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《大学物理》期末复习试卷B第6章 机械振动基础§6.1-1简谐振动 振幅 周期和频率 相位一.选择题和填空题1. 一质点作简谐振动，振动方程为)cos(φω+=t A x ，当时间t = T /2（T 为周期）时，质点的速度为(A)． (B) ． (C) ． (D) φωcos A ． ［ ］3.一物体作简谐振动，其振动方程为 )23cos(04.0π-π=t x(SI) ．(1) 此简谐振动的周期T =__________________；2.一质量m = 0.25 kg 的物体，在弹簧的力作用下沿x 轴运动，平衡位置在原点. 弹簧的劲度系数k = 25 N ·m -1．(1) 求振动的周期T 和角频率ω．(2) 如果振幅A =15 cm ，t = 0时物体位于x = 7.5 cm处，且物体沿x 轴反向运动，求初速v 0及初相φ．(3) 写出振动的数值表达式．§6.1-2简谐运动的能量5. 一作简谐振动的振动系统，振子质量为2 kg ，系统振动频率为1000 Hz ，振幅为0.5 cm ，则其振动能量______________．§6.1-3旋转矢量3. 已知一质点沿ｙ轴作简谐振动，其振动方程为)4/3cos(π+=t A y ω．与之对应的振动曲线是 ［ ］-院系： 专业班级： 姓名： 学号：装 订 线6. 用余弦函数描述一简谐振子的振动．若其速度～时间（v ～t ）关系曲线如图所示,则振动的初相位为(A) π/6. (B) π/3. (C) π/2. (D) 2π/3.(E) 5π/6. ［］(1) 振子在负的最大位移处，则初相为______________；(2) 振子在平衡位置向正方向运动，则初相为_____________； (3) 振子在位移为A /2处，且向负方向运动，则初相为______． 8.一简谐振动用余弦函数表示，其振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为A =_____________；ω =________________；φ =_______________．二.计算题1. 一质点作简谐振动，其振动方程为x = 0.24)3121cos(π+πt (SI)，试用旋转矢量法求出质点由初始状态（t = 0的状态）运动到x = -0.12 m ，v < 0的状态所需最短时间∆t ．3. 两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动．在振动过程中，每当第一个物体经过位移为2/A 的位置向平衡位置运动时，第二个物体也经过此位置，但向远离平衡位置的方向运动．试利用旋转矢量法求它们的相位差．§6.2简谐运振动的合成一.填空题 二.计算题 一质点同时参与两个同方向的简谐振动，其振动方程分别为x 1 =5×10-2cos(4t + π/3) (SI) , x 2 =3×10-2sin(4t - π/6） (SI) 画出两振动的旋转矢量图，并求合振动的振动方程．第7章 机械波 §7.1机械波的产生 波长 波线及波面 波速 一.选择题和填空题 1. 在下面几种说法中，正确的说法是：［ ］ (A) 波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的． (B) 波源振动的速度与波速相同． (C) 在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于π计)．--1. 一个沿x 轴正向传播的平面简谐波（用余弦函数表示）在t = 0时的波形曲线如图所示．(1) 在 x = 0，和x = 2，x = 3各点的振动初相各是多少？(2) 画出t = T / 4时的波形曲线．§7.2平面简谐波一.选择题1. 一沿x 轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s 时的波形曲线如图所示，则原点O 的振动方程为 ［ ］(A) )21(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)． (B) )2121(cos 50.0ππ-=t y ， (SI)．(C) )2121(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)．(D) )2141(cos 50.0ππ+=t y ， (SI)．2.如图所示，有一平面简谐波沿x 轴负方向传播，坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y ），则B 点的振动方程为［ ］(A)])/(cos[0φω+-=u x t A y ． (B) )]/([cos u x t A y +=ω．(C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y ． (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y ． 二.计算题1. 一平面简谐波沿x 轴正向传播，其振幅为A ，频率为ν ，波速为u ．设t = t ＇时刻的波形曲线如图所示．求(1) x = 0处质点振动方程；(2) 该波的表达式．2. 如图，一平面波在介质中以波速u = 20 m/s 沿x 轴负方向传播，已知A 点的振动方程为t y π⨯=-4cos 1032 (SI)．(1) 以A 点为坐标原点写出波的表达式；(2) 以距A 点5 m 处的B 点为坐标原点，写出波的表达式．§7.3波的能量一. 选择题与填空题1. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是 [ ](A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零．(C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零．2. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I 1 / I 2 = 4，则两列波的振幅之比是 (A) A 1 / A 2 = 16． (B) A 1 / A 2 = 4．(C) A 1 / A 2 = 2． (D) A 1 / A 2 = 1 /4 [ ]3. 当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？[ ] (A) 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒．(B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同． (C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等．(D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大．4. 图示一平面简谐机械波在t 时刻的波形曲线．若此时A 点处媒质质元的振动动能在增大，则 [ ](A) A 点处质元的弹性势能在减小． (B) 波沿x 轴负方向传播． (C) B 点处质元的振动动能在减小．(D) 各点的波的能量密度都不随时间变化．A B xu(C) o ＇，d ． (D) b ，f ．6. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中(A) 它的势能转换成动能．(B) 它的动能转换成势能．(C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加．（D ）它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小． [ ]7. 一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ，则在)(T t +（T 为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是___________．8.一个波源位于O 点，以O 为圆心作两个同心球面，它们的半径分别为R 1和R 2，在两个球面上分别取相等的面积∆S 1和∆S 2，则通过它们的平均能流之比=21P /P ___________________.§7.4 惠更斯原理 §7.5 波的干涉(A) )22cos(2π-π=t A y ． (B) )2cos(2π-π=t A y ．(C) )212cos(2π+π=t A y(D) )1.02cos(22π-π=t A y ．[ ]3. 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． [ ]４.已知波源的振动周期为4.00×10-2s ，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__________． ５. 频率为500 Hz 的波，其波速为350 m/s ，相位差为2π/3 的两点间距离为_____________． 二．计算题在均匀介质中，有两列余弦波沿Ox 轴传播，波动表达式分别为)]/(2cos[1λνx t A y -π= 与)]/(2cos[22λνx t A y +π= ，试求Ox 轴上合振幅最大与合振幅最小的那些点的位置．三．问答题设P 点距两波源S 1和S 2的距离相等，若P 点的振幅保持为零，则由S 1和S 2分别发出的两列简谐波在P 点引起的两个简谐振动应满足什么条件？§7.6、7.7 驻波、多普勒效应一.选择题和.填空题3. 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)．(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)．5. 一列机械横波在t 时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是： [ ](A) o ＇，b ，d ，f ． (B) a ，c ，e ，g ． S4. 电磁波的电场强度E 、磁场强度 H 和传播速度 u的关系是：[ ](A) 三者互相垂直，而E 和H 位相相差π21．(B) 三者互相垂直，而且E 、H 、 u构成右旋直角坐标系．(C) 三者中E 和H 是同方向的，但都与 u垂直．(D) 三者中E 和H 可以是任意方向的，但都必须与 u垂直．5．一机车汽笛频率为750 Hz ，机车以时速90公里远离静止的观察者．观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340 m/s ）．[ ](A) 810 Hz ． (B) 699 Hz ． (C) 805 Hz ． (D) 695 Hz ．6. 两列波在一根很长的弦线上传播，其表达式为y 1 = 6.0×10-2cos π(x - 40t ) /2 (SI)y 2 = 6.0×10-2cos π(x + 40t ) /2 (SI) 则合成波的表达式为_________；在x = 0至x = 10.0 m 内波节的位置是_________________________________________________；波腹的位置是_______________________________________________________．7. 电磁波在媒质中传播速度的大小是由媒质的____________________决定的．8. 一静止的报警器，其频率为1000 Hz ，有一汽车以79.2 km 的时速驶向和背离报警器时，坐在汽车里的人听到报警声的频率分别是___________________和______________（设空气中声速为340 m/s ）．。
⼤学物理1期末考试复习试卷原题与答案⼤学物理1期末考试复习，试卷原题与答案⼒学8.A质量为m的⼩球，⽤轻绳AB、BC连接，如图，其中AB⽔平．剪断绳AB 前后的瞬间，绳BC中的张⼒⽐T : T′＝____________________．9.⼀圆锥摆摆长为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＝_____________________．12.⼀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4cm，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．［］13.质量为m的⼩球，放在光滑的⽊板和光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图所⽰．设⽊板和墙壁之间的夹⾓为α，当α逐渐增⼤时，⼩球对⽊板的压⼒将(A) 增加(B) 减少．(C) 不变．(D) 先是增加，后⼜减⼩．压⼒增减的分界⾓为α＝45°．[ ]15.m m⼀圆盘正绕垂直于盘⾯的⽔平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度⼤⼩相同，⽅向相反并在⼀条直线上的⼦弹，⼦弹射⼊圆盘并且留在盘内，则⼦弹射⼊后的瞬间，圆盘的⾓速度ω(A) 增⼤．(B) 不变．(C) 减⼩．(D) 不能确定定．（）16.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．18. 有两个半径相同，质量相等的细圆环A和B．A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均匀．它们对通过环⼼并与环⾯垂直的轴的转动惯量分别为J A和J B，则(A) J A＞J B(B) J A＜J B．(C) J A =J B．(D) 不能确定J A、J B哪个⼤．22. ⼀⼈坐在转椅上，双⼿各持⼀哑铃，哑铃与转轴的距离各为0.6 m．先让⼈体以5 rad/s的⾓速度随转椅旋转．此后，⼈将哑铃拉回使与转轴距离为0.2 m．⼈体和转椅对轴的转动惯量为5 kg·m2，并视为不变．每⼀哑铃的质量为5 kg可视为质点．哑铃被拉回后，⼈体的⾓速度ω＝__________________________．28.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m1＝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v0＝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．静电学1. 如图所⽰，两个同⼼球壳．内球壳半径为R 1，均匀带有电荷Q ；外球壳半径为R 2，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接．设地为电势零点，则在两球之间、距离球⼼为r 的P 点处电场强度的⼤⼩与电势分别为：(A) E ＝204r Q επ，U ＝r Q04επ．(B) E ＝204r Q επ，U ＝???? ??-πr R Q11410ε．(C) E ＝204r Qεπ，U ＝??-π20114R r Q ε．(D) E ＝0，U ＝204R Qεπ．［］10.E图中曲线表⽰⼀种轴对称性静电场的场强⼤⼩E 的分布，r 表⽰离对称轴的距离，这是由____________________________________产⽣的电场．14. ⼀半径为R 的均匀带电球⾯，其电荷⾯密度为σ．若规定⽆穷远处为电势零点，则该球⾯上的电势U ＝____________________．17.Lq如图所⽰，真空中⼀长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，试求在直杆延长线上距杆的⼀端距离为d 的P 点的电场强度．28. 关于⾼斯定理，下列说法中哪⼀个是正确的？ (A) ⾼斯⾯内不包围⾃由电荷，则⾯上各点电位移⽮量D 为零．(B)⾼斯⾯上处处D为零，则⾯内必不存在⾃由电荷．(C)⾼斯⾯的D通量仅与⾯内⾃由电荷有关．(D) 以上说法都不正确． ( )q⼀空⼼导体球壳，其内、外半径分别为R 1和R 2，带电荷q ，如图所⽰．当球壳中⼼处再放⼀电荷为q 的点电荷时，则导体球壳的电势(设⽆穷远处为电势零点)为(A) 104R qεπ． (B) 204R qεπ． (C) 102R q επ . (D)20R q ε2π．［］35.如图所⽰，将⼀负电荷从⽆穷远处移到⼀个不带电的导体附近，则导体内的电场强度______________，导体的电势______________．(填增⼤、不变、减⼩)36. ⼀⾦属球壳的内、外半径分别为R1和R2，带电荷为Q．在球⼼处有⼀电荷为q的点电荷，则球壳内表⾯上的电荷⾯密度σ =______________．38. 地球表⾯附近的电场强度为100 N/C．如果把地球看作半径为6.4×105m的导体球，则地球表⾯的电荷Q=___________________．(2/CmN1094129=πε)40. 地球表⾯附近的电场强度约为100 N /C，⽅向垂直地⾯向下，假设地球上的电荷都均匀分布在地表⾯上，则地⾯带_____电，电荷⾯密度σ=__________．(真空介电常量ε 0 = 8.85×10-12 C2/(N·m2) )41. 12σda厚度为d的“⽆限⼤”均匀带电导体板两表⾯单位⾯积上电荷之和为σ．试求图⽰离左板⾯距离为a的⼀点与离右板⾯距离为b的⼀点之间的电势差．42. 半径分别为 1.0 cm与 2.0 cm的两个球形导体，各带电荷 1.0×10-8 C，两球相距很远．若⽤细导线将两球相连接．求(1) 每个球所带电荷；(2) 每球的电势．(22/CmN109419=πε)43.半径分别为R1和R2 (R2 > R1 )的两个同⼼导体薄球壳，分别带有电荷Q1和Q2，今将内球壳⽤细导线与远处半径为r的导体球相联，如图所⽰, 导体球原来不带电，试求相联后导体球所带电荷q．稳恒磁场习题1. 有⼀个圆形回路1及⼀个正⽅形回路2，圆直径和正⽅形的边长相等，⼆者中通有⼤⼩相等的电流，它们在各⾃中⼼产⽣的磁感强度的⼤⼩之⽐B 1 / B 2为(A) 0.90． (B) 1.00． (C)1.11．(D)1.22．［］2.边长为l 的正⽅形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产⽣的磁感强度B 为 (A) l I π420µ． (B) lI π220µ．(C)lI π02µ． (D) 以上均不对．［］3.通有电流I 的⽆限长直导线有如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感强度的⼤⼩B P ，B Q ，B O 间的关系为： (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ．(C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ． ( )4.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［］11. ⼀质点带有电荷q =8.0×10-10 C，以速度v =3.0×105 m·s-1在半径为R =6.00×10-3 m的圆周上，作匀速圆周运动．该带电质点在轨道中⼼所产⽣的磁感强度B =__________________，该带电质点轨道运动的磁矩p m=___________________．(µ0 =4π×10-7 H·m-1) 12. 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__________________________（2.）圆线圈轴线上各点的磁场__________________________________________________________________________________________________．14. ⼀条⽆限长直导线载有10 A的电流．在离它0.5 m远的地⽅它产⽣的磁感强度B为______________________．⼀条长直载流导线，在离它1 cm处产⽣的磁感强度是10-4T，它所载的电流为__________________________．两根长直导线通有电流I，图⽰有三种环路；在每种情况下，??lB等于：____________________________________(对环路a)．___________________________________(对环路b)．____________________________________(对环路c)．16.设氢原⼦基态的电⼦轨道半径为a0，求由于电⼦的轨道运动(如图)在原⼦核处(圆⼼处)产⽣的磁感强度的⼤⼩和⽅向．19.⼀根半径为R的长直导线载有电流I，作⼀宽为R、长为l的假想平⾯S，如图所⽰。
杭州师范大学理学院2011-2012学年第二学期期末考试《大学物理B 》试卷（A ）一、单一选择题（每题3分，共18分）1、升降机内地板上放有物体A ，其上再放另一物体B ，二者的质量分别为A M 、B M 。
当升降机以加速度a 向下加速运动时(a<g)，物体A 对升降机地板的压力在数值上等于( D )。
（A ）g M A(B) g M M B A )(+（C ）))((a g M M B A ++ (D) ))((a g M M B A -+2、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K E 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有( C )。
(A) B A L L >，KB KA E E > (B) B A L L =，KB KA E E < (C) B A L L =，KB KA E E > (D) BA L L <，KB KA E E <3、 均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示．今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的? ( A )。
(A) 角速度从小到大，角加速度从大到小 (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大 (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 4、下面对温度的说法不正确的是( B )。
(A) 温度是描述热力学系统平衡态的一个物理量(B) 温度不但可以描述大量分子的集体状态，对单个分子来谈论温度也是很有意义的 (C) 温度是分子平均平动动能的量度 (D) 温度是分子热运动的反映5、高斯定理表明，穿过闭合曲面的电通量只和闭合曲面的净电荷有关。
对于图中所示（真空）的情况，穿过闭合曲面S 的电通量为( D )(A)0/3εq (B)0/εq - (C)0/4εq (D)0/εq6、下列说法正确的是( A )(A)内力可以改变体系的动能，但不可以改变体系的动量 (B)物体的温度越高，则热量越多(C)以点电荷为中心，半径为r 的球面上，其电场强度E ρ处处一样(D)如果通过闭合曲面S 上的电通量e Φ为零，则闭合曲面内必没有静电荷二、填空题（每空格2分，共22分）1、按玻尔模型，氢原子处于基态时，它的电子围绕原子核做圆周运动。
maximum x coordinate,)/s j.( =F cxin meters, and c a constant. At= 3.00 m, it is 11.0 J. Find3. The figure5. The angular acceleration of a wheel is 42 =6.0 4.0t t α-, with α in radians per second-squared and t in seconds. At time = 0t , the wheel has an angular velocity of +2.0 rad/s and an angular position of +1.0 rad . Write expressions for(a) the angular velocity 531.2 1.33 2.0t t ω=-+(rad/s) ;(b) the angular position 640.200.33 2.0 1.0t t t θ=-++(rad).6. An iron anchor of density 7870 kg/m 3 appears 200 N lighter in water than in air. The volume of the anchor is 232.0410 m -⨯. Its weight in the air is 31.5710 N ⨯.7. In the figure, two diverse springs of spring constant respectively 1k and 2k are inseries attached to a block of mass m , the frequency of oscillation is8. A stationary motion detector sends sound waves of frequency 0.150 MHz toward a truck approaching at a speed of 45.0 m/s. The frequency of the waves reflected back to the detector is 0.195 MHz .9. The figure represents a closed cycle for a gas (the figure is notdrawn to scale). The change in the internal energy of the gas as itmoves from a to c along the path abc is -200 J. As it moves from c tod , 180 J must be transferred to it as heat. An additional transfer of 80J to it as heat is needed as it moves from d to a . As it moves from c tod , the work done on the gas is 60 J .10. The figure shows the Maxwell-Boltzmann velocity distribution functions of a gas for two different temperatures 1T and 2T , then 1T < 2T (<, >, or = ).p V《大学物理》2011-2012(2) 期末试卷（B卷）第 3 页共 9 页12. (Total 12 points, 4 points/question)(1) What is the rotational inertia CM I of a propeller with three blades (treated as rods) of mass m , length L at 120o relative to each other?(2) If a torque τ acts on this propeller, how long will it take to reach an angular velocityω? (3) How many revolutions will it have made before reaching thisω?Solution (1) We know that the rotational inertia of a single rod rotating around its end is 213mL . It ’s not hard to convince oneself that if there are three of them rotating around the same axis and in thesame plane, the rotational inertia is just three times this, 2CM I mL =.(2) Since t ωα= and CM I τα=,2CM I mL t ωωττ==. (3) From our knowledge of constant acceleration problems,222222 222CM I mL ωωωωαθθαττ=⇒=== The number of revolution it made is2224mL N θωππτ==13．(Total 12 points) A hollow spherical iron shell floats almost completely submerged in water. The outer diameter is 60.0 cm, and the density of iron is 7.87 g/cm 3. Find the inner diameter.SolutionFor our estimate of submerged V we interpret “almost completely submerged ” to mean3submerged 4 where 30 cm 3o o V r r π≈= Thus, equilibrium of forces (on the iron sphere) leads tog r g V g r r g m F o water submerged water i o iron iron b ⋅⋅=⋅⋅=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅=⋅=333343434πρρππρ Where i r is the inner radius (half the inner diameter). Substitute into our estimate for submerged V as well as the densities of water (1.0 g/cm 3) and iron (7.87 g/cm 3), we obtain the inner diameter:31122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=iron water o i r r ρρ=57.3cm《大学物理》2011-2012(2) 期末试卷（B 卷） 第 7 页 共 9 页14．(Total 12 points, 4 points/question) A progressive wave travelling along a string has maximum amplitude A 0.0821 m =, angular frequency = 100 rad/s ωand wave number = 22.0 rad/m k . If the wave has zero amplitude at = 0t and = 0x for its starting conditions(1) State the wave function that represents the progressive wave motion for this wavetravelling in the negative x -direction.(2) Find the wavelength ()λ, period ()T and the traveling speed ()v of this wave.(3) Find its amplitude at a time = 2.5 s t at a distance = 3.2 m x from its origin, for thiswave travelling in the negative x -direction.Solution(1) ()m 1000.22sin 102.82t x y -⨯=- (2) 22221000.2856 m; 0.0628 s; 4.545 m/s 2210022T v k k ππππωλω========= (3) ()[]m 10-9.85.21002.30.22sin 102.8-32⨯=⨯--⨯⨯=-y .15. (Total 12 points, 4 points/question) One mole of an ideal diatomic gas goes from a to c along the diagonal path in Figure. The scale of the vertical axis is set by = 5.0 kPa ab p and = 2.0 kPa c p , and the scale of the horizontal axis is set by 3 = 4.0 m bc V and 3 = 2.0 m a V . During the transition,(1) What is the change in internal energy of the gas?(2) How much energy is added to the gas as heat?(3) How much heat is required if the gas goes from a to c along the indirect path abc ?V a V bcVolume (m 3)SolutionTwo formulas (other than the first law of thermodynamics) will be used. It is straightforward to show, for any process that is depicted as a straight line on the pV diagram, the work isstraight 2i f p p W V +⎛⎫=∆ ⎪⎝⎭Which includes, as special cases, W p V =∆ for constant-pressure process and 0W = for constant-volume processes. Furtherint 22f f E n RT pV ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭Where we have used the ideal gas law in the last step. We emphasize that, in order to obtain work and energy in joules, pressure should be in pascals (N/m 2) and volume should be in cubic meters. The degrees of freedom for a diatomic gas is 5f =.(1) The internal energy change isp abP c Pressure (kPa)《大学物理》2011-2012(2) 期末试卷（B 卷） 第 9 页 共 9 页 3333int int 355()(2.010 Pa)(4.0 m )(5.010 Pa)(2.0 m )225.010 Jc a c c a a E E p V p V -=-=⨯-⨯=-⨯(2) The work done during the process represented by the diagonal path is()333diag (3.510 Pa)(2.0 m )7.010 J 2a c c a p p W V V +⎛⎫=-=⨯=⨯ ⎪⎝⎭Consequently, the first law of thermodynamics gives()333diag int diag 5.0107.010 J 2.010 J Q E W =∆+=-⨯+⨯=⨯.(3) The fact that int E ∆ only depends on the initial and final states, and not on the details ofthe “path ” between them, means we can write 3int int int 5.010 J c a E E E ∆=-=-⨯ forthe indirect path, too. In this case, the work done consists of that done during the constant pressure part (the horizontal line in the graph) plus that done during the constant volume part (the vertical line):334indirect (5.010 Pa)(2.0 m )+0 1.010 J W =⨯=⨯Now, the first law of thermodynamics leads to343indirect int indirect ( 5.010 1.010) J 5.010 J Q E W =∆+=-⨯+⨯=⨯。
诚信应考 考出水平 考出风格浙江大学城市学院2011 — 2012 学年第一学期期末考试试卷《大学物理B-II 》开课单位：计算分院； 考试形式：闭卷； 考试时间：2012年1月12日；所需时间：120分钟（注意事项：1、所有答案均需填写在答题卷上，做在试题卷上无效。
2、允许使用无存储功能的计算器。
3、可能用到的常数：s J .h ⋅⨯=-3410636，s m .c 81003⨯=，eV nm hc ⋅=1240，311019-⨯=.m e kg ，J .eV 1910611-⨯=，m H 70104-⨯π=μ，m F .12010858-⨯=ε）…………………………………………………….以 下 为 答 题 卷…………………………………………………第1页共 7 页1、解：2、解：3、解：第2页共7页…………………………………………………….以 下 为 试 题 卷…………………………………………………一、选择题（共20小题，每小题2分，共40分）1、下列有关稳恒磁场的安培环路定理：∑⎰μ=⋅ii LI l d B 0的叙述中正确的是D(A) 穿过闭合回路L 的电流的代数和为零，则回路上各点B也为零；(B) 若B的环流为零，即0=⋅⎰Ll d B ，则没有电流穿过闭合回路；(C) 等式左边的B，只有过闭合回路的电流产生，与闭合回路外的电流无关；(D) 此定律适用于一切稳恒磁场。
2、无限长均匀载流圆柱体半径为R ，沿径向磁感应强度分布应为图中的D3、均匀磁场B 垂直于以R 为半径的圆面，以该圆圆周为边线作两个曲面1S 和2S ，1S 和2S 构成闭合曲面（如图所示），则通过1S 、2S 的磁通量1Φ和2Φ分别为A（A ）2212,R B R B ΦπΦπ=-=（B ）2212,R B R B ΦπΦπ==-（C ）212R B ΦΦπ==-（D ）212R B ΦΦπ==4、如图所示，两导线中的电流A I I 521==，则对于三个积分回路1L ，2L 和3L ，磁场强度H的环流表达式中错误的是C(A) 51=⋅⎰L l d H (B) 52-=⋅⎰L l d H (C) 103=⋅⎰L l d H(D) 03=⋅⎰L l d H5、如图所示，导体棒在均匀磁场B中绕O O '，以角速度ω转动，则棒中两端点的电势差为B（A ）()221a b B V V B A -ω=-；（B ）()2221a b B V V B A -ω=-； （C ）()221a b B V V B A -ω-=-； （D ）()2221a b B V V B A -ω-=-。
1华南农业大学期末考试试卷（B 卷）2011-2012学年第 1学期 考试科目： 大学物理AII 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 120 分钟 学号 姓名 年级专业参考数据．．．．：真空磁导率270A N 104--•⨯=πμ；电子质量kg m e 311011.9-⨯=；普朗克常量346.6310h -=⨯J ﹒s ；电子电量C e 19106.1-⨯=；12.375.9=一、填空题（本大题共13小题，每小题2分，共26分）1、静电场的环路定理的数学表达式为 。
2、匀强电场的电场强度E与半径为R 的半球面对称轴平行，则通过此半球面的电场强度通量=φ 。
3、正电荷q 均匀地分布在半径为R 的细圆环上，则在环的轴线上与环心o 相距为x 处点P 的电势=V 。
4、平行板电容器两极板间的距离为d ，两极板的面积均为S ，极板间为真空，则该平行板电容器的电容=C 。
5、在静电场中，因导体的存在使某些特定的区域不受电场影响的现象称之为 。
6、载流导线上一电流元lId 在真空中距其为r处的P 点产生的磁感强度=B d 。
7、真空中磁场高斯定理的数学表达式为 。
8、电荷为q +，质量为m 的带电粒子，以初速率0v 进入磁感强度为B的均匀磁场中，且0v与B 垂直，若略去重力作用，则带电粒子的回旋半径=R 。
9、设人眼在正常照度下的瞳孔直径约为mm D 3=，而在可见光中，对人眼最敏感的波长为nm 550，则人眼的最小分辨角=0θ rad 。
10、用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L 处形成一条暗纹，使劈尖角θ连续变大，直到该处再次出现暗条纹为止，则劈尖角的改变量=∆θ 。
211、设想有一光子火箭，相对地球以速率c v 95.0=作直线运动。
若以火箭为参考系测得火箭长为m 15，则以地球为参考系，此火箭的长度=l m 。
12、动能为eV 0.1的电子的德布罗意波的波长=λ______ ___nm （不考虑相对论效应）。
2011—2012学年第二学期 《大学物理（2-1）》期末考试A 卷答案一、选择题（共30分）1、B2、C3、A4、B5、A6、B7、A8、C9、B 10、B二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分）1、1、答： OA 区间：v > 0 , a < 0 2分 AB 区间：v = 0 , a = 0 1分 BC 区间：v > 0 , a > 0 1分 CD 区间：v > 0 , a = 0 1分2、答：(1) 系统动量不守恒．因为在轴O 处受到外力作用，合外力不为零． 1分动能不守恒．因为是完全非弹性碰撞(能量损失转化为形变势能和热运动能)．1分 角动量守恒．因为合外力矩为零． 1分 (2) 由角动量守恒 m v 0R cos α = (M + m )R 2ω ∴ ()Rm M m +=αωcos 0v 2分3、答：经典的力学相对性原理是指对不同的惯性系，牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同的． 2分 狭义相对论的相对性原理指出：在一切惯性系中，所有物理定律的形式都是相同的，即指出相对性原理不仅适用于力学现象，而且适用于一切物理现象。
也就是说，不仅对力学规律所有惯性系等价，而且对于一切物理规律，所有惯性系都是等价的． 3分4、答：根据()()2/3/22v m n p = 公式可知:当温度升高时，由于2v 增大，气体分子热运动比原来激烈, 因而分子对器壁的碰撞次数增加，而且每次作用于器壁的冲量也增加，故压强有增大的趋势． 3分 若同时增大容器的体积，则气体分子数密度n 变小，分子对器壁的碰撞次数就减小，故压强有减小的趋势．因而，在温度升高的同时，适当增大体积，就有可能保持压强不变． 2分5、解：旋转矢量如图所示． 图3分 由振动方程可得 π21=ω，π=∆31φ 1分667.0/=∆=∆ωφt s 1分x (m) ω ωπ/3π/3t = 0 t0.12 0.24 -0.12 -0.24 OAA6、答：(1) 见图，只有让 β ＝90°，才能使通过P 1和P 2的透射光的振动方向(2A)与原入射光振动方向(0A)互相垂直，即β ＝ 90°. 2分(2) 据马吕斯定律，透射光强 I ＝ (I 0cos 2α)cos 2(90°－α)＝ I 0 cos 2α sin 2α ＝ I 0sin 2(2α)/4欲使I 为最大，则需使2α＝90°，即α＝45°． 3分三、计算题（共40）1、（本题10分）解：受力分析如图所示． 2分设重物的对地加速度为a ，向上.则绳的A 端对地有加速度a 向下，人相对于绳虽为匀速向上，但相对于地其加速度仍为a 向下. 根据牛顿第二定律可得：对人： Mg －T 2＝Ma ① 2分 对重物： T 1－21Mg ＝21Ma ② 2分 根据转动定律，对滑轮有 (T 2－T 1)R ＝J β＝MR 2β / 4 ③ 2分因绳与滑轮无相对滑动， a ＝βR ④ 1分 ①、②、③、④四式联立解得 a ＝2g / 7 1分2、（本题10分）解：(1) 1－2 多方过程 11112125)2()(RT T T C T T C E V V =-=-=∆ 11211221212121)(21RT RT RT V p V p W =-=-=11111132125RT RT RT W E Q =+=+=∆ 3分2－3 绝热膨胀过程 12123225)()(RT T T C T T C E V V -=-=-=∆12225RT E W =-=∆ Q 2 = 0 3分3－1 等温压缩过程 ΔE 3 = 0W 3 = －RT 1ln(V 3/V 1) = －RT 1ln(8V 1/V 1) = －2.08 RT 1Q 3 = W 3 = －2.08RT 1 3分 (2) η=1－|Q 3 |/ Q 1 =1－2.08RT 1/(3RT 1) = 30.7% 1分 3、（本题10分） 3、（本题10分）22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 m 1分 由 ω = 2πν 得频率 ν = ω / 2π = 2 Hz 1分 波速 u = νλ = 2 m/s 1分 (2) 波峰的位置，即y = A 的位置．由 1)24(cos =+πx t有 π=+πk x t 2)24( ( k = 0，±1，±2，…) 解上式，有 t k x 2-=．当 t = 4.2 s 时， )4.8(-=k x 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 1分∴ 该波峰经过原点的时刻 t = 4 s 2分 4、（本题10分）解：(1) 由单缝衍射明纹公式可知()111231221sin λλϕ=+=k a (取k ＝1 ) 1分 ()222231221sin λλϕ=+=k a 1分f x /tg 11=ϕ , f x /tg 22=ϕ 由于 11tg sin ϕϕ≈ , 22tg sin ϕϕ≈所以 a f x /2311λ= 1分a f x /2322λ= 1分则两个第一级明纹之间距为a f x x x /2312λ∆=-=∆=0.27 cm 2分 (2) 由光栅衍射主极大的公式 1111sin λλϕ==k d2221sin λλϕ==k d 2分 且有f x /tg sin =≈ϕϕ所以d f x x x /12λ∆=-=∆=1.8 cm 2分。
姓名班级学号 ………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…大学基础课《大学物理（一）》期末考试试题 附解析考试须知：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。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、质量分别为m 和2m 的两物体(都可视为质点)，用一长为l 的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O 转动，已知O 轴离质量为2m 的质点的距离为l ，质量为m 的质点的线速度为v 且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
2、一根长为l ，质量为m 的均匀细棒在地上竖立着。
如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下，则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。
3、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R ，轮子转速为n ，则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。
4、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。
5、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＝_____________。
6、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________ 。
7、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。
8、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
2011—2012学年第一学期期末考试《大学物理（下）》试卷A适用班级：10级理工类本科班注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。
2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。
一、选择题（每题2分，共30分） 1．下列几个说法中哪一个是正确的( )A. 电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向B. 在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同C. 场强方向可由qFE =定出，其中F 为试验电荷所受的电场力,q 为试验电荷的电量，q 可正、可负 D. 以上说法都不正确2. 已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0=∑q ，则可以肯定( ) 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场强度通量均为零C. 穿过整个高斯面的电场强度通量为零D. 以上说法都不对3．如图所示，在边长为a 2的正方形的四个顶点上各放置四个正点电荷，电量均为q ，则正方形中心O 处的电场强度的大小E 和电势U 分别为：( ) A. 0,0==U EB. ()a q U E 0,0πε==C. ()a q U E 04,0πε==D. ()()a q U a q E 0204,4πεπε== 4．导体A 接地方式如图,导体B 带电为+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5. 把带正电荷的小球Q 靠近不带电的导体AB 时，A 、B 两端将（ ） A. A 端带负电荷，B 端带正电荷 B. B 端带负电荷，A 端带正电荷 C. A 端、B 端均带负电荷 D. A 端、B 端均带正电荷6．关于洛仑兹力的叙述，下列说法正确的是（ ） A ．在磁场中的运动电荷都会受到洛仑兹力B ．只有当电荷运动方向与磁场方向垂直时，才会受到洛仑兹力C ．洛仑兹力方向总是垂直磁场的方向D ．当电荷运动方向与磁场方向有某一夹角时，洛仑兹力会对电荷做功 7. 如右图,有两根无限长直载流导线平行放置,电流分别为I 1和I 2, L 是空间一闭曲线，I 1在L 内，I 2在L 外，P 是L 上的一点，今将I 2向I 1移近，但仍然在L 外部时，有（ ） A. ⎰⋅Ll d B 与PB 同时改变B. ⎰⋅Ll d B与P B都不改变C. ⎰⋅Lld B不变, P B改变ABCDBQ⊕BD. ⎰⋅Ll d B改变,PB 不变8. 两根平行的无限长直导线，分别通有I 1和I 2的电流，如图所示。
铜 陵 学 院2010-2011 学年第一学期 《大学物理》考试试卷（B 卷）参考答案与评分细则一、填空题（每空2分，共28分）1、 0.01 ， 902、_导体内部场强处处为零_ ，_导体为等势体_3、1(1)40IRμπ-4、导体回路中的磁通量发生了变化 ，洛伦兹力 ，感生电场的作用力5、平行， 垂直6、2910cm -⨯ 7、nr ， 光程 8、1/8 二、选择题（每题2分，共20分）三、判断题（正确的画√错误的画×，每题1分，共10分）四、简答题（每小题4分,共12分）1答：在一个通有电流的导体板上，垂直于板面施加一磁场，则平行磁场的两面出现一个电势差，称为霍耳效应。
导体中运动的载流子在磁场中受到洛仑兹力发生偏转，正负载流子受到的洛仑兹力刚好相反，在板的上下底面积累了正负电荷，建立了霍耳电场 E H ，形成电势差。
2答：楞次定律：闭合回路中产生的感应电流具有确定的方向，它总是使感应电流所产生的通过回路面积的磁通量，去补偿或者反抗引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律实质上是能量守恒定律的一个体现：如果磁铁棒的N 极向线圈运动时，线圈中会产生感应电流，线圈朝向磁铁棒的一面出现N 极，因此，要想使磁铁棒继续向前运动，外力必须克服斥力而做功，这时，给出的能量转化成感应电流的能量和电路中的焦耳熱 3答：从同一波阵面上各点发出的子波都是相干波，它们在空间某点相遇时，将进行相干叠加而产生干涉现象。
五、计算题（每小题6分,共30分） 1（6分）解：用无限大均匀带电平面产生的电场公式及电场叠加，先取好坐标系（ x 轴）Ⅰ区:0002222E σσσεεε=-+=方向：沿x 轴正方向 2分 Ⅱ区:00032222E σσσεεε=+= 方向：沿x 轴正方向 2分 Ⅲ区:0002222E σσσεεε=-=- 方向：沿x 轴负方向 2分 2（6分）解：（1）根据有磁介质的安培环路定理，H dl I ?åò姓 班 ―――――――――装――――――――――订―――――――――线―――――――――――图5-1H l NI ?得4240020 2.010/4010NI H A m l -´=== ´ 3分 （2）由B H m = 得541.0510/2.010B T m A H m -===醋´ 3分3（6分） 解：（1）由线圈磁矩公式B p M m⨯=)(0785.05.01.0211021sin 22m N BR I B p M m ⋅=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==ππθ方向沿直径向上。
