来的 倍，电场能量变为原来的 倍。

7. 一磁场的磁感强度为k c j b i a B++= (SI)，则通过一半径为R ，开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为___________Wb 。

8. 氢原子的核外电子的电量为e ，以速度v 在半径r 的圆周上作匀速圆周运动，它等效于一圆电流。

则此圆电流在其轨道中心产生的磁场为B= 。

二、单项选择题（每小题 3 分，共 30 分）（注意：请将选择题答案填入下表，否则作零分处理）9．一运动质点在某瞬时位于矢径(,)r x y 的端点处， 其速度大小为 : （ ）(A) d d rt; (B) d d r t ; (C) d d r t ; .10.对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的： （ ） (A) 切向加速度必不为零(B) 法向加速度必不为零（拐点处除外）(C) 由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零 (D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零(E) 若物体的加速度a为恒矢量，它一定作匀变速率运动11.某人骑自行车以速率v 向西行驶，今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来，试问人感到风从哪个方向吹来？ ( ) (A) 北偏东30° (B) 南偏东30° (C) 北偏西30° (D) 西偏南30°12.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 。

大学物理A1甲卷 1( 反面还有试题 )注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师姓名__________________ 作业序号_________ 专业__________________ 学号__________________姓名________________……………………………10～11年第二学期………………………密封装订线…………………2011年6月30日9：00～11：00………………………安徽工业大学10级《大学物理A1》期末考试试卷 (甲卷)一、选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共33分)1. 一质点同时在几个力作用下的位移为：k j i r654+-=∆(SI )其中一个力为恒力k j i F953+--= (SI)，则此力在该位移过程中所作的功为（A ）17J （B ）-67J （C ）67J （D）91J2. 两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：(A) 两种气体分子的平均平动动能相等(B) 两种气体分子的平均动能相等(C) 两种气体分子的平均速率相等 (D) 两种气体的内能相等3. 下面说法正确的是(A) 平衡过程一定是可逆过程 (B) 可逆过程不一定是平衡过程(C) 一切与热现象有关的实际过程都是不可逆过程(D) 一切自然过程都是朝着熵减小的方向进行4. 一瓶氮气和一瓶氦气密度相同，分子平均平动动能相同，且处于平衡态，T 表示温度，P 表示压强，则两种气体的(A) T 、P 均相同 (B) T 、P 均不相同(C) T 相同，但2N H e P P < (D) T 相同，但2N H e P P >5. 一定量的理想气体，从p －V 图上初态b 经历(1)或(2)过程到达末态a ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在（A ）(1)过程中放热，(2) 过程中吸热 （B ）(1)过程中吸热，(2) 过程中放热 （C ）两种过程中都吸热 （D ）两种过程中都放热6. 一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为)312cos(1042ππ+⨯=-t x(SI) 从t = 0时刻起，到质点位置在m x 2102-⨯-=处，且向x 轴负方向运动的最短时间间隔为 （A ）s 41 （B ）s 31 （C ）s 81 （D ）s 617. 图示一简谐波在t = 0时刻的波形图，波速u = 200 m/s ，则P 处质点的振动速度表达式为（A ）)2cos(2.0πππ--=t v（B ）)cos(2.0πππ--=t v （C ）)2cos(2.0πππ+=t v （D ）)2/3cos(2.0πππ-=t v8. 一光强为I 0的自然光依次通过两个偏振片P 1、P 2，若P 1和P 2的偏振化方向的夹角α=300，则透射光强是： （A ）40I （B ）430I （C ）80I （D ）830I9. 一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a + b )为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度)，k =2、4、6等级次的主极大均不出现？ (A) a ＋b=4a (B) a ＋b=3a(C) a ＋b=2a (D) a ＋b=6a 10. 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ，夹在两块平晶的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹．如果滚柱之间的距离L 变大，则在L 范围内干涉条纹的 （A ）数目减少，间距变大 （B ）数目不变，间距变小 （C ）数目增加，间距变小（D ）数目不变，间距变大11. 设某微观粒子的总能量是它静止能量的K 倍，则其运动速度的大小（以c 表示真空中的光速）（A ）1-K c （B ）KKc 21-（C ）KKc 12- （D ）1)2(++K K K c二、填空题:（每空3分，共 33分，1~5题共18分，6~10题共15分）.1. 一均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动．抬起另一端使棒向上与水平面成60°，然后无初转速地将棒释放。