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大学物理试题及答案 1物理试题及答案1一、选择题1. 下列哪个物理量是标量？A. 加速度B. 动量C. 荷电量D. 质量答案：D2. 以下哪一项是描述物体向心加速度的？A. F = mV^2/RB. F = maC. F = GmM/R^2D. F = -kx答案：A3. 以下哪种基本力被用于原子核内？A. 弱相互作用力B. 强相互作用力C. 电磁力D. 万有引力答案：B4. 如果一个物体以匀速直线运动，哪些物理量会保持不变？A. 动量B. 加速度C. 动能D. 势能答案：A5. 加速度和质量都是矢量量，因为它们有什么共同之处？A. 它们都可以用标量表示B. 它们都受到相同的力C. 它们都有方向D. 它们都可以用向量表示答案：C二、填空题6. 一个物体从7m/s的速度以匀加速度减速到0m/s，它移动的距离为_____。
答案：(7^2)/2a7. 假设你跳下一个10米高的建筑物，你从地上跳起的速度至少要是_____。
答案：14m/s8. 当电荷增加_____倍，电场的力就增加了相同的倍数。
答案：两倍9. 加速度是速度的_____，速度是位移的_____。
答案：导数，导数10. 能量的单位是_____，它也等于1焦耳。
答案：耗三、解答题11. 题目：一个1000磅的汽车从初始速度60英里/小时匀加速度减速50英里/小时，它会相撞的距离有多远？解答：首先，将速度转换为英尺/秒，即60英里/小时=88英尺/秒，50英里/小时=73.3英尺/秒；通过减去初始速度和最终速度，可以算出减速度，即-5.1英尺/秒^2；将所得的值代入公式，S = (v_f^2 - v_i^2)/2a，算出S = 263英尺。
12. 题目：一颗飞船以7km/s的速度飞行，绕月球公转，它的圆周半径是6000公里。
求该飞船的向心加速度。
解答：首先，将速度转化为米/秒，即7 x 1000 = 7000米/秒；其次，将圆周半径转化为米，即6000 x 1000 = 6 x 10^6米；最后，应用公式a = v^2/r，将所得的值代入，得到a = 6.12 m/s^2。
大学物理期末考试试卷一、选择题（每小题2分，共20分）1、图(a)表示t =0时的简谐波的波形图，波沿x 轴正方向传播，图(b)为一质点的振动曲线。
图(a)中所表示的x=0处质点振动的初相位与图(b)所表示的振动的初相位分别为（ ）A 、均为零B 、均为π21C 、π21与π21-D 、π23与π212、机械波的表达式为)06.06cos(1.0x t y ππ+=，式中y 和x 的单位为m ，t 的单位为s ，则（ ）A 、波长为5mB 、波速为15m/sC 、波沿x 轴正方向传播D 、周期为313、在杨氏双缝干涉实验中，用波长589.3nm 的纳灯作光源，屏幕距双 缝的距离800mm 。
当双缝间距1mm 时，两相邻明条纹中心间距是（ ） A 、0.47mm B 、4.7mm C 、0.074mm D 、0.65mm4、工业中常用光学平面（标准的平板玻璃）来检验金属平面的平整度， 如图下图甲所示。
用单色光照射时，如果待检验平面有不平之处，干涉条纹将发生弯曲，如图乙和丙；则待检验平面的情况（ ）A 、如果是乙图则待检验平面有隆起，如果是丙图则待检验平面有凹陷B 、如果是乙图则待检验平面有凹陷，如果是丙图则待检验平面有隆起C 、乙和丙两图都说明待检验平面有隆起D 、仅根据乙和丙两图无法确定待检验平面的具体情况5、关于光反射与折射时的偏振（0i 为起偏角），下图错误的是（ ）A B C D6、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为4:2:1::222=C B A v v v ，则其压强之比PA ：PB ：PC 为（ ） A 、1：2：4 B 、1：4：8 C 、1：4：16 D 、4: 2：17、一台理想热机工作于温度分别为327℃和27℃的高温热源与低温热源之间，每经历一个循环，热机对外做功为1000J ，则经历一个循环吸收的热量为（ ）A 、1000JB 、2000JC 、3000JD 、500J8、有一细棒固定在S ′系中，它与Ox ′轴的夹角为60o ，如果S ′系以速度u 沿Ox 方向相对于S 系运动，S 系中观察者测得细棒与Ox 轴的夹角（ ） A 、等于60o B 、小于60o C 、大于60o D 、当S ′系沿Ox 正方向运动时，大于60o ；反之小于60o 。
大学物理学专业《大学物理（二）》期末考试试卷附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
2、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为__________________。
3、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
4、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。
5、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
6、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
7、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为；然后将两手臂合拢，使其转动惯量变为，则转动角速度变为_______。
8、在主量子数n=2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是______________。
9、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。
10、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w =_____________ ．()二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、能量子：2、受激辐射：3、黑体辐射：4、布郎运动：5、熵增加原理：6、瞬时加速度：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程（）。
大 学 物 理 试 卷班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 日期:__________年_______月_______日 成绩:_____________一、选择题：（每题3分，共33分）1、在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率Z 与气体的热力学温度T 的关系为 (A) Z 与T 无关． (B) Z 与T 成正比．(C) Z 与T 成反比． (D) Z 与T 成正比． [ ]2、关于可逆过程和不可逆过程的判断： (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程． (2) 准静态过程一定是可逆过程． (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程． (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程． 以上四种判断，其中正确的是 (A) (1)、(2)、(3)． (B) (1)、(2)、(4)．(C) (2)、(4)．(D) (1)、(4)． ［ ］3、 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) b 1a 过程吸热，作正功；b 2a 过程吸热，作负功． (D) b 1a 过程放热，作正功；b 2a 过程吸热，作正功．［ ］4、如图所示，设某热力学系统经历一个由c →d →e 的过程，其中，ab 是一条绝热曲线，a 、c 在该曲线上．由热力学定律可知，该系统在过程中(A) 不断向外界放出热量． (B) 不断从外界吸收热量．(C) 有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量等于放出的热量． (D) 有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量大于放出的热量．(E) 有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量小于放出的热量. ［ ］5、气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体)，经过绝热压缩，使其压强变为原pO V b 12ac a b cde Vp O来的2倍，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？ (A) 22/5． (B) 22/7．(C) 21/5． (D) 21/7． ［ ］6、一长为l 的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，（如图所示），作成一复摆．已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量231ml J =，此摆作微小振动的周期为 (A) g l π2. (B) gl 22π. (C) g l 322π. (D) gl 3π. ［ ］7、一质点作简谐振动，已知振动周期为T ，则其振动动能变化的周期是 (A) T /4． (B) 2/T ． (C) T ． (D) 2 T ． (E) 4T ． ［ ］8、图中所画的是两个简谐振动的振动曲线．若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为(A) π23． (B) π． (C) π21． (D) 0． ［ ］9、在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为λ21（λ 为波长）的两点的振动速度必定(A) 大小相同，而方向相反． (B) 大小和方向均相同． (C) 大小不同，方向相同． (D) 大小不同，而方向相反．［ ］10、两相干波源S 1和S 2相距λ /4，（λ 为波长），S 1的相位比S 2的相位超前π21，在S 1，S 2的连线上，S 1外侧各点（例如P 点）两波引起的两谐振动的相位差是： (A) 0． (B)π21． (C) π． (D) π23． ［ ］11、若在弦线上的驻波表达式是 t x y ππ=20cos 2sin 20.0．则形成该驻波的两个反向进行的行波为：(A)]21)10(2cos[10.01π+-π=x t y ]21)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI)．(B) ]50.0)10(2cos[10.01π--π=x t y]75.0)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI)．S 1S 2Pλ/4A/ -(C) ]21)10(2cos[10.01π+-π=x t y ]21)10(2cos[10.02π-+π=x t y (SI)．(D) ]75.0)10(2cos[10.01π+-π=x t y]75.0)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI)． ［ ］二、填空题：（共25分）12、两个容器容积相等，分别储有相同质量的N 2和O 2气体，它们用光滑细管相连通，管子中置一小滴水银，两边的温度差为 30 K ，当水银滴在正中不动时，N 2和O 2的温度为2N T ＝ ___________，2O T ＝__________．(N 2气的摩尔质量M mol ＝28×10-3 kg ·mol -1)13、在无外力场作用的条件下，处于平衡态的气体分子按速度分布的规律，可用 ________________分布律来描述．如果气体处于外力场中，气体分子在空间的分布规律，可用__________分布律来描述．14、 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．由此可得氢气分子的最概然速率为________________；氧气分子的最概然速率为________________． 15、已知一简谐振动曲线如图所示，由图确定振子：(1) 在_____________s 时速度为零．(2) 在____________ s 时动能最大．(3) 在____________ s 时加速度取正的最大值．16、一平面余弦波沿Ox 轴正方向传播，波动表达式为 ])(2cos[φλ+-π=xT t A y ， 则x = -λ 处质点的振动方程是____________________________________；若以x = λ处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_______________________________________________．） x (cm)t (s)O 1217、如图所示，在平面波传播方向上有一障碍物AB ，根据惠更斯原理，定性地绘出波绕过障碍物传播的情况．18、在真空中沿着z 轴正方向传播的平面电磁波的磁场强度波的表达式为])/(cos[00.2π+-=c z t H x ω (SI)，则它的电场强度波的表达式为____________________________________________________．（真空介电常量 ε 0 = 8.85×10-12 F/m ，真空磁导率 μ 0 =4π×10-7 H/m ）三、计算题：（共42分）19、有 2×10-3 m 3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75×102 J ． (1) 试求气体的压强；(2) 设分子总数为 5.4×1022个，求分子的平均平动动能及气体的温度． (玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J ·K -1)20、汽缸内有一种刚性双原子分子的理想气体，若经过准静态绝热膨胀后气体的压强减少了一半，则变化前后气体的内能之比 E 1∶E 2＝？21、如图所示，有一定量的理想气体，从初状态a (p 1,V 1)开始，经过一个等体过程达到压强为p 1/4的b 态，再经过一个等压过程达到状态c ，最后经等温过程而完成一个循环．求该循环过程中系统对外作的功W 和所吸的热量Q ．22、如图，劲度系数为k 的弹簧一端固定在墙上，另一端连接一质量为M 的容器，容器可在光滑水平面上运动．当弹簧未变形时容器位于O 处，今使容器自O 点左侧l 0处从静止开始运动，每经过O 点一次时，从上方滴管中滴入一质量为m 的油滴，求：(1) 容器中滴入n 滴以后，容器运动到距O 点的最远距离；(2) 容器滴入第(n +1)滴与第n 滴的时间间隔．大 学 物 理 试 卷 解 答二、填空题：（共25分）pp 1112、 210 K 2分240 K 2分13、 麦克斯韦 2分玻尔兹曼 2分14、 2000 m ·s -1 1分 500 m ·s -1 2分15、 0.5(2n +1) n = 0，1，2，3，… 1分 n n = 0，1，2，3，… 1分 0.5(4n +1) n = 0，1，2，3，… 1分16、 ]/2cos[1φ+π=T t A y 2分 ])//(2cos[2φλ++π=x T t A y 3分17、 答案见图子波源、波阵面、波线各3分占1分18、 ])/(cos[754π+--=c z t E y ω (SI) 3分三、计算题：（共42分）19（10分）、解：(1) 设分子数为N .据 E = N (i / 2)kT 及 p = (N / V )kT得 p = 2E / (iV ) = 1.35×105 Pa 4分(2) 由 kT N kT Ew 2523=得 ()21105.75/3-⨯==N E w J 3分又 kT N E 25=得 T = 2 E / (5Nk )＝362k 3分20（10分）、解：据 iRT M M E mol 21)/(=, RT M M pV m ol )/(= 2分 得 ipV E 21=变化前 11121V ip E =， 变化后22221V ip E = 2分 绝热过程 γγ2211V p V p =即1221/)/(p p V V =γ3分题设 1221p p =， 则 21)/(21=γV V即 γ/121)21(/=V V∴)21/(21/221121V ip V ip E E =γ/1)21(2⨯=22.1211==-γ 3分21（10分）、解：设c 状态的体积为V 2，则由于a ，c 两状态的温度相同，p 1V 1= p 1V 2 /4 故 V 2 = 4 V 1 2分 循环过程 ΔE = 0 , Q =W ． 而在a →b 等体过程中功 W 1= 0． 在b →c 等压过程中功W 2 =p 1(V 2－V 1) /4 = p 1(4V 1－V 1)/4=3 p 1V 1/4 2分在c →a 等温过程中功W 3 =p 1 V 1 ln (V 2/V 1) = -p 1V 1ln 4 2分 ∴ W =W 1 +W 2 +W 3 =[(3/4)－ln4] p 1V 1 1分 Q =W=[(3/4)－ln4] p 1V 1 3分22（12分）、解：(1) 容器中每滴入一油滴的前后，水平方向动量值不变，而且在容器回到O 点滴入下一油滴前， 水平方向动量的大小与刚滴入上一油滴后的瞬间后的相同。
中 南 大 学大 学 物 理 试 卷一一、 选择题：（共12分）1．（本题3分）图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r 变化的关系，请指出该曲线可描述下列哪方面内容（E 为电场强度的大小，U 为电势）：（A ） 半径为R 的无限长均匀带电圆柱体电场的E~r 关系。
（B ） 半径为R 的无限长均匀带电圆柱面电场的E~r 关系。
（C ） 半径为R 的均匀带正电球体电场的U~r 关系。
（D ） 半径为R 的均匀带正电球面电场的U~r 关系。
（ ）2．（本题3分）有一连长为a 的正方形平面，在其中垂线上距中心O 点21a 处，有一电量为q 的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为（A ）64q π （B ）04πεq （C ）03πεq （D ）6εq（ ）3．（本题3分）将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，在保持与电源连接的情况下，把一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板平行地插入两极板之间，如图所示，介质板的插入及其所处位置的不同，对电容器储存电能的影响为：（A）储能减少，但与介质板位置无关。
（B）储能减少，但与介质板位置有关。
（C）储能增加，但与介质板位置无关。
（D）储能增加，但与介质板位置有关。
（）4．（本题3分）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ca将（A）顺时针转动同时离开ab。
（B）顺时针转动同时靠近ab。
（C）逆时针转动同时离开ab。
（D）逆时针转动同时靠近ab。
（）二、 填空题：（共48分）1．（本题3分）一面积为S 的平面，放在场强为E 的均匀电场中，已知E 与平面间的夹角为)21(πθ<，则通过该平面的电场强度通量的数值e Φ= 。
2．（本题3分）真空中一半径为R 的半圆细环，均匀带电Q ，如图所示。
设无穷远处为电势零点，则圆心O 点外的电势0U = ，若将一带电量为q 的点电荷从无穷远处移到圆心O 点，则电场力做功A= 。
大学物理一、单选题（本大题共8小题，每小题5分，共40分）1．下面表述正确的是[ ](A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直 (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零 (C)轨道最弯处法向加速度最大 (D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。
2．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 [ ](A) 恒为零 (B) 不为零，但保持不变(C) 随F 成正比地增大． (D) 开始随F 增大，达到某一最大值后，就保持不变 3．地球绕太阳公转，从近日点向远日点运动的过程中，下面叙述中正确的是 [ ] (A)太阳的引力做正功 (B)地球的动能在增加 (C)系统的引力势能在增加 (D) 系统的机械能在减少4.如图所示：一均匀细棒竖直放置，其下端与一固定铰链O 连接，并可绕其转动，当细棒受到扰动，在重力作用下由静止向水平位置绕O 转动，在转动过程中， 下述说法哪一种是正确的[ ](A) 角速度从小到大，角加速度从小到大； (B) 角速度从小到大，角加速度从大到小； (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. 5．已知一高斯面所包围的体积内电量代数和iq =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通量均为零。
（C ）穿过整个高斯面的电通量为零。
（D ）以上说法都不对。
6 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，则该线圈中心的磁感强度是原来的［ ］（A ）4倍 （B ）2倍 （C ） 1/2 （D ）1/47. 如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是[ ](A) ad 边转入纸内，bc 边转出纸外 (B) ad 边转出纸外，bc 边转入纸内 (C) ab 边转出纸外，cd 边转入纸内(D) ab 边转入纸内，cd 边转出纸外8．两根无限长的平行直导线有相等的电流， 但电流的流向相反，如右图，而电流的变化率dtdI均小于零，有一矩形线圈与两导线共面，则[ ] （A ）线圈中无感应电流；（B ）线圈中感应电流不确定。
《大学物理》考试试卷（G ）及答案解析一、简答题（每题4分，共16分）1.简述平面简谐波在一周期之内，某一体积元动能和势能的变化过程 知识点：简谐波的能量，类型A答案：动能和势能变化是同步调的，在最大位置，动能和势能均为零，在平衡位置，动能和势能都达到最大值，体积元不断从前一介质获得能量，又不断把能量传给后面的介质。
2.什么是光栅衍射中的缺级现象？答：光栅衍射条纹是由N 个狭缝的衍射光相互干涉形成的，对某一衍射角若同时满足主极大条纹公式和单缝衍射暗纹公式，那么在根据主极大条纹公式应该出现主明纹的地方，实际不出现主明纹，这种现象称为缺级。
3. 指出以下各式所表示的物理含义:()()()()RT i kT i kT kT 2423232211 知识点 气体的能量 类型A答案: （1）表示理想气体分子每个自由度所具有的平均能量（2）表示分子的平均平动动能（3）表示自由度数为i 的分子的平均能量（4）表示分子自由度数为i 的1mol 理想气体的内能4. 简述热力学第二定律的两种表述。
答案：开尔文表述：不可能制成一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热量，并使其全部变为有用功而不引起其他变化。
克劳修斯表述：热量不可能自动地由低温物体传向高温物体而不引起其他变化。
二、选择题（每小题3分,共24分）1．一物体做简谐振动，其振动曲线如图所示：则振动的初相位是（ ）。
（A ）3π- （B ）3π （C ） 32π （D ）32π-知识点：简谐振动答案：A2. 传播速度为100m/s ，频率为50Hz 的平面简谐波在波线上相距为0.5m 两点之间的相位差为（ ）A ）3π （B ）6π （C ） 2π （D ）4π知识点：波形图答案：C3. 用波长为λ的平行单色光照射双缝,在光屏上偏离中心的p点恰好出现亮条纹则: （）（A）改用波长为2λ的单色光照射,p点处一定出现亮条纹（B）改用波长为2λ的单色光照射,p点处一定出现暗条纹（C）改用波长为λ/2的单色光照射,p点处一定出现亮条纹（D）改用波长为λ/2的单色光照射,p点处一定出现暗条纹答案C知识点：双缝干涉5. 在夫琅和费单缝衍射中，对于给定的入射光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹。
大学物理期末考试试卷(含答案)一、大学物理期末选择题复习1．运动质点在某瞬时位于位矢r的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)t r d d ； (2)dt r d ； (3)t s d d ； (4)22d 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 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确 答案D2．一个质点在做圆周运动时,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,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变 答案B3．静电场中高斯面上各点的电场强度是由：（ ） (A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的 (C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的 答案C4．静电场中高斯面上各点的电场强度是由：（ ） (A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的 (C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的 答案C5． 一个质点在做圆周运动时，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，法向加速度不变 （D ）切向加速度一定改变，法向加速度不变 答案 B6． 用水平力N F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止。
当N F 逐渐增大时，物F的大小（）体所受的静摩擦力fF成正比的增大（A）不为零，但保持不变（B）随NF增大，达到某一最大值后，就保持不变（C）开始随N（D）无法确定答案 A7．一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中，则（）（A）它的加速度的方向永远指向圆心，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m（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，其速率不断增加答案 B8．有两个倾角不同、高度相通、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滑下，则（）（A）物块到达斜面低端时的动量相等（B）物块到达斜面低端时动能相等（C）物块和斜面（以及地球）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答案 D9．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。
大学物理试卷（十一，十三章）一，选择题1. 无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的B的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示．正确的图是2. 在一个磁性很强的条形磁铁附近放一条可以自由弯曲的软导线，如图所示．当电流从上向下流经软导线时，软导线将(A) 不动．(B) 被磁铁推至尽可能远． (C) 被磁铁吸引靠近它，但导线平行磁棒．(D) 缠绕在磁铁上，从上向下看，电流是顺时针方向流动的． (E) 缠绕在磁铁上，从上向下看，电流是逆时针方向流动的．3. 在两个永久磁极中间放置一圆形线圈，线圈的大小和磁极大小约相等，线圈平面和磁场方向垂直．今欲使线圈中产生逆时针方向(俯视)的瞬时感应电流i (如图)，可选择下列哪一个方法？(A) 把线圈在自身平面内绕圆心旋转一个小角度． (B) 把线圈绕通过其直径的OO ′轴转一个小角度． (C) 把线圈向上平移．(D) 把线圈向右平移.4. 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μ1和μ2．设r 1∶r 2=1∶2，μ1∶μ2=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∶1．3.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1/2．4.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μr 为(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.35.关于稳恒电流磁场的磁场强度H，下列几种说法中哪个是正确的？(A) H仅与传导电流有关．(B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零．(C) 若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零．(D) 以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H通量均相等．6.面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ．线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系为：(A) Φ21 =2Φ12．(B) Φ21 >Φ12． (C) Φ21 =Φ12 (D) Φ21 =21Φ12． 二，填空题7. 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 ______．8. 一自感线圈中，电流强度在 0.002 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ，此过程中线圈内自感电动势为 400 V ，则线圈的自感系数为L =__________________________________．9.有很大的剩余磁化强度的软磁材料不能做成永磁体，这是因为软磁材料__________，如果做成永磁体________.10.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 的某点处的磁场强度的大小H =_________，磁感强度的大小B =__________．三、计算题I11. 假设把氢原子看成是一个电子绕核作匀速圆周运动的带电系统．已知平面轨道的半径为r ，电子的电荷为e ，质量为m e ．将此系统置于磁感强度为0B 的均匀外磁场中，设0B的方向与轨道平面平行，求此系统所受的力矩M ．12.一导线弯成如图形状，放在均匀磁场B 中，B的方向垂直图面向里． ∠bcd =60°，bc =cd =a ．使导线绕轴OO ＇旋转，如图，转速为每分钟n 转．计算E OO ＇．13. 一长圆柱状磁场，磁场方向沿轴线并垂直图面向里，磁场大小既随到轴线的距离r 成正比而变化，又随时间t 作正弦变化，即B =B 0r sin ωt ，B 0、ω均为常数．若在磁场内放一半径为a 的金属圆环，环心在圆柱状磁场的轴线上，求金属环中的感生电动势，并讨论其方向．14半径为R 的无限长实心圆柱导体载有电流I ，电流沿轴向流动，并均匀分布在导体横截面上．一宽为R ，长为l 的矩形回路(与导体轴线同平面)以速度v向导体外运动(设导体内有一很小的缝隙，但不影响电流及磁场的分布)．设初始时刻矩形回路一边与导体轴线重合，求： (1) t (t <vR) 时刻回路中的感应电动势． (2) 回路中的感应电动势改变方向的时刻．15.如图示，由一根细绝缘导线按ACEBDA 折成一个正五角星形，并按以上流向通电流I = 1 A ，星形之外接圆半径为R = 1 m ，求五角星任一个顶点处磁感强度的大小．（真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A ）(sin72°＝0.9511， sin36°＝0.5878， cos72°=0.3090， cos36°＝0.8090)16.如图所示，一无限长直导线通有电流I =10 A ，在一处折成夹角θ ＝60°的折线，求角平分线上与导线的垂直距离均为r =0.1 cm 的P 点处的磁感强度．(μ0 =4π×10-7 H ·m -1)B17.半径为R 的无限长圆筒上有一层均匀分布的面电流，这些电流环绕着轴线沿螺旋线流动并与轴线方向成α 角．设面电流密度(沿筒面垂直电流方向单位长度的电流)为i ，求轴线上的磁感强度．18.一根同轴线由半径为R 1的长导线和套在它外面的内半径为R 2、外半径为R 3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为μ的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图．传导电流I 沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁感强度大小B 的分布．答案：一选择题1D 2A 3B 4B 5D 6D二填空题7 aIB 8)11(20π-RI μ 、垂直纸面向里． 9)22(812310q q q R++πε 10 F /4.11解：A 点处磁感强度大小B A 由BD 、CE 、BE 三段通电导线中电流决定，由公式)c o s (42100θθμ-π=co r IB(式中r 0、θ1、θ2的意义见图)有 CE BD B B = )72cos 36(cos )36sin 72sin 2(40︒+︒︒︒π=R IB BD μR Iπ=40μ)36cos 36(cos )36sin 36sin 2(40︒+︒︒︒π=R IB BE μR I π=4342.20μ=-=BDBEAB B B 2=πRI 4342.00μ 3.42×10-8 T12.解：P 处的B 可以看作是两载流直导线所产生的，1B与2B 的方向相同．21B B B += rIπ=40μ+︒--︒)]90sin(60[sin rIπ40μ)]60sin(90[sin ︒--︒rIπ=420μ=︒+︒)60sin 90(sin 3.73×10-3 T 方向垂直纸面向上．13.解：将i分解为沿圆周和沿轴的两个分量，轴线上的磁场只由前者产生．和导线绕制之螺线管相比较，沿轴方向单位长度螺线管表面之电流i 的沿圆周分量i sin α就相当于螺线管的nI ． 利用长直螺线管轴线上磁场的公式 B = μ0nI 本题的结果 B = μ0 i sin α14.解：由安培环路定理：∑⎰⋅=i I l Hd0< r <R 1区域： 212/2R Ir rH =π212R Ir H π=， 2102R Ir B π=μ R 1< r <R 2区域： I rH =π2r I H π=2， r I B π=2μR 2< r <R 3区域：)()(22223222R R R r I I rH ---=π )1(22223222R R R r r IH ---π= )1(2222322200R R R r r IH B ---π==μμ r >R 3区域：H = 0，B = 015. 该均匀带电圆在距平面a 米处产生场强为[]{}⎰⎰+==qa r adq E E 3220)(4d πε]{}⎰+=Ra r r a 03220)(4d 2πεπσ=[σ/(2ε0)][1-a /(R 2+a 2)1/2]“无限大”均匀带电平面在该点产生的场强为E '=σ/(2ε0),由题意E '=2 E .故σ/(2ε0) =2[σ/(2ε0)][1-a /(R 2+a 2)1/2]a /(R 2+a 2)1/2=1/2 解得 a R 3=d16. 设两无限长导线带电线密度为λ±,取坐标如图,由叠加原理可求得两导体间的场强： E =λ/(2πε0x )+λ/[2πε0(d -x )]⎰⋅=∆baU l E d()[]()[]⎰--+=000112r d r x r d x d πελ=[λ/(πε0)]ln[(d -r 0)/r 0]≈[λ/(πε0)]ln(d /r 0) 取导线长度L ,则所带电量Q=λL ,则此段导线的电容为 C L =Q/∆U=πε0L/ln(d /r 0) 单位长度电容为 C 0=C L /L =πε0/ln(d /r 0)17. 此带电体可认为是实心均匀带正电(电荷密度ρ)的大球和均匀带负电(电荷密度-ρ,位置在原空腔处)的小球组成.Q 1=ρ(4πR 3/3), Q 2=-ρ(4πa 3/3), 用高斯定理可求Q 1在大球内(r 1<R )产生的场.E 1= Q 1r 1/(4πε0R 3)=ρr 1/(3ε0)Q 2在小球内(r 2<a )外(r 2>a )产生的场.E 2内= Q 2r 2/(4πε0a 3)=-ρr 2/(3ε0) E 2外= Q r 2/(4πε0r 23)=-ρa 3r 2/(3ε0r 3)(1)O ' 点处:r 1=d ,r 2=0. E 1=ρd 1/(3ε0), E 2=0E 0=E 1+E 2=ρd 1/(3ε0) 方向向右 (2)P 点处:r 1=d ,r 2=2d. E 1=ρd 1/(3ε0), E 2=-ρa 3/(12ε0d 2) E 0=E 1+E 2=ρd 1/(3ε0) -ρa 3/(12ε0d 2)= ρ (4d 3-a 3)/(12ε0d 2)方向向左18一法,用电势定义求因电荷球对称,电场球对称,作与带电体对称的球形高斯面,有0int 2/4d επq E r S==⋅⎰S E 球内,r<R 1: q int =0 E 1=0 球层中R 1<r<R 2， q int =ρ4π( r 3-R 13)/3E 2=ρ( r 3-R 13)/3ε0r 2球外r>R 2: q int =ρ4π( R 23-R 13)/3E 2=ρ( R 23-R 13)/3ε0r 2 故⎰∞⋅=rU l E d ⎰⎰∞⋅+⋅=2232R R r l E l E d d()()[]+⋅-⎰2120313R r 3r r R rd ερ()()[]⎰∞⋅-+2231323R r r R R d ερ[ρ/(3ε0)][( R 22-r 02)/2- R 13(1/r 0-1/R 2)]++[ρ/(3ε0)]( R 23-R 13)/R 2) =ρ(3R 2-r 02-2R 13/r 0)/(6ε0)二法,用电势叠加求取同心的薄球壳微元d q ==4πr 2ρd r ,它在球层内产生的电势: 当r<r 0时, d U =d q/(4πε0r 0)= ρr 2d r/(ε0r 0),当r>r 0时, d U =d q/(4πε0r )= ρr d r/ε0,所以()[]⎰⎰⎰+==20010002R r r R r r r r r U U ερερd d d =[ρ/(3ε0)]( r 02-R 13/r 0)+[ ρ/(2ε0)]( R 22-r 02)=ρ(3R 2-r 02-2R 13/r 0)/(6。
大学物理模拟试卷一一、填空题Ⅰ (24分，每空2 分)1.一质点作直线运动，它的运动方程是2x bt ct =-, b, c 是常数. 则此质点的速度是________，加速度是________【考查重点】：这是第一章中的考点，考查运动方程的基本性质。
要注意速度是运动方程的一次导数，加速度是运动方程的二次导数。
【答案解析】：速度(2)dx ct b dt υ==-+，加速度2d a c dtυ==-. 2.质量分别为200kg 和500kg 的甲、乙两船静止于湖中，甲船上一质量为50kg 的人通过轻绳拉动乙船，经5秒钟乙船速度达到0.51m s -⋅，则人拉船的恒力为________ ，甲船此时的速度为________【考查重点】：这是第二章中的考点，考察质点动力学中牛顿第二定律及动量守恒定律 【答案解析】：;0.1/vv at a m s t===500*0.150F ma N === 1/m v m v v m s =⇒=甲甲乙乙甲动量守恒3..花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴运动，开始时两臂伸开，转动惯量为0I ，角速度为0ω。
然后她将两臂收回，使转动惯量减少为03I ，这时她转动的角速度变为________ 【考查重点】：这是第三章中的考点，考察定轴转动刚体的角动量守恒定律，即刚体受到的沿转轴的合力矩始终为零，z L I ω==常数 【答案解析】：000=3I I ωωωω=⇒4. 一弹簧振子作简谐振动，总能量为1E ，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量2E 变为______【考查重点】：这是第四章中的考点，考察的是简谐振动的总能量212E kA = 【答案解析】：2112E kA =2211(2)42E k A E == 5. 火车A 以201m s -⋅的速度向前行驶，A 车的司机听到本车的汽笛频率为120Hz ，另一火车B ，以251m s -⋅的速度向A 迎面驶来，则B 车司机听到A 车汽笛的频率是______（设空气中声速为3401m s -⋅）【考查重点】：这是第五章中的考点，考察波源和介质相对运动时产生的多普勒效应，要记得多普勒效应的公式 【答案解析】13402512013734020o s s u V Hz u V νν++==⨯=-- 6.静电场的环路定理的数学表示式为_____。
该式的物理意义是_____，该定理表明，静电场是_____场【考查重点】：这是第八章的考点，着重考察静电场的相关性质【答案解析】：*0L E dI ⎰=物理意义：单位正电荷在静电场中沿闭合路径绕行一周，电场力做功为0 表明：静电场是保守力场7. 一瓶氢气和一瓶氧气温度相同，若氢气分子的平均平动动能为216.2110J -⨯，则氧气分子的平均平动动能是______，氧气的温度是______【考查重点】：这是第六章的考点，考察的是分子的平均平动动能及其公式变换 【答案解析】：22136.21102O K E kT -==⨯ 23003kE T K k ==二、填空题Ⅱ (20分，每空2 分)1.在双缝干涉实验中，两缝的间距为0.6mm ，照亮狭缝S 的光杠杆汞弧灯加上绿色滤光片，在2.5m 远处的屏幕上出现干涉条纹，测得相邻两明条纹中心的距离为2.27mm 。
则计算入射光的波长为_____【考查重点】：这是第十四章的考点，考察氏双缝干涉条件，对号入座数据，代入公式即可 【答案解析】：由氏双缝干涉条件x D d λ∆=045.4510()5450()d x mm A D λ-∆==⨯= 2.若电子在垂直于磁场的平面运动,均匀磁场作用于电子上的力为F ，轨道的曲率为R ，则磁感应强度的大小为_______【考查重点】：这是第十章的考点，考察在匀强磁场中电荷的受力作用【答案解析】：若电子的速度方向与匀强磁场方向垂直，即θ＝90°时，电子所受洛伦兹力F ＝Be υ，方向总与速度υ垂直．由洛伦兹力提供向心力，使电子在匀强磁场中做匀速圆周运动．mv R Be F Bev ⎧=⎪⎨⎪=⎩．可以得到B =3.波长600nm 的单色光垂直入射在一光栅上，第二级明条纹分别出现在sin θ=0.20 处, 第四级缺级。
则光栅上相邻两缝的间距(a+b)为_____，光栅上狭缝可能的最小宽度为_____ 【考查重点】：这是第十五章的考点，考察光栅衍射的间距和最小宽度问题，要记得相关公式并注意衍射的极小值条件【答案解析】：（1）4()sin 2600()610sin 0.2a b k k a b ϕλλϕ-+=⨯+===⨯ （2）单缝衍射的极小值条件sin a n ϕλ=缺级条件为：4441610 1.510()44a b k a n a b a cm --+==+⨯===⨯ 4.如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T ，方向沿x 轴正方向，则通过aefd 面的磁通量为_______【考查重点】：这是第十章的考点，考察的是磁通量的计算方法，注意的是磁场跟法向方向的夹角，再计算 【答案解析】：4cos 0.2*0.15*0.0245s B dS B S wb θΦ=⋅=⋅==⎰5.一质点带有电荷q =-198.010C ⨯，以速度v = 53.010⨯m/s 在半径为R =-86.010⨯m 的圆周上作匀速圆周运动，该运动的带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度B=______。
该运动的带电质点轨道运动的磁矩m P =_____【考查重点】：这是第十章的考点，考察的是磁感应强度的计算方法及其磁矩，要记得几种情况的磁感应强度的计算方法 【答案解析】：6026.7104qv B T Rμπ-==⨯ 221217.21022m q P IS R qvR A m R vππ-====⨯⋅6..处于激发态的钠原子，发出波长为589nm 的光子的时间平均约为-810s。
根据不确定度关系式，光子能量不确定量的大小E ∆=_________，发射波长的不确定度围（即所谓谱线宽度）是_________【考查重点】：这是第十九章得考点，考察的是不确定度的问题，要掌握相关公式 【答案解析】：342686.6310 6.631010h E t h E J t ---⨯∆∆≈→∆===⨯∆ 21921.1510hc hcEE m hcλλλλλ-∆∆=∆=∆→∆==⨯7.若α粒子在均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，磁场的磁感应强度为B ，则α粒子的德布罗意波长λ=_________【考查重点】：这是第十八章的考点，考察物质的德布罗意波长，要记得=h E ν和h p λ=两个公式【答案解析】：2v v v q B m p m qBR R=→== =h 2qBR h eBR λ=三．(14分)一质量为0.20kg 的球，系在长为2m 的绳索上，绳索的另一端系在天花板上. 把小球移开，使绳索与铅直方向成30o角，然后从静止放开. 求: (1) 在绳索从30o角到0角的过程中，重力和力所作的功. (2) 物体在最低位置时的动能和速率.【考查重点】：这是第一章和第二章的考点，考察重力做功和机械能守恒定律，注意机械能守恒的条件是系统的外力和非保守力都不做功【答案解析】(1) 力始终与运动方向垂直, 不作功. 重力作功为()1cos30A mgR =-＝0.525J.(2) 以最低处为势能零点，在整个过程中只有重力作功，机械能守恒，最低位置时的动能210.5252k E m J υ==,因此, 速率υ=（m/s ）.四.（14分）气缸有一定量的氧气（看成刚性分子理想气体），作如图所示的循环过程，其中ab 为等温过程，bc 为等体过程，ca 为绝热过程．已p知a 点的状态参量为a P 、a V 、a T ，b 点的体积b V = a 3V ．求该循环的效率．【考查重点】：这是第七章的考点，考察的是卡洛循环中循环效率的问题，关键是分析到各个过程做功，吸放热的问题，再计算整个工程的量【答案解析】：设气缸中有ν摩尔氧气，根据热力学第一定律Q = ΔE + A 对于ab 等温过程，ΔE = 0，故有ln(/)ln3ln3ab ab a b a a a a Q A RT V V RT p V νν====①对于bc 等体过程，Tc < Tb ，A = 0，故为放热过程. 放出的热量()()bc b c V b c V a c Q E E C T T C T T νν=-=-=-②对于cd 绝热过程，有11c c a aV T V T γγ--=，即1(/)c a a c T T V V γ-=因氧气为刚性双原子分子体，故27 1.405P V C i C i γ+==== ∴0.401()0.6443c a a T T T ==把Tc 代入②式得5(10.644)0.3560.8902bc V a a a a Q C T RT p V νν=-=⨯= 循环效率为0.8901119.0%ln 3bc ab Q Q η=-=-=五.（12分）两个半径分别为1R 和2R 的同心球壳，中间是空气，构成一球形电容器，设所带电量分别为+Q 和-Q 且均匀分布，求： （1）两球壳之间的电场强度。
（2）两球壳之间的电势差。
（3）电容器的电容。
【考查重点】：这是八，九两章的考点，考察的是电场强度，电势差，电容的问题，直接运用相关公式即可求解【答案解析】：根据高斯定理：(1)re r Q E204πε=(2))11(424210210R R Q r dr Q l d E U R R l -==•=⎰⎰πεπε(3)212104R R R R C U QC -=∴∆=πε六．（12分）半径为R=0.1m 的半圆形闭合线圈，载有电流I=10A ，放在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面平行，如图所示。
已知B=0.5T ，求 （1）线圈所受力矩的大小和方向（以直径为转轴）；（2）若线圈受上述磁场作用转到线圈平面与磁场垂直的位置，则力矩作功为多少？ 【考查重点】：这是第十章的考点，考察的是磁场的的力矩及其做功的问题，要注意的是力矩是个矢量，既有大小又有方向【答案解析】：（1） M m B =⨯， 方向如右图212M mB ISB R IBπ===213210.110 5.010225107.8510()Nm ππ---=⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯（2）221()7.8510()A I IBS J ΦΦ-=-==⨯七.（14分）如图所示，AB 和CD 为两根金属棒，长度l 都是1m ，电阻R 都是4Ω，放置在均匀磁场中，已知磁场的磁感应强度B=2T ，方向垂直于纸面向里。
当两根金属棒在导轨上分别以1v =4m/s 和2v =2m/s 的速度向左运动时，忽略导轨的电阻，试求 （1）两金属棒中各自的动生电动势的大小和方向，并在图上标出方向； （2）金属棒两端的电势差ABU和CD U ；（3）金属棒中点1O 和2O 之间的电势差。
