上海交大大学物理2008年4月(144A)

1．如图所示，滑块与杆AB 铰接，静止放在光滑的水平面上。

小球D 以垂直于杆的速度v 与杆AB 的端点B 发生碰撞。

恢复因数为e = 0.5。

滑块与杆AB 的质量均为m ，小球D 的质量为2m 。

求（1） 碰撞后滑块A 的速度和杆AB 的角速度。

（2） A 处的约束冲量 解：()()()()()()112212221323212120(1)0(2)10(3)1222(4)()1(5)2(6)2(7)B B m v I m v I I lml I I m v v I v v e v lv v v v l ττττττττττττωωω−=−=−−=+−−=−−===+=+ 解得 1637v v τ=−， 25437v lτω=⋅ ()116037I m v mv τ=−=−ABDI 1I 1’1τ2ττ2．如图所示，半径为r 的圆盘与匀质折杆OAB在B 处铰接，2OA AB r ==。

设圆盘的质量为m ，折杆OAB 的质量为2m ，图示位置AB 水平，BC水平。

用达朗贝尔原理求系统在图示位置无初速开始运动时折杆OAB 的角加速度和B 端作用于圆盘的约束力。

11113311,4242D x D y a l r a l r αααα====eCX CY B Cα+=+a a a a ，2eC r αα=a,12B =a得到1122,2CX CY a r a r r ααα==+**111123,2x D x y D y F ma mr F ma mr αα====()**212122,2x C x y F ma mr F m r r ααα===+222222222552052031221241233O ml ml l ml ml ml ml J m l mr ⎡⎤⎛⎞=+++=+===⎢⎥⎜⎟⎝⎠⎢⎥⎣⎦*2111203O M J mr αα==, *222212C M J mr αα==取系统为对象，对O 点取矩****1222232302x y r M M r r mg mg r +++−⋅−⋅=F F()221211220122324032mr mr r mr mr r r mgr ααααα++⋅++−= 即22125074032mr mr mgr αα+−= （1） 取圆盘为对象，对B 点取矩**220y M r mgr +−=F()22121202mr mr r r mgr ααα++−= 即22123202mr mr mgr αα+−= （2）得到： 212433g r αα=− （3）将（3）代入（1），解得：1536g r α=，21327grα= 取圆盘为对象*215218B x x F F mr mg α=−=−=−()*2125134********y F m r r m g g mg αα⎛⎞=+=+=⎜⎟⎝⎠*241135454B y y F mg F mg mg mg =−=−=*3． 凸轮机构在图示位置处于平衡。

班级号________________ 学号______________ 姓名 课程名称 大学物理 成绩注意：（1）填空题空白处写上关键式子，可参考给分；计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤；（2）不要将订书钉拆掉；（3）第四张是草稿纸；（4）相关常量：普朗克常量s J 10626.634⋅⨯=-h ，电子电量C 10602.119-⨯-=e ，电子静质量kg 1011.931e -⨯=m ，维恩常量K m 10897.23⋅⨯=-b ，斯特藩常量-4-28K m W 10670.5⋅⋅⨯=-σ.一、填空题（共49分） 1、（本小题4分）斯特恩—盖拉赫实验证明了什么？ ； 戴维逊—革末实验又证明了什么？ 。

2、（本小题6分）原子内电子的量子态由n 、l 、l m 及s m 四个量子数表征，当n 、l 、l m 一定时，不同的量子态数目为 ；当n 、l 一定时，不同的量子态数目为 ； 当n 一定时，不同的量子态数目为 。

3、（本小题2分）在一维无限深势阱中，已知粒子的波函数为：x LL πψ4sin 2= （0≤x ≤L ）则粒子出现在3Lx =处的概率密度为 。

4、（本小题5分）（1）在康普顿散射实验中，若用可见光能否观察到散射光波长变长的现象？____________（填：能或不能）；（2）如图所示，一频率为ν 的入射光子与静止的自由电子发生碰撞和散射。

如果散射光子的频率为ν'，反冲电子的动量为p，则在入射光子方向上的动量守恒定律的分量形式为 。

5、（本小题5分）如图所示，在折射率为n 的玻璃中夹了三层厚度均匀折射率分别为1n 、2n 和1n 的介质薄膜，且21n n n >>以入射角45°入射到界面A 上，为了使得经界面 B 和界面C 反射的光线为线偏振光，玻璃与介质的折射率之间应满足关系式： 。

上 海 交 通 大 学 试 卷（物理144A 卷）（ 2008 至 2009 学年 第1学期 ）6、（本小题3分）已知天空中两颗星相对于一望远镜所张的角为θ，它们都发出波长为λ的光。

上海交通大学大学物理A类年考试及答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：班级号________________ 学号______________ 姓名课程名称 大学物理 成绩注意：（1）填空题空白处写上关键式子，可参考给分；计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤；（2）不要将订书钉拆掉；（3）第四张是草稿纸；（4）相关常量：普朗克常量s J 10626.634⋅⨯=-h ，电子电量C 10602.119-⨯-=e ，电子静质量kg 1011.931e -⨯=m ，维恩常量K m 10897.23⋅⨯=-b ，斯特藩常量-4-28K m W 10670.5⋅⋅⨯=-σ.一、填空题（共49分） 1、（本小题4分）斯特恩—盖拉赫实验证明了什么？ ； 戴维逊—革末实验又证明了什么？ 。

2、（本小题6分）原子内电子的量子态由n 、l 、l m 及s m 四个量子数表征，当n 、l 、l m 一定时，不同的量子态数目为 ；当n 、l 一定时，不同的量子态数目为 ； 当n 一定时，不同的量子态数目为 。

3、（本小题2分）在一维无限深势阱中，已知粒子的波函数为：x LL πψ4sin 2= （0≤x ≤L ）则粒子出现在3Lx =处的概率密度为 。

4、（本小题5分）（1）在康普顿散射实验中，若用可见光能否观察到散射光波长变长的现象？____________（填：能或不能）；（2）如图所示，一频率为ν 的入射光子与静止的自由电子发生碰撞和散射。

如果散射光子的频率为ν'，反冲电子的动量为p，则在入射光子方向上的动量守恒定律的分量形式为 。

5、（本小题5分）如图所示，在折射率为n 的玻璃中夹了三层厚度均匀折射率分别为1n 、2n 和1n 的介质薄膜，且21n n n >>。

自然光以入射角45°入射到界面A 上，为了使得经界面 B 和界面C 反射的光线为线偏振光，玻璃与介质的折射率之间应满足关系式： 。

课程答案网课刷课f ly in gj gh班级号________________ 学号______________ 姓名 课程名称 大学物理 成绩注意：（1）试卷共三张；（2）填空题空白处写上关键式子，可参考给分，计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤；（3）不要将订书钉拆掉；（4）第四张为草稿纸。

一、填空题（62分）1、（本小题4分）如图所示，质量分别为1m 和2m 的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上，滑块与桌面间的动摩擦因数均为m ，系统在水平向右拉力的作用下匀速运动，如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，滑块A 加速度大小为 。

2、（本小题4分）如图所示，质量为m 的物体位于直立的轻弹簧正上方h 处，从静止开始下落。

若弹簧的劲度系数为k ，不考虑空气阻力，物体能获得的最大动能是 。

3、（本小题3分）一质点做匀速率圆周运动，速率为v ，周期为T ，则在 t =3T /4时间内，该质点位移的大小为 。

4、（本小题6分）如图所示，有一小球在某液体中竖直下落，在0t =时刻，小球的速度为0v j r （j r 为方向向下之单位矢量），它在液体中的加速度为a kvj =-r r，k 为一正值常量。

则小球速率v 随时间变化关系为 ；从0t =时刻开始，小球经历的路程s 随时间变化关系为 。

上 海 交 通 大 学 试 卷（物理144A 卷）（ 2013 至 2014 学 年 第 2 学 期 试 卷 2014年6月23日）vr 1m 2m课程答案网课刷课f ly in gj gh5、（本小题4分）0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r n 。

已知空气中的声速为u ，则车速为 。

6、（本小题4分）设有一水平的匀质圆盘，其质量为M ，半径为R ，可绕过圆心竖直轴转动。

初始时圆盘静止，然后有一质量为m 的人从静止开始相对圆盘以恒速率u 沿圆盘边缘行走，则在地面参考系中圆盘角速度大小为 （人可看成质点处理）。

2006年大学物理（热学、静电学）期末考试试卷(144A)2006.7.3班级_________姓名_________学号___________得分__________注意：（1）特别提醒：凡未参加期中考试的同学请向主考教师申领一份附加题目的卷子，如果不做附加的题目，相应成绩以零分计入总评成绩。

（2）试卷共三张。

（3）填空题★空白处写上关键式子，可参考给分。

计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤。

（4）不要将订书钉拆掉。

(5)第4张是草稿纸。

一、选择题（每小题3分，共24分）1、若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的气体分子数减少了(A) 500． (B) 400．(C) 900．选: _________________2、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．选: _________________3、1 mol 真实气体的范德瓦尔斯方程为 RT b V Vap =−+))((2，式中： (1) a / V 2表示真实气体表面层的分子单位面积上所受内部分子的引力． (2) (P + a / V 2)表示1 mol 真实气体对器壁的实际压强． (3) (V – b )表示1 mol 真实气体可被压缩的空间体积． 以上四种说法中：(A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(2)、(3)是正确的．(C) 只有(1)、(3)是正确的． (D) 全部是正确的．选:__________________4、设1 mol 理想气体，从同一初始平衡态出发，进行可逆的等压过程或等体过程．在温熵图中，对于相同的温度(A) 等压过程曲线的斜率大于等体过程曲线的斜率． (B) 等压过程曲线的斜率小于等体过程曲线的斜率． (C) 两种过程曲线的斜率相等． (D) 两种过程曲线的斜率孰大孰小取决于温度的值．选:__________________5、一半径为R 的均匀带电球面，带有电荷Q ．若规定该球面上的电势值为零，则无限远处的电势将等于 (A)R Q 0π4ε． (B) RQ0π2ε．(C) R Q 0π4ε−． (D) RQ0π2ε−．选:_________________6、将一个带正电的导体A 移近一个不带电的孤立导体球B 时，B 球的电势将：(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变选:__________________7、如图所示为一均匀极化的各向同性电介质球，已知电极化强度为P v ，则介质球表面上束缚电荷面密度σ' = P / 2的位置是图中的(A) a 点． (B) b 点． (C) c 点． (D) d 点．选:__________________8、一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图所示．当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m 、带电荷为+q 的质点，在极板间的空气区域中处于平衡．此后，若把电介质抽去 ，则该质点(A) 保持不动． (B) 向上运动． (C) 向下运动． (D) 是否运动不能确定．选:__________________二、填空题（共36分）1、（本小题4分）一容器内盛有密度为ρ的单原子理想气体，其压强为p ，此气体分子的方均根速率为______________；单位体积内气体的内能是______________．30°30° 30° d cb a O P v2、（本小题4分）一容器被一隔板分隔成两部分，两部分气体的压强分别为1p 和2p ，而温度都是T ，摩尔质量都是M ，隔板上开有一面积为S 的小孔，若小孔是如此之小，以致于分子从小孔射出或射入对气体平衡态的扰动都可以忽略，则每秒通过小孔的气体质量为____________________.（对于单位体积内的分子数为n 的气体，假设单位时间碰撞到单位器壁面积上的分子数为v n 41，其中v 为分子的平均速率）．3、（本小题5分）设气体分子服从麦克斯韦速率分布律，v 代表平均速率，p v 代表最概然速率，那么，速率在p v 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__________(增加、降低或保持不变)． [麦克斯韦速率分布律为：22232e π2(π4)(v kTmv f kTmv −=，其中:m 为气体分子质量，k 为玻尔兹曼常量，T 为热力学温度，v 为分子速率].4、（本小题5分）在相同的升温范围（由T 1加热至T 2）内，理想气体的可逆等压加热过程中熵的增加值是可逆等体加热过程中熵的增加值的____________________倍.5、（本小题5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1λ和2λ，如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ ．6、（本小题3分）在点电荷＋q 和－q 的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S 1、S 2、S 3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：Φ1＝________，Φ2＝___________，Φ3＝__________．1237、（本小题5分）一均匀带正电的球面带电量为Q ，沿球面直径及其延长线上有两个带正电的点电荷，且，如图所示。

上海交大版大学物理参考答案公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-版权归原着所有 本答案仅供参考习题99-1．在容积3V L =的容器中盛有理想气体，气体密度为ρ=L 。

容器与大气相通排出一部分气体后，气压下降了。

若温度不变，求排出气体的质量。

解：根据题意，可知： 1.78P atm =，01P atm =，3V L =。

由于温度不变，∴00PV PV =，有：001.783PVV L P ==⨯， 那么，逃出的气体在1atm 下体积为：' 1.78330.78V L L L =⨯-=，这部分气体在1.78atm 下体积为：''V =0'0.7831.78PV L P ⨯= 则排除的气体的质量为：0.783'' 1.3 1.71.78g Lm V g L ρ⨯∆==⨯= 。

根据题意pV RT ν=，可得：mpV RT M=，1V p RT p M m ρ==9-2．有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边。

如果其中的一边装有某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边装入的同一温度的氧气质量为多少 解：平衡时，两边氢、氧气体的压强、体积、温度相同，利用pV RT ν=，知两气体摩尔数相同，即：H O νν=，∴O H HOm mM M =，代入数据有： 1.6O m kg = 。

9-3．如图所示，两容器的体积相同，装有相同质量的氮气和氧气。

用一内壁光滑的水平细玻璃管相通，管的正中间有一小滴水银。

要保持水银滴在管的正中间，并维持氧气温度比氮气温度高30o C ，则氮气的温度应是多少则体积和压强相同，如图。

由：mol mpV RT M =，有：2222(30)O N O N m m R T RT M M +=， 而：20.032O M kg =，20.028N M kg =，可得：30282103028T K ⨯==+ 。

习题11-1．已知质点位矢随时间变化的函数形式为(cos sin )r =R ωt i ωt j + 其中ω为常量．求：（1）质点的轨道；(2)速度和速率。

解：(1) 由(cos sin )r =R ωt i ωt j +，知：cos x R t ω= ，sin y R t ω=消去t 可得轨道方程：222x y R +=∴质点的轨道为圆心在（0，0）处，半径为R 的圆；（2）由d rv dt =，有速度：sin Rcos v R t i t j ωωωω=-+而v v =，有速率：1222[(sin )(cos )]v R t R t R ωωωωω=-+=。

1-2．已知质点位矢随时间变化的函数形式为24(32)r t i t j =++，式中r 的单位为m ，t 的单位为s 。

求：（1）质点的轨道；（2）从0=t 到1=t 秒的位移；（3）0=t 和1=t 秒两时刻的速度。

解：（1）由24(32)r t i t j =++，可知24x t = ，32y t =+消去t 得轨道方程为：x =2(3)y -，∴质点的轨道为抛物线。

（2）由d rv dt =，有速度：82v t i j =+从0=t 到1=t 秒的位移为：11(82)42r v d t t i j d t i j ∆==+=+⎰⎰（3）0=t 和1=t 秒两时刻的速度为：(0)2v j =，(1)82v i j =+ 。

1-3．已知质点位矢随时间变化的函数形式为22r t i t j =+，式中r 的单位为m ，t 的单位为s .求：（1）任一时刻的速度和加速度；（2）任一时刻的切向加速度和法向加速度。

解：(1)由d r v dt =，有：22v t i j =+，d va dt =，有：2a i =；（2）而v v =，有速率：12222[(2)2]21v t t =+=+∴t dv a dt==，利用222t n a a a =+有： n a ==1-4．一升降机以加速度a 上升，在上升过程中有一螺钉从天花板上松落，升降机的天花板与底板相距为d ，求螺钉从天花板落到底板上所需的时间。

班级号________________ 学号______________ 姓名 课程名称 大学物理 成绩注意：（1）填空题空白处写上关键式子，可参考给分；计算题要列出必要的方程和解题的关键步骤；（2）不要将订书钉拆掉；（3）第四张是草稿纸；（4）相关常量：普朗克常量s J 10626.634⋅⨯=-h ，电子电量C 10602.119-⨯-=e ，电子静质量kg 1011.931e -⨯=m ，维恩常量K m 10897.23⋅⨯=-b ，斯特藩常量-4-28K m W 10670.5⋅⋅⨯=-σ.一、单项选择题（每小题3分，共21分）1、用白光光源进行双缝干涉实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则(A) 干涉条纹的宽度将发生改变； (B) 产生红光和蓝光两组干涉条纹； (C) 干涉条纹的亮度将发生改变； (D) 不产生干涉条纹。

选择: ____________2、一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2上的反射光 (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。

选择: ____________3、设用频率为1ν和2ν的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应。

已知该金属的红限频率为0ν，测得两次照射时的遏止电压122a a U U =，则这两种单色光的频率满足 (A)012ννν-=； (B) 012ννν+=； (C) 0122ννν-=； (D) 0122ννν-=。

选择：____________上 海 交 通 大 学 试 卷（物理144A 卷）（ 2007 至 2008 学年 第1学期 ）4、一束光强为0I 的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为 （A ）240I ； （B ）40I ； （C ）20I ； （D ）220I 。