2005-2006(方)浙江大学普通物理学PHYSICS期末考试试卷

1. 一点电荷作圆周运动，角速度为w ，求圆心处的位移电流密度J （大小，方向）。

2. 如下金属光栅，问何种偏振光具有更大的透过率？3. 有一点电荷Q 作圆周运动，角速度为w ，求圆心处的位移电流密度。

4. 已知u ＝1/r ，求: ▽u, ▽2u5. 求出同轴电缆在a)无电阻时的传输功率，b)有电阻时的热损耗功率，c)画出同轴传输线法向横截面内的电场、磁场、波印廷矢量6. 画出双导线传输线法向横截面内的电场、磁场、波印廷矢量证明平面电磁波的E 与B 同相，且振幅比为1EHεμ=利用分离变量法求解波动方程2222210E E x v t ∂∂∂∂-=并证明其解可表示为E ＝Acos （w t ±kx+j ）或E ＝Asin（w t ±kx+j ）9. 当ε=ε0(1+sinwt)时，由Maxwell 方程组求出波动方程。

10.球面波电场E 是r,t 的函数（r 是点源到考察点位置的距离）1）导出于球面波相对应的波动方程 2）求波动方程解11.Orthogonal polarization state Find a polarization state which is orthogonal to thepolarization statecos (,)sin i J e δψψδψ⎛⎫= ⎪⎝⎭b) Show that the major axes of the ellipeses of two multually orthogonal polarization statesare perpendicular to the each other and senses of revolution are opposite12.某媒介σ＝5/Ωm ，e r ＝1,当加交变电场E ＝25sin （1010t ）时，求：传导电流和位移电流密度；欲使J ＝J 位，频率为何值?13.求n 2介质中，发生全反射时倏逝波的坡印廷矢量瞬时值。

2005级大学物理（I ）期末试卷院系： 班级:_____________ 姓名: 学号:_____________ 日期: 2006 年 7 月 10 日一 选择题（共30分）1.（本题3分）在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向．今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i 、j表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s 为单位）为(A) 2i ＋2j ． (B) 2i＋2j ．(C) －2i －2j ． (D) 2i－2j ． ［ B ］2.（本题3分）质量为m 的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为k ，k 为正值常量．该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将是(A) k mg . (B) kg2 . (C)gk . (D) gk .［A ］3.（本题3分）人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B ．用L 和E K 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有(A) L A >L B ，E KA >E kB ． (B) L A =L B ，E KA <E KB ． (C) L A =L B ，E KA >E KB ． (D) L A <L B ，E KA <E KB ． ［ C ］4.（本题3分）一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力)(0j y i x F F作用在质点上．在该质点从坐标原点运动到(0，2R ）位置过程中，力F对它所作的功为(A) 20R F ． (B) 202R F ．(C) 203R F ． (D) 204R F ． ［ B ］ 5.（本题3分）设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 2O p v 和 2Hp v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A)图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； 2O p v / 2H p v =4．(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；2O p v / 2H p v ＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； 2O p v / 2H p v ＝1/4．图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； 2O p v / 2H p v ＝ 4．［ B ］6.（本题3分）一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，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)过程中吸热，(2) 过程中放热． (B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热． (C) 两种过程中都吸热． (D) 两种过程中都放热． ［B ］ 7.（本题3分）一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，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E 2变为f (v )pV(A) E 1/4． (B) E 1/2．(C) 2E 1． (D) 4 E 1 ． ［ D ］ 8.（本题3分）两相干波源S 1和S 2相距/4，（为波长），S 1的相位比S 2的相位超前 21，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) 21． (C)． (D) 23． ［ C ］9.（本题3分）在弦线上有一简谐波，其表达式为 ]34)20(100cos[100.221x t y (SI) 为了在此弦线上形成驻波，并且在x = 0处为一波腹，此弦线上还应有一简 谐波，其表达式为： (A) ]3)20(100cos[100.222x t y (SI)． (B) ]34)20(100cos[100.222x t y (SI)． (C) ]3)20(100cos[100.222x t y (SI)． (D) ]34)20(100cos[100.222x t y (SI)．［ D ］ 10.（本题3分）在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度是(A)/ 2． (B)/ (2n )．(C) / n ． (D)12 n． ［ D ］二 填空题（共30分）11.（本题3分）距河岸(看成直线)500 m 处有一艘静止的船，船上的探照灯以转速为n = 1 r/min 转动．当光束与岸边成60°角时，光束沿岸边移动的速度v =_69.8 m/sS 1S 2P/4_________． 12.（本题3分）一小珠可以在半径为R 的竖直圆环上作无摩擦滑动．今使圆环以角速度绕圆环竖直直径转动．要使小珠离开环的底部 而停在环上某一点，则角速度最小应大于___R g /__________． 13.（本题3分）有一个电子管，其真空度（即电子管内气体压强）为 1.0×10-5 mmHg ，则 27 ℃ 时管内单位体积的分子数为____3.2×1017 /m 3 _____________ ．(玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J/K , 1 atm=1.013×105 Pa =76 cmHg ) 14.（本题3分）一热机从温度为 727℃的高温热源吸热，向温度为 527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环作功__400_______________ J ． 15.（本题3分）一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2 cm ，则该简谐振动的初相为_/4 _____．振动方程为___)4/cos(1022 t x (SI) ___________． 16.（本题3分）两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为： )215cos(10621 t x (SI) ， )5cos(10222t x (SI)它们的合振动的振辐为___4×10-2 m __________,初相为_ 21___________．17.（本题3分）如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率为n 的薄云母片覆盖在S 1缝上，中央明条纹将向_上 移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为_____ (n -1)e _____________．t xOt =0t = tSS 1S 2 e21SS SSmORO18.（本题3分）用波长为的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于___2d /____________．19.（本题3分）如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30°的方位上，所用单色光波长500 nm (1 nm = 109m)，则单缝宽度为____1X10-6____________m ． 20.（本题3分）一束自然光自空气入射到折射率为1.40的液体表面上，若反射光是线偏振的，则折射光的折射角为35.5°(或35°32＇)____________．三 计算题（共40分）21.（本题10分）一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O 转动．棒的质量为m = 1.5 kg ，长度为l = 1.0 m ，对轴的转动惯量为J = 231ml ．初始时棒静止．今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示．子弹的质量为m= 0.020 kg ，速率为v = 400 m ·s -1．试问：(1) 棒开始和子弹一起转动时角速度有多大？(2) 若棒转动时受到大小为M r = 4.0 N ·m 的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度？解：(1) 角动量守恒：2231l m ml l m v 2分m , lOmA B C(m 3)p 2 3.4981×1054×105O∴ l m m m31v ＝15.4 rad ·s -12分(2)－M r ＝(231ml ＋2l m )2分0－2＝22分∴ rM l m m 23122 ＝15.4 rad 2分22.（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． 解：由图可看出 p A V A = p C V C从状态方程 pV =RT 可知 T A =T C ， 因此全过程A →B →C 的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＝14.9×105J ． 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23.（本题10分）图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，求 (1) 该波的波动表达式；(2) P 处质点的振动方程．x (m) O -0.040.20 u = 0.08 m/sP0.400.60解：(1) O 处质点，t = 0 时 0cos 0 A y ， 0sin 0 A v所以 212分又 u T / (0.40/ 0.08) s= 5 s 2分故波动表达式为 ]2)4.05(2cos[04.0 x t y (SI) 4分(2) P 处质点的振动方程为]2)4.02.05(2cos[04.0 t y P )234.0cos(04.0t (SI) 2分24.（本题10分） 波长600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级．(1) 光栅常数(a + b )等于多少？ (2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少？(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后，求在衍射角-π21＜＜π21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 a + b =sin k =2.4×10-4 cm 3分 (2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得3sin b a由于第三级缺级，则对应于最小可能的a ，方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得 sin aa = (a +b )/3=0.8×10-4 cm 3分(3)k b a sin ，(主极大)k a sin ，(单缝衍射极小) (k ＇=1，2，3，......)因此 k =3，6，9，........缺级． 2分又因为k max =(a ＋b ) / 4, 所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4 在/ 2处看不到．)2分。

一、填空题(每空 2 分，共 30 分)1、质点在力j x i y F 322+=(SI 制)作用下沿图示路径运动。

则力F在路径oa 上的功A oa = ，力在路径ab 上的功A ab = 。

2、一质点沿直线运动,其运动学方程为x = 8 t －2t 2 (SI)，则在t 由0至4s 的时间间隔内，质点的位移大小为 ___________，在t 由0到4s 的时间间隔内质点走过的路程为_________________．3、真空中一半径为R 的均匀带电球面带有电荷Q (Q ＞0)．今在球面上挖去非常小块的面积△S (连同电荷)，如图所示，假设不影响其他处原来的电荷分布，则挖去△S 后球心处电场强度的大小E ＝_____________，其方向为____________OR △SQABE 0E 0/3E 0/3第3题图 第4题图4、A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E 0，两平面外侧电场强度大小都为E 0/3，方向如图．则A 、B 两平面上的电荷面密度分别为 σA ＝_______________, σB ＝____________________．5、图示BCD 是以O 点为圆心，以R 为半径的半圆弧，在A 点有一电荷为+q 的点电荷，O 点有一电荷为－q 的点电荷．线段R BA =．现将一单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道BCD移到D 点，则电场力所作的功为______________________ ．+q A-q BO DCRS 1S 2a a2a第5题图 第6题图b(3,2)o ca xy6、如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2的两个矩形回路．两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一边与长直载流导线平行．则通过面积为S 1的矩形回路的磁通量与通过面积为S 2的矩形回路的磁通量之比为____________． 7、若把氢原子的核外电子轨道看作是圆轨道，已知电子轨道半径r =0.53×10-10 m ，绕核运动速度大小v =2.18×108 m/s, 则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度 B的大小为____________．(e =1.6 ×10-19 C ， μ0 =4π×10-7 T ·m/A) 8、有一长1m 的米尺，观察者沿该米尺长度方向匀速运动，测得米尺的长度为 0.5 m ．则此米尺以速度v ＝__________________________m ·s -1接近观察者．9、狭义相对论的两条基本原理是________________________________________ 原理；和_________________________________________________________________________原理．10、如图所示，在一长直导线L 中通有电流I ，ABCD 为一矩形线圈，它与L 皆在纸面内，且AB 边与L 平行．矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为________________________________．I LA DC B二、选择题1、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(A) 10 rad/s ． (B) 13 rad/s ．(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s ．ωPCOAMBF第1题图 第2题图2、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 ．3、 假设卫星环绕地球中心作圆周运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的 (A) 角动量守恒，动能也守恒． (B) 角动量守恒，动能不守恒． (C) 角动量不守恒，动能守恒． (D) 角动量不守恒，动量也不守恒． (E) 角动量守恒，动量也守恒．4、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．OEO r(B) E ∝1/r 2RE O r(A) E ∝1/r 2 REOr(C) E ∝1/r 2REOr(D) E ∝1/r 2第4题图 第5题图5、半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为：6、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J 0，角速度为ω0．然后她将两臂收回，使转动惯量减少为31J 0．这时运动员转动的角速度变为(A)31ω0． (B) ()3/1 ω0． (C) 3 ω0． (D) 3 ω0．R OUrU ∝1/r(A) R OUrU ∝1/r(B) R OUrU ∝1/r(C)R OUrU ∝1/r 2(D)R OUr U ∝1/r 2 (E)第7题图7、半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ．设无穷远处电势为零，则该带电体所产生的电场的电势U ，随离球心的距离r 变化的分布曲线为8、有两个大小不相同的金属球，大球直径是小球的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远．今用细长导线将两者相连，在忽略导线的影响下，大球与小球的带电之比为： (A) 2． (B) 1．(C) 1/2． (D) 0． 9、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(A)a q 04επ． (B) a q08επ．(C) a q 04επ-． (D) aq08επ-．aa+qPMⅠⅡⅢⅣ第9题图 第10题图10、图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I ，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大？(A) Ⅰ区域． (B) Ⅱ区域． (C) Ⅲ区域． (D) Ⅳ区域．(E) 最大不止一个．11、 有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是(A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的．(C) 只有(2)、(3)是正确的． (D) 三种说法都是正确的．三、计算题1、一物体悬挂在弹簧上作竖直振动，其加速度为-=a ky ，式中k 为常量，y 是以平衡位置为原点所测得的坐标. 假定振动的物体在坐标y 0处的速度为v 0，试求速度v 与坐标y 的函数关系式．（本题7分） 2.质量m ＝1.1 kg的匀质圆盘，可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对轴的转动惯量J ＝221mr (r 为盘的半径)．圆盘边缘绕有绳子，绳子下端挂一质量m 1＝1.0 kg 的物体，如图所示．起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v 0＝0.6 m/s 匀速上升，如撤去所加力矩，问经历多少时间圆盘开始作反方向转动．（本题7分）m 1m ,r3、如图所示，一长为10 cm 的均匀带正电细杆，其电荷为1.5×10-8 C ，试求在杆的延长线上距杆的端点5 cm 处的P 点的电场强度．(041επ＝9×109 N ·m 2/C 2 )（本题8分）10 cm5 cmP4、一链条总长为 l ，质量为m ，放在桌面上，并使其下垂，下垂一端的长度为a ，设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为μ，令链条由静止开始运动，则 到链条离开桌面的过程中，摩擦力对链条作了多少功？（本题8分）5、半径为R 的半圆线圈ACD 通有电流I 2，置于电流为I 1的无限长直线电流的磁场中，直线电流I 1恰过半圆的直径，两导线相互绝缘．求半圆线圈受到长直线电流I 1的磁力． （本题10分）I 2I 1A DC6、如图所示，有一根长直导线，载有直流电流I ，近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈，以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线．设t =0时，线圈位于图示位置，求(1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量Φ． (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势 ． （本题8分）Ia bv l一、1、0 ； 18J 2、 0 m ；16 m 3、()40216/R S Q ε∆π 由圆心O 点指向△S 4、 －2ε0E 0 / 3 ； 4ε0E 0 / 3 5、 q / (6πε0R ) 6、 1∶1 7、 1.2×103 T8、 2.60×108 9、狭义相对论的两条原理说的是相对性原理和光速不变原理 10、ADCBA 绕向二、B 、C 、A 、C 、B 、D 、A 、A 、D 、B 、D 、三、1、解： yt y y t a d d d d d d d d v v v v === 又 -=a ky ∴ -k =y v d v / d y 3分⎰⎰+=-=-C ky y ky 222121 , d d v v v 3分已知 =y y 0 ，=v v 0 则 20202121ky C --=v )(220202y y k -+=v v 1分 2、撤去外加力矩后受力分析如图所示． m 1g －T = m 1a 1分Tr ＝J β 2分a ＝r β 1分 a = m 1gr / ( m 1r + J / r ) 代入J ＝221mr , a =mm gm 2111+= 6.32 ms -2 1分 ∵ v 0－at ＝0 1分 ∴ t ＝v 0 / a ＝0.095 s 1分3、解： 设P 点在杆的右边，选取杆的左端为坐标原点O ，x 轴沿杆的方向，如图，并设杆的长度为L ．P 点离杆的端点距离为d ．m 1 m , rβ0vPT a在x 处取一电荷元d q =(q /L )d x ，它在P 点产生场强()()20204d 4d d x d L L xq x d L q E -+π=-+π=εε 3分P 点处的总场强为()()d L d qx d L x L q E L +π=-+π=⎰00204d 4εε 3分代入题目所给数据，得E ＝1.8×104 N/m 1分 E 的方向沿x 轴正向． 1分4、某一时刻的摩擦力为l x l mg f )(-=μ， 4分 摩擦力作功为：2)(2)(d )(a l lmg dx x l l mg x f A l a l a f --=--=-=⎰⎰μμ 4分5、解：长直导线在周围空间产生的磁场分布为 )2/(10r I B π=μ取xOy 坐标系如图，则在半圆线圈所在处各点产生的磁感强度大小为：θμs i n 210R I B π=， 方向垂直纸面向里， 2分式中θ 为场点至圆心的联线与y 轴的夹角．半圆线圈上d l 段线电流所受的力为：l B I B l I F d d d 22=⨯=θθμd sin 2210R R I I π=2分 θcos d d F F y =．根据对称性知： F y =0d =⎰y F 2分θs i n d d F F x = ， ⎰π=0x x dF F ππ=2210I I μ2210I I μ=2分∴半圆线圈受I 1的磁力的大小为： 2210I I F μ=， 方向：垂直I 1向右． 2分6、解：(1) ⎰⎰⋅π==Sr l r I S B t d 2d )(0μ Φ⎰++π=tb t a r rl I v v d 20μta tb lI v v ++π=ln20μ 4分(2)aba b lI t t π-=-==2)(d d 00v μΦE 4分x L +d －x P xd E L d d q OI 1I 2 xRyθd Fd F xd F y O。

2005-2006学年第一学期期末考试题高三物理本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共150分。

第Ⅰ卷 (选择题 共40分)一、本题共10小题：每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的是2分，有选错或不答的得0分。

1、 2001年10月，我国进行了第三次大熊猫普查，首次使用了全球卫星定位系统和RS 卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等。

红外遥感利用了红外线的 （ ）A 、热效应B 、相干性C 、反射性能好D 、波长大，易衍射2、对氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程，以下说法中哪些是正确的 （ ）A ．原子要辐射光子，电子的动能减小，电势能增大B ．原子要辐射光子，电子的动能和电势能都减小C ．原子要辐射光子，电子的动能增大，电势能减小D ．原子要吸收光子，电子的动能和电势能都减小3、当一抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化． （ ） A ．这主要是光的干涉现象 B ．这主要是光的衍射现象C ．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D ．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细4、在带正电的金属球的正上方，一导体自由下落，如图所示。

在未碰上金属球之前的下落过程中（ ）A ．导体内部场强为零，下端电势高B ．导体内部场强为零，上端电势高C ．导体内部场强为零，是等势体D ．导体内部场强不为零，下端电势高5、用下列哪组物理量可计算出阿伏加德罗常数（ ）A 、某种物质的摩尔质量和该种物质分子的质量B 、某种物质的密度、该种物质的摩尔质量和分子的体积C 、某种物质的密度、该种物质组成的物体的体积和分子的质量D 、某种物质的密度、该种物质的摩尔体积和分子的质量6、如图所示，质量为m 的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧，小车底板上有一质量为3m的滑块，滑块与小车、小车与地面的摩擦都不计。

2005─2006学年第一学期 《 大学物理》(下)考试试卷( A 卷)注意：1、本试卷共4页； 2、考试时间: 120分钟； 3、姓名、序号必须写在指定地方； 4、考试为闭卷考试； 5、可用计算器,但不准借用； 6、考试日期:2006.1.7.e=1.60×10-19C m e =9.11×10-31kg m n =1.67×10-27kg m p =1.67×10-27kgε0= 8.85×10-12 F/m μ0=4π×10-7H/m=1.26×10-6H/m h = 6.63×10-34 J·sb =2.897×10-3m·K R =8.31J·mol -1·K -1 k=1.38×10-23J·K -1 c=3.00×108m/s σ = 5.67×10-8 W·m -2·K -4 1n 2=0.693 1n 3=1.099 R =1.097×107m -1·一.选择题(每小题3分，共30分)1. 已知圆环式螺线管的自感系数为L 。

若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L /2. (B) 都小于L /2.(C) 都大于L /2. (D) 一个大于L /2，一个小于L /2. 2. 设某微观粒子运动时的能量是静止能量得k 倍，则其运动速度的大小为(A) c /(k -1). (B) c 21k -/k . (C) c 12-k /k . (D) c ()2+k k /(k+1).3. 空间有一非均匀电场，其电场线如图1所示。

若在电场中取一半径为R 的球面，已知通过球面上∆S 面的电通量为∆Φe ，则通过其余部分球面的电通量为(A)-∆Φe(B) 4πR 2∆Φe /∆S , (C)(4πR 2-∆S ) ∆Φe /∆S ,(D) 04. 如图2所示，两个“无限长”的半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为λ1和λ2，则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为：(A)r 0212πελλ+. (B) )(2)(2202101R r R r -+-πελπελ.图1(C))(22021R r -+πελλ.(D) 20210122R R πελπελ+. 5. 边长为l 的正方形线圈，分别用图3所示两种方式通以电流I （其中ab 、cd 与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为：(A) B 1 = 0 . B 2 = 0.(B) B 1 = 0 . lIB πμ0222=(C) l IB πμ0122=. B 2=0 .(D lI B πμ0122=. l IB πμ0222=.6. 如图4，一半球面的底面园所在的平面与均强电场E 的夹角为30°，球面的半径为R ，球面的法线向外，则通过此半球面的电通量为 (A) π R 2E/2 . (B) -π R 2E/2.(C) π R 2E .(D) -π R 2E .7. 康普顿散射的主要特征是(A) 散射光的波长与入射光的波长全然不同.(B)散射角越大，散射波长越短.(C) 散射光的波长有些与入射光相同，但也有变长的，也有变短的.(D) 散射光的波长有些与入射光相同，有些散射光的波长比入射光的波长长些，且散射角越大，散射光的波长变得越长 .8. 如图5，一环形电流I 和一回路l ，则积分l B d ⋅⎰l应等于(A) 0. (B) 2 I . (C) -2μ0 I . (D) 2μ0 I .9. 以下说法中正确的是(A) 场强大的地方电位一定高； (B) 带负电的物体电位一定为负；P图2图3l(1)d图5(C) 场强相等处电势梯度不一定相等； (D) 场强为零处电位不一定为零. 10. 电荷激发的电场为E 1，变化磁场激发的电场为E 2，则有 (A) E 1、E 2同是保守场． (B) E 1、E 2同是涡旋场．(C) E 1是保守场， E 2是涡旋场． (D) E 1是涡旋场， E 2是保守场．二. 填空题(每小题2分，共30分).1. 氢原子基态的电离能是 eV . 电离能为0.544eV 的激发态氢原子，其电子处在n = 的轨道上运动.2. 不确定关系在x 方向上的表达式为 .3. 真空中两条相距2a 的平行长直导线，通以方向相同，大小相等的电流I ，P 、O 两点与两导线在同一平面内，与导线的距离为a , 如图6所示.则O 点的磁场能量密度w m o ，P 点的磁场能量密度w mP .4. 在半径为R 的圆柱形空间中存在着均匀磁场B ，B 的方向与轴线平行，有一长为l 0的金属棒AB ，置于该磁场中，如图7所示，当d B /d t 以恒定值增长时，金属棒上的感应电动势εi 5. 如图8所示，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，再沿轴向均匀地流有电流，其面电流的线密度为i ，则管轴线上磁感强度的大小是 .6. 写出包含以下意义的麦克斯韦方程：(1)电力线起始于正电荷，终止于负电荷_____ __. (2)变化的磁场一定伴随有电场7. 半径为R 的细圆环带电线(圆心是O ),其轴线上有两点A 和B ,且OA=AB=R ，如图9若取无限远处为电势零点，设A 、B 两点的电势分别为U 1和U 2，则U 1/U 2为 . 8. .狭义相对论的两条基本假设是9. 点电荷q 1 、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图10所示，图中S 为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电通量S E d ⋅⎰S= ,式中的E 是哪些点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和？答：是 .10. 氢原子光谱的巴耳末线系中，有一光谱线的波长为λ = 434nm ，该谱线是氢原子由能级E n 跃迁到能级E k 产生的，则n = ______,k= ______.图6图7图8图9三.计算题(每小题10分，共40分)1. 求均匀带电球体(343R Qπρ=)外任一点(r>R)的 电势.2. 相距为d =40cm 的两根平行长直导线1、2放在真空 中，每根导线载有电流1I =2I =20A,如图11所示。

2005级大学物理（II）期末试题解答（A卷）一选择题（共30分）1. （本题3分）(1402)(C)2．（本题3分）（1255）(B)3. （本题3分）（1171）(C)4. （本题3分）（1347）(C)5. （本题3分）（1218）(C)6. （本题3分）（2354）(D)7. （本题3分）（2047）(D)8. （本题3分）（2092）(D)9. （本题3分）（4725）(B)10. （本题3分）（4190）(C)二填空题（共30分）11. （本题3分）（1854）－2ax1分－a 1分0 1分12. （本题4分）（1078）0 2分qQ / (4πε0R) 2分13. （本题3分）（7058）霍尔1分1 / ( nq ) 2分14. （本题3分）（2586）a I B2 3分 15. （本题3分）（2338）1∶16 3分 参考解：02/21μB w =， nI B 0μ=， )4(222102220021d l I n V B W π==μμμ)4/(21222202d l I n W π=μ16:1::222121==d d W W16. （本题4分）（0323）垂直纸面向里 2分垂直OP 连线向下 2分17. （本题3分）（4167）1.29×10-5 s 3分18. （本题4分）（4187）π 2分0 2分19. （本题3分）（4787）4 3分三 计算题（共40分）20. （本题10分）（1217）解：应用高斯定理可得导体球与球壳间的场强为()304/r r q E επ=(R 1＜r ＜R 2) 错了？ 1分 设大地电势为零，则导体球心O 点电势为：⎰⎰π==212120d 4d R R R R r r q r E U ε⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π=210114R R q ε 2分 根据导体静电平衡条件和应用高斯定理可知，球壳内表面上感生电荷应为 －q ． 设球壳外表面上感生电荷为Q'． 1分 以无穷远处为电势零点，根据电势叠加原理，导体球心O 处电势应为：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-'+π=1230041R q R q R Q d Q U ε 3分 假设大地与无穷远处等电势，则上述二种方式所得的O 点电势应相等，由此可得Q '=－3Q / 4 2分故导体壳上感生的总电荷应是－[( 3Q / 4) +q ] 1分21. （本题10分）（0314）解：动生电动势 ⎰⋅⨯=MNv l B MeNd )(☜ 为计算简单，可引入一条辅助线MN ，构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势0=+=NM MeN ☜☜☜总 ☜☜☜=-=2分负号表示MN 3分ba ba I MeN -+π-=ln20vμ☜ 方向N →M 2分 ba b a I U U MNN M -+π=-=-ln 20v μ☜ 3分22. （本题10分）（2559）解：如图任一电流元在P 点的磁感强度的大小为 204d d r lI B π=μ 2分方向如图． 2分此d B 的垂直于x 方向的分量，由于轴对称，对全部圆电流合成为零． 2分⎰=//d B B ⎰π=Rl rI πθμ2020d 4sin 2/32220)(2x RIR +=μ，方向沿x 轴． 2分将R =0.12 m ，I = 1 A ，x =0.1 m 代入可得B =2.37×10-6 T 2分23. （本题5分）（5357）解：设飞船A 相对于飞船B 的速度大小为v ，这也就是飞船B 相对于飞船A 的速度大小．在飞船B 上测得飞船A 的长度为20)/(1c l l v -= 1分故在飞船B 上测得飞船A 相对于飞船B 的速度为20)/(1)/(/c t l t l v v -==∆∆ 2分解得 82001068.2)/(1/⨯=+=∆∆t c l t l v m/s所以飞船B 相对于飞船A 的速度大小也为2.68×108 m/s ． 2分24. （本题5分）（4430）解：先求粒子的位置概率密度)/(sin )/2()(22a x a x π=ψ)]/2cos(1)[2/2(a x a π-= 2分当 1)/2c o s(-=πa x 时， 2)(x ψ有最大值．在0≤x ≤a 范围内可得 π=πa x /2 ∴ a x 21=． 3分。

《大学物理(下)》期末考试(A 卷) 一、选择题(共27分)1. (本题3分)距一根载有电流为3X104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为(A) 3X10-5T. (C) 1.9X10-2T. (已知真空的磁导率 2. (本题3分)一电子以速度D 垂直地进入磁感强度为鸟的均匀磁场中，此 电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A) 正比于B,反比于3. (C)正比于B,反比于以 3. (本题3分)有一矩形线圈AOCD.通以如图示方向的电流将它 置于均匀磁场鸟中，鸟的方向与X 轴正方向一致，线圈平 面与x 轴之间的夹角为，＜90° .若AO 边在y 轴上， 且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将(A) (B) (C) (D) 4. (本题3分)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山滑动的 两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使 ab 向右平移时，cd(A) 不动. (C)向左移动. 5. (本题3分)如图，长度为/的直导线ab 在均匀磁场鸟中以速 度D 移动，直导线ab 中的电动势为(A) Blv. (B) Blvsi n . (C) Blvcos . (D) 0.[6. (本题3分)已知一螺绕环的自感系数为L.若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则 两个半环螺线管的自感系数(B) 6X10-3T. (D) 0.6 T.o=4 X10-7T-m/A)(B)反比于正比于*・(D)反比于B,反比于匕转动使 角减小. 转动使角增大. 不会发生转动.如何转动尚不能判定. (B)转动. (D)向右移动.[8(A)都等于11. (B)有一个大于[厶，另一个小于(C)都大于丄厶.(D)都小于丄厶.[ ]2 27. (本题3分)在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹.若 将缝S2盖住，并在$S2连线的垂直平分面处放一高折射 率介质反射面"，如图所示，则此时s<(A) P 点处仍为明条纹. (B) P 点处为暗条纹.(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹. (D) 无干涉条纹. [ ]8. (本题3分)在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变(A) 宽度变小. (B) 宽度变大.(C) 宽度不变，且中心强度也不变. (D) 宽度不变，但中心强度增大. [ ]9. (本题3分)若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中 选用哪一种最好？(A) 5.0X101 mm. (C) 1.0X10-2 mm. mm.[10. (本题3分)下述说法中，正确的是(A)本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n 型或p 型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比朵 质半导体好.(B) n 型半导体的导电性能优于p 型半导体，因为n 型半导体是负电子导电, P 型半导体是正离子导电.(C) n 型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能.(D) p 型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动.[ ]二、填空题(共27分)11 (本题3分),则中央明条纹 (B) 1.0X10-1 mm. (D) 1.0X10-3]$2一根无限长直导线通有电流/,在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交义和接触，则圆心0处的磁感强度大小为________________________________________ ，方向为12.（本题3分）图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚件线表示的是B二°H的关系.说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：/a代表 ______________________________ 的B~H \________________________________________ 。

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n 3上海电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期《大学物理 》课程期末考试试卷 1 2006.7开课学院： ，专业： 考试形式：闭卷，所需时间 90 分钟考生姓名： 学号： 班级 任课教师一、填充題（共30分，每空格2分）1.一质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为()3262x t t m =-，则质点在运动开始后4s 内位移的大小为___________，在该时间内所通过的路程为_____________。

2.如图所示，一根细绳的一端固定，另一端系一小球，绳长0.9L m =，现将小球拉到水平位置OA 后自由释放，小球沿圆弧落至C 点时，30OC OA θ=与成，则 小球在C 点时的速率为____________， 切向加速度大小为__________，法向加速度大小为____________。

(210g m s =)。

3.一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动的表达式分别为：2155.010cos(5t )6x p p -=?m 、2113.010cos(5t )6x p p -=?m 。

则其合振动的频率为_____________，振幅为 ，初相为 。

4、如图所示，用白光垂直照射厚度400d nm =的薄膜，若薄膜的折射率为 1.40n =, 且12n n n >>3，则反射光中 nm ， 波长的可见光得到加强，透射光中 nm 和___________ nm 可见光得到加强。

5.频率为100Hz ，传播速度为sm 300的平面波，波 长为___________，波线上两点振动的相差为3π，则此两点相距 ___m 。

6. 一束自然光从空气中入射到折射率为1.4的液体上，反射光是全偏振光，则此光束射角等于______________，折射角等于______________。

二、选择題（共18分，每小题3分）1.一质点运动时，0=n a ，t a c =（c 是不为零的常量），此质点作（ ）。

专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪个物理量是标量？（）A. 速度B. 力C. 位移D. 质量2. 在自由落体运动中，物体的速度与时间的关系是（）A. 成正比B. 成平方关系C. 成反比D. 无关3. 欧姆定律表达式为U=IR，其中U表示（）A. 电阻B. 电流C. 电压D. 功率4. 对于理想变压器，下列说法正确的是（）A. 一次侧和二次侧的电流相同B. 一次侧和二次侧的电压相同C. 一次侧和二次侧的功率相同D. 一次侧和二次侧的频率不同5. 光的折射率与下列哪个物理量无关？（）A. 光速B. 折射角C. 入射角D. 介质密度二、判断题（每题1分，共5分）1. 动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度的平方成正比。

（）2. 在弹性碰撞中，两个物体的动能和动量都守恒。

（）3. 磁场线是闭合的，不存在磁单极子。

（）4. 热量总是从高温物体传递到低温物体。

（）5. 声音在空气中的传播速度与温度无关。

（）三、填空题（每题1分，共5分）1. 力的合成遵循______定律。

2. 物体在水平面上做匀速直线运动时，受到的摩擦力与______力平衡。

3. 磁感应强度的单位是______。

4. 真空中光速为______m/s。

5. 热力学第一定律表达式为______。

四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述牛顿第一定律。

2. 什么是电容？它是如何工作的？3. 简述全反射发生的条件。

4. 什么是热力学第二定律？5. 请解释什么是干涉现象。

五、应用题（每题2分，共10分）1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动，5秒后速度达到10m/s，求物体的加速度。

2. 一电阻器的电阻为20Ω，通过的电流为0.5A，求电阻器两端的电压。

3. 一理想变压器的原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，原线圈电压为220V，求副线圈电压。

4. 一物体在水平面上受到两个力的作用，F1=15N，向东；F2=20N，向北。

大学物理试卷及答案内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）(E) 角动量守恒，动量也守恒．4.质量为m 的物体由劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧串联连接在水平光滑导轨上作微小振 动，则该系统的振动频率为(A) m k k 212+π=ν． (B) mkk 2121+π=ν ． (C) 212121k mk k k +π=ν． (D) )(212121k k m k k +π=ν5. 波长? = 5500 ?的单色光垂直照射到光栅常数d = 2×10－4cm 的平面衍射光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为(A) 2. (B) 3. (C) 4. (D) 5.6.某物体的运动规律为dv /dt =－kv 2t ，式中的k 为大于零的常量．当t =0时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是(A) 0221v v +=kt (B) 0221v v +-=kt(C) 02121v v +=kt (D) 02121v v +-=kt 7. 在定轴转动中,如果合外力矩的方向与角速度的方向一致,则以下说法正确的是:(A) 合力矩增大时, 物体角速度一定增大； (B) 合力矩减小时, 物体角速度一定减小； (C) 合力矩减小时,物体角加速度不一定变小； (D) 合力矩增大时,物体角加速度不一定增大. 8.一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为 )312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)． 从t = 0时刻起，到质点位置在x = -2 cm 处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为(A) s 81 (B) s 61(C) s 41 (D) s 31 (E) s 219.下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？10.一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后，出射光的光强为I ＝I 0 / 8．已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P 2，要使出射光的光强为零，P 2最少要转过的角度是(A) 30°． (B) 45°． (C) 60°． (D) 90°．二. 填空题(每空2分，共30分).1. 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动.2. 一卡诺热机低温热源的温度为27?C,效率为30% ,高温热源的温度T 1 = .3.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度__________(升高、降低或不变)，气体的熵__________(增加、减小或不变)．4. 作简谐振动的小球, 振动速度的最大值为v m =3cm/s, 振幅为A=2cm, 则小球振动的周期为 ；若以速度为正最大时作计时零点,振动表达式为 .5. 在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n 1和n 2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e ,波长为?的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差?? = .6.如图所示，x 轴沿水平方向，y 轴竖直向下，在t ＝0时刻将质量为m 的质点由a 处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻t ，质点所受的对原点O 的力矩M＝________________.7. 设气体质量均为M ,摩尔质量均为M mol 的三种理想气体,定容摩尔热容为C V ,分别经等容过程(脚标1)、等压过程(脚标2)、和绝热过程(脚标3),温度升高均为?T ,则内能变化?E 1 = ； 从外界吸收的热量Q 2= ；对外做功A 3= .8.波长为?=480.0 nm 的平行光垂直照射到宽度为a =0.40 mm 的单缝上，单缝后透镜的焦距为f =60 cm ，当单缝两边缘点A 、B 射向P 点的两条光线在P 点的相位差为?时，P 点离透镜焦点O 的距离等于_______________________．9. 力 F = x i +3y 2j (S I) 作用于其运动方程为x = 2t (S I) 的作直线运动的物体上, 则0～1s 内力F 作的功为A = J.10. 用? = 6000 ?的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环(中央暗斑为第1个暗环)对应的空气膜厚度为 ?m.三.计算题(每小题10分，共40分)1. 一轴承光滑的定滑轮，质量为M ＝2.00kg ，半径为R ＝0.100m ，一根不能伸长的轻绳，一端固定在定滑轮上，另一端系有一质量为m ＝3.00kg 的物体，如图3.1所示．已知定滑轮的转动惯量为J ＝MR 2/2，其初角速度?0＝10.0rad/s ，方向垂直纸面向里．求：(1) 定滑轮的角加速度的大小和方向；(2) 定滑轮的角速度变化到?＝0时，物体上升的高度.2.一气缸内盛有1 mol 温度为27 ℃，压强为1 atm 的氮气(视作刚性双原子分子的理想气体)．先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变为2 atm ，最后使它等温膨胀到压强为1 atm ．求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热及其内能的变化．(普适气体常量R =8.31 J·mol －1·K －1 1n 2=0.693)3. 一平面简谐波在介质中以速度v = 30 m/s 自左向右传播，已知在传播路径上某点A 的振动方程为y = 3cos (4?t —? ) (SI) ，另一点D 在A 右方9米处(1)若取x 轴方向向左，并以A 为坐标原点，如图(a)所示，试写出波动方程; (2)写出D 点的振动方程.4. 如图所示为一牛顿环装置,,透镜凸表面的曲率半径是R =400cm,,测得第5个明环的半径是0.30cm.(1)求入射光的波长.(2) 设图中OA =1.00cm,求在半径为OA 可观察到的明环数目.─2006学年第二学期《 大学物理》(上)( A 卷)参考答案一 选择题(每小题3分，共30分)1.C2.D3.A4.D5.B6.C7.A8.E9.B 10.B 二 填空题(每空2分，共30分).1. 匀速率, 直线;2.428.6K;3. 不变，增加;4. 4?/3; x=0.02cos(3t /2－?/2)(SI);5. 2?(n 1?n 2)e/?;6. mgb k7. M /M mol C V ?T; M /M mol (C V +R )?T; －M /M mol C V ?T . 8. 0.36 mm; 9. 2; 10. 0.9, 三 计算题(每小题10分，共40分)A D (a4题1.解：(1) ∵mg －T ＝ma (1分) TR ＝J? (2分) a ＝R? ( 1分)∴??= mgR / (mR 2＋J )()R M m mgMR mR mgR +=+=222122 ＝73.5 rad/s 2 (1分) 方向垂直纸面向外. (1分)(2) ∵ βθωω2202-= 当?＝0 时，rad 68.0220==βωθ (2分) 物体上升的高度 h = R???= 6.8×10-2 m. ( 2分) 2. 解：该氮气系统经历的全部过程如图． 设初态的压强为p 0、体积为V 0、温度为T 0， 而终态压强为p 0、体积为V 、温度为T ． 在全部过程中氮气对外所作的功 W = W (等压)+ W (等温)W (等压) = p 0(2 V 0－V 0)=RT 0 ( 1分) W (等温) =4 p 0 V 0ln (2 p 0 / p 0)= 4 p 0 V 0ln 2 = 4RT 0ln 2 ( 2分)∴W =RT 0 +4RT 0ln 2=RT 0 (1+ 4ln 2 )=9.41×103 J ( 2分) 氮气内能改变)4(25)(000T T R T T C E V -=-=∆=15RT 0 /2=1.87×104(3分) 氮气在全部过程中吸收的热量Q =△E +W =2.81×104 J ． (2分)3. (1)若取x 轴方向向左，Ay=3cos[4?(t +x/c )??]=3cos(4?t+2?x /15??) (SI) (5 (2) D (x=?9m)点的振动方程为y 0=3cos[4?t+2?(?9)/15??] =3cos(4?t ?11?/5)=3cos(4?t ??/5) (SI) (5分)4. (1) 因n 1>n 2<n 3 所以 ?=2n 2e+?/2 (2分) 又因 e =r 2/2R 且 n 2=1明环条件 ?=2n 2 (r 2/2R)+?/2=k ? (2分)明环半径 r =[(2k ?1)R?/2]1/2 ?=2r 2/[(2k ?1)R ]=5000? (2分) (2) (2k ?1)=2r 2/(R?)=100 k =50.5故在OA 范围内可观察到50个明环（51个暗环） (4分)A D (a。

西华师范大学学生试卷考试（考查） 年 月 日 共 页计算机学院计算机科学与技术专业2005级《 普通物理 》试题 B 卷闭卷考试 时间120分钟注意事项：1.满分：100分。

保持卷面整洁，否则扣卷面2分。

2.交卷时请将试题卷和答题卷一起交，否则扣分。

3.学生必须将姓名、班级、学好完整填写在规定的密封栏目内，否则视为废卷。

4.学生必须签到，若出现遗漏后果自负可能要用到的物理常量： 电子质量 m e =9.11×10-31kg 中子质量 m n =1.67×10-27kg 质子质量 m p =1.67×10-27kg 元电荷 e=1.60×10-19C真空中电容率 ε0= 8.85×10-12 C 2⋅N -1m -2真空中磁导率 μ0=4π×10－7H/m=1.26×10－6H/m一、选择题（每小题2.5分，共40分）1. 在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q 1受另一点电荷 q 2 的作用力为f 12,当放入第三个电荷Q 后,以下说法正确的是(A) f 12的大小不变,但方向改变, q 1所受的总电场力不变； (B) f 12的大小改变了,但方向没变, q 1受的总电场力不变；(C) f 12的大小和方向都不会改变, 但q 1受的总电场力发生了变化； (D) f 12的大小、方向均发生改变, q 1受的总电场力也发生了变化 2. 图一所示为一轴对称性静电场的E ～r 关系曲线，请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小, r表示离对称轴的距离)(A) “无限长”均匀带电直线；(B) 半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体； (C) 半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面；(D) 半径为R 的有限长均匀带电圆柱面. 3. 如果过某一闭合曲面的电通量为S E d ⋅⎰S≠ 0,以下说法正确的是(A) S 面上所有点的E 必定不为零； (B) S 面上有些点的E 可能为零；图一(C) 空间电荷的代数和一定不为零；(D) 空间所有地方的电场强度一定不为零.4. 如图二，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(A) ()a q 04πε；(B) )a q 08πε；(C) )a q 04πε-；(D) )a q 08πε-.5. 一电量为-q 的点电荷位于圆心O 处，A 、B 、C 、D 为同一圆周上的四点，如图三所示，现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点，则(A) 从A 到B ，电场力作功最大. (B) 从A 到各点，电场力作功相等. (C) 从A 到D ，电场力作功最大. (D) 从A 到C ，电场力作功最大.6. 导体A 接地方式如图四，导体B 带电+Q ，则导体A(A) 带正电; (B) 带负电;(C) 不带电;(D) 左边带正电,右边带负电.7. 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？(A) 电位移线起自正电荷，止于负电荷，不闭合，不中断； (B) 任何两条电位移线可以互相平行,也可以相交；(C) 起自正自由电荷，止于负自由电荷，且任何两条电位移线不相交； (D) 电位移线只出现在有电介质的空间,真空中没有电位移. 8. 关于电动势,以下说法错误的是(A) 电源电动势的大小等于将单位正电荷从电源负极经电源内部运送到电源正极非静电力所作的功;(B) 电动势的方向是自负极经电源内部指向到电源正极; (C) 电动势有大小、有方向,故电动势是矢量;(D) 闭合回路电动势的大小等于将单位正电荷沿闭合回路走一周非静电力所作的功. 9. 如果某带电体电荷分布的体电荷密度ρ增大为原来的2倍,则电场的能量变为原来的(A) 2倍. (B) 1/2倍. (C) 1/4倍. (D) 4倍. 10. 对于某一回路l ，积分=⋅⎰l B d lμ0 I ≠0，则可以肯定(A) 回路上有些点的B 可能为零，有些可能不为零，或所有点可能全不为零.(B) 回路上所有点的B 一定不为零. (C) 回路上有些点的B 一定为零. (D) 回路上所有点的B 可能都为零.+图二∙ -qOA BC图三Q图四I 图六11. 载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 和 b ，电流在导体截面上均匀分布，则空间各点的 B －r 曲线应为图七中的哪一图 12. 一均匀磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图八所示，则(A) 两粒子的电荷必然同号. (B) 粒子的电荷可以同号也可以异号.(C) 两粒子的动量大小必然不同.(D) 两粒子的运动周期必然不同.13. 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，当将两螺线管在各自的电路中通电稳定后的电流相等时，其自感系数之比L 1∶L 2 与自感磁能之比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∶2 . (C) L 1∶L 2 =1∶2， W m 1∶W m 2=1∶1. (D) L 1∶L 2 =2∶1， W m 1∶W m 2=2∶1. 14. 位移电流的实质是(A) 电场． (B) 磁场．(C) 变化的磁场． (D )变化的电场． 15. 安培环路定律l B d ⋅⎰l=μ0I 中的电流I(A) 必须穿过回路l 所围成的曲面，且必须为无限长的直线. (B) 必须穿过回路l 所围成的曲面，但可以为有限长的直线. (C) 不必穿过回路l 所围成的曲面，但必须闭合. (D) 必须穿过回路l 所围成的曲面，且必须闭合.16. 若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，则在两环中(A) 感应电动势不同，感应电流相同. (B) 感应电动势相同，感应电流也相同. (C) 感应电动势不同，感应电流也不同. (D) 感应电动势相同，感应电流不同. 二、填空题（每小题2分，共20分）1.电流强度与电流密度的关系是____________，导体内形成恒定电流的条件是_____________。

普通物理学期末考试题库（包括：牛顿定理 守恒定理 质点动力学热力学 气体动理论 静电场等几大部分）第一部分 牛顿定律一、选择题8． 质量分别为m 和M 的滑块A 和B ，叠放在光滑水平面上，如图所示，A 、B 间的静摩擦系数为s μ，滑动摩擦系数为k μ，系统原先处于静止状态，今将水平力F 作用于B 上,要使A 、B 间不发生相对滑动，则应有（ ） （A ）mgF s μ≤ （B ）()mgMmF s +≤1μ（C ）()gm m F s +≤μ （D ）M m M mgF k +≤μ9． 一水平放置的轻弹簧，弹性系数为k,其一端固定，另一端系一质量为m 的滑块A ，Ａ旁又有一质量相同的滑快B ，如图，设两滑块与桌面间无摩擦，若外力将A 、B 一起推压使弹簧压缩距离为d 而静止，然后撤消外力，则B 离开时速度为（ ）（A ）k d2 （B ）m k d（C ）m k d2 （D ）m k d2１１．在升降机天花板上栓有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a1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）２a1 （Ｂ）2(a1+g) （Ｃ）2a1+g （Ｄ）a1+g二、填空题1．如图所示的装置中，忽略滑轮和绳的质量以及一切摩擦，且绳子不可伸长，则m2的加速度a2=____________。

三．计算题5. 滑雪运动员离开水平滑雪道飞入空中时的速率v=110km/h,着陆的斜坡与水平面成045=θ角，如图所示。

(1)计算滑雪运动员着陆时沿斜坡的位移L （忽略起飞点到斜面的距离）。

(2)在实际的跳跃中，运动员所达到的距离L=165m ，此结果为何与计算结果不符？7. 质量为m 的物体沿斜面向下滑动。

当斜面的倾角为α时，物体正好匀速下滑。

问：当斜面的倾角增大到β时，物体从高为h 处由静止滑到底部需要多少时间？8. 摩托快艇以速率v 行使，它受到的摩擦阻力与速度平方成正比，设比例系数为常数k ，则可表示为2kv F -=，设摩托快艇的质量为m ，当摩托快艇发动机关闭后，(1)求速度v 对时间的变化规律； (2)求路程x 对时间的变化规律； (3)证明速度v 与路程x 之间有如下关系：xk e v v '-=0，式中mk k ='.(4)如果v =20m/s,经15s 后，速度降为tv =10m/s ，求k ′。

2005年大学物理（热学、电学）期末考试试卷(144A)2005.7.4班级_________姓名_________学号___________得分__________注意：（1）试卷共三张。

（2）填空题空白处若写上关键式子，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4页是草稿纸。

一、选择题：（共16分，每小题2分）1、在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比为 V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为: (A) 3 / 10． (B) 1 / 2．(C) 5 / 6． (D) 5 / 3．选_________________2、金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似．设金属中共有N 个自由电子，其中电子的最大速率为 m v ，电子速率在v ～v + d v 之间的概率为⎩⎨⎧>≤=mmv v v v v Av N N 0 d d 2 式中A 为常数．则该电子气电子的平均速率为 (A)33m A v (B) 44mA ． (C) m v ． (D) 23m A v 选_________________3、气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气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 和λ都增大一倍．(B) Z 和λ都减为原来的一半．(C) Z 增大一倍而λ减为原来的一半． (D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍．选_________________4、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．选_________________PV5、如图，在点电荷q 的电场中，选取以q 为中心、R 为半径的球面上一点P 处作电势零点，则与点电荷q 距离为r 的P'点的电势为(A)rq 04επ (B) ⎟⎠⎞⎜⎝⎛−πR r q 1140ε(C) ()R r q −π04ε (D) ⎟⎠⎞⎜⎝⎛−πr R q 1140ε选_________________6、如图所示，一半径为a 的“无限长”圆柱面上均匀带电，其电荷线密度为λ．在它外面同轴地套一半径为b 的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接．设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为r 的P 点的场强大小和电势分别为：(A) E ＝0，U ＝ra ln 20ελπ． (B) E ＝0，U ＝ab ln 20ελπ． (C) E ＝r 02ελπ，U ＝rb ln 20ελπ． ((D) E ＝r 02ελπ，U ＝ab ln 20ελπ 选_________________7、充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力F 与两极板间的电压U 的关系是：(A) F ∝U ． (B) F ∝1/U ． (C) F ∝1/U 2． (D) F ∝U 2．选_________________8、一块各向同性的均匀介质片，相对介电常数为εr ．已知在介质片中静电场强度与介质片表面法线间夹角为θ，介质片外是真空，如图所示．则介质片表面上的束缚电荷面密度的大小是(A) σ'＝0． (B) σ'＝ε0E ． (C) σ' = ε0εr E cos θ． (D) σ' = ε0(εr - 1)E cos θ．选_________________二、填空题（共39分）1、（本小题4分）氢分子的质量为 3.3×10−24 g，如果每秒有1023个氢分子沿着与容器器壁的法线成45°角的方向以105 cm / s的速率撞击在 2.0 cm2面积上(碰撞是完全弹性的)，则器壁上感受到的压强为____________．2、（本小题4分）用绝热材料制成的一个容器，体积为2V0，被绝热板隔成A、B两部分，A内储有1 mol单原子分子理想气体，B内储有2 mol刚性双原子分子理想气体，A、B两部分压强相等均为P0，两部分体积均为V0，则（1）两种气体各自的内能分别为E A＝________；E B＝________；（2）抽去绝热板，两种气体混合后处于平衡时的温度为T＝______．3、（本小题3分）（1）气体分子的有效直径的数量级是________________．（2）在常温下，气体分子的平均速率的数量级是_______________．（3）在标准状态下气体分子的碰撞频率的数量级是______________．4、（本小题4分）右图为一理想气体几种状态变化过程的P－V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中：（1）温度降低的是__________过程；（2）气体放热的是__________过程．5、（本小题6分）三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是＋σ，如图所示，则A、B、C、D四个区域的电场强度分别为：E A ＝_________________，E B＝_____________，E C＝_______________，E D =_________________ (设方向向右为正)．+σ+σ+σA B C D6、（本小题6分）一均匀带电直线长为d ，电荷线密度为＋λ，以导线中点O球心，R 为半径(R ＞d )作一球面，如图所示，则通过该球面的电场强度通量 为__________________.带电直线的延长线与球面交点P处的电场强度的大小为________________________，方向__________________． 7、（本小题6分）在一个不带电的导体球壳内，先放进一电荷为+q 的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触．然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q 取走．此时，球壳的电荷为__________，电场分布的范围是__________________________________． 8、（本小题6分）电容为C 0的平板电容器，接在电路中，如图所示．若将相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间)，则此时电容器的电容为原来的________倍，电场能量是原来的____________倍．三、计算题（共45分）1、（本题10分）如图，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分，其中左边贮有1摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)，另一边为真空．现先把隔板拉开，待气体平衡后，再缓慢向左推动活塞，把气体压缩到原来的体积．求与最初状态下的温度相比，氦气的温度改变了多少？2、（本题12分）气缸内有一定量的氧气，（视为刚性分子的理想气体），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．已知a 点的状态参量为P a 、V a 、T a ，b 点的体积V b = 3V a ，求：(1) 该循环的效率η；(2) 从状态b 到状态c ，氧气的熵变∆S ．3、（本题10分）带电细线弯成半径为R 的半圆形，电荷线密度为λ=λ0sin φ，式中λ0为一常数，φ为半径R 与x 轴所成的夹角，如图所示．试求环心O 处的电场强度．Va b4、（本题13分）如图所示，半径为R的均匀带电球面，带力和细线在该电场中的电势能(设无穷远处的电势为零)．。

浙江大学2005-2006学年冬季学期《物理化学(乙)》课程期末考试试卷开课学院：理学院，考试形式：闭卷，允许带___计算器 _入场考试时间：2006年1月11日,所需时间： 120 分钟考生姓名： ___ __学号：专业： ________一、填空题（20分，每题2分）1.一定量的理想气体从V1自由膨胀到V2后，其ΔU 0；ΔA（或ΔF）0（请选择填入>、<、＝、不确定）。

2.理想气体的焦耳－汤姆逊系数μJ-T0（请选择>、<、＝、不确定）。

3.如果要确定一个“组成和总量都已知的均相多组分体系”的状态，我们至少还必须知道该体系的其它个独立状态变量。

4.当隔离体系中发生某种变化（包括化学变化）后，该体系的ΔU 0（请选择>、<、＝、不确定）。

5.在恒温条件下，对理想气体进行恒压压缩时，该过程的体系熵变ΔS体系0，ΔS体系+ΔS环境0（请选择填入>、<、＝、不确定）。

6.以汞作为工作物质的可逆卡诺热机的热机效率为以理想气体作为工作物质的可逆卡诺热机的热机效率的％。

7.零下5℃的过冷水变成同温同压下的冰时，该过程的体系熵变ΔS 0（请选择填入>、<、＝、不确定）。

8.已知某二元溶液对拉乌尔定律产生正偏差。

如果以xB →0，γB＝1为标准态时，其活度系数是（请选择填入：>1、<1、＝1、不确定）。

9.当反应体系的总压一定时，加入惰性气体有利于气体物质的量的反应。

（请选择填入：增大、减小、不变、不确定）10.I2(g)溶于互不相溶的水和CCl4(l)中并达到平衡，则该体系的组分数C＝；自由度数F＝。

二、选择题（20分，每题2分）1. 已知H2临界温度t c= －239.9°C, 临界压力p c = 1.297×103 kPa。

现有一氢气钢瓶，在298 K时瓶中H2的压力为98.0×103 kPa，则H2的状态一定是(a)气态(b) 液态(c) 气－液两相平衡(d)无法确定2. 在一个绝热良好、抽成真空的容器中，灌满压力为101.325 kPa、温度为373 K的纯水(容器内无气体存在)，此时水的饱和蒸气压p*(H2O)(a) > 101.325 kPa (b) < 101.325 kPa (c)= 101.325 kPa (d)无法确定3. 被绝热材料包围的房间内放有一电冰箱，将电冰箱门打开的同时向电冰箱供给电能而使其运行。