2011-2012大物B(下)试卷a
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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。
2011-2012第二学期大学物理II-1期末考试试题一、 单项选择题(每题3分,共27分)1. 在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ,如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为μ0,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足2 一人造地球卫星到地球中心O 的最大距离和最小距离分别是R A 和R B .设卫星对应的角动量分别是L A 、L B ,动能分别是E KA 、E KB ,则应有(A) L B > L A ,E KA > E KB .(B) L B > L A ,E KA = E KB . (C) L B = L A ,E KA = E KB . (D) L B < L A ,E KA = E KB . (E) L B = L A ,E KA < E KB .3 将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上,现在在绳端挂一质量为m 的重物,飞轮的角加速度为β.如果以拉力2mg 代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将(A) 小于β. (B) 大于β,小于2 β.(C) 大于2 β. (D) 等于2 β.4 如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面带电荷Q 1,外球面带电荷Q 2,则在两球面之间、距离球心为r 处的P 点的场强大小E 为: (A) 2014r Q επ. (B) 20214rQ Q επ+. (C) 2024r Q επ. (D) 20124rQ Q επ-. [ ]5 A 和B 为两个均匀带电球体,A 带电荷+q ,B 带电荷-q ,作一与A 同心的球面S 为高斯面,如图所示.则(A) 通过S 面的电场强度通量为零,S 面上各点的场强为零. (B) 通过S 面的电场强度通量为q / ε0,S 面上场强的大小为20π4r q E ε=. (C) 通过S 面的电场强度通量为(- q ) / ε0,S 面上场强的大R g 0 )A (μω≤R g 23 )B (0μω≤R g 03 )C (μω≤Rg 02 )D (μω≤小为20π4r q E ε=. (D) 通过S 面的电场强度通量为q / ε0,但S 面上各点的场强不能直接由高斯定理求出. [ ]6 一带电大导体平板,平板二个表面的电荷面密度的代数和为σ ,置于电场强度为0E 的均匀外电场中,且使板面垂直于0E 的方向.设外电场分布不因带电平板的引入而改变,则板的附近左、右两侧的合场强为:(A)002εσ-E ,002εσ+E . (B)002εσ+E ,002εσ+E . (C)002εσ+E ,002εσ-E . (D) 002εσ-E 002εσ-E . [ ]7 一导体球外充满相对介电常量为εr 的均匀电介质,若测得导体表面附近场强为E ,则导体球面上的自由电荷面密度σ为(A) ε 0 E . (B) ε 0 ε r E .(C) ε r E . (D) (ε 0 ε r - ε 0)E . [ ]8 一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于 (A) IB UdS . (B) dS IBU . (C) IBdUS . (D) Bd IUS . (E) IBUd .9 用细导线均匀密绕成长为L 、半径为r (L >> r )、总匝数为N 的螺线管,管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ,则管中任意一点的(A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI .(B) 磁感强度大小为B = μ r NI / L .(C) 磁场强度大小为H = μ 0NI /L .(D) 磁场强度大小为H = NI /L . [ ]二、 填空题(共30分)1(4分)两个固连的质量分别为m 1和m 2的同轴铁环,半径分别为a 1和a 2,如图所示,轴过圆心并垂直于环面,0E则该系统对转轴的转动惯量为: 。
诚信应考 考出水平 考出风格浙江大学城市学院2011 — 2012 学年第二学期期末考试试卷《大学物理-I 》开课单位:信电分院; 考试形式:闭卷; 考试时间:2012年6月8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:m F .12010858-⨯=ε,s m .c 81003⨯=) …………………………………………………….以 下 为 答 题 卷…………………………………………………二.填空题(共10小题,每空2分,共38分)1)=t a ,=n a ,=a 。
2)=O V ; =D U ;=∞D W 。
3)=v ;=d 。
4)=I _____ _______。
5)机械能 ,角动量 。
6)=σ 。
7)=合A ;=ϕ 。
8)=νr 。
9)=ν ;=E 。
10)=ε ,=C 。
第1页共 7 页1、解:2、解:3、解:第2页共 7页2…………………………………………………….以 下 为 试 题 卷…………………………………………………一、选择题(共16小题,每小题2分,共32分)1、下列对物理量力矩M量纲表达正确的是(A )2-MLT(B )1-MLT (C )22-T ML (D )12-T ML2、下列说法中正确的是(A )运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性; (B )物体不受外力作用时,必定静止; (C )物体作圆周运动时,合外力不可能是恒量;(D )牛顿运动定律只适用于低速、微观物体。
3、一颗人造卫星沿椭圆轨道绕地球旋转,若卫星在远地点和近地点的角动量与动能分别为远L 、近L 和远k E 、近k E ,则有(A) 远近L L >,远近k k E E >; (B) 远近L L >,远近=k k E E ; (C) 远近=L L ,远近k k E E >; (D) 远近=L L ,远近=k k E E 。
2011-2012第二学期大学物理B (上)试卷A考试时间2012年6月11日1.(本题10分)(0764)质量为m = 5.6 g 的子弹A ,以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg 的木块B 内,A 射入B 后,B 向前移动了S =50 cm 后而停止,求: (1) B 与水平面间的摩擦系数. (2) 木块对子弹所作的功W 1. (3) 子弹对木块所作的功W 2. (4) W 1与W 2的大小是否相等?为什么? 2.(本题12分)(0781)物体A 和B 叠放在水平桌面上,由跨过定滑轮的轻质细绳相互连接,如图所示.今用大小为F 的水平力拉A .设A 、B 和滑轮的质量都为m ,滑轮的半径为R ,对轴的转动惯量J =221mR .AB 之间、A 与桌面之间、滑轮与其轴之间的摩擦都可以忽略不计,绳与滑轮之间无相对的滑动且绳不可伸长.已知F =10 N ,m =8.0 kg ,R =0.050 m .求:(1) 滑轮的角加速度;(2) 物体A 与滑轮之间的绳中的张力; (3) 物体B 与滑轮之间的绳中的张力. 3.(本题10分)(3834)一物体质量为0.25 kg ,在弹性力作用下作简谐振动,弹簧的劲度系数k = 25 N ·m -1,如果起始振动时具有势能0.06 J 和动能0.02 J ,求 (1) 振幅;(2) 动能恰等于势能时的位移; (3) 经过平衡位置时物体的速度. 4.(本题12分)(3109) 设入射波的表达式为 )(2cos 1TtxA y +π=λ,在x = 0处发生反射,反射点为一固定端.设反射时无能量损失,求(1) 反射波的表达式; (2) 合成的驻波的表达式; (3) 波腹和波节的位置.5.(本题10分)(4070)容积为20.0 L(升)的瓶子以速率v =200 m ·s -1匀速运动,瓶子中充有质量为100g 的氦气.设瓶子突然停止,且气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能,瓶子与外界没有热量交换,求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少?(摩尔气体常量R =8.31 J ·mol -1·K -1,玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1) 6.(本题12分)(4110)如图所示,abcda 为1 mol 单原子分子理想气体的循环过程,求: (1) 气体循环一次,在吸热过程中从外界共吸收的热量;(2) 气体循环一次对外做的净功;(3) 证明 在abcd 四态, 气体的温度有T a T c =T b T d .7.(本题12分)(1191) 将一“无限长”带电细线弯成图示形状,设电荷均匀分布,电荷线密度为λ,四分之一圆弧AB 的半径为R ,试求圆心O 点的场强. 8.(本题12分)(1531)两个同心金属球壳,内球壳半径为R 1,外球壳半径为R 2,中间是空气,构成一个球形空气电容器.设内外球壳上分别带有电荷+Q 和-Q 求: (1) 电容器的电容; (2) 电容器储存的能量. 9.(本题10分)(0445)处于保守力场中的某一质点被限制在x 轴上运动,它的势能E P (x )是x 的函数,它的总机械能E 是一常数. 设t =0时,质点在坐标原点,求证这一质点从原点运动到坐标x 的时间是⎰-=xP mx E E x t 0))((2dp (×105 Pa)10-3 m 3)O B A ∞∞2011-2012第二学期大学物理B (上)试卷A 答案1.(本题10分)(0764)解:(1) 设A 射入B 内,A 与B 一起运动的初速率为0v ,则由动量守恒 00)(v v m M m += ① 0v =1.4 m/s根据动能定理 20)(21v M m s f +=⋅ ② g M m f )(+=μ ③①、②、③联立解出μ =0.196(2) 703212120201-=-=v v m m W J (3) 96.121202==v M W J(4) W 1、W 2大小不等,这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向,但两者的位移大小不等. 2.(本题12分)(0781)解:各物体受力情况如图. F -T =ma T '=ma (T T '-)R =β221mR a =R β由上述方程组解得:β =2F / (5mR )=10 rad ·s -2T =3F / 5=6.0 NT '=2F / 5=4.0 N 3.(本题10分)(3834)解:(1) 221kA E E E p K =+= 2/1]/)(2[k E E A p K +== 0.08 m(2)222121v m kx = )(sin 22222φωωω+=t A m x m)(sin 222φω+=t A x 2222)](cos 1[x A t A -=+-=φω 222A x =, 0566.02/±=±=A x m (3) 过平衡点时,x = 0,此时动能等于总能量221v m E E E p K =+= 8.0]/)(2[2/1±=+=m E E p K v m/s4.(本题12分)(3109)解:(1) 反射点是固定端,所以反射有相位突变π,且反射波振幅为A ,因此反aa T ’射波的表达式为 ])//(2cos[2π+-π=T t x A y λ (2) 驻波的表达式是 21y y y += )21/2cos()21/2cos(2π-ππ+π=T t x A λ (3) 波腹位置: π=π+πn x 21/2λ, λ)21(21-=n x , n = 1, 2, 3, 4,…波节位置: π+π=π+π2121/2n x λλn x 21= , n = 1, 2, 3, 4,…5.(本题10分)(4070) 解:定向运动动能221v Nm ,气体内能增量T ik N ∆21,i =3 .按能量守恒应有: 221v Nm =T ik N ∆21∴ A N T iR m /2∆=v (1) ()()===∆iR M iR m N T A //2mol 2v v 6.42 K (2) ()V T R M M p //mol ∆=∆=6.67×10-4 Pa . (3) ()T iR M M E ∆=∆21/mol =2.00×103 J . (4)T ik ∆=∆21ε=1.33×10-22 J . 6.(本题12分)(4110)解:(1) 过程ab 与bc 为吸热过程, 吸热总和为 Q 1=C V (T b -T a )+C p (T c -T b ) )(25)(23b b c c a a b b V p V p V p V p -+-==800 J(2) 循环过程对外所作总功为图中矩形面积 W = p b (V c -V b )-p d (V d -V a ) =100 J(3) T a =p a V a /R ,T c = p c V c /R , T b = p b V b /R ,T d = p d V d /R , T a T c = (p a V a p c V c )/R 2=(12×104)/R 2 T b T d = (p b V b p d V d )/R 2=(12×104)/R 2∴ T a T c =T b T d 7.(本题12分)(1191)解:在O 点建立坐标系如图所示. 半无限长直线A ∞在O 点产生的场强:()j i RE-π=014ελ半无限长直线B ∞在O 点产生的场强:()j i RE +-π=024ελ四分之一圆弧段在O 点产生的场强:()j i RE +π=034ελ由场强叠加原理,O 点合场强为: ()j i RE E E E+π=++=03214ελ8.(本题12分)(1531)解:(1) 已知内球壳上带正电荷Q ,则两球壳中间的场强大小为 )4/(20r Q E επ= 两球壳间电势差 ==⎰⋅21d 12R R r E U )11(4210R R Q -πε )4/()(21012R R R R Q επ-= 电容 )/(4/1221012R R R R U Q C -π==ε(2) 电场能量 21012228)(2R R R R Q C Q W επ-==9.(本题10分)(0445)证: 22)d d (2121t x m m E K ==v 2)d d (21)(t xm x E E P += m x E E t x P ))((2d d -=d t =mx E E xP ))((2d - t = 0时,x = 0 ∴ ⎰⎰-=xP tmx E E x t 0))((2d d ,t=⎰-xP mx E E x 0))((2dBA∞。
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。
A卷2011—2012学年第二学期《大学物理(2-1)》期末试卷专业班级姓名学号开课系室物理与光电工程系考试日期 2012年6月26日三总分题号一二1 2 3 4得分阅卷人注意事项:1.请在试卷正面答题,反面及附页可作草稿纸;2.答题时请注意书写清楚,保持卷面整洁;3.本试卷共三道大题,满分100分;试卷本请勿撕开,否则作废;4. 本试卷正文共9页。
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分) 1、(本题3分)两辆小车A 、B ,可在光滑平直轨道上运动.第一次实验,B 静止,A 以0.5 m/s 的速率向右与B 碰撞,其结果A 以 0.1 m/s 的速率弹回,B 以0.3 m/s 的速率向右运动;第二次实验,B 仍静止,A 装上1 kg 的物体后仍以 0.5 m/s1的速率与B 碰撞,结果A 静止,B 以0.5 m/s 的速率向右运动,如图.则A 和B 的质量分别为(A) m A = 2 kg m B = 1 kg (B) m A = 1 kg m B = 2 kg(C) m A = 3 kg m B = 4 kg (D) m A = 4 kg m B = 3 kg[ ]2、(本题3分)有一劲度系数为k 的轻弹簧,原长为l 0,将它吊在天花板上.当它下端挂一托盘平衡时,其长度变为l 1.然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为l 2,则由l 1伸长至l 2的过程中,弹性力所作的功为(A)⎰-21d l l x kx . (B)⎰21d l l x kx .(C)⎰---0201d l l l l x kx . (D)⎰--0201d l l l l x kx .[ ]3、(本题3分)一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动.若如图所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度ω(A) 必然增大. (B) 必然减少. (C) 不会改变. (D) 如何变化,不能确定.[ ]4、(本题3分)在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的? (1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速.(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的.(3) 在一惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的.(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些.(A) (1),(3),(4).(B) (1),(2),(4).(C) (1),(2),(3).(D) (2),(3),(4).[]5、(本题3分)某核电站年发电量为100亿度,它等于36×1015 J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) (1/12)×107 kg.(D) 12×107 kg.[]6、(本题3分)已知一定量的某种理想气体,在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为v p1和v p2,分子速率分布函数的最大值分别为f(v p1)和f(v p2).若T1>T2,则(A) v p1 > v p2, f (v p1)> f (v p2).(B) v p1 > v p2, f (v p1)< f (v p2).(C) v p1 < v p2, f (v p1)> f (v p2).(D) v p1 < v p2, f (v p1)< f (v p2).[]7、(本题3分)关于热功转换和热量传递过程,有下面一些叙述:(1) 功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功;(2) 一切热机的效率都只能够小于1;(3) 热量不能从低温物体向高温物体传递;(4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的.以上这些叙述(A)只有(2)、(4)正确.(B)只有(2)、(3) 、(4)正确.(C)只有(1)、(3) 、(4)正确.(D)全部正确.[]8、(本题3分)频率为100 Hz,传播速度为300 m/s的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π31,则此两点相距(A ) 2.86 m . (B) 2.19 m .(C ) 0.5 m . (D) 0.25 m . [ ] 9、(本题3分)如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n -[ ]10、(本题3分)一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a+b )为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度),k = 3、6、9等级次的主极大均不出现? (A ) a+b =2a .(B ) a+b =3a . (C ) a+b =4a .(D ) a+b =6a.[ ]PS 1S 2 r 1n 1n 2t 2r 2t 1二、简单计算与问答题(共6小题,每小题5分) 1、(本题5分)一质点作直线运动,其x t 曲线如图所示,质点的运动可分为OA 、AB (平行于t 轴的直线)、BC 和CD (直线)四个区间.试问每一区间速度、加速度分别是正值、负值,还是零?2、(本题5分)一车轮可绕通过轮心O 且与轮面垂直的水平光滑固定轴,在竖直面内转动,轮的质量为M ,可以认为均匀分布在半径为R 的圆周上,绕O 轴的转动惯量J =MR 2.车轮原来静止,一质量为m 的子弹,以速度v 0沿与水平方向成α角度射中轮心O 正上方的轮缘A 处,并留在A 处,如图所示.设子弹与轮撞击时间极短.问:(1) 以车轮、子弹为研究系统,撞击前后系统的动量是否守恒?为什么?动能是否守恒?为什么?角动量是否守恒?为什么? (2) 子弹和轮开始一起运动时,轮的角速度是多少?3、(本题5分)经典的力学相对性原理与狭义相对论的相对性原理有何不同?tx4、(本题5分)试从分子动理论的观点解释:为什么当气体的温度升高时,只要适当地增大容器的容积就可以使气体的压强保持不变?5、(本题5分)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 .6、(本题5分)让入射的平面偏振光依次通过偏振片P 1和P 2.P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和β.欲使最后透射光振动方向与原入射光振动方向互相垂直,并且透射光有最大的光强,问α 和β 各应满足什么条件?三.计算题(共4小题,每小题10分) 1、(本题10分)一轻绳绕过一定滑轮,滑轮轴光滑,滑轮的半径为R ,质量为4M,均匀分布在其边缘上.绳子的A 端有一质量为M 的人抓住了绳端,而在绳的另一端B 系了一质量为M 21的重物,如图.设人从静止开始相对于绳匀速向上爬时,绳与滑轮间无相对滑动,求B 端重物上升的加速度?(已知滑轮对通过滑轮中心且垂直于轮面的轴的转动惯量241MR J)1 mol 双原子分子理想气体作如图的可逆循环过程,其中1-2为直线,2-3为绝热线,3-1为等温线.已知T 2 = 2T 1,V 3 = 8V 1 试求:(1) 各过程的功,内能增量和传递的热量;(用T 1和已知常量表示)(2) 此循环的效率 .(注:循环效率η = W / Q 1,W 为整个循环过程中气体对外所作净功,Q 1为循环过程中气体吸收的热量)p 123已知一平面简谐波的表达式为 )24(cos x t A y +π= (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 .4、(本题10分)(1)缝夫琅禾费衍射实验中,垂直入射的光有两种波长,λ 1 = 400 nm ,λ2 = 760 nm (1 nm =10 - 9 m).已知单缝宽度a = 1.0×10 - 2 cm ,透镜焦距f = 50 cm .求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离.(2)用光栅常数-3101.0⨯=d cm 的光栅替换单缝,其他条件和上一问相同,求两种光第一级主极大之间的距离.。
福建省厦门市2011—2012学年下学期高二年质量检测物理试题考生请注意:1.本试卷为AB 卷,满分:150分,考试时间:100分钟.2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡上.3.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如果需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;所有题目均在答题卡相应位置上作答,答在试卷上无效.A 卷(满分100分)一、单项选择题:共12小题,每题4分,共48分.在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的,把答案填在答题卡中.1.下列叙述符合物理学史实际的是A .奥斯特通过对光干涉现象的研究,从而证实了光具有波动性B .法拉第坚持了十余年的实验探索发现了电磁感应现象C .麦克斯韦提出电磁场理论,并用实验证实了电磁波的存在D.牛顿勇敢地抛弃经典的时空观,根据实验事实提出了狭义相对论的两条基本原理2.关于做简谐运动的水平弹簧振子,位移和时间的关系如图,下列说法中正确的是A .2s 末时刻,加速度最大B .2s 末时刻,速度最小C .0~1s 时间内,位移增大,加速度增大,速度减小D .0~1s 时间内,位移增大,加速度增大,速度增大3.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是A .用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B .用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C .在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D .光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象4.在电磁感应现象中,下列说法正确的是A .导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B .导体作切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C .闭合电路在磁场内作切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流D .穿过闭合电路的磁通量发生变化,在电路内一定会产生感应电流D .各质点均沿X 轴负方向运动6.如图电路中,已知交流电源电压u =200sin100πt (V ),电阻R =100Ω.则电流表和电压表的示数分别为A .1.41A ,200VB .1.41A ,141VC .2A ,200VD .2A ,141V7.远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高到原来的n 倍,则下列说法错误的是A .输电线上的电流减少为原来的1/n 倍B .输电线上的电压损失减少为原来的1/n 倍C .输电线上的功率损失减少为原来的1/n 倍D .用户端获得的功率将增大8.如图所示,直导线与导线框位于同一平面,要使导线框中产生如图所示方向的感应电流,则直导线中电流方向及其变化情况是A .电流方向为N 到M ,电流逐渐增大B .电流方向为M 到N ,电流逐渐增大C .电流方向为M 到N ,电流不变D .电流方向为N 到M ,电流不变9.如图所示,电键K 原来是接通的,这时电流表中指示某一读数,在把K 断开瞬间,电流表中出现A .电流强度立即为零B .与原来方向相同逐渐减弱的电流C .与原来方向相同突然增大的电流D .与原来方向相反逐渐减弱的电流10.如图所示,一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一根磁铁,磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m ,电阻为R 的闭合线圈.将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开,磁铁开始上下振动,线圈始终静止在水平面上,不计空气阻力,则以下说法正确的是A .磁铁做简谐运动B .磁铁与弹簧构成的系统机械能守恒C .在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg ,有时小于mgD .以上说法都不对A .保持P 的位置及U 1不变,将S 由b 切换到a ,则R 上消耗的功率减小B .保持P 的位置及U 1不变,将S 由b 切换到a ,则I 2减小C .保持U 1不变,S 接在b 端,将P 向下滑动,则I 2增大D .保持U 1不变,S 接在b 端,将P 向上滑动,则I 1增大12.如图甲所示,两根竖直放置的光滑平行导轨,其一部分处于方向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中,一根金属杆MN 成水平沿导轨滑下,并始终与导轨保持良好接触,在导轨和电阻R 组成的闭合电路中,其他电阻不计,当金属杆MN 进入磁场区后,其运动的速度图象不可能...是下图乙中的二、填空题:共5题,每题6分,共30分.把答案填写在答题卡的相应横线上13.电磁波包含了x 射线、γ射线、红外线、紫外线、无线电波、可见光等,按波长由长到短的排列顺序是:无线电波、红外线、________、紫外线、________、________.14.如图是杨氏双缝干涉实验示意图,其中S 1、S 2为双缝,D为光屏,S 为一红光源,实验中观察到屏上O 点为中央亮纹的中心,P 1为第一级亮纹的中心.若将双缝间的距离变小,其他条件不变,则相邻两条亮纹间距将________(填:变宽、变窄或不变),若把S 改为紫光源,则P 1的位置将________(填:向上移、向下移或不变).15.用如图所示的装置可以测量棱镜的折射率,ABC 表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的顶角为α,一光线SO 射到棱镜的AB 面上,适当调整SO 的方向,当SO 与AB 成β角时,光线垂直AC 面射出,则此棱镜的折射率n =________.16.如图所示,在磁感强度为0.5T 的匀强磁场中,让长0.2m的导体AB 在金属框上以5m /s 的速度向右匀速滑动.如果R 1=2Ω,R 2=1Ω,导体AB 与金属框的电阻均忽略不计.则,通过AB 杆的电流大小为________A ,方向为_________(填:A 到B 或B 到A ).三、计算题:本题共2小题,共22分.18.(10分)如图所示厦门白鹭洲公园里的音乐喷泉的水池底Q处有一红灯(可以看作点光源).水池深度AB=0.7m,池内水深DB=0.4m,一位游客站立在E点,E点离水池边缘A点距离为AE=2.0m,此时恰能掠过水池边缘A点看到红灯.已知红色灯光在水中的折射率n=4/3,该游客眼睛离地面高度FE=1.5m,(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)将该游客看到红灯的光路图补充完整;(2)红色灯离水池边缘的水平距离QB等于多大.19.(12分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向下,大小随时间的变化为B=kt,k为正的常量.用电阻为R的硬导线做成一边长为l的正方形线框abcd,将线框放置在水平面内,其右半部位于磁场区域中,线框中轴线与磁场左边界重合.已知线框质量为m,它与水平面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g;设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力.求:(1)线框中感应电流的大小和方向;(2)经过多少时间线框将开始移动.B 卷(满分50分)四、实验题:本题共2小题,共14分.把答案填写在答题卡的相应横线上20.(8分)某同学在“利用单摆测重力加速度”实验中,采用光电传感器记录振动情况.装置如甲图所示,摆球在垂直纸面的竖直平面内摆动,在摆球运动的最低点左、右侧分别放置一激光光源与光敏电阻;光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R 随时间t 变化图线如乙图所示,则:(1)光敏电阻的阻值随光的强度增大而________(填:减小、增大或不变);(2)结合单摆的振动情况和图乙,分析可得该单摆的振动周期为________s ;(3)用游标卡尺测量摆球直径的结果如图丙所示.则小球的直径为________mm ;(4)若测得该单摆从悬点到球心距离为100.00cm ,则当地的重力加速度值为_______m /s 2(结果保留三位有效数字).21.(6分)某同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验,如图所示,他进行的主要步骤是:A .用刻度尺测玻璃砖的直径AB 的大小d .B .先把白纸固定在木板上,将玻璃砖水平放置在白纸上,用笔描出玻璃砖的边界,将玻璃砖移走,标出玻璃砖的圆心O 、直径AB 以及AB 的法线OC .C .将玻璃砖放回白纸的原处,长直尺MN 紧靠A 点并与直径AB 垂直放置.D .调节激光器,使PO 光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O ,并使长直尺MN 的左右两端均出现亮点,记下左侧亮点到A 点的距离s 1,右侧亮点到A 点的距离s 2.则:(1)该同学利用实验数据计算玻璃折射率的表达式为n =____.(2)该同学在实验过程中,发现直尺MN 上只出现一个亮点,他应该采取措施是____________.五、计算题:本题共3小题,共36分.22.(11分)一根弹性绳沿x 轴方向放置,左端在原点O ,用手握住绳的左端使其沿y 轴方向做简谐运动,经1s在绳上形成一列简谐波,波恰好传到x =1m 处的M 质点,波形如图所示,若从该时刻开始计时.(1)求这列波的波速大小; (2)写出M 点的振动方程;(3)经过时间Δt ,x =3.5m 处的N 质点恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置,请在图中画出此时弹性绳上的波形,并求出时间Δt .23.(11分)如图所示,在电网断电时,用一台小型交流发电机给一教学楼供电照明.发电机输出的交流电经一台变压器变压后向教学楼中的110盏“220V ,60W ”白炽灯供电,并都正常发光.发电机可简化为这种模型:矩形线圈匝数N =100.线圈面积S =0.1m 2.线圈电阻r =2Ω,线圈处于磁感应强度大小T π22 B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动.变压器视为理想变压器,原副线圈匝数比为2∶1.求:(1)变压器副圈电流的有效值;(2)交流发电机产生的电动势有效值;(3)发电机线圈转动的角速度.动摩擦因数均为μ,与导轨接触良好,不计其他电阻.ab杆在垂直于杆的水平恒力F 作用下,从静止开始运动.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(重力加速度为g)(1)求当cd杆刚要开始运动时,ab杆的速度v;(2)ab杆从静止开始,运动位移为S时,cd杆刚要开始运动,求该过程电路产生的电热Q;(3)求cd杆开始运动后,两杆的速度差的最大值Δv.福建省厦门市2011—2012学年下学期高二年质量检测参考答案一、单项选择题:共12小题,每题4分,共48分.在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的.1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12B C D D C B C AB C D B二、填空题:共5题,每题6分,共30分.13.可见光(2分)x射线(2分)γ射线(2分)14.变宽(3分)向下移(3分)15. (6分)16.0.75(3分)A到B(3分)17.g(3分)(M+2m)g(3分)三、计算题:本题共2小题,共22分.18.(10分)解:(1)光路图如图所示(光线正确2分,光线箭头正确1分,共3分)(2)如图∴θ=53°……2分∴β=37°……2分OD=(AB-DB)•tanθ∴OD=(0.7-0.4)×=0.4m……1分∴=0.4×=0.3m……1分∴QB=OD+=0.7m……1分19.(12分)解:(1)由法拉第电磁感应定律:……3分……2分电流方向为abcda方向(或逆时针方向)……2分(2)方框将开始移动时BIL=μmgB=kt……3分解得……2分四、实验题;本题共2小题,共14分.20.(1)减小(2分)(2)2.0(2分)(3)16.4(2分)(4)9.86(2分)21.(1) (3分)(2)减小入射角i(3分)五、计算题:本题共3小题,共36分.22.(11分)解:(1)该列波波速 m/s……2分(2)振幅A=8cm 角速度 rad/s初相角φ=πM的振动方程……3分(3)波从M点传到N点所用的时间 s=2.5s……1分再经过 s N点经过平衡位置向上运动……1分t总=t1+t2=3.5s……1分图象如下图所示……3分23.(11分)解:(1)变压器副线圈电流: A=30A……2分(2)原线圈电流:=15A……2分发电机路端电压:=440V……2分发电机电动势有效值:E=I1r+U1=470V……2分(3)电动势最大值: V……1分由Em=NBSω……1分得:ω=94π(rad/s)1分24.(14分)解:(1)ab杆的速度为v时,ab杆产生电势:E1=BLv……1分cd杆中电流:……1分cd杆所受安培力:F1=ILB……1分cd杆刚要运动时,由力平衡:F1=μmg……1分由上述方程得:……1分(2)ab杆在此运动过程,克服安培力做功为W电,由动能定理:FS-μmgS-W安= mv2……2分电路产生电热:Q=W安……1分解得:……1分(3)最后两杆以共同加速度a匀加速运动,速度差Δv保持恒定且最大,电路电动势、电流、两杆所受安培力均保持恒定.电路总电动势:……1分两杆安培力大小相等,为:……1分由牛顿第二定律:对ab杆:F-F安-μmg=ma……1分对cd杆:F安-μmg=ma……1分解得:……1分。
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0=•⎰l d E l2、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 E R 2π 。
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=CdS0ε 。
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静电屏蔽6、载流导线上一电流元l Id 在真空中距其为r 处的P 点产生的磁感强度=B d 204re l Id r πμ ⨯70=•S d B S。
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 qBmv 0 。
29、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 4102.2-⨯ 。
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 。
L2λ11、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 4.68 m 。
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。
一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1、关于环绕地球运转的人造地球卫星,有如下几种说法,其中正确的是A.轨道半径越大,速度越小,周期越长B.轨道半径越大,速度越大,周期越短C.轨道半径越大,速度越大,周期越长D.轨道半径越小,速度越小,周期越长2、关于匀速圆周运动的说法,正确的是A.匀速圆周运动的速度大小保持不变,所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B.做匀速圆周运动的物体,虽然速度大小不变,但方向时刻都在改变,所以必有加速度C.做匀速圆周运动的物体,加速度的大小、方向保持不变,所以是匀变速曲线运动D.匀速圆周运动的物体加速度大小虽然不变,但加速度的方向始终指向圆心,加速度的方向时刻都在改变,所以匀速圆周运动既不是匀速运动,而是匀变速运动3、如图所示,高为h=1.25 m的平台上,覆盖一层薄冰,现有一质量为60 kg的滑雪爱好者,以一定的初速度v向平台边缘滑去,着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°(取重力加速度g =10 m/s2).由此可知下列各项中错误的是A.滑雪者离开平台边缘时的速度大小是5.0 m/sB.滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5 mC.滑雪者在空中运动的时间为0.5 sD.着地时滑雪者重力做功的瞬时功率是300 W4、图所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是A.如图(甲),撑杆跳高的运动员上升过程中,杆的弹性势能B.如图(乙),人拉长弹簧过程中,弹簧的弹性势能C.如图(丙),模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能D.如图(丁),小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能5、如图所示,汽车以速度v通过一圆弧式的拱桥顶端时,关于汽车受力的说法正确的是A.汽车的向心力就是它所受的重力B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用C.汽车的向心力就是它所受的重力和支持力的合力,方向指向圆心D.以上均不正确6、游乐场中的一种滑梯如图所示。
2011—2012学年第二学期《大学物理(2-1)》期末试卷(注:在原试题基础上已经删除了有关狭义相对论的题目)一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分) 1、(本题3分)两辆小车A 、B ,可在光滑平直轨道上运动.第一次实验,B 静止,A 以0.5 m/s 的速率向右与B 碰撞,其结果A 以 0.1 m/s 的速率弹回,B 以0.3 m/s 的速率向右运动;第二次实验,B 仍静止,A 装上1 kg 的物体后仍以 0.5 m/s 的速率与B 碰撞,结果A 静止,B 以0.5 m/s 的速率向右运动,如图.则A 和B 的质量分别为(A) m A = 2 kg m B = 1 kg . (B) m A = 1 kg m B = 2 kg .(C) m A = 3 kg m B = 4 kg . (D) m A = 4 kg m B = 3 kg .[ ]2、(本题3分)有一劲度系数为k 的轻弹簧,原长为l 0,将它吊在天花板上.当它下端挂一托盘平衡时,其长度变为l 1.然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为l 2,则由l 1伸长至l 2的过程中,弹性力所作的功为(A)⎰-21d l l x kx . (B)⎰21d l l x kx .(C)⎰---0201d l l l l x kx . (D)⎰--0201d l l l l x kx .[ ]3、(本题3分)一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动.若如图所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度ω(A) 必然增大. (B) 必然减少. (C) 不会改变. (D) 如何变化,不能确定.[ ]6、(本题3分)已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时的分子最概然速率分别为v p 1和v p 2,分子速率分布函数的最大值分别为f (v p 1)和f (v p 2).若T 1>T 2,则 (A) v p 1 > v p 2, f (v p 1)> f (v p 2). (B) v p 1 > v p 2, f (v p 1)< f (v p 2). (C) v p 1 < v p 2, f (v p 1)> f (v p 2).(D) v p 1 < v p 2, f (v p 1)< f (v p 2). [ ]7、(本题3分)关于热功转换和热量传递过程,有下面一些叙述: (1) 功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功; (2) 一切热机的效率都只能够小于1; (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递;(4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的.以上这些叙述 (A ) 只有(2)、(4)正确. (B ) 只有(2)、(3) 、(4)正确. (C )只有(1)、(3) 、(4)正确. (D ) 全部正确.[ ]8、(本题3分)频率为 100 Hz ,传播速度为300 m/s 的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π31,则此两点相距 (A ) 2.86 m . (B) 2.19 m .(C ) 0.5 m . (D) 0.25 m . [ ] 9、(本题3分)如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+.(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+. (C) )()(111222t n r t n r ---. (D) 1122t n t n -.[ ]PS 1S 2 r 1n 1n 2t 2r 2t 110、(本题3分)一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度),k=3、6、9等级次的主极大均不出现?(A)a+b=2a.(B)a+b=3a.(C)a+b=4a.(D)a+b=6a.[]二、简单计算与问答题(共6小题,每小题5分,共30分) 1、(本题5分)一质点作直线运动,其x- t 曲线如图所示,质点的运动可分为OA 、AB 、BC 和CD 四个区间,AB 为平行于t 轴的直线,CD 为直线,试问每一区间速度、加速度分别是正值、负值,还是零?2、(本题5分)一车轮可绕通过轮心O 且与轮面垂直的水平光滑固定轴,在竖直面内转动,轮的质量为M ,可以认为均匀分布在半径为R 的圆周上,绕O 轴的转动惯量J =MR 2.车轮原来静止,一质量为m 的子弹,以速度v 0沿与水平方向成α角度射中轮心O 正上方的轮缘A 处,并留在A 处,如图所示.设子弹与轮撞击时间极短.问:(1) 以车轮、子弹为研究系统,撞击前后系统的动量是否守恒?为什么?动能是否守恒?为什么?角动量是否守恒?为什么? (2) 子弹和轮开始一起运动时,轮的角速度是多少?tx4、(本题5分)试从分子动理论的观点解释:为什么当气体的温度升高时,只要适当地增大容器的容积就可以使气体的压强保持不变?5、(本题5分)一质点作简谐振动,其振动方程为x = 0.24)3121cos(π+πt (m),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 .6、(本题5分)让入射的平面偏振光依次通过偏振片P 1和P 2.P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和β.欲使最后透射光振动方向与原入射光振动方向互相垂直,并且透射光有最大的光强,问α 和β 各应满足什么条件?三.计算题(共4小题,每小题10分,共40分) 1、(本题10分)两个质量分别为m 1和m 2的木块A 和B ,用一个质量忽略不计、劲度系数为k 的弹簧联接起来,放置在光滑水平面上,使A 紧靠墙壁,如图所示.用力推木块B 使弹簧压缩x 0,然后释放.已知m 1 = m ,m 2 = 3m ,求:(1) 释放后,A 、B 两木块速度相等时的瞬时速度的大小; (2) 释放后,弹簧的最大伸长量.1 mol 双原子分子理想气体从状态A (p 1,V 1)沿p V 图所示直线变化到状态B (p 2,V 2),试求:(1)气体的内能增量.(2)气体对外界所作的功. (3)气体吸收的热量.(4)此过程的摩尔热容.p 1p p 12已知一平面简谐波的表达式为 )24(cos x t A y +π= (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 .4、(本题10分)(1)单缝夫琅禾费衍射实验中,垂直入射的光含有两种波长,λ 1 = 400nm ,λ2 = 760 nm (1 nm =10 - 9 m).已知单缝宽度a = 1.0×10 -2 cm ,透镜焦距f = 50 cm .求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离.(2)用光栅常数-3101.0⨯=d cm 的光栅替换单缝,其他条件和上一问相同,求两种光第一级主极大之间的距离.2011—2012学年第二学期 《大学物理(2-1)》期末考试答案一、选择题(共30分)1、B2、C3、A 6、B 7、A 8、C 9、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6、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:(1) 释放后,弹簧恢复到原长时A 将要离开墙壁,设此时B 的速度为v B 0,由机械能守恒,有2/3212020B m kx v = 2分 得 mkx B 300=v1分A 离开墙壁后,系统在光滑水平面上运动,系统动量守恒,机械能守恒,当弹簧伸长量为x 时有 022211B m m m v v v =+ ①2分202222221121212121B m m kx m v v v =++ ②2分当v 1 = v 2时,由式①解出v 1 = v 2mkx B 3434/300==v 1分 (2) 弹簧有最大伸长量时,A 、B 的相对速度为零v 1 = v 2 =3v B 0/4,再由式②解出 0max 21x x =2分 2、(本题10分)-2解:(1) )(25)(112212V p V p T T C E V -=-=∆ 2分 (2) ))((211221V V p p W -+=, W 为梯形面积,根据相似三角形有p 1V 2= p 2V 1,则 )(211122V p V p W -=. 3分 (3) Q =ΔE +W =3( p 2V 2-p 1V 1 ). 2分(4) 以上计算对于A →B 过程中任一微小状态变化均成立,故过程中ΔQ =3Δ(pV ). 由状态方程得 Δ(pV ) =R ΔT , 故 ΔQ =3R ΔT ,摩尔热容 C =ΔQ /ΔT =3R .3分 3、(本题10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 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 a1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 cm2分。
石家庄市2011~2012学年度第二学期期末考试试卷高一物理(B 卷)注意事项:1.本试卷分为第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.时间90分钟,满分100分。
3.请在答题卡上做答。
第I 卷(选择题)一、选择题(本题共l2小题;每小题4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,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.在物理学发展的过程中,许多科学家的发现推动了人类历史的进步。
以下关于几位科学 家所作贡献的叙述正确的是( )A .牛顿测出了万有引力常量B .哥白尼提出了“地心说”C .爱因斯坦建立了狭义相对论D .伽利略发现了太阳系行星运动三大定律2.两个可视为点电荷的相同带电小球固定在绝缘架上,相距r ,带电荷量大小分别为-Q 和+3Q , 相互间库仑力大小为F. 现将两个带电小球相接触,然后分开且其距离变为2r,则它们之间的 库仑力大小变为( ) A .F 121 B. F 43 C. F 34D. F 123.玩陀螺是省会石家庄陀螺爱好者的一项健身活动。
如图所示为一个玩具陀螺,a,b 、c 是陀螺上的三个点。
当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速 度ω稳定旋转时,下列判断正确的是( ) A .a 点的角速度比b 点的大 B .a 点的线速度比b 点的小C .a 、b 、c 三点的线速度大小相等D .a 、b 、c 三点的角速度相等4.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低,如图所示。
汽车的运动可看作是做半径为R 的匀速圆周运动。
设内外路面高度差为h ,路基的水平宽度为d ,路面的宽度为L ,已知重力加速度为g 。
要使汽车所受的重力与支持力的合力提供向心力,则汽车转弯时的车速应等于( )5.空间存在一匀强电场,如图所示,平行虚线a 、b 、c 、d 表示该电场中的四个等势面。
若在 此电场中一个带电粒子仅受电场力的作用,运动轨迹如图中曲线AB 所示,则下列说法中正确的是( )A .四个等势面中。
2012年全国各省市统一考试物理试题(共14套)目录1、2012年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷大纲版)-------22、2012年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷新课标版)---73、2012年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)-----------------134、2012年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)-----------------205、2012年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)-----------------246、2012年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷)-----------------297、2012年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)------------------348、2012年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)-----------------399、2012年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)-----------------4510、2012年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)---------------5011、2012年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)---------------5512、2012年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)---------------6113、2012年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)---------------6614、2012年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷)------------702012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分解析版(全国卷大纲版)(适用地区:贵州、甘肃、青海、西藏、广西)二,选择题:本题共8题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项份额和题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但选不全的得3分,有选错的德0分。
14.下列关于布朗运动的说法,正确的是 ( )A .布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C .布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的14.BD 【解题思路】 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,选项A错;液体的温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,选项B 正确;布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的,选项C 错,选项D 正确。
2011-2012大物b 下期末试卷
1.本题14分(2552)
一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10 A 电流,在导线内部作一平面S ,S 的一个边是导线的中心轴线,另一边是S 平面与导线表面的交线,如图所示.试计算:
(1)通过沿导线长度方向长为1m 的一段S 平面的磁通量.
(2)长为1m 的一段导线内的磁场能量。
(真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A ,铜的相对磁导率μr ≈1) 解:(1)在距离导线中心轴线为x 与x x d +处,作一个单位长窄条,其面积为
x S d 1d ⋅=.窄条处的磁感强度
20
2R Ix B r π=μμ 所以通过d S 的磁通量为 x R Ix
S B r d 2d d 20π=
=μμΦ
通过1m 长的一段S 平面的磁通量为
⎰
π=
R
r x R
Ix
2
0d 2μμΦ60104-=π
=
I
r μμ Wb
(2)xdx R x I dV B dW m ππμμ2824
222⋅==
J I xdx R
x I dW W R m m 62
422010521628-⨯==⋅==⎰⎰.πμππμ
2.本题12分(2139)
如图所示,真空中一长直导线通有电流I (t ) =I 0e -λt (式中I 0、λ为常量,t 为时间),有一带滑动边的矩形导线框与长直导线平行共面,二者相距a .矩形线框的滑动边与长直导线垂直,它的长度为
b ,并且以匀速v
(方向平行长直导线)滑动.若忽略线框中的自感电动势,并设开始时滑动边与对边重合,试求任意时刻t 在矩形线框
内的感应电动势 i 并讨论 i 方向.
解:线框内既有感生又有动生电动势.设顺时针绕向为 i 的正方向.由 i = -d Φ /d
t 出发,先求任意时刻t 的Φ (t )
⎰⋅
=S B t
d )(Φ y t x y
t I b
a a
d )(2)
(0⎰
+π=
μ
a
b
a t x t I +π=ln )()(20
μ 再求Φ (t )对t 的导数:
)d d d d )((ln 2d )(d 0t
x
I x t I b b a t t ++π=μΦ x
I (t )
x (t )
a
b a t I t +-π=
-ln )1(e 200
λμλv )(t x v = ∴ i a
b a t I t
t +-π=
-=-ln )1(e 2d d 00
λμΦλv
i 方向:λ t <1时,逆时针;λ t >1时,顺时针.
3.本题10分(2225)
给电容为C 的平行板电容器充电,电流为i = 0.2e -t ( SI ),t = 0时电容器极板上无电荷.求: (1) 极板间电压U 随时间t 而变化的关系. (2) t 时刻极板间总的位移电流I d (忽略边缘效应).
解: (1) )e 1(2
.0e 2.01
d 10
0t t t
t
C
C
t i C C q U ---=
⨯-===⎰ (2) 由全电流的连续性,得 t d i I -==e 2.0
4.本题10分(3659) 图示一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =400 cm .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0.30 cm . (1) 求入射光的波长.
(2) 设图中OA =1.00 cm ,求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目.
解:(1) 明环半径 ()2/12λ⋅-=
R k r
()R
k r 1222-=λ=5×10-5 cm (或500 nm) (2) (2k -1)=2 r 2 / (R λ) 对于r =1.00 cm , k =r 2 / (R λ)+0.5=50.5 故在OA 范围内可观察到的明环数目为50个.
5.本题12分(3738)
用钠光(λ=589.3 nm)垂直照射到某光栅上,测得第三级光谱的衍射角为60°. (1) 若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30°,求后一光源发光的波长.
(2) 若以白光(400 nm -760 nm) 照射在该光栅上,求其第二级光谱的张角.
(1 nm= 10-9 m)
解:(1) (a + b ) sin ϕ = 3λ a + b =3λ / sin ϕ , ϕ=60° a + b =2λ'/sin ϕ' ϕ'=30° 3λ / sin ϕ =2λ'/sin ϕ'
λ'=510.3 nm
(2) (a + b ) =3λ / sin ϕ =2041.4 nm
2
ϕ'=sin -1(2×400 / 2041.4) (λ=400nm)
2
ϕ''=sin -1(2×760 / 2041.4) (λ=760nm) 白光第二级光谱的张角 ∆ϕ = 22ϕϕ'-''= 25°
6.本题10分(3766)
将两个偏振片叠放在一起,此两偏振片的偏振化方向之间的夹角为o
60,一束光强为I 0的线偏振光垂直入射到偏振片上,该光束的光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向皆成30°角.
(1) 求透过每个偏振片后的光束强度;
(2) 若将原入射光束换为强度相同的自然光,求透过每个偏振片后的光束强度.
解:(1) 透过第一个偏振片的光强I 1
I 1=I 0 cos 230° =3 I 0 / 4 透过第二个偏振片后的光强I 2, I 2=I 1cos 260° =3I 0 / 16 (2) 原入射光束换为自然光,则
I 1=I 0 / 2 I 2=I 1cos 260°=I 0 / 8
7.本题10分(4366)
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?
解:令S '系与S 系的相对速度为v ,有 2
)/(1c t
t v -=
'∆∆, 2
2)/(1)/(c t t v -='∆∆
则 2
/12))/(1(t t c '-⋅=∆∆v ( = 2.24×108 m ·s -
1 )
那么,在S '系中测得两事件之间距离为:
2/122
)(t t c t x ∆∆∆∆-'
='⋅='v = 6.72×108 m
8.本题14分(5366)
假定在康普顿散射实验中,入射光的波长λ0 = 0.0030 nm ,反冲电子的速度v = 0.6 c ,求
(1)散射光的波长λ.
(2)反冲电子的德布罗意波长e λ
(电子的静止质量m e =9.11×10-31 kg ,普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,1 nm = 10-
9 m ,c 表示真空中的光速)
解:根据能量守恒,有 220mc h c m h e +=+νν
这里 2
)
/(11c m m e
v -=
∴ 20c m h h e +=νν])
/(11
1[2
c v --
则 20c m hc hc e +=λλ])
/(11
1[2c v --
解得:
]
)
/(11
1[1200
c h c m e v --+=
λλλ= 0.00434 nm
(2)反冲电子的德布罗意波长
nm v
m h
e e 003230.==
γλ
9.本题8分(4526)
粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为: )/sin(/2)(a x n a x n π=ψ (0 <x <a )
若粒子处于n =1的状态,它在 0-a /4区间内的概率是多少?
[提示: C x x x x +-=
⎰2sin )4/1(2
1
d sin 2]
解: x a
x a x P d s i n 2d d 22
π=
=ψ
粒子位于0 – a /4内的概率为: x a x a P a d sin 24
/0
2⎰
π=
)d(sin 24
/0
2a x a x a a a πππ=⎰ 4
/02
1
]2sin 41[
2
a a x a x
πππ-=)]4
2sin(414[221a a a a π-ππ= =0.091。