大学物理(2005-2006-1)
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�2005-2006学年 1学期大学物理(下)(A )课程考试试题拟题学院(系): 适 用 专 业:数 理 系04 级 理工科各专业拟题人: 校对人:关立强王 翠考试时间:2006-01-05 (答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、 选择题 (共 36 分)1. (本题 3分)(5666)�在磁感强度为 B 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n 与 B 的夹角为α,则通过半球面 S 的磁通量(取弯面向外为正)为(A ) (C ) πr 2 B .(B ) -πr 2 B sin α .(D ) -πr 2 B cos α . 2πr 2B . n2. (本题 3分)(2019)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 1/2. (B ) 4 倍 和 1/8. (C ) 2 倍 和 1/4. (D ) 2 倍 和 1/2.3. (本题 3分)(2145)两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流 I ,并各以 d I /d t 的变化 率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:(A ) 线圈中无感应电流.I(B ) 线圈中感应电流方向不确定.(C ) 线圈中感应电流为逆时针方向. I(D ) 线圈中感应电流为顺时针方向.4. (本题 3分)(2505)一根长度为L 的铜棒,在均匀磁场 B 中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着, B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0 时,铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是: (A)(C) ω L 2 B cos(ω t + θ ) . (B)2ω L 2 B cos(ω t + θ ) .(D) 1 ω L 2 B cos ω t . 2 1ω L 2 B . 2SαBL O ω � Bθ bd i 1 d t d i 2dt3 35. (本题 3分)(2686)有两个线圈,线圈 1 对线圈 2 的互感系数为M 21,而线圈 2 对线圈 1 的互感系数为M 12.若它们分别流过i 1和i 2的变化电流且 > ,并设由i 2变化在线圈 1 中产生的互感电动势为E 12 ,由i 1变化在线圈 2 中产生的互感电动势为E 21 ,判断下述哪个论断正确.(A ) M 12 = M 21,E 21 >E 12 . (B ) M 12 ≠ M 21,E 21 ≠E 12 . (C ) M 12 = M 21,E 21 =E 12 .(D ) M 12 = M 21,E 21 <E 12 .6. (本题 3分)(5186)已知某简谐振动的振动曲线如图所示,位移的单位为厘米,时间单位为秒.则此简谐运动的振动方程为:(A ) x = 2 cos( 2 π t + 2π ) . (B ) x = 2 cos( 4 π t + 2π ) .3 3 (C ) x = 2 cos( 2 π t - 2 π ) .3 34 2(D ) x = 2 c os( π t - 3 3π ) .7. (本题 3分)(3163)单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚度为e ,且n 1<n 2>n 3,λ1为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程差为 (A ) (C ) 2n 2e - n 1λ1 / 2 . (B ) 2n 2e . (D ) 2n 2e - λ1 /(2n 1 ) . 2n 2e - n 2λ1 / 2 . n 38. (本题 3分)(3545)自然光以 60°的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全线偏振光,则知折射光为(A) 完全线偏振光且折射角是 30°.(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为是 30°.(C) 部分偏振光且折射角是 30°.的介质时,折射角(D) 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角.9. (本题 3分)(5614)两个惯性系S 和S ′,沿x (x ′)轴方向作匀速相对运动. 设在S ′系中某点先后发生两个事件,用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为τ0 ,而用固定在S 系的钟测出这两个事件的时间间隔为τ .又在S ′系x ′轴上放置一静止于是该系,长度为l 0的细杆,从S 系测得此杆的长度为l, 则n 1 反射光 1 e反射光 2n 23 入射光(A) τ< τ0;l < l0.(B) τ< τ0;l > l0.(C) τ> τ0;l < l0.(D) τ> τ0;l > l0.10. (本题3分)(4727)令电子的速率为v,则电子的动能E K对于比值v / c的图线可用下列图中哪一个图表示?(c表示真空中光速)/c /c /c /c11. (本题3分)(4383)用频率为ν的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为Ek;若改用频率为2ν的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为:(A)2Ek.(B)2hν-Ek.(C)hν+Ek.(D)hν-Ek.12. (本题3分)(5619)波长λ= 5000 Å 的光沿x 轴正向传播,若光的波长的不确定量⊗λ= 10-3Å,则利用不确定关系式⊗px⊗x ≥h 可得光子的x 坐标的不确定量至少为(A)25cm .(B)250cm .(C)50cm .(D)500cm .二、填空题(共16 分)13. (本题4分)(5303)一平面试验线圈的磁矩大小m为1×10-8 A·m2,把它放入待测磁场中的A处,试验线圈如此之小,以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的.当此线圈的m与z轴平行时,所受磁力矩大小为M =5×10-9 N·m,方向沿x轴负方向;当此线圈的m与y 轴平行时,所受磁力矩为零.则空间A点处的磁感强度B 的大小为(1) ,方向为(2) .14. (本题4分)(2132)如图所示,aOc为一折成∠形的金属导线(aO =Oc=L),位于xy平面中;磁感强度为B 的匀强磁场垂直于�xy平面.当aOc以速度v 沿x轴正向运动时,导线上a、c两点间电势差U ac= (1) ;当aOc以速度v 沿y轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较, 是××x(2) 点电势高.×××L12 3 2λfnaB 15. (本题 4分)(3358)在单缝夫琅禾费衍射示意图中,所画出的各条 正入射光线间距相等,那么光线 1 与 2 在幕上P 点 P上相遇时的相位差为 (1) , P 点应为 (2) 点.16. (本题 4分)(4191)在氢原子发射光谱的巴耳末线系中有一频率 为 6.15⨯1014 Hz 的谱线,它是氢原子从能级 E =(1) eV 跃迁到能级 E k = (2) eV 而发出的.(普朗克常量h = 6.63⨯10-34 J ⋅ s ,基本电荷e = 1.60 ⨯10-19 C )三、 计算题 (本题 12 分) (2106)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 B .四、 计算题 (本题 12 分) (2513)�一根长为 l ,质量为 m ,电阻为 R 的导线 ab 沿两平行的 b导电轨道无摩擦下滑,如图所示.轨道平面的倾角为θ ,导 l 线 ab 与轨道组成矩形闭合导电回路 abcd .整个系统处在竖直c�向上的均匀磁场 B 中,忽略轨道电阻.求 ab 导线下滑所达到 θ的稳定速度.d五、 计算题 (本题 12 分) (3335)一简谐波,振动周期T = 0.5 s ,波长λ = 10 m ,振幅 A = 0.2 m .当 t = 0 时,波 源振动的位移恰好为正方向的最大值.若坐标原点和波源重合,且波沿 Ox 轴正方向 传播,求:(1) 此波的表达式;(2) t 1 = T /4 时刻,x 1 = λ /4 处质点的位移;(3) t 2 = T /2 时刻,x 1 = λ /4 处质点的振动速度.六、 计算题 (本题 12 分) (3182)在双缝干涉实验中,波长λ=550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a =2×10-4 m 的双缝上,屏到双缝的距离D =2 m .求:(1) 中央明纹两侧的两条第 10 级明纹中心的间距;(2) 用一厚度为e = 6.6⨯10-6 m 、折射率为n =1.58 的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?(1 nm = 10-9 m)I 1 dI 2 O R I 2Bf mv� mgθ2005-2006 学年 1 学期 大学物理(下)(A )试题标准答案考试时间:2006-01-05(答案要注明各个要点的评分标准)拟题学院(系):数 理 系 拟 题 人:关立强适用专业:04 级理工科各专业书写标准答案人:关立强一、 选择题(共 36 分、每小题 3 分)1. (B)2. (A)3. (D)4. (D)5. (A)6. (B)7. (A)8. (C) 9. (C) 10. (D) 11. (C) 12. (B)二、 填空题(共 16 分、每小题 4 分、每空 2 分)13.(5303)(1)0.5 T(2)y 轴正方向参考解: � = � ⨯ �,由� 平行 y 轴时 M = 0 可知 B 必与 y 轴平行,� M m Bmm 沿 z 轴时 M 最大,�故有 B = M / m = 0.5 T 由� � � 定出 B 沿 y 轴正方向. M = m ⨯ B14.(2132)(1) v BL sin θ (2) a 15.(3358)(1)2π (2)暗 16.(4191)(1)-0.85 (2) -3.4三、计算题(2106)(本题 12 分)解:圆电流产生的磁场 长直导线电流的磁场 B 1 = μ0 I 2 /(2R ) B 2 = μ 0 I 2 /(2πR ) ⊙ ⊙ 3 分 3 分 导体管电流产生的磁场 圆心O点处的磁感强度B 3 = μ0 I 1 /[2π(d + R )] B = B 1 + B 2 - B 3⊗ 4 分= μ0 ⋅ I 2 (R + d )(1 + π) - RI 1 ◉ 2 分2π R (R + d )四、计算题(2513)(本题 12 分)解∶动生电动势εi = v Bl cos θI =εi=v Bl cos θ4 分R R导线受到的安培力 f m = I lB2 分�ab 导线下滑达到稳定速度时重力和磁力在导轨方向的分力相平衡mg sin θ = f m cos θ 3 分mg sin θ =v Bl cos θlB cos θR∴v = mgR sin θ 3 分B 2l 2 cos 2θ五、计算题(3335)(本题 12 分)2 1解:(1) y = 0.2 cos(4π t -π x ) = 0.2 cos 4π (t - x ) 10 20(SI ) 4 分(2) t 1 = T / 4 = 1/ 8s , x 1 = λ / 4 = 10 / 4 m 处质点的位移y 1 = 0.2 cos 4π(T / 4 - λ / 80)= 0.2 cos 4π(1 - 1) = 0.2m 4 分8 8(3) 振速1v =∂ y∂ t= -0.8π sin 4π (t - x / 20) . t 2 = 2T = (1/ 4) s ,在 x 1 = λ / 4 = 10 / 4 m 处质点的振速v = -0.8π sin(π - 1π ) = -2.51m / s 4 分22六、计算题(3182)(本题 12 分)解:(1)a sin θ = ±10λ 2 分⊗x =20 D λ / a2 分 =0.11 m2 分 (2) 覆盖云玻璃后,零级明纹应满足(n -1)e +r 1=r 22 分 设不盖玻璃片时,此点为第 k 级明纹,则应有r 2-r 1=k λ2 分所以 (n -1)e = k λk =(n -1) e / λ=6.96≈7零级明纹移到原第 7 级明纹处.2 分Iab120°I c d� �2005-2006学年 1学期大学物理(下)(B )课程考试试题拟题学院(系): 适 用 专 业:数 理 系04 级 理工科各专业拟题人: 校对人: 关立强王 翠考试时间:2006-01-17 (答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、 选择题 (共 36 分)1. (本题 3分)(2047)如图,两根直导线 ab 和 cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流 I 从 a 端流入而从 d 端流� 出,则磁感强度 B 沿图中闭合路径 L 的积分O ⎰ B ⋅d l 等 L于 (A ) μ0 I . (B ) L3μ0I .(C ) 2μ0 I / 3 .(D ) μ 0 I / 4 .2. (本题 3分)(2452)在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁, 则阴极射线将 (A) 向下偏. (B) 向上偏. (C) 向纸外偏. (D) 向纸内偏.3. (本题 3分)(2400)附图中,M 、P 、O 为由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当 K 闭合后,(A) M 的左端出现N 极. (B) P 的左端出现N 极. P(C) O 的右端出现 N 极. (D) P 的右端出现 N 极.4. (本题 3分)(2495)一矩形线框长为 a 宽为 b ,置于均匀磁场中,线框绕 OO ′轴,以匀角速度 ω 旋转 (如图所示).设 t =0 时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为+S-NMμOK- +I 2aP(A ) ωabB | cos ωt | .(B ) 2abB | cos ωt |. (C ) 1ω a bB 2cos ω t .(D ) ωabB .O ′5. (本题 3分)(5677)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 ) 1 ( μ0 I )2 . (B ) 1 ( μ0 I )2 .Iμ0 2πa 2μ0 2πa(C ) 0. (D )1 2μ0 ( μ0 I )2 .πa6. (本题 3分)(3066)机械波的表达式为 y = 0.03cos6π(t + 0.01x )(SI ) ,则(A ) 其周期为 1s . (B ) 其振幅为 3 m .3(C ) 其波速为 10 m/s . (D ) 波沿 x 轴正向传播.7. (本题 3分)(3185)在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单 色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触 λ点 P 处形成的圆斑为(A ) 全明. (B ) 全暗.(C ) 右半部暗,左半部明.(D ) 右半部明,左半部暗.数字为各处的折射率8. (本题 3分)(3523)波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ =±π / 6,则缝宽的大小为(A) λ / 2. (B) λ. (C) 2λ. (D) 3 λ .9. (本题 3分)(4351)宇宙飞船相对于地面以速度 v 作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号,经过⊗t (飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速)(A) c ·⊗t (B) v ·⊗t(C)c ⋅ ⊗t(D) c ⋅ ⊗t ⋅ O ωbBa1 - (v / c )21 - (v / c ) 21. P 1.521.75 1.621.52 62c 2 -v 210. (本题 3分)(4723)质子在加速器中被加速,当其动能为静止能量的 4 倍时,其质量为静止质量的 (A ) 4 倍. (B ) 8 倍. (C ) 6 倍. (D ) 5 倍.11. (本题 3分)(4748)已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为 10.19 eV ,当氢原子从能量为- 0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为(A) 2.56 eV . (B) 3.41 eV . (C) 4.25 eV . (D) 9.95 eV .12. (本题 3分)(4206)静止质量不为零的微观粒子作高速运动,这时粒子物质波的波长λ与速度 v 有如下关系:(A) (C) λ ∝ v λ ∝ . (B) . (D) λ ∝ 1/v .λ ∝ .二、 填空题 (共 16 分)13. (本题 4分)(2356)载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径 R 有关,当圆线圈半径增大时,(1) 圆线圈中心点(即圆心)的磁场 (1) . (2) 圆线圈轴线上各点的磁场 (2) .14. (本题 4分)(0361)如图所示,一半径为R ,通有电流为I 的圆形回路,位于 Oxy 平面内,圆心为O .一带正电荷为q 的粒子,以速度 v 沿z 轴向上运动,当带正电荷的粒子恰好通过O 点时,作用于圆形回路上的力为 (1) ,作用在带电粒子上的力为 (2) .15. (本题 4分)(3230)要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过 90°,至少需要让这束光通过_ _(1) 块理想偏振片.在此情况下,透射光强最大是原来光强的 (2) 倍 . 16. (本题 4分)(4187)康普顿散射中,当散射光子与入射光子方向成夹角ϕ = (1) 时,散射光子的频率小得最多;当ϕ =(2) 时,散射光子的频率与入射光子相同. v 2 c2 1 - 1三、 计算题 (本题 12 分) (2567)A 'AA '和 CC '为两个正交地放置的圆形线圈,其圆心相重合.AA '线圈半径为 20.0 cm ,共 10 匝,通有电流 10.0 A ;而 CC '线圈的半径为 10.0 cm ,共 20 匝,通有电流 5.0 A .求 C两线圈公共中心 O 点的磁感强度的大小和方向.(μ = 4π⨯10-7 N ⋅ A -2 )四、 计算题 (本题 12 分) (2319)无限长直导线载有电流I ,其旁放置一段长度为l 与载流导线在同一平面内且成60°的导线.计算当该 导线在平面上以垂直于载流导线的速度v 平移到该 I导线的中点距载流导线为a 时,其上的动生电动势, 并说明其方向.五、 计算题 (本题 12 分) (5319)已知一平面简谐波的表达式为 y = A cos π(4t + 2x ) (SI). (1) 求该波的波长λ ,频率ν 和波速 u 的值;(2) 写出 t = 4.2 s 时刻各波峰位置的坐标表达式,并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置;(3) 求 t = 4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻 t .六、 计算题 (本题 12 分) (3348)折射率为 1.60 的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角θ 很小).用波长λ=600 nm (1 nm =10-9 m )的单色光垂直入射,产生等厚干涉条纹.假如在劈形膜内充满n =1.40 的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小⊗l =0.5 mm ,那么劈尖角θ 应是多少?OC ' Aa2v1 60°lA C2005-2006 学年 1 学期 大学物理(下)(B )试题标准答案考试时间:2006-01-05(答案要注明各个要点的评分标准)拟题学院(系):数 理 系 拟 题 人:关立强适用专业:04 级理工科各专业书写标准答案人:关立强三、 选择题(共 36 分、每小题 3 分)1. (C)2. (B)3. (B)4. (A)5. (D)6. (A)7. (C)8. (C) 9. (A) 10. (D) 11. (A) 12. (C)四、 填空题(共 16 分、每小题 4 分、每空 2 分)13.(2356)(1) 减小 (2) 在 x < R/ 心的距离)14.(0361) (1)0 (2) 0 15.(3230) (1)2 (2) 1/4 16.(4187) (1)π(2) 0三、计算题(2567)(本题12分)解:AA '线圈在 O 点所产生的磁感强度区域减小;在 x > R /区域增大.(x 为离圆B =μ0 N A I A2r A= 250μ0(方向垂直 AA '平面)3 分CC '线圈在 O 点所产生的磁感强度B = μ0 NC I C2r C= 500μ0(方向垂直 CC '平面)3 分O 点的合磁感强度B = (B 2+ B 2 )1/ 2= 7.02 ⨯10-4TAC3 分B 的方向在和 AA '、CC '都垂直的平面内,和 CC '平面的夹角θ = tg -1B CB A= 63.4︒3 分四、计算题(2319)(本题 12 分)解:在 d l 处 � B= μ � 0 I /(2πr ) � Id E = (v ⨯ B ) ⋅d l 但 d l = d r / cos30︒ = v B d l cos 60︒3 分∴ d E = v B tg 30︒d rr 2E = ⎰ v B tg 30︒d r3 分r 12 2 Av ⨯ Br� �� d lv2 3π a + 3l / 4 a - 3l / 4其中 r 2 = a + 3l / 4 , r 1 = a - E =3l / 4μ0 I vln4 分 方向从 1→2.2 分五、计算题(5319)(本题 12 分)解:这是一个向 x 轴负方向传播的波.(1) 由波数 k = 2π / λ 得波长λ = 2π / k = 1 1 分 由 ω = 2πν 得频率 ν = ω / 2π = 2 Hz 2 分 波速 u = νλ = 2 m/s 1 分(2) 波峰的位置,即 y = A 的位置. 由有解上式,有cos π(4t + 2x ) = 1 π(4t + 2x ) = 2k π x = k - 2t .( k = 0,±1,±2,…) 当 t = 4.2 s 时, x = (k - 8.4) m . 2 分 所谓离坐标原点最近,即| x |最小的波峰.在上式中取 k = 8,可得 x = -0.4 的波峰离坐标原点最近. 2 分(3) 设该波峰由原点传播到 x = -0.4 m 处所需的时间为⊗t , 则 ⊗t = | ⊗x | /u = | ⊗x | / (ν λ ) = 0.2 s 2 分 ∴ 该波峰经过原点的时刻 t = 4 s 2 分六、计算题(3348)(本题 12 分)λ λ解:空气劈形膜时,间距 l 1 =2n sin θ ≈2θ 2 分λ λ 液体劈形膜时,间距l 2 = 2 sin θ ≈2n θ4 分⊗l = l 1 - l 2 = λ(1 -1/ n )/(2θ )2 分 ∴θ = λ ( 1 – 1 / n ) / ( 2⊗l )=1.7×10-4 rad4 分。
大学物理(I )试题汇总《大学物理》(上)统考试题一、填空题(52分)1、一质点沿x 轴作直线运动,它的运动学方程为 x =3+5t +6t 2-t 3 (SI) 则 (1) 质点在t =0时刻的速度=v __________________;(2) 加速度为零时,该质点的速度=v ____________________. 2、一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动,其角位置的运动学方程为: 2214πt +=θ (SI) 则其切向加速度为t a =__________________________.3、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度a max =____________________.4、一圆锥摆摆长为l 、摆锤质量为m ,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角θ,则(1) 摆线的张力T =_____________________;(2) 摆锤的速率v =_____________________.5、两个滑冰运动员的质量各为70 kg ,均以6.5 m/s 的速率沿相反的方向滑行,滑行路线间的垂直距离为10 m ,当彼此交错时,各抓住一10 m 长的绳索的一端,然后相对旋转,则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L =_______;它们各自收拢绳索,到绳长为 5 m 时,各自的速率v=_______.6、一电子以0.99 c 的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31 kg ,则电子的总能量是__________J ,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________.7、一铁球由10 m 高处落到地面,回升到 0.5 m 高处.假定铁球与地面碰撞时 损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能,则铁球的温度将升高__________.(已知铁的比热c = 501.6 J ·kg -1·K -1)8、某理想气体在温度为T = 273 K 时,压强为p =1.0×10-2 atm ,密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3,则该气体分子的方均根速率为___________. (1 atm = 1.013×105 Pa) 9、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) 温度升高的是__________过程; (2) 气体吸热的是__________过程. 10、两个同方向同频率的简谐振动,其合振动的振幅为20 cm ,与第一个简谐振动的相位差为φ –φ1 = π/6.若第一个简谐振动的振幅为310 cm = 17.3 cm ,则第二个简谐振动的振幅为___________________ cm ,第一、二两个简谐振动的相位 差φ1 - φ2为____________.11、一声波在空气中的波长是0.25 m ,传播速度是340 m/s ,当它进入另一介质时,波长变成了0.37 m ,它在该介质中传播速度为______________.12、折射率分别为n 1和n 2的两块平板玻璃构成空气劈尖,用波长为λ的单色光垂直照射.如果将该劈尖装置浸入折射率为n 的透明液体中,且n 2>n >n 1,则劈尖厚度为e 的地方两反射光的光程差的改变量是_________________________.13、平行单色光垂直入射在缝宽为a =0.15 mm 的单缝上.缝后有焦距为f =400mm 的凸透镜,在其焦平面上放置观察屏幕.现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm ,则入射光的波长为λ=_______________.14、一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现5条明纹.若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_____________级和第____________级谱线.15、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上,以光的传播方向为轴旋转偏振片时,发现透射光强的最大值为最小值的5倍,则入射光中,自然光强I 0与线偏振光强I 之比为__________.16、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_______________________.二、计算题(38分)17、空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动,转动惯量为J 0,环的半径为R ,初始时环的角速度为ω0.质量为m 的小球静止在环内最高处A 点,由于某种微小干扰,小球沿环向下滑动,问小球滑到与环心O 在同一高度的B 点和环的最低处的C 点时,环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的,小球可视为质点,环截面半径r <<R .)18、3 mol 温度为T 0 =273 K 的理想气体,先经等温过程体积膨胀到原来的5倍,然后等容加热,使其末态的压强刚好等于初始压强,整个过程传给气体的热量为Q = 8×104 J .试画出此过程的p -V 图,并求这种气体的比热容比γ = C p / C V 值. (普适气体常量R =8.31J·mol -1·K -1)19、一质量为0.20 kg 的质点作简谐振动,其振动方程为 )215cos(6.0π-=t x (SI).求:(1) 质点的初速度; (2) 质点在正向最大位移一半处所受的力.17、20、一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播,波长为λ ,P 处质点的振动规律如图所示.(1) 求P 处质点的振动方程; (2) 求此波的波动表达式;(3) 若图中 λ21=d ,求坐标原点O 处质点的振动方程.21、在双缝干涉实验中,用波长λ=546.1nm (1 nm=10-9 m)的单色光照射,双缝与屏的距离D =300 mm .测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm ,求双缝间的距离.22、在惯性系S 中,有两事件发生于同一地点,且第二事件比第一事件晚发生∆t =2s ;而在另一惯性系S '中,观测第二事件比第一事件晚发生∆t '=3s .那么在S '系中发生两事件的地点之间的距离是多少?三、问答题(5分)23、两个大小与质量相同的小球,一个是弹性球,另一个是非弹性球.它们从同一高度自由落下与地面碰撞后,为什么弹性球跳得较高?地面对它们的冲量是否相同?为什么?《大学物理》(下)物探统考试题一、填空题1,如图所示,在边长为a的正方形平面的中垂线上,距中心0点21a处,有一电量为q的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为____________.2_______________________。
中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称:大学物理Ⅰ(3)共5页第 1 页授课教师命题教师或命题负责人签字院系负责人签字年月日中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称:大学物理Ⅰ(3)共5页第 2 页中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称:大学物理Ⅰ(3)共 5 页第 3 页12.(本题5分)(3230)要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°,至少需要让这束光通过__________块理想偏振片.在此情况下,透射光强最大是原来光强的______________________倍.13.(本题3分)(4353)已知惯性系S'相对于惯性系S系以0.5 c的匀速度沿x轴的负方向运动,若从S'系的坐标原点O'沿x轴正方向发出一光波,则S系中测得此光波在真空中的波速为____________________________________.14.(本题5分)(4732)观察者甲以0.8c的速度(c为真空中光速)相对于静止的观察者乙运动,若甲携带一质量为1 kg的物体,则(1)甲测得此物体的总能量为____________;(2)(2) 乙测得此物体的总能量为_________.二、计算题(共38分)15.如图所示,一厚为b的“无限大”带电平板,其电荷体密度分布为 =kx (0≤x≤b ),式中k为一正的常量.求:(1) 平板外两侧任一点P1和P2处的电场强度大小;(2) 平板内任一点P处的电场强度;(3) 场强为零的点在何处?中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称:大学物理Ⅰ(3)共5 页第 4 页中国海洋大学命题专用纸2005-2006学年第 1 学期试题名称:大学物理Ⅰ(3)共5 页第 4 页v0.99c (c为真空中光速)的速率运动.试求:17.(本题8分)(4500)一电子以(1) 电子的总能量是多少?(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少?(电子静止质量m e=9.11×10-31 kg)三、简述题(共15分)18(本题5分)(3762)光栅的衍射光谱和棱镜的色散光谱主要有什么不同?19(本题5分)19—6你能否举一些日常生活中所见到的例子.来说明物体热辐射的各种波长中,单色辐射强度最大的波长随温度的升高而减小?20(本题5分)光电效应和康普顿效应都是光子与电子间的相互作用,你是怎样区别这两个过程的?。
⼤学物理试题+Microsoft+Word+⽂档2005~2006第⼀学期《⼤学物理》农科考试试卷 (B)⼀、判断题(正确的在括号中画 “∨”,错误的画“×”,1’×10=10分)1. 物质存在的基本形式不包括场,场仅是传递物质间相互作⽤的媒质。
………………………………………………………………………() 2. 实物的基本形态只有三种:固体、液体和⽓体。
………………………() 3. 伯努利⽅程是能量守恒定律在理想流体作定常流动中的体现。
……() 4. ⽑细现象是由液体的表⾯张⼒引起的。
………………………………() 5. 当理想⽓体的状态改变时,内能⼀定跟着发⽣改变。
………………()6. 对单个⽓体分⼦说它的温度是没有意义的,⽽说它的压强是有意义的。
………………………………………………………………………() 7. 作简谐振动时,位移、速度、加速度不能同时为零。
…………………() 8. 孤⽴系统经历绝热过程(d Q = 0)其熵变⼀定为零。
………………()9. 明条纹的亮度随着⼲涉级数的增⼤⽽减⼩,是单缝夫琅和费衍射图样的显著特点;…………………………………………………………………()10. ⾃然光从双折射晶体射出后,就⽆所谓o 光和e 光,仅仅表⽰两束线偏振光。
……………………………………………………………………()⼆、单项选择题(2’×10=20分)1. 如图所⽰,圆柱形容器内盛有40 cm⾼的⽔,侧壁上分别在10 cm 和30 cm ⾼处开有两同样⼤⼩的⼩孔,则从上、下两孔中流出⽔体积流量之⽐为()A. 1:3 ;B. 1:3;C. 3:1 ;D.3:1 ;2. 在⼀⽔平放置的⽑细管中有⼀润湿管壁的⼩液滴,该液滴左右两端是对称的凹形弯曲液⾯,今在左端稍加⼀压强,则我们会看到()A. 液滴右移;B. 右端曲⾯形状改变;C. 左端曲⾯形状改变;D. 液滴不移动且曲⾯形状不变化3. 下列表述中正确的为() A. 系统从外界吸热时,内能必然增加,温度升⾼;B. 热量可以从⾼温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到⾼温物体;C. 热机效率的⼀般表达式为1212/1/1T T Q Q -=-=η;D. 克劳修斯表述指出了热传导的不可逆性;4. 两个容器分别装有氮⽓和⼆氧化碳,它们的温度相同,则() A. 内能必然相等;B. 分⼦的平均速率必然相等;C. 分⼦的最概然速率必然相等;D.分⼦的平均平动动能必然相等;5. 两个质点作同频率、同振幅的简谐振动,它们在振幅⼀半的地⽅相遇,但运动⽅向相反,则两者之间的相位差为()A. 2π/3 ;B. π/2 ;C. π/3 ;D. π;单选题16. 频率为100 Hz ,传播速度为300 m ·s -1 的平⾯简谐波,波线上两点振动的相位差为π/3,则此两点相距为()A. 2m ;B. 2.19m ;C. 0.5m ;D. 28.6m ;7. 如图所⽰,⼀平⾏膜的折射率为n 2,其上⽅空间的折射率为n 1,其下⽅空间的折射率为n 3,则()A. 若n 1λk e n =+222的条件,透射光增强;B. 若n 1>n 2>n 3,满⾜λk e n =22的条件,透射光增强;C. 若n 1>n 2n 1n 3,满⾜λλ222的条件,D. 若透射光增强; 8. 根据空⽓劈尖等厚⼲涉原理,可检测⼯件的平整度,如图所⽰,判断⼯件a 处是() A. 凹下; B. 凸起;C. 平整;D. ⽆法判断;9. ⾃然光以π/3的⼊射⾓照射到⼀透明介质表⾯,反射光为线偏振光,则()A. 折射光为线偏振光,折射⾓为π/6;B. 折射光为部分偏振光,折射⾓为π/6;C. 折射光为线偏振光,折射⾓不能确定;D.折射光为部分偏振光,折射⾓不能确定;10. ⼀束⾃然光通过两个偏振⽚后,测得透射光强为零,这是因为()A. 起偏器与检偏器位置颠倒;B. 起偏器与检偏器的偏振化⽅向平⾏;C. 起偏器与检偏器的偏振化⽅向夹⾓为45°;D.起偏器与检偏器的偏振化⽅向垂直;三、填空题(2’×10=20分)1. 半径为R ,表⾯张⼒系数为α的肥皂泡内空⽓的计⽰压强为,肥皂膜内液体的压强为(设⼤⽓压强为P 0)。
吉林大学物理试题(2007~2008学年第二学期)(上册)注意:第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内,否则按零分处理。
玻尔兹曼常数: 1231038.1--⋅⨯=K J k 普适气体常数:1131.8--⋅⋅=K mol J R 一、 单选题1、汽车用不变力制动时,决定其停止下来所通过路程的量是(A ) 速度 (B )质量 (C) 动量 (D) 动能2、一均质细棒绕过其一端和绕过其中心并与棒垂直的轴转动时,角加速度β相等, 则二种情况下棒所受的外力矩之比21:M M 是(A )1:1 (B )2:1 (C )4:1 (D )1:43、在由两个质点组成的系统中,若此系统所受的外力的矢量和为零,则此系统(A )动量、机械能守恒,但角动量是否守恒不能确定(B )动量守恒,但机械能和角动量是否守恒不能确定 (C ) 动量和角动量守恒,但机械能是否守恒不能确定 (D) 动量、机械能守恒、角动量均守恒4、已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时,分子最可几速率分别为1p υ和 2p υ,分子速率分布函数的最大值分别为)(1p f υ和)(2p f υ。
若21T T >,则(A )21p p υυ>,)()(21p p f f υυ> (B) 21p p υυ>,)()(21p p f f υυ< (C )21p p υυ<,)()(21p p f f υυ> (C )21p p υυ<,)()(21p p f f υυ< 5、两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和摩尔数分别相同,则(A )两种气体分子的平均平动动能相同 ( B) 两种气体分子的平均动能相同 (C )两种气体分子的平均速率相同 (D )两种气体的内能相同6、有人设计一台卡诺热机(可逆的),每循环一次可以从400k 的高温热源吸热1800J ,向300k 的低温热源放热800J 。
(B) 初、终态为平衡态的一切过程.(C) 封闭系统(或孤立系统). (D) 一切热力学系统的任意过程.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,动能不变. (B) 角动量守恒,动能改变. (C) 角动量不守恒,动能不变. (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.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) mk k 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 21 9.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27C,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E1 = ;从外界吸收的热量Q2= ;对外做功A= .38.波长为= nm的平行光垂直照射到宽度为a= 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+3y2j (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=,半径为R=,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=的物体,如图所示.已知定滑轮的转动惯量为J=MR2/2,其初角速度0=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= J·mol-1·K-1 1n2=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 (4t — ) (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,用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是.(1) 求入射光的波长.(2) 设图中OA =,求在半径为OA 的范围内 可观察到的明环数目.2005─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)二 填空题(每空2分,共30分).1. 匀速率, 直线; 3. 不变,增加; 4. 4/3; x=(3t /2-/2)(SI);5. 2(n 1n 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. mm; 9. 2; 10. , 三 计算题(每小题10分,共40分)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 = rad/s 2 (1分)方向垂直纸面向外. (1分)(2) ∵ βθωω222-= 当=0 时,rad 68.0220==βωθ (2分) 物体上升的高度 h = R = ×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 )=×103 J ( 2分)氮气内能改变)4(25)(000T T R T T C E V -=-=∆=15RT 0 /2=×104 (3分) 氮气在全部过程中吸收的热量Q =△E +W =×104 J . (2分)3. (1)若取x轴方向向左,A为坐标原点,则波动方程为y=3cos[4(t+x/c)]=3cos(4t+2x/15) (SI) (5分)(2) D(x=9m)点的振动方程为y=3cos[4t+2(9)/15]=3cos(4t11/5)=3cos(4t/5) (SI) (5分)4. (1) 因n1>n2<n3 所以 =2n2e+/2 (2分) 又因 e =r2/2R 且 n2=1明环条件 =2n2 (r2/2R)+/2=k (2分)明环半径r=[(2k1)R/2]1/2 =2r2/[(2k1)R]=5000(2分)(2) (2k1)=2r2/(R)=100 k=故在OA范围内可观察到50个明环(51个暗环) (4分)。
中国计量学院200 5 ~ 200 6 学年第 1学期《 大学物理A (下) 》课程考试试卷( A )开课二级学院: 理学院 ,考试时间: 年____月____日 时 考试形式:闭卷■、开卷□,允许带 入场考生姓名: 学号: 专业: 班级:题序 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 得分 评卷人一、选择题(共30分) 1、(本题3分)(4057)有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入同一温度的氧气的质量为:(A) (1/16) kg . (B) 0.8 kg .(C) 1.6 kg . (D) 3.2 kg . [ ] 2、(本题3分)(4665)假定氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的(A) 4倍. (B) 2倍.(C)2倍. (D)21倍. [ ]3、(本题3分)(4576)如图所示,当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时,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. [ ] 4、(本题3分)(4116)一定量理想气体经历的循环过程用V -T 曲线表示如图.在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是 (A) A →B . (B) B →C .(C) C →A . (D) B →C 和B →C .[ ]pTVOABC装 订 线5、(本题3分)(3433)如图所示,两列波长为λ 的相干波在P 点相遇.波在S 1点振动的初相是φ 1,S 1到P 点的距离是r 1;波在S 2点的初相是φ 2,S 2到P 点的距离是r 2,以k 代表零或正、负整数,则P 点是干涉极大的条件为:(A) λk r r =-12. (B) π=-k 212φφ. (C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ.(D)π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ.[ ]6、(本题3分)(5527)如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是(A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2).[ ] 7、(本题3分)(3200)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了(A) 2 ( n -1 ) d . (B) 2nd .(C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2. (D) nd .(E) ( n -1 ) d . [ ]8、(本题3分)(3719)在单缝夫琅禾费衍射实验中,若减小缝宽,其他条件不变,则中央明条纹 (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,但中心强度变小. [ ] 9、(本题3分)(3215)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) 5.0×10-1 mm . (B) 1.0×10-1 mm .(C) 1.0×10-2 mm . (D) 1.0×10-3 mm . [ ] 10、(本题3分)(3639)自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是 (A) 在入射面内振动的完全线偏振光.(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光.(C) 垂直于入射面振动的完全线偏振光.(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光. [ ]二、填空题(共30分)S 1S 2r 1r 2Pn 2n 1n 3e ①②11、(本题5分)(4019)分子的平均动能公式ikT 21=ε (i 是分子的自由度)的适用条件是_______________________________________________________.室温下1 mol 双原子分子理想气体的压强为p ,体积为V ,则此气体分子的平均动能为_________________. 12、(本题3分)(4319)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 =__________;从外界吸取的热量Q p =____________.13、(本题4分)(3268)一系统作简谐振动, 周期为T ,以余弦函数表达振动时,初相为零.在 0≤t ≤T 21范围内,系统在t =________________时刻动能和势能相等.14、(本题3分)(3062)已知波源的振动周期为4.00×10-2 s ,波的传播速度为300 m/s ,波沿x 轴正方向传播,则位于x 1 = 10.0 m 和x 2 = 16.0 m 的两质点振动相位差为__________. 15、(本题3分)(3337)图(a)示一简谐波在t = 0和t = T / 4(T 为周期)时的波形图,试在图(b)上画出P 处质点的振动曲线.16、(本题3分)(3092)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. 17、(本题3分)(3301)如图所示,S 1和S 2为同相位的两相干波源,相距为L ,P 点距S 1为r ;波源S 1在P 点引起的振动振幅为A 1,波源S 2在P 点引起的振动振幅为A 2,两波波长都是λ ,则P 点的振幅A = _________________________________________________________. 18、(本题3分)(3194)在空气中有一劈形透明膜,其劈尖角θ=1.0×10-4rad ,在波长λ=700 nm 的单色光垂直照射下,xy -AA O Pt =T /4(a)t =0(b)ty波线波阵面ABλS 1S 2PLr装 订 线测得两相邻干涉明条纹间距l=0.25 cm,由此可知此透明材料的折射率n=______________________.(1 nm=10-9 m)19、(本题3分)(3640)自然光以布儒斯特角i0从第一种介质(折射率为n1)入射到第二种介质(折射率为n2)内,则tg i0=______________.三、计算题(共35分)20、(本题10分)(5347)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)21、(本题5分)(3825)有一单摆,摆长为l = 100 cm,开始观察时( t = 0 ),摆球正好过x0 = -6 cm处,并以v0 = 20 cm/s 的速度沿x轴正向运动,若单摆运动近似看成简谐振动.试求(1) 振动频率;(2) 振幅和初相.装22、(本题10分)(3182)在双缝干涉实验中,波长 =550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距a=2×10-4 m的双缝上,屏到双缝的距离D=2 m.求:(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距;(2) 用一厚度为e=6.6×10-5 m、折射率为n=1.58的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?(1 nm = 10-9 m)23、(本题5分)(4768)用某频率的单色光照射基态氢原子气体,使气体发射出三种频率的谱线,试求原照射单色光的频率.(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s,1 eV =1.60×10-19 J)24、(本题5分)(4535)若不考虑相对论效应,则波长为5500 Å的电子的动能是多少eV?(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s,电子静止质量m e=9.11×10-31 kg)四、理论推导与证明题(共5分)25、(本题5分)(4394)在光电效应实验中,测得光电子最大初动能E K与入射光频率ν的关系曲线如图所示.试证:普朗克常量)/(QSRSh=.(即直线的斜率)EKνQORS装订线。
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一、判断题(判断下列表述,正确的在括弧中填√,错误的填×,每小题2分,共10分。
)
1.表达式
v v
v v d )(⎰
2
1
Nf 表示了气体分子速率分布在v 1
~v 2范围内的分子数。
( )
2.一个孤立系统的熵永不减少。
( )
3.处于静电平衡的导体,其内部任意点的电场强度一定为零。
( ) 4.温度为T 的1mol 氦气(视为理想气体)的内能为
RT 2
3。
( ) 5.实物粒子(如电子)也具有波粒二象性。
( ) 二、单项选择题(
1.两瓶理想气体,其分子平均平动动能相等,但分子数密度不相等,则两瓶理想气体的( )A .压强相等,温度相等; B .温度相等,压强不相等;
C .压强相等,温度不相等;
D .压强、温度都不相等。
2.如图1所示,两等量同号点电荷相距为a ,则将检验电荷q 0从两点电荷连线中点O 移到无穷远处,静电场力所作的功为( )。
A . a
qq 00πε ; B . 002qq a επ ; C . 0
02qq a επ ; D . 0 。
3.如图2所示,在图(1)(2)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相
同,且均在真空中,但在图(2)中L 2回路外还有电流I 3,则( ) A . l d B l d B L L ⋅=⋅⎰⎰2
1
;B . d d L L ⋅<⋅⎰⎰2
1
;
C .
l d B l d B L L ⋅>⋅⎰⎰2
1
;D . 无法确定。
4.一束光强为I 0的线偏振光垂直穿过一偏振片,此偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向成60°角,则此偏振光穿过偏振片后的光强I 为( )A . 034I ; B .
02; C . 20I ; D . 40I 。
5.一束波长为500nm 的平行光垂直照射在宽度为0.5mm 的单缝上,透镜焦距为1m ,则此单缝衍射中央明纹的宽度为( )
A. 0.5mm ;
B. 1mm ;
C. 2mm ;
D. 4mm 。
三、填空题(将答案填写在横线上,每小题3分,共15分)
1.电子运动的速度为v ,质量为m ,则其德布罗意波长为 。
2. 1mol 温度为T 理想氧气等温膨胀体积扩大一倍,则此过程氧气吸收的热量为 。
3.匀强磁场垂直穿过面积S =1m 2的圆线圈,若磁感应强度随时间的变化率s /T 1.0d d =t
B
,则线圈中感应电动势大小为 。
4.一通电电流为I 的矩形线圈,面积为S ,线圈平面垂直于匀强磁场放置,磁场感应强度为B ,则此时线圈所受的磁力矩大小为 。
5.波长为600nm 的单色光垂直入射到一光栅上,其光栅衍射的第三级明条纹出现在sin 0.3θ=处,则此光栅的光栅常数d 为 。
四、计算题(本题分3小题,共45分)
1.(本题17分)如图3所示,一个电荷量为Q 、半径为R 的均匀带电球体。
求:(1)球内外空间各处
o
q
q
图1 1(1)
3
2
(2)
图2
的电场强度; (2)球内外空间各处的电势;(3)球外空间的电场能量。
2.(本题16分)如图4所示,矩形导体框架置于通有电流I 的无限长直载流导线旁,且两者共面,ad 边与直导线平行,ab 段可沿框架平动,试求
(1)无限长载流直导线周围的磁场分布;
(2)当ab 段运动到图示位置(与cd 相距l 2)时,穿过abcd 回路的磁通量m φ; (3)现ab 段以速度v 沿框架向上做匀速运动,则ab 中的感应电动势i ε。
3.(本题12分)如图5所示,容器中水面距底部高度为h A ,现用虹吸管将容器中的水引出,出口高度为h B ,虹吸管水平处高为h C 。
求
(1)虹吸管出口B 处的水流流速; (2)虹吸管水平C 处的压强。
五、应用题(本题分两小题,共15分)
1.(本题7分)为了精确测定半导体元件硅(Si )片上的二氧化硅(SiO 2
)膜的厚度,可将二氧化硅膜腐蚀掉一部分,使其成为劈尖,如图6所示,用波长为633nm 的氦氖激光垂直照射,劈尖表面将形成等厚干涉条纹,在劈尖最高处恰为第7条明纹,已知硅的折射率n 1=3.42。
二氧化硅的折射率n
2=1.5,求劈尖最高处膜的厚度e 。
2.(本题8分)地球上的人登上月球,首先遇到一个大问题是如何保持居室的温度。
月球上白天温度为100℃,居室温度要求保持在20℃,若用卡诺机的制冷循环来调节室温,问
(1)此卡诺制冷机的制冷系数为多少;
(2)设居室每降低1℃,卡诺机需要吸收0.5kJ 的热量,为了保持居室的温度,卡诺机需要吸收多少热量;
(3)白天应给卡诺机提供多少功。
I
图4
图5
图6。