中国矿业大学物理期末试题

中国矿业大学2009～2010学年第 二 学期《大学物理B 》试卷（B 卷）考试时间：120 分钟 考试方式：闭卷 适用：09级统考（80学时）学院： 班级:_________ 学号: 姓名:________一、选择题（共30分）1.（本题3分）选无穷远处为电势零点，半径为R 的导体球带电后，其电势为U 0，则球外离球心距离为r 处的电场强度的大小为(A) 302r U R ． (B) R U 0． (C) 20r RU ．(D) r U 0． ［ ］2. （本题3分）已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L 21． (B) 有一个大于L 21，另一个小于L 21．(C) 都大于L 21． (D) 都小于L 21． ［ ］3.（本题3分）一简谐振动曲线如图所示．则振动周期是(A) 2.62 s ． (B) 2.40 s ．(C) 2.20 s ． (D) 2.00 s ． ［ ］4.（本题3分）一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的 (A) 1/4. (B) 1/2. (C) 2/1.(D) 3/4. (E) 2/3. ［ ］5.（本题3分）一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0 mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0 m 的会聚透镜．已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0 mm ，则入射光波长约为 (1nm=10−9m) (A) 100 nm (B) 400 nm (C) 500 nm(D) 600 nm［ ］6. （本题3分）一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为 (A)4/0I 2 ． (B) I 0 / 4．(C) I 0 / 2． (D) 2I 0 / 2． ［ ］ 7. （本题3分）若粒子(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，则粒子的德布罗意波长是 (A) )2/(eRB h ． (B) )/(eRB h ．(C) )2/(1eRBh ． (D) )/(1eRBh ． ［ ］ 8. （本题3分）根据玻尔的理论，氢原子在n =5轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为(A) 5/4． (B) 5/3． (C) 5/2． (D) 5． ［ ］ 9. （本题3分）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) 2)/(1c tc v -⋅∆(D) 2)/(1c t c v -⋅⋅∆ ［ ］10. （本题3分）根据相对论力学，动能为0.25 MeV 的电子，其运动速度约等于 (A) 0.1c (B) 0.5 c(C) 0.75 c (D) 0.85 c ［ ］ 二、填空题（共20分）11. （本题4分）点电荷q 1、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图所示．图中S 为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电场强度通量d SE S ⋅⎰⎰＝____________，式中的E 是点电荷________在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和．12. （本题3分）一长直载流导线，沿空间直角坐标Oy 轴放置，电流沿y 正向．在原点O 处取一电流元l Id ，则该电流元在(a ，0，0)点处的磁感强度的大小为________________，方向为__________________．13. （本题3分）如图，半圆形线圈(半径为R )通有电流I ．线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场B 中．线圈所受磁力矩的大小为__________，方向为____________．把线圈绕OO ＇轴转过角度____________时，磁力矩恰为零．14. （本题4分）一质点沿x 轴作简谐振动，振动范围的中心点为x 轴的原点．已知周期为T ，振幅为A ．(1) 若t = 0时质点过x = 0处且朝x 轴正方向运动，则振动方程为x =_____________________________．(2) 若t = 0时质点处于Ax 21=处且向x 轴负方向运动，则振动方程为x =_____________________________．15. （本题3分）用波长为的单色光垂直照射折射率为n 2的劈形膜(如图)图中各部分折射率的关系是n 1＜n 2＜n 3．观察反射光的干涉条纹，从劈形膜顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e ＝____________________．16. （本题3分）当波长为3000 Å的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从 0到 4.0×10-19 J ．在作上述光电效应实验时遏止电压为 |U a | =____________V ；此金属的红限频率=__________________Hz ．(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（共50分）17、（本题10分）一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R ，内半径为R /2，并有电荷Q 均匀分布在环面上．细绳长3R ，也有电荷Q 均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环中心O 处的电场强度(圆环中心在细绳延长线上)．Sq 1q 2q 4q 3O O ′RI Bn 1n 2n 318、（本题10分）图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，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．OR3RR /2O R 1 R 219、（本题10分）载有电流的I 长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度 v 平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN 两端的电压U M U N ．20、（本题10分）设入射波的表达式为)(2cos 1T tx A 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．21、（本题10分）一双缝，缝距d =0.40 mm ，两缝宽度都是a =0.080 mm ，用波长为=480nm (1 nm = 10-9 m) 的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距f =2.0 m 的透镜求： (1)b MNeaI Ov在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉条纹的间距l ； (2) 在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目N 和相应的级数．中国矿业大学2009～2010学年第 二 学期《大学物理B 》试卷（B 卷）解答一、选择题（共30分）C ，D ，B ，D ，C ，B ，A ，C ，A ，C ， 二、填空题（共20分） 11、()042ε/q q +2分q 1、q 2、q 3、q 4 2分 12、20d 4a lI πμ 2分 平行z 轴负向 1分13、IB R 2π21 1分在图面中向上 1分 π+π21n (n = 1，2，……) 1分14、)212cos(π-πT t A 2分)312cos(π+πT t A 2分 15、249n λ3分16、2.5 2分4.0×1014 1分三、计算题（共50分）17、解：先计算细绳上的电荷在O 点产生的场强．选细绳顶端作坐标原点O ，x 轴向下为正．在x 处取一电荷元 d q = d x = Q d x /(3R ) 2分它在环心处的场强为 ()20144d d x R qE -π=ε()20412d x R R xQ -π=ε 2分整个细绳上的电荷在环心处的场强()203020116412R Qx R dx R Q E R εεπ=-π=⎰ 2分 圆环上的电荷分布对环心对称，它在环心处的场强E 2=0 2分 由此，合场强 i R Q i E E 20116επ== 2分 方向竖直向下．18、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 = 4r 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()212200002d 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19、解：动生电动势 ⎰⋅⨯=MN v lB MeNd )( 为计算简单，可引入一条辅助线MN ，构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势 0=+=NM MeN 总 MN NM MeN=-= 2分 x x I l B b a b a MN d 2d )(0⎰⎰⋅+-π-=⨯=μv v MNb a ba I -+π-=ln 20v μ负号表示MN 的方向与x 轴相反． 3分v eI a b M N OBxb a ba I MeN -+π-=ln20vμ 方向N →M 2分b a ba I U U MN N M -+π=-=-ln20vμ 3分20、解：(1) 反射点是固定端，所以反射有相位突变，且反射波振幅为A ，因此反射波的表达式为 ])//(2cos[2π+-π=T t x A y λ 3分 (2) 驻波的表达式是 21y y y +=)21/2cos()21/2cos(2π-ππ+π=T t x A λ 3分 (3) 波腹位置： π=π+πn x 21/2λ, 2分λ)21(21-=n x , n = 1, 2, 3, 4,… 波节位置：π+π=π+π2121/2n x λ 2分 λn x 21= , n = 1, 2, 3, 4,…21、解：双缝干涉条纹：(1) 第k 级亮纹条件： d sin =k 第k 级亮条纹位置：x k = f tg ≈f sin ≈kf / d相邻两亮纹的间距：x = x k +1－x k =(k ＋1)f / d －kf / d =f / d=2.4×10-3 m=2.4 mm 5分(2) 单缝衍射第一暗纹： a sin 1 = 单缝衍射中央亮纹半宽度：x 0 = f tg 1≈f sin 1 ≈f / a ＝12 mm x 0/x =5∴ 双缝干涉第±5极主级大缺级． 3分 ∴ 在单缝衍射中央亮纹范围内，双缝干涉亮纹数目N = 9 1分 分别为 k = 0，±1，±2，±3，±4级亮纹 1分。

光学薄膜与制备技术_中国矿业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在重叠多个四分之一膜系时，要把工作波长区吸收大的高反膜安排在入射光一侧。

参考答案:正确2.电磁矢量都是时间、空间的函数，所以边界条件对任意时刻、界面上任意位置都成立参考答案:正确3.对物理光学基础建立起到最初作用的是。

参考答案:杨氏双缝干涉的提出4.真空蒸发镀膜时为了制造成分复杂或多层复合薄膜，应该采用。

参考答案:多源蒸发法5.不能采用电阻加热法进行镀膜的是。

参考答案:钨膜6.下面哪一种溅射方式的靶材可以是绝缘材料。

参考答案:射频溅射7.光学薄膜就是能够产生光的干涉效应的薄膜。

参考答案:正确8.我们可以使用电子显微镜来直接观察和研究点缺陷。

参考答案:错误9.核生长型生长方式发生的主要原因是蒸发原子间的结合能大于基片原子与蒸发原子间的结合能。

参考答案:正确10.电子显微镜和理论分析表明，核生长型薄膜的生长过程分为阶段。

参考答案:小岛阶段_结合阶段_沟道阶段_连续薄膜阶段11.面缺陷常见的典型构型有。

参考答案:晶界_层错_孪晶面_表面12.下面哪一种镀膜技术称作辉光放电中的蒸发法。

参考答案:离子镀13.镀制薄膜时膜厚与下列哪些因素有关。

参考答案:蒸发源形状_基片形状_源基配置方式_蒸发源特性14.普通二极直流溅射中工作气体压强必须保持在1～10Pa范围内，如果压强低于1Pa，辉光放电就不能自持而无法溅射。

而却能在低压下进行溅射镀膜。

参考答案:三级溅射_磁控溅射15.下列属于物理气相沉积薄膜的方法有。

参考答案:溅射镀膜_真空蒸发镀膜_离子镀16.真空蒸发镀膜一般包括以下哪些过程。

参考答案:沉积过程_加热蒸发过程_源-基输运过程17.下列属于绝对真空计的是。

参考答案:U型真空计_压缩式真空计18.影响晶粒尺寸的因素有。

参考答案:薄膜厚度_基板温度_退火温度_沉积速率19.λ/4-λ/2双层减反膜系通常也称为W形膜。

参考答案:正确20.在基片上交替镀制光学厚度为四分之一波长的高、低折射率材料，就一定能满足我们对薄膜光谱特性的需要。

大学物理（力学、相对论、热学、电学）_中国矿业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。

若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后参考答案:温度不变，熵增加2.系统经过一个正的卡诺循环后，不但系统本身没有任何变化，而且外界也没有任何变化。

参考答案:错误3.有人设计一台卡诺热机(可逆的)。

每循环一次可从 400 K的高温热源吸热1800 J，向 300 K的低温热源放热 800 J。

同时对外作功1000 J，这样的设计是参考答案:不行的，这个热机的效率超过理论值4.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不变，气体的熵也不变。

参考答案:错误5.两条绝热线不可能相交。

参考答案:正确6.系统由一个状态变化到另一个状态时所做的功，不仅与系统的始末状态有关，还与系统所经历的过程有关，即功是一个过程量。

参考答案:正确7.可逆循环都是一种理想情况。

参考答案:正确8.热力学第一定律只适用于气体。

参考答案:错误9.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。

参考答案:正确10.如果气体在状态变化过程中，始终和外界没有热量的交换，则这种过程叫做绝热过程。

参考答案:正确11.布朗运动是分子的无规则热运动参考答案:错误12.一质点由静止出发做半径R=2m的圆周运动，切向加速度【图片】【图片】，则当质点的切向和法向加速度大小相等时，质点走过的路程是（）。

参考答案:1m13.功热转换过程中不具有方向性，是可逆过程。

参考答案:错误14.以下有关内能的说法正确的是参考答案:内能是状态函数，与过程无关_内能和宏观机械能不同，是物质内部微观能量15.理想气体的自由膨胀过程是不可逆的。

参考答案:正确16.压强是统计量，只有对大量分子组成的气体才有意义参考答案:正确17.温度一定，分子量越大的气体分子的最概然速率越大参考答案:错误18.功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。

理论力学_中国矿业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.刚体作平面运动时，其平面图形上任意两点的加速度在该两点连线上的投影若相等，则该瞬时刚体的角速度必须等于零。

答案:正确2.力偶只能影响自由刚体的转动，但不能影响其质心的运动。

答案:正确3.机车由静止到运动过程中，作用于纯滚动主动轮上向前的摩擦力作正功。

答案:错误4.受力图中，关于力的方向的画法，正确的是：答案:先假设为正方向。

5.力是矢量，因此力具有大小和方向两个要素。

答案:错误6.对于平面任意力系，总可以用一个力和一个力偶来平衡。

答案:错误7.一重P的物体置于倾角为q的斜面上，若摩擦因数为fs，且tanq答案:静止不动8.刚体受任意三个力作用而平衡，则该三力必在同一平面内且汇交于一点。

答案:错误9.点作圆周运动，若其法向加速度越来越大，则该点的速度_______________。

答案:越来越大10.图示一正方体，边长为a=【图片】m，力F=100N,沿EC作用。

则该力对x轴的矩为Mx=_______N·m（请用实数表示）【图片】答案:10011.在图示系统中，绳DE能承受的最大拉力为10kN，杆重不计。

则力F的最大值为：【图片】答案:10kN12.运动学只研究物体运动的几何性质，而不涉及引起运动的物理原因。

答案:正确13.刚体作定轴转动时，任一瞬时t的角速度w=w0+at（式中w0为初角速度，a为t瞬时的角加速度）。

答案:错误14.已知直角坐标描述的点的运动方程为x=f1(t)，y=f2(t)，z=f3(t)，则任一瞬时点的速度、加速度即可确定。

答案:正确15.已知自然法描述的点的运动方程为s=f(t)，则任一瞬时点的速度、加速度即可确定。

答案:错误16.用自然法研究点的运动时，点的加速度在副法线上的投影_______________。

答案:一定为零17.一动点作平面曲线运动，若其速率不变，则其速度矢量与加速度矢量______。

中国矿业大学2009～2010学年第 二 学期《大学物理A1》试卷（B 卷）考试时间：120分钟考试方式：闭卷 适用：09级统考学院： 班级:_________ 学号: 姓名:________一、选择题（共30分）1.（本题3分）某物体的运动规律为d v /dt =－k v 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 [ ] 2. （本题3分）如图所示,假使物体沿着铅直面上圆弧轨道下滑,轨道是光滑的,在从A 至C 的下滑过程中,下面哪种说法是正确的？(A) 它的加速度方向永远指向圆心. (B) 它的速率均匀增加.(C) 它的合外力大小变化, 方向永远指向圆心. (D) 它的合外力大小不变.(E) 轨道支持力大小不断增加. [ ]3.（本题3分）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 ．如图所示，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 ．［］4.（本题3分）对于不同的理想气体，只要它们的温度相同、摩尔数相同，则它们的。

（A ）分子平均平动动能必定相等；(B ) 分子平均动能必定相等； (C)气体内能必定相等；(D)分子数密度必定相等。

［］5.（本题3分）若气体分子的速率分布曲线如图所示，图中A ，B 两部分面积相等，则图中正确的判断为．(A) 最概然速率p 0v v =； (B) 平均速率0v v =；(C) 方均根速率0v =；(D) 速率大于和小于0v 的分子各占一半。

大学物理练习题单项选择题1某质点的运动方程为兀=3—5八+6 （SI制），则该质点作:（A）、匀加速直线运动，加速度为正值（B）、匀加速直线运动，加速度为负值（C）、变加速肓线运动，加速度为负值（D）、变加速直线运动，加速度为正值2一质点沿兀轴运动的规律是兀=厂_编+ 5 （SI制）。

则前三秒内它的（）（A）位移和路程都是3m （B）位移和路程都是・3m（C）位移是-3m,路程是3m （D）位移是-3m,路程是5m3在相对地面静止的坐标系内，A、B两船都以2m/s的速率匀速行驶，A船沿x轴正方向，B船沿y轴止方向。

今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系（x, y(A)2/4-2；(B)-2/+2j (0-27-2；(0)27-2；方向单位用矢量表示），那么在A船上的坐标系中，B船的速度（以ni/s为单位）4一质量为20g的子弹，以200m/s的速率水平射入一放在光滑水平桌面上的原来静止的质量为980g的木块中，子弹射入后和木块一起运动的速率为（）A^ 2m/s； B、4.08m/s； C、4m/s；D、6m/s5体育比赛中的跳远成绩是（）（A）路程（B）位移（C）位移的大小（D）以上均不对6对于作曲线运动的物体，以下儿种说法中哪一种是正确的：（）A 切向加速度必不为零B 法向加速度必不为零C 由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零D 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零7质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每t时间转一周，在2/时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为（）（A）2加?〃，2 加?〃. （B） 0, 2 加?（C） 0, 0. （D） 2 欣//, 0.8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？（）（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.9在同一高度将质量相等的三个小球A、B、C以相同的速率分别竖直上抛，竖直下抛和平抛，当它们到达地面时，（）（A）、动量相等；（B）、速度相等。