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2009级大学物理(II)A卷与解答

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,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《2009级大学物理（II ）期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 所有答案请直接答在答题纸上； ．考试形式：闭卷；4. 本试卷共25题，满分100分， 考试时间120分钟。

2011年1月10日9：00-----11：0030分）．（本题3分）有一边长为a 的正方形平面，在其中垂线上距中心O 点a /2q 的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场(A)03εq ． (B) 04επq(C) 03επq (D) 06εq［ ］．（本题3分）两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置，板间距离为d (d 远)，设A 板带有电荷q 1，B 板带有电荷q 2，则AB 两板间的U AB 为 (A)d S q q 0212ε+． (B) d S q q 0214ε+．(C) d S q q 0212ε-． (D) d Sq q 0214ε-． ［ ］．（本题3分）如图所示，在真空中半径分别为R 和2R 的两个同心球面，其上+q 和－3q ．今将一电荷为+Ｑ的带电粒子从内球(A) R Qq 04επ． (B) R Qq02επ．(C) R Qq 08επ． (D) RQq083επ． ［ ］qB A S q 1q 2在一点电荷q 产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S ，则对此球形闭合面：(A) 高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强． (B) 高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强．(C) 由于电介质不对称分布，高斯定理不成立．(D) 即使电介质对称分布，高斯定理也不成立． ［ ］ 5．（本题3分）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强度的大小分别为 (A) 01=B ，02=B ．(B) 01=B ，l I B π=0222μ．(C) l IB π=0122μ，02=B ．(D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ．［ ］6．（本题3分）有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a ，厚度不计，电流I 在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b 处的P 点(如图)的磁感强度B的大小为 (A) )(20b a I+πμ． (B) b b a a I +πln 20μ．(C)b ba bI+πln20μ． (D) )2(0b a I +πμ． ［ ］7．（本题3分）如图所示，一矩形金属线框，以速度v从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I 以顺时针方向为正)[ ]aBI O (D)I O (C)O (B)若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，则α粒子的德布罗意波长是 (A) )2/(eRB h ． (B) )/(eRB h ．(C) )2/(1eRBh ． (D) )/(1eRBh ． ［ ］ 9．（本题3分）已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：a xax 23cos 1)(π⋅=ψ, ( - a ≤x ≤a ) 那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为(A) 1/(2a )． (B) 1/a ．(C) a 2/1． (D) a /1 ． ［ ］ 10．（本题3分）氢原子中处于2p 状态的电子，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为(A) (2，2，1，21-)． (B) (2，0，0，21)．(C) (2，1，-1，21-)． (D) (2，0，1，21)． ［ ］二、填空题（共30分）11．（本题3分）已知某静电场的电势函数U ＝a ( x 2 + y )，式中a 为一常量，则电场中任意点 的电场强度分量E x ＝____________，E y ＝____________，E z ＝_______________． 12．（本题3分）1、2是两个完全相同的空气电容器．将其充电后与电源断开，再将一块各向同性均匀电介质板插入电容器1的两极板间，如图所示, 则电容器2的电压U 2，电场能量W 2如何变化？(填增大，减小或不变) U 2_________，W 2_____________．13．（本题3分）有半导体通以电流I ，放在均匀磁场B 中，其上下表面积累电荷如图所示．试判断它们各是什么类型的半导体？14．（本题3分）如图所示，在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I ，导线置于均匀外磁场B 中，且B与导线所在平面垂直．则该载流导线bc所受的磁力大小为_________________． 15．（本题3分）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d E /d t ．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为________________________．I 是_______型， _______型如图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，则在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P 点的电场强度为 ． 17．（本题3分）一门宽为a ．今有一固有长度为l 0 (l 0 > a )的水平细杆，在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动．若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门，则该杆相对于门的运动速率u 至少为________________________________． 18．（本题3分）氢原子由定态1跃迁到定态2可发射一个光子．已知定态1的电离能为0.85 eV ，又知从基态使氢原子激发到定态2所需能量为10.2 eV ，则在上述跃迁中氢原子所发射的光子的能量为__________eV ． 19．（本题3分）π+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8 s ，如果它相对于实验室以0.8 c (c 为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的π+介子的寿命是______________________s.20．（本题3分）光子的波长为λ =300nm ，如果确定此波长的精确度∆λ / λ =10-6，则此光子位置的不确定量为 ． (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)三、计算题（共40分）21．（本题10分）如图所示，一内半径为a 、外半径为b 的金属球壳，带有电荷Q ，在球壳空腔内距离球心r 处有一点电荷q ．设无限远处为电势零点，试求：(1) 球壳内外表面上的电荷． (2) 球心O 点处，由球壳内表面上电荷产生的电势．(3) 球心O 点处的总电势．22．（本题10分）一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0)，半径为R ，通有均匀分布的电流I ．今取一矩形平面S (长为1 m ，宽为2 R )，位置如右图中画斜线部分所示，求磁场分布及通过该矩形平面的磁通量． 23．（本题10分） 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b 的金属杆CD 与两导线共面且垂直，相对位置如图．CD 杆以速度v平行直线电流运动，求CD 杆中的感应电动势，并判断C 、D 两端哪端电势较高？24．（本题5分）要使电子的速度从v 1 =1.2×108 m/s 增加到v 2 =2.4×108m/s 必须对它作多少功？ (电子静止质量m e ＝9.11×10-31 kg) 25．（本题5分）已知X 射线光子的能量为0.60 MeV ，若在康普顿散射中散射光子的波长为入射光子的1.2倍，试求反冲电子的动能．(电子的质量m e =9.11×10-31 kg ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，1 eV =1.60×10-19J)I I C DL q P2009级大学物理（II ）期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期：2011年1月10日一、选择题(每题3分)D C C B C, B C A A C二、填空题(每题3分)11. －2ax 1分－a 1分 0 1分 12. 减小 2分 减小 1分13. n 2分p 1分14. a I B2 15. t E R d /d 20πε 16.()04q d L d επ+17. 20)/(1l a c - 18. 2.5519. 4.33×10-8 20. 0.3三、计算题(每题10分) 21．解：(1) 由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q ，外表面上带电荷q +Q ．2分(2) 不论球壳内表面上的感生电荷是如何分布的，因为任一电荷元离O 点的 距离都是a ，所以由这些电荷在O 点产生的电势为adqU q 04επ=⎰-aq04επ-=3分(3) 球心O 点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和点电荷q 在O 点 产生的电势的代数和 2分q Q q q O U U U U +-++=r q 04επ=a q 04επ-b q Q 04επ++ )111(40b a r q +-π=εbQ04επ+3分22．解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r 处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得：)(220R r r RIB ≤π=μ 2分因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通Φ1为⎰⎰⋅==S B S B d d 1 Φr r RI Rd 2020⎰π=μπ=40Iμ 2分在圆形导体外，与导体中心轴线相距r 处的磁感强度大小为)(20R r rIB >π=μ 2分因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通Φ2为⎰⋅=S B d 2Φr r I R Rd 220⎰π=μ2ln 20π=Iμ 2分穿过整个矩形平面的磁通量 21ΦΦΦ+=π=40I μ2ln 20π+Iμ 2分23．解：建立坐标(如图)则： 21B B B +=x I B π=201μ， )(202a x I B -π=μ 2分xI a x I B π--π=2)(200μμ， B 方向⊙ 1分 0v 11vd ()d 2I d B x x x a xμε==-π- 2分202av 11d ()d 2a bI x x a x μεε+==-π-⎰⎰b a b a I ++π=2)(2ln20v μ 4分 感应电动势方向为C →D ，D 端电势较高．1分24．解：根据功能原理，要作的功 W = ∆E根据相对论能量公式 ∆E = m 2c 2- m 1c 2 2分 根据相对论质量公式 2/12202])/(1/[c m m v -=2/12101])/(1/[c m m v -= 1分 ∴ )1111(22122220ccc m W v v ---=＝4.72×10-14 J ＝2.95×105 eV 2分25.解：设散射前电子为静止自由电子，则反冲电子的动能E K =入射光子与散射光子能量之差=εε-0 1分入射X 射线光子的能量000/λνεhc h == 00/ελhc =散射光子的能量 00)2.1/1()20.1/(/ελλε===hc hc 2分2a x +d x 2a +bI IC Dv x O x反冲电子的动能=-=-=00)2.1/11(εεεK E 0.10 MeV 2分。

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2009年全国高考全国卷2答案(理综)

2009年全国高考全国卷2答案(理综)

余弦辐射体:辐射体的辐射强度在空间方向上的分布满足dIe=dIeocosθ的辐射体称为余弦辐射体。

2.发光强度的单位是什么？如何定义的？答：发光强度的单位是坎德拉（cd）；定义：一个光源发出的频率为540*1012Hz的单色辐射，若在一给定方向上的辐射强度为1/683 W/sr，则该光源在该方向上的发光强度为1cd。

3.色温：色温度是指在规定两波长处具有热辐射光源的辐射比率相同的黑体的温度。

4.大气湍流效应对光传播的影响有哪些？答：影响有使光传播出现所谓光束截面内的强度闪烁、光束的弯曲和漂移（也称方向抖动）、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象。

5.半波电压：在式中，当光波的两个垂直分量Ex'、Ey'的光程差为半个波长时所需要加的电压，称为半波电压。

6.光的布拉格衍射效应：当入射光与声波面间夹角满足一定条件时，介质内各级衍射光会相互干涉，各高级次衍射光将互相抵消，只出现0级和+1级衍射光，即产生布拉格衍射。

7.自然旋光效应和法拉第旋光效应：（1）平面偏振光在某些各向异性介质中沿光轴传播时，其振动方向会随传播距离增大，而连续旋转的现象。

（2）磁场引起介质折射率变化而产生的旋光现象。

（区别）法拉第旋光方向与磁场H有关，是一种非可逆过程；而自然旋光现象中，不存在旋光方向随光传播方向反转的现象。

8.如何抑制后向散射？答：1、适当地选择滤光片和检偏器，以分辨无规则偏振的后向散射和有规则偏振的目标反射；2、尽可能地分开发射光源和接收器；3、采用距离选通技术。

9.声光扫描器的容量-速度积：为声光扫描器的容量-速度积，它表征单位时间内光束可以指向的可分辨位置的数目。

10.光子效应与光热效应：（1）单个光子的性质对产生的光电子起直接作用的一类光电效应；（2）探测元件吸收光辐射能量后，并不直接引起内部电子状态的改变，而是把吸收的光能变为晶格的热运动能量，起起探测元件温度上升，温度上升的结果又使探测元件的电学性质或其他物理性质发生变化。

天津科技大学2009 -2010学年大学物理(下)本科试卷(A卷)(含答案)剖析

天津科技大学2009 -2010学年大学物理(下)本科试卷(A卷)(含答案)剖析

一 选择题（共36分）（请将答案填入答题卡）1．（本题3分）半径为R 的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 的关系曲线为：［ ］2．（本题3分）当一个带电导体达到静电平衡时： (A) 表面上电荷密度较大处电势较高． (B) 表面曲率较大处电势较高． (C) 导体内部的电势比导体表面的电势高．(D) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零． ［ ］3．（本题3分）在半径为R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r 的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a ，如图．今在此导体上通以电流I ，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O ′点的磁感强度的大小为 (A)2202R a a I ⋅πμ (B)22202R r a a I -⋅πμ(C) 22202r R a a I -⋅πμ (D) )(222220a r R a a I -πμ［ ］4．（本题3分）两个同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1；小圆半径为r ，通有电流I 2，方向如图．若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)R r I I 22210πμ． (B)R r I I 22210μ． (C) r R I I 22210πμ． (D) 0． ［ ］5．（本题3分）aRr O O ′IO rRI 1 I 2三条无限长直导线等距地并排安放，导线I 、Ⅱ、III 分别载有1 A ，2 A ，3 A 同方向的电流．由于磁相互作用的结果，导线I ，Ⅱ，III 单位长度上分别受力F 1、F 2和F 3，如图所示．则F 1与F 2的比值是：(A) 7/16． (B) 5/8． (C) 7/8． (D) 5/4．［ ］6．（本题3分）在真空中一个通有电流的线圈a 所产生的磁场内有另一个线圈b ，a 和b相对位置固定．若线圈b 中电流为零(断路)，则线圈b 与a 间的互感系数：(A) 一定为零． (B)一定不为零．(C) 可为零也可不为零, 与线圈b 中电流无关． (D) 是不可能确定的．［ ］7．（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S 2盖住，并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ，如图所示，则此时 (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）如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹 (A) 向右平移． (B) 向中心收缩． (C) 向外扩张． (D) 静止不动． (E) 向左平移． ［ ］9．（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λ，则薄膜的厚度是 (A) λ / 2． (B) λ / (2n )．(C) λ / n ． (D)()12-n λ．［ ］F 1F 2F 31 A 2 A 3 AⅠⅡⅢ10．（本题3分）根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的 (A) 振动振幅之和． (B) 光强之和．(C) 振动振幅之和的平方． (D) 振动的相干叠加． ［ ］11．（本题3分）三个偏振片P 1，P 2与P 3堆叠在一起，P 1与P 3的偏振化方向相互垂直，P 2与P 1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I 0的自然光垂直入射于偏振片P 1，并依次透过偏振片P 1、P 2与P 3，则通过三个偏振片后的光强为 (A) I 0 / 4． (B) 3 I 0 / 8．(C) 3I 0 / 32．(D) I 0 / 16．［ ］12．（本题3分）若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，则α粒子的德布罗意波长是 (A) )2/(eRB h ． (B) )/(eRB h ．(C) )2/(1eRBh ． (D) )/(1eRBh ．［ ］二 填空题（共28分）（请将答案填入答题卡）13．（本题4分）两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为＋σ和＋2 σ，如图所示，则A 、B 两个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________ (设方向向右为正)．14．（本题4分）截面积为S ，截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I ．金属条放在磁感强度为B 的匀强磁场中，B的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示)．在图示情况下金属条的上侧面将积累____________电荷（正或负），载流子所受的洛伦兹力f m =______________． (注：金属中单位体积内载流子数为n )+σ +2σA B15．（本题2分）一无限长载流直导线，通有电流I ，弯成如图形状．设各线段皆在纸面内，则P 点磁感强度B的大小为________________．16．（本题2分）半径为r 的小绝缘圆环，置于半径为R 的大导线圆环中心，二者在同一平面内，且r <<R ．在大导线环中通有正弦电流（取逆时针方向为正）I =I 0sin ωt ，其中ω、I 0为常数，t 为时间，则任一时刻小线环中感应电动势（取逆时针方向为正）为_________________________________．17．（本题2分）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____________________．18．（本题2分）用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的、折射率为n 2的劈形膜(n 1＞n 2 ，n 3＞n 2)，观察反射光干涉．从劈形膜顶开始，第2条明条纹对应的膜厚度e ＝___________________． 19．（本题4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．20．（本题2分）在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为3 mm ．对波长为550 nm 的绿光，最小分辨角约为__________________________rad ．(1 nm = 10-9 m)21．（本题2分）假设某一介质对于空气的临界角是45°，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是_______________________．22．（本题4分）康普顿散射中，当散射光子与入射光子方向成夹角φ = _____________时，散射光子的频率小得最多；当φ = ______________ 时，散射光子的频率与入射光子相同．n 1n 2n 3三 计算题（共36分）（请将答案填入答题卡）23．（本题10分）如图所示，在纸面所在的平面内有一载有电流I 的无限长直导线，其旁另有一边长为l 的等边三角形线圈ACD ．该线圈的AC 边与长直导线距离最近且相互平行．今使线圈ACD 在纸面内以匀速v远离长直导线运动，且v与长直导线相垂直．求当线圈AC 边与长直导线相距a 时，线圈ACD 各边的动生电动势AC 、AD 、CD 及线圈ACD 内总的动生电动势．24．（本题10分）图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为ρ，球层内表面半径为R 1，外表面半径为R 2．设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势．25．（本题10分）波长λ=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＜ϕ＜π21 范围内可能观察到的全部主极大的级次．26．（本题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 ）CAa l D IvO R 1 R 2天津科技大学2009-2010第一学期大学物理A 卷答案 一、 选择题 BDCDC CBBDD CA 二、 填空题13 －σ / (2ε0) ； 3σ / (2ε0)14 负 ； IB / (nS )15 a IB π=830μ 16 t I Rr ωωμcos 2020π-17 减小18 243nλ19 6 ； 第一级明（只填“明”也可以） 20 2.24×10-4 21 54.7° 22 π ；0 23解：设线圈回路以A →C →D →A 的绕向为动生电动势的正向，与直导线平行的AC 边产生的动生电动势 )2/(01a I l lB π==μv v 3分 其它两边产生的动生电动势大小相等绕向相同．如图所示，在CD边上选一线元l d ，则其上的动生电动势 l B l B d 60cos d )(d 2︒-=⨯=⋅v v )(2d 60cos 0x a l I +π︒-=μv∵ x l d 30cos d =︒∴ xa x I +⋅︒︒⋅π-=d 30cos 60cos 2d 02μv 3分令 2/3l c =⎰+⋅π-=cxa x I 002d 2/3212v μ a c a I +π-=ln 630v μ 2分=1 +22]ln 332[20aca a lI +-π=v μ 2分24解: 由高斯定理可知空腔内E ＝0，故带电球层的空腔是等势区，各点电势均为U . 2分 在球层内取半径为r →r ＋d r 的薄球层．其电荷为d q = ρ 4πr 2d r 2分该薄层电荷在球心处产生的电势为 ()00/d 4/d d ερεr r r q U =π= 2分整个带电球层在球心处产生的电势为()21220002d d 21R R r r U U R R -===⎰⎰ερερ 2分因为空腔内为等势区所以空腔内任一点的电势U 为 ()2122002R R U U -==ερ 2分 O I a x xC DA l d )(B ⨯v v若根据电势定义⎰⋅=l E Ud 计算同样给分.25解：(1) 由光栅衍射主极大公式得a +b =ϕλsin k =2.4×10-4 cm 3分 (2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得()λϕ3sin ='+b a由于第三级缺级，则对应于最小可能的a ，ϕ'方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得 λϕ='sin aa = (a +b )/3=0.8×10-4 cm 3分(3) ()λϕk b a =+sin ，(主极大) λϕk 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 ) / λ=4, 所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4 在π / 2处看不到．)2分26解：(1) 由 00/λνhc h A ==得 ==Ahc0λ 5.65×10-7 m = 565 nm 3分(2) 由a U e m =221v , A U e hc h a +==λν 得 =+=AU e hca λ 1.73×10-7 m = 173 nm 3分。

09秋大气系09级普通物理(1-3)试题A卷参考答案

09秋大气系09级普通物理(1-3)试题A卷参考答案

兰州大学2009 ~ 2010 学年第 1 学期期末考试试卷（ A 卷）课程名称：普通物理（1/3）任课教师：学院：专业：年级：姓名：校园卡号：一.选择题（20分）1.一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度为v=2m/s, 瞬时加速度为a= －2m/s2, 则一秒钟后质点的速度 A(A)等于零.(B) 等于－2m/s.(C) 等于2m/s.(D) 不能确定.2.质点作半径为R的变速圆周运动时,加速度大小为(v表示任一时刻质点的速率D(A)d v/d t.(B) v2/R.(C) d v/d t+ v2/R.(D) [(d v/d t)2+(v4/R2)]1/2.3.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 B(A)0.1g.(B) 0.25g.(C) 4 g.(D) 2.5g.4.对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒？C(A)合外力为零.(B)合外力不作功.(C)外力和非保守内力都不作功.(D) 外力和保守内力都不作功.5.关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 C(A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关.(B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关.(C) 取决于刚体的质量，质量的空间分布和轴的位置.(D) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.6.有一半径为R的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动, 转动惯量为J, 开始时转台以匀角速度ω 0转动,此时有一质量为m的人站住转台中心,随后人沿半径向外跑去,当人到达转台边缘时, 转台的角速度为 A(A)Jω 0/(J+mR2) .(B) Jω 0/[(J+m)R2].(C) Jω 0/(mR2) .(D) ω 0.7.关于温度的意义，有下列几种说法：B(1) 气体的温度是分子平动动能的量度.(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义.(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度.上述说法中正确的是(A)(1)、(2)、(4) .(B)(1)、(2)、(3) .(C)(2)、(3)、(4) .(D) (1)、(3)、(4) .8.两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(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.9.把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开, 使摆线与竖直方向成一微小角度θ, 然后由静止放手任其振动, 从放手时开始计时, 若用余弦函数表示其运动方程,则该单第1页第2页摆振动的初位相为 C (A) θ .(B) π. (C) 0 . (D) π/2.10.一机车汽笛频率为750 Hz , 机车以时速90公里远离静止的观察者，观察者听到声音的频率是(设空气中声速为340m/s) ：B(A) 810 Hz . (B) 699 Hz . (C) 805 Hz .(D) 695 Hz . 二.填空题（20分） 1.悬挂在弹簧上的物体在竖直方向上振动,振动方程为y=A sin ω t ,其中A 、ω均为常量,则(1) 物体的速度与时间的函数关系为 v=A ωcos wt ; (2) 物体的速度与坐标的函数关系为 v 2 =A 2ω2 –y 2ω2. 2.一质点沿半径为R 的圆周运动, 在t = 0时经过P 点, 此后它的速率v 按v =A+B t (A 、B 为正的已知常量)变化, 则质点沿圆周运动一周再经过P 点时的切向加速度a t = B , 法向加速度a n = v 2/R+4πB . 3.半径为20cm 的主动轮,通过皮带拖动半径为50cm 的被动轮转动,皮带与轮之间无相对滑动, 主动轮从静止开始作匀角加速转动. 在4s 内被动轮的角速度达到8πrad/s,则主动轮在这段时间内转过了 20 圈. 4.一飞轮以角速度ω 0绕轴旋转, 飞轮对轴的转动惯量为J 1;另一静止飞轮突然被同轴地啮合到转动的飞轮上,该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍,啮合后整个系统的角速度ω = ω0/3 . 5.在容积为10-2m 3的容器中，装有质量100g 的气体，若气体分子的方均根速率为200m/s ，则气体的压强为 Pa 51034⨯ . 6.若某种理想气体分子的方根速率2v =450m/s,气体压强为p =7×104Pa ，则该气体的密度为ρ= 1.04kg/m 3 .7.在相同的温度和压强下，各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为 5/3 ，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为 10/3 . 8.一作简谐振动的振动系统,其质量为2kg,频率为1000Hz,振幅为0.5cm,则其振动能量为 1002πJ .9.一简谐波的频率为5×104Hz, 波速为1.5×103m/s,在传播路径上相距5×10－3m 的两点之间的振动相位差为 3/π .10.相对于空气为静止的声源振动频率为νs ,接收器R 以速率v R 远离声源,设声波在空气中传播速度为u , 那么接收器收到的声波频率νR = uv u v Rs - . 三.计算题（60分） 1．一质点在x 轴上作加速运动，开始x=x 0,v=v 0,求： (1)设a=kt,其中k 是任意常量，求任意时间的速度和位置。

09级大学物理AII试卷A卷.doc

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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)。