最新哈工大大学物理试题

0 r1 r 2 S 1 1 1 1 1 C 或 等效串联 S S C1 C 2 U r1d 2 r 2d1 C 0 r1 0 r2
Q
d1 d2
（2）介质1中的电场强度
0 0 1 1 E1 , 1 ( 1 ) 0 0 r 1 0 r1 d1
2
【答】正确。
类似的问题，作业6.18，请认真思考！
10
例 5. 如图所示，平行板电容器两极板相距 d ，面积 为S，电势差为U，其中放有一块厚为t，面积为S， 相对电容率为 r 的介质板，介质板上下两边都是空 气， 忽略边缘效应。求： (1)介质中的电场强度E，极化强度P 和电位移D (2)极板上的电量Q (3)极板和介质间隙的场强 (4)电容C
4 0 r q1
2

R2 B U A E dr E dr E dr U B

dr
q1 q q1 1 1 ( ) 4 0 R1 R2 4 0 R3
1
A
B
A
R1
1 4 0 R1 R2 1 1 q1 ( ) C R2 R1 U AB 4 0 R1 R2
U
r
d

21
解:(1)空气平板电容器的电容 U d 0S C0 d 充电后，极板上的电荷、极板间的电场强度E0为 0S U Q0 U E0 d d (2)平行插入一块面积相同、厚度为 ( d ) 、相对电容
为求介质中的E ，可作图右边的圆柱形高斯 面，由D的高斯定理
D dS DS S
D
故
D 0 r E介质
E介质
0 r 0 r

（哈尔滨工程大学本科生考试试卷A．温度不变，熵增加． C．温度降低，熵增加．B．温度升高，熵增加． D． 温度不变，熵不变．课程编号： 0911013 课程名称：大学物理6．两个静止质量均为 m 的粒子，一个静止在地面上，另一个以速度 v 运动，如两者发生完全非弹性碰撞，则碰后合成粒子的质量为m(1 + 1 − (v / c)2 )A． 2 m ．B．．题号 一 二 三（1） （2） （3） （4） （5） 总分1 − (v / c)2分数2m(1 − 1 − (v / c)2 )C．．D．2m ．评卷人1 − (v / c)21 − (v / c)2 / 4：7．在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2 倍，则散射光光子一、否注选则意择记：题每为：题零（中分每只。

题有一3 个分正，确共答2案4，分请）把正确答案的英文字母填在下面对应题号的空格内，能量ε与反冲电子动能 EK 之比ε /EK 为A． 2．B． 3．C． 4．D． 5．8．根据玻尔理论，氢原子中的电子在 n =4 的轨道上运动的动能与在基态的轨道12345678上运动的动能之比为A．1/4．B． 1/8．C． 1/16． D． 1/32．姓名装学号订1．在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积 A1 = 2 A2 ，通有电流 I1 = 2 I 2 ，它们所受的最大磁力矩之比 M1 / M 2 等于A． 1．B． 2．C． 4．D． 1/4．二、填空题：（每题 3 分，共 24 分）注意：请将每题的正确答案填在下面框图内，填在其它地方不得分。

12342．对于单匝线圈取自感系数的定义式为 L = φ / I ．当线圈的几何形状、大小及周线：围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流强度变小，则线圈的自感系数 L A．变大，与电流成反比关系．B．变小．5678C．不变．D．变大，但与电流不成反比关系．3．一容器内装有 N1 个单原子理想气体分子和 N 2 个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时，其内能为A．（N1+N2）（3 2kT+5 2kT）．B．1 2（N1+N2）（3 2kT+5 2kT）．C．N13 2kT+N25 2kT．D．N15 2kT+N23 2kT．、 、 、 1．如图，一无净电荷的金属块，是v一扁长方体．三边长v分别为 a b c 且 a b都远大于 c ．金属块在磁感强度为 B 的磁场中，以速度v 运动．则金属块上的面电荷密度为．4．一定量的理想气体，在体积不变的条件下，当温度升高时，分子的平均碰撞频率 Z 和平均自由程 λ 的变化情况是：A． Z 增大， λ 不变． C． Z 和 λ 都增大．B． Z 不变， λ 增大． D． Z 和 λ 都不变．5．一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,（1 题图）（3 题图）第1页 共8页第2页 共8页班级2．一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（本题 分） 三、计算题：（共 52 分）1、 10 如图所示，一半径为 R 的均匀带电无限长直圆筒，面电荷密度为电场强度的变化率为 dE / dt ．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为． σ ．该筒以角速度ω 绕其轴线匀速旋转．试求：圆筒内部的磁感强度．3．如图所示，一段长度为 l 的直导线 MN，水平放置在载电流为 I 的竖直长导线 旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则 t 秒末导线两端的电势差 U M − U N = ______________________．4．如图 3 所示的曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下的分子速率的分布情 况．由图可知，氢气分子的最概然速率为______________________．（ 的 ． 的 ． ） H2 M mol = 2 ×10−3 kg mol-1; He M mol = 4 ×10−3 kg mol-1装订线（4 题图）（8 题图）5．一定量的理想气体在 p − V 图中的等温线与绝热线交点处两线的斜率之比为 0.714，则其定体摩尔热容为．6．设以氮气(视为刚性分子理想气体)为工作物质进行卡诺循环，在绝热膨胀过程中气体的体积增大到原来的两倍，则该循环的效率为．7．假如电子运动速度与光速可以比拟，则当电子的动能等于它静止能量的 2 倍时，普朗克常量 ，电子静止质量 其德布罗意波长为 (．h =6.63×10-34 J·sme=9.11×10-31 kg)8．一粒子被限制在相距为 l 的两个不可穿透的壁之间，如图所示．描写粒子状态 的波函数为ψ = cx(l − x) ，其中 c 为待定常量．求在 0~ 1 l 区间发现该粒子的概3率．．第3页 共8页第4页 共 8页（本题 分） 2、10 一半径为 R 的无限长半圆柱面型导体，与轴线上的长直导线载有等值相反的电流 I，如图所示.求：半无限长圆柱面电流单位长度上所受的力.（本题 分） 3、 10 无限长直导线旁有一与其共面的矩形线圈，直导线中通有v 恒定电流 I，将此直导线及线圈共同置于随时间变化的而空间分布均匀的磁场 B 中．设∂B>0v ，当线圈以速度 v垂直长直导线向右运动时，求线圈在如图所示位置时的∂t感应电动势．：姓名装订线：学号班级：第5页 共8页第6页 共8页（本题 分） 4、 10 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T2 = 2T1 ，V3 = 8V1 ，θ = 450 。

d N 表示气体处于平衡态时，在一定温度下，在速度分
布区间 vx : vx dvx、vy : vy dvy、vz : vz dvz 和坐 标区间 x: xdx、 y : y dy、 z : zdz内的分子数；
E k 是分子的平动动能； E p 是分子在力场中的势能
Ep
dNn0e kTdxdydz
大学物理习题课
——热学部分
2019.11.29
1
统计物理学
2
理想气体状态方程 理想气体压强公式 理想气体内能 麦克斯韦速率分布 分子碰撞统计规律（平均自由程和 碰撞频率）
基本规律
1.理想气体状态方程
PV M RT RT
P nkT
2.理想气体压强公式
p 2 n 3
其中 1 mv 2
E1 E1 E2

5 2
Hale Waihona Puke 1RT5 2

1
RT

3
2
2 RT
5 1 5 1 3 2
知道氢气和氦气分子的摩尔比就可确定氢气分子动能百分比。
根据条件，两种气体P和V都相同，在同一温度T下混合。
理想气体压强公式：
p1 n1kT 氢气
p2 n2kT 氦气
T相同，P相同，因此n1=n2, 即分子数密度相同。V也相同。
2
4
3.温度与分子平均平动动能的关系
1mv2 3kT
2
2
4.能量按自由度均分定理
平衡态下，气体分子的每一个自由度的平均动能都等于
E 1 k T 。若气体分子具有i个自由度，则分子的能量为
2
E i kT 2
5.理想气体内能公式
E i RT

大学物理Ⅱ——热学_哈尔滨工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在功和热的转变过程中，下面的叙述哪个是正确的（）参考答案:绝热过程对外做正功，则系统的内能必然减少。

2.一定量理想气体向真空做绝热自由膨胀，体积由【图片】增至【图片】，则（）参考答案:内能不变，熵增加3.下面哪个叙述是正确的（）参考答案:系统可以从单一热源吸收热量使之完全转化为有用功。

4.把质量为5kg，比热容（单位质量物质的热容）为544J/(kg.K)的铁棒加热到300℃，然后浸入一大桶27℃的水中。

在这冷却过程中铁的熵变为（）参考答案:-1760J/k5.工作物质经过一个不可逆循环后，其熵的变化量为（）参考答案:等于零6.下列说法，哪些是正确的（）（1）可逆过程一定是平衡过程（2）平衡过程一定是可逆的（3）不可逆过程一定是非平衡过程（4）非平衡过程一定是不可逆的参考答案:（1）（4）7.设有以下一些过程，在这些过程中使系统的熵增加的过程是（）（1）两种不同气体在等温下互相混合（2）理想气体在等体下降温（3）液体在等温下汽化（4）理想气体在等温下压缩（5）理想气体绝热自由膨胀参考答案:（1）（3）（5）8.一个2.5mol的理想气体样品在30K下可逆且等温地膨胀到体积加倍，气体的熵增加了（）参考答案:14.4J/K9.一台卡诺冰箱为了从冷室移走600J需要做200J的功，则该制冷机的制冷系数是（）参考答案:310.一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：参考答案:减小而增大11.平衡态下的热力学系统，描述系统性质的各个物理量都保持不变。

参考答案:错误12.理想气体系统，温度不变，系统分子的平均平动动能就不发生变化。

参考答案:正确13.理想气体被限制在一绝热容器的左室内，右室真空。

在两室之间开一小孔，让气体流入右室。

平衡后，气体的温度（）[提示：内能怎么变化？]参考答案:等于初始温度14.关于热量，以下说法正确的是：参考答案:热量不能自动的从低温物体向高温物体传递；_热量是在过程中传递的一种能量，与具体过程有关；15.关于热容量，以下说法不正确的是：参考答案:摩尔热容量都是相等的；_热容量是单位质量的物质所吸收的热量。

共6页第1页考试科目:3301、一质点沿半径为0.10m的圆周运动，其角位移�8�0可用下式表示�8�024t3SI．1当t2s 时，切向加速度at______；2当at的大小恰为总加速度a�8�5大小的一半时，�8�0____．2、质量为M的平板车，以速度v�8�5在光滑的水平面上滑行，一质量为m的物体从h高处竖直落到车子里．两者一起运动时的速度大小为_______________．3、质量m40kg的箱子放在卡车的车厢底板上，已知箱子与底板之间的静摩擦系数为�8�6s＝0.40，滑动摩擦系数为�8�6k＝0.25，试分别写出在下列情况下，作用在箱子上的摩擦力的大小和方向．1卡车以a2m/s2的加速度行驶，f_________，方向_________．2卡车以a-5m/s2的加速度急刹车，f________，方向________．4、一人站在船上，人与船的总质量m1＝300kg，他用F＝100N的水平力拉一轻绳，绳的另一端系在质量m2＝200kg的船上．开始时两船都静止，若不计水的阻力则在开始拉后的前3秒内，人作的功为______________．5、一驻波表达式为txAy�8�9�8�9�8�8100cos2cos．位于x13/8m的质元P1与位于x25/8m处的质元P2的振动相位差为_____________________________．6、波长为600nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a0.60mm的单缝上，缝后有一焦距f60cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样．则：中央明纹的宽度为__________，两个第三级暗纹之间的距离为____________．1nm10-9m7、已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为�8�5的单色光．在干涉仪的可动反射镜移动距离d 的过程中，干涉条纹将移动________________条．8、一束自然光从空气投射到玻璃表面上空气折射率为1，当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于____________．题号一二123456附加总分分数评卷人第2页9、静电场的环路定理的数学表示式为：________________．该式的物理意义是：_______________________________．该定理表明，静电场是___________场10、一均匀带电直线长为d，电荷线密度为＋�8�5，以导线中点O为球心，R为半径R＞d作一球面，如图所示，则通过该球面的电场强度通量为__________________.带电直线的延长线与球面交点P处的电场强度的大小为__________，方向______________．31、一链条总长为l，质量为m，放在桌面上，并使其部分下垂，下垂一段的长度为a．设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为�8�6．令链条由静止开始运动，则1到链条刚离开桌面的过程中，摩擦力对链条作了多少功？2链条刚离开桌面时的速率是多少？第3页2、一匀质细棒长为2L，质量为m，以与棒长方向相垂直的速度v0在光滑水平面内平动时，与前方一固定的光滑支点O发生完全非弹性碰撞．碰撞点位于棒中心的一侧L/2处，如图所示．求：棒在碰撞后的瞬时绕O点转动的角速度．细棒绕通过其端点且与其垂直的轴转动时的转动惯量为ml2/3，式中的m和l分别为棒的质量和长度．3、在一轻弹簧下端悬挂m0100g砝码时，弹簧伸长8cm．现在这根弹簧下端悬挂m250g的物体，构成弹簧振子．将物体从平衡位置向下拉动4cm，并给以向上的21cm/s的初速度（令这时t0）．选x轴向下求：振动方程的数值式．第4页4、在绳上传播的入射波表达式为2cos1�8�5�8�9�8�6xtAy�8�0�8�8，入射波在x0处反射，反射端为固定端．设反射波不衰减，求：驻波表达式．第5页5、一平凸透镜放在一平晶上，以波长为�8�5＝589.3nm1nm10－9m的单色光垂直照射于其上，测量反射光的牛顿环．测得从中央数起第k个暗环的弦长为lk＝3.00mm，第k＋5个暗环的弦长为lk5＝4.60mm，如图所示．求：平凸透镜的球面的曲率半径R．6、无限长均匀带电的半圆柱面，半径为R，设半圆柱面沿轴线OO单位长度上的电荷为�8�5，试求：轴线上一点的电场强度．姓名：学号：班级：装订线第6页7、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．。

2024年哈工大物理化学试题2024年哈工大物理化学试题一、选择题1、在下列原子中，哪个具有最大的第一电离能？请给出原因。

A. 碳（C） B. 氧（O） C. 氖（Ne） D. 硅（Si）2、下列分子中，哪个具有最高的沸点？请解释原因。

A. 二氧化碳（CO2） B. 甲烷（CH4） C. 氨气（NH3） D. 氟化氢（HF）3、在下列物质中，哪种具有最高的折射率？请解释原因。

A. 酒精（C2H5OH） B. 苯（C6H6） C. 甲醇（CH3OH） D. 苯乙烯（C8H8）二、填空题4、请简述下列实验现象产生的原因：将等量的硫酸铜晶体加入到两个不同的试管中，一个试管中出现_________色晶体，另一个试管中出现__________色晶体。

41、请简述下列反应的机理：在过氧化氢分解的过程中，加入少量硫酸铜溶液可以_________。

411、请简述下列化学反应的速率常数与反应物浓度的关系：在零级反应中，反应速率与反应物的浓度___________。

三、计算题7、在一个密闭容器中，有下列反应发生：A + B → C + D，在t = 5秒时，A的浓度为0.5mol/L，而B的浓度为1.5mol/L。

求在t = 10秒时，C和D的浓度分别是多少？71、在一定温度下，将100mL氢气和氮气的混合气体通过炽热的催化剂层，发生如下反应：N2 + 3H2 → 2NH3。

经过充分反应后，恢复到原来的温度，容器中气体的体积变为原来的90%，求原来混合气体中氢气和氮气的体积分数。

711、在一个电解池中，电极由铜和石墨组成，电解质溶液为硫酸铜溶液。

当电流为2A时，在1分钟内，电极上沉积的铜的重量为多少克？四、实验题10、请设计一个实验，测定并记录在25℃时，1mol气体在标准状态下的体积。

请写出实验步骤、所需仪器、测定数据以及最终计算公式。

101、请设计一个实验，探究不同催化剂对双氧水分解速率的影响。

请写出实验步骤、所需仪器、测定数据以及最终结果的表示方法。

大学物理典型题解析（下）哈尔滨工程大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.关于试验线圈,以下说法正确的是（）。

A:试验线圈是电流极小的线圈 B:试验线圈是线圈所围面积极小的线圈 C:试验线圈是电流极小,线圈所围面积极小的线圈 D:试验线圈是电流足够小,以至于它不影响产生原磁场的电流分布,从而不影响原磁场；同时线圈所围面积足够小,以至于它所处的位置真正代表一点的线圈答案:D2.四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为的正方形顶点，每条导线中的电流都是I =20 A，这四条导线在正方形中心O点产生的磁感强度为：( ）。

A:B:C:答案:C3.质子和粒子在同一匀强磁场中作半径相同的圆周运动，由此可知质子的动能和粒子的动能之比为（）A:4:1 B:1:1 C:2:1 D:1:2答案:B4.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，如图．今在此导体上通以电流I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上点的磁感强度的大小为（）。

A:C:D:答案:A5.一均匀磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示，则( )。

A:两粒子的电荷必然同号 B:两粒子的动量大小必然不同 C:粒子的电荷可以同号也可以异号 D:两粒子的运动周期必然不同答案:A6.在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积，通有电流，它们所受的最大磁力矩之比等于（）。

A:1/4 B:1 C:4 D:2答案:C7.边长为的正方形线圈中通有电流I，此线圈在A点（如图所示）产生的磁感B强度为（）。

A:B:C:D:选项均不正确答案:A8.一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流的大小相等，其方向如图所示．则（）区域中有某些点的磁感强度B可能为零。

A:仅在象限I． B:仅在象限I，III． C:仅在象限II． D:仅在象限II，IV．答案:D9.无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将（）。

方向向下。
T1 m1 ( g a1 ) 0.2 (9.8 1.96) 1.57 N 1 T2 T1 0.785 N 2 m g T2 0.1 9.8 0.785 a2 2 1.95 m s 2 m2 0.1
方向向下。
a3
方向向上。
m3 g T2 0.05 9.8 0.785 5.9 m s 2 m3 0.05
5
物体受力： 真实力：重力 mg, 、斜面对它的正压力 N 惯性力： ma0
mg N ( ma0 ) mar
mgsin ma0sin mar mgcos N ma0cos 0
解得
N m ( g 0a) c o s; ar (g a0 ) sin
A

mg N ma
x 方向： mg sin max m(ar a0 sin ) y 方向： ma y N mg cos ma0 cos 解得
N m ( g 0a) c o s; ar (g a0 ) sin
解法二： 以升降机为参考系（非惯性系） ，建立坐标系如图，
解 当雨滴均匀运动时 得 所以当速率为 4.0 m s 时
1
mg k v 2 k mg / 25
F ma mg k v 2 mg
得
16 9 mg mg 25 25 a 9 g / 25
12. 2-12 质量为 m 的物体系于长度为 R 的绳子的一个端点上，在竖直平面内绕 绳子另一端点（固定）作圆周运动．设时刻物体瞬时速度的大小为 ，绳子 与竖直向上的方向成 θ 角，如图所示。(1) 求ｔ时刻绳中的张力 T 和物体的 切向加速度 at；(2) 说明在物体运动过程中 at 的大小和方向如何变化？

姓名
（ 题图） 3．如左边 3
v 所示，直角三角形金属框架 abc 放在均匀磁场中，磁场 B 平
哈尔滨工程大学本科生考试试卷
行于 ab 边，bc 的长度为 l．当金属框架绕 ab 边以匀角速度ω 转动时，abc 回
（ 2010-2011 年 1 学期）
路中的感应电动势 ε 和 a、c 两点间的电势差 Ua – Uc 为
容器内氧气的（1）分子数密度；（2）氧分子的平均转动动能；（3）氧分子的平
均能量；（4）氧分子的方均根速率；（5）氧分子的平均自由程。 （设分子的有效直径 d=3.0×10-10m）
＝ × · ） (k 1.38 10-23 J K−1 ,R=8.31J.mol-1.K-1,Mmol=3.2×10-2kg.mol-1
ψ n (x) = 2 / a sin(nπx / a) (0 <x <a)
若粒子处于 n =4 的状态，则它在 0－a /4 区间内的概率为
．
8．假设氢原子处于 n=4,l=3 的激发态，则在外磁场方向角动量投影可能取的值
为
．
第3页 共8页
第4页 共 8页
姓名
（本题 分） 2、 12 一个半径为 a 的小圆环，绕着过一条直径的固定轴线作匀速转动，
(A)
ε
=
0 ，Ua
–
Uc
=1 2
Bωl 2
(B)
ε
=Leabharlann 0，Ua–
Uc
=−
1 2
Bωl 2
课程编号： 0911013
课程名称： 大学物理（11,1,5）
(C)
ε
=
Bωl
2 ，Ua
–
Uc
=

08-09 春一、填空题1、一质点沿x 轴作直线运动，它的运动学方程为 x =5+2t +t 2-t 3 (m) 则 (1) 质点在t =0时刻的速度___________________；(2) 加速度为零时，该质点的速度____________________．2、一质点沿半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位移θ 随时间t 的变化规律是θ = 2 + 2t 2 (rad)．在t =2 s 时，它的法向加速度a n =_____________；切向加速度a t =_______________．3、在与速率v 成正比的阻力影响下，一个质点具有大小为0.15v 的加速度，若质点的速率减少到原来速率的八分之一，其减速过程所经历的时间是_____________。

4、i t F ϖϖ5= (N)，质点的运动学方程为 )21c o s (t x π= (m)，)21sin(t y π= (m)．由t = 0到t = 1 s 的时间内，此力对该质点所做的功是_____________。

)sin cos d sin (C x x x x x x ++-=⎰5、在8000米高空有一种粒子衰变时放出一种B 基本粒子，这些B 基本粒子以接近光速(v =0.988c)的速度朝向地面飞行，由地面实验室内测得这种B 基本粒子静止的平均寿命等于2.×10-6s ，则这些B 基本粒子被放出后相对地面能够飞行的距离为_________________。

6、描述电介质极化强度的物理量电极化强度P ϖ的定义式是____________________，它的物理意义是____________________ _______________________________．7、半径为R 的不带电的金属球，在球外离球心O 距离为l 处有一点电荷，电荷为q ．如图所示，若取无穷远处为电势零点，则静电平衡后金属球的电势U =______________．8、一空气平行板电容器，其极板由半经为R 的两块圆盘构成，两块极板之间的距离为d ．极板所加电压为：V = V 0 cos ω t ，式中V 0和ω 为常量，忽略边缘效应，则极板上自由电荷的面密度σ (t ) = __________________，板间离中心轴线距离为r 处(r ＜R) 的磁感强度B (r ，t ) =__________________________．二、选择题1、质量为20 kg 的质点，在外力作用下做曲线运动，该质点的速度为k i t ϖϖϖ264v 2+=(m/s) ，则在t = 1 s 到t = 2 s 时间内，合外力对质点所做的功为 (A) 40 J ． (B) 2400 J ． (C) 960 J ． (D) 80 J ．2、在均匀磁化的磁化强度为M ϖ、半径为R 的长直永磁棒中，沿M ϖ方向挖去一半径为r 的长圆柱，此时空洞中心O 1处的磁感强度为B 1，磁场强度为H 1 (如图①所示)；另有一相同半径的长直载流螺线管，在管内磁介质中沿轴向挖去一与上面相同的圆柱，此时空洞中心O 2处磁感应强度为B 2磁场强度为H 2(如图②所示)．若永磁棒中的M ϖ与螺线管中磁介质的磁化强度相等，则在O 1、O 2处有：(A) B 1＝B 2，H 1＝H 2(B) H 1＝0，H 2＝0． (C)B 1≠0，B 2＝0． (D) B 1＝0，B 2≠0． 3、一无限长直导体薄板宽为l ，板面与z 轴垂直，板的长度方向沿y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为B ϖ的均匀磁场中，Bϖ的方向沿z 轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度v ϖ向y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为22图①(A) 0． (B)21v Bl ． (C) v Bl ． (D) 2v Bl ． 4、电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流为I ，2/π=∠aOb ．若载流长直导线1、2以及圆环中的电流在圆心O 点所产生的磁感强度分别用1B ϖ、2B ϖ, 3B ϖ表示，则O 点的磁感强度大小 ． (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为021=+B B ϖϖ，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为虽然B 1 = B 3 = 0，但B 2≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然021=+B B ϖϖ，但B 3≠ 0．(E) B ≠ 0，因为虽然B 2 = B 3 = 0，但B 1≠ 0．5、如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为：(A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U < 0．(C) E = 0，U = 0． (D) E > 0，U < 0．6、如图所示, 一球形导体，带有电荷q ，置于一任意形状的空腔导体中．当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能量将(A) 增大． (B) 如何变化无法确定． (C) 不变． (D) 减小．7、有一带正电的肥皂泡,若它的半径变为原来的两倍, 则电能(A)减小一半 (B)增加一倍 (C)没有变化 (D)不能确定 8、在各向同性的电介质中，当外电场不是很强时，电极化强度E P e ϖϖχε0=，式中的E ϖ应是: (A) 自由电荷产生的电场强度．(B) 束缚电荷产生的电场强度．(C) 自由电荷与束缚电荷共同产生的电场强度．(D) 当地的分子电偶极子产生的电场强度．9、 圆柱形无限长载流直导线置于均匀无限大磁介质之中，若导线中流过的稳恒电流为I ，磁介质的相对磁导率为μr (μr >1)，则与导线接触的磁介质表面上的磁化电流I '为:(A) (1 - μr )I ． (B) (μr - 1)I ． (C) μr I ． (D)r I μ． 10. 如图所示，两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上．线圈P 的自感系数和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计．当达到稳定状态后，线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是:(A) 4． (B) 2． (C) 1． (D)21．三、计算题1、一轮船的螺旋浆的定轴转动惯量为J ，该螺旋浆在恒定动力矩M 的作用下在水中由静止开始定轴转动，螺旋浆所受到的阻力矩大小与其转动角速度的平方成正比，即为2k ω，其中k 为正值常量。

哈工大物理试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 300,000 km/sB. 1,000 km/sC. 3,000 km/sD. 3×10^8 m/s答案：D2. 根据牛顿第二定律，以下说法正确的是：A. 物体的质量越大，加速度越大B. 物体的质量越大，加速度越小C. 物体的质量越大，加速度不变D. 物体的质量越大，加速度越难改变答案：D3. 电磁波的波长与频率的关系是：A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比，但需要考虑介质的影响答案：B4. 根据热力学第一定律，以下说法正确的是：A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以在不同形式间转换答案：D二、填空题（每题5分，共20分）1. 根据欧姆定律，电阻R、电压V和电流I之间的关系是：V =________。

答案：IR2. 光的折射定律，也称为斯涅尔定律，其公式为：n1 * sin(θ1) = ________。

答案：n2 * sin(θ2)3. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力F与它们的电荷量q1和q2以及它们之间的距离r的关系是：F = ________。

答案：k * q1 * q2 / r^24. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的关系是：它们大小相等、方向相反、作用在_______。

答案：不同的物体上三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述麦克斯韦方程组的四个方程及其物理意义。

答案：麦克斯韦方程组包括高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。

高斯定律描述了电场线不闭合的性质，高斯磁定律表明磁场线也是闭合的，法拉第电磁感应定律说明了变化的磁场可以产生电场，安培环路定律描述了电流和磁场之间的关系。

2. 解释什么是波粒二象性，并举例说明。

答案：波粒二象性是指微观粒子如电子、光子等既表现出波动性，又表现出粒子性。

解： 以木板的中心为坐标原点，向右的方向为正， 设木板的质心偏离原点x，木板对两轮的作用力 O 分别为N1，N2
根据木板所受力矩平衡条件
x
N1 2d mg d x N2 2d mg d x
2d
木板在水平方向所受到的合力 mg F N1 N 2 x d 水平方向
连续两次到达x = 5.0 cm处的相位差为


O 0.05 0.1 x
-0.05
2 3
2 3 t2 0.67s

例2、如图所示的振动曲线。求： （1）简谐振动的运动方程 （2）由状态a运动到状态b，再由b运动到c的时间 分别是多少 （3）状态d的速度和加速度
2 d d 式中， 2 , ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt dt
d 1 2 , J ml dt 3
在杆作微小振动时，
sin
2
d 3 mgl 2 代入后，可以得到： 2 kl 0 2 dt ml 2
杆的微小振动是简谐运动
例 如图所示，两轮的轴相互平行，相距为2d，两轮的转速相同而转向相反。 现将质量为m的一块匀质木板放在两轮上，木板与两轮之间的摩擦系数均为 u。 若木板的质心偏离对称位置后，试证木板将作简谐振动，并求其振动周期。
(1 2 ) 2k
(1 2 ) (2k 1)
A A1 A2
A A1 A2
( 同相 ) ( 反相 )
(1 2 ) 其它值
A1 A2 A A1 A2
本章基本题型：
1、已知振动方程，求特征参量
（振幅、周期、频率、初相位）
解：以 m 为研究对象。 在平衡位置 O 时：合外力 在任意位置 x 时：合外力 以下由转动系统解出 T1： R J O x X

= 6.72× 8 m 10
d.c
WCA =0 QCA =ΔECA = v CV (TA－TC ) =1500 J WBC =PB (VC－VB ) =－400 J ΔEBC = v CV (TC－TB ) =－1000 J QBC =ΔEBC + WBC =－1400 J
PD iza r F
CV
v0
Tri om
a / N dv 1 ，
0 I3 2r r [ I 1 ln I 2 ln ] 2 r 2r I 0 3 [ I 1 ln 2 I 2 ln 2] 2 I 0 3 ( I 1 I 2 ) ln 2 2
al
r 0 I 3 r I1 I [ d x 2 d x] 2 0 r x 2r x 0
F I3 [
0
r
0 I1 0 I 2 ]d x 2(r x) 2(2r x)
3、 （本题 11 分）
I Il d r 0 I l ln b vt 解：(1) Φ(t ) B d S 0 l d r 0 2r 2 a v t r 2 a vt S
(2)
4、 （本题 10 分） 0→v 0： 2v 0
nI
2 4
7、0 8、2.6108 m/s
12、1.51 13、
Do
dV 1
二、计算题（共 61 分）
1、 （本题 10 分） 解：其中 3/4 圆环在 D 处的场 AB 段在 D 处的磁感强度
ww w
2
cuC
11、150V
10、不变；变长；波长变长某一波长
1 2 1 BC 段在 D 处的磁感强度 B3 [ 0 I /(4b)] ( 2 I B1 、 B2 、 B3 方向相同，可知 D 处总的 B 为 B 0 4 B2 [ 0 I /(4b)] (

哈尔滨工业大学大学物理期末考试试卷(含答案)一、大学物理期末选择题复习1．一个质点在做圆周运动时,则有( )(A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变(B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变(C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变(D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变答案B2．一个电流元Idl 位于直角坐标系原点 ，电流沿z 轴方向，点P (x ，y ，z )的磁感强度沿x 轴的分量是： （ ）(A) 0(B) ()()2/32220/4/z y x Ixdl ++-πμ(C) ()()2/12220/4/z y x Ixdl ++-πμ(D)()()2220/4/z y x Ixdl ++-πμ答案B3．将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，则导体B 的电势将（ ）（A ） 升高 （B ） 降低 （C ） 不会发生变化 （D ） 无法确定 答案A4．下列说法正确的是（ ）（A ） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过（B ） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零（C ） 磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零（D ） 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零答案B5． 质点作曲线运动，r 表示位置矢量，v 表示速度，a 表示加速度，s 表示路程，t a 表示切向加速度。

对下列表达式，即（1）dv dt a =；（2）dr dt v =；（3）ds dt v =；（4）t dv dt a =。

下述判断正确的是（ ）（A ）只有（1）、（4）是对的 （B ）只有（2）、（4）是对的（C ）只有（2）是对的 （D ）只有（3）是对的答案 D6． 用水平力N F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止。

当N F 逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f F 的大小（ ）（A ）不为零，但保持不变 （B ）随N F 成正比的增大（C ）开始随N F 增大，达到某一最大值后，就保持不变（D ）无法确定答案 A7． 一段路面水平的公路，转弯处轨道半径为R ，汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ，要使汽车不致于发生侧向打滑，汽车在该处的行驶速率（ ）（A（B（C（D ）还应由汽车的质量m 决定答案 C8． 图示系统置于以14a g =的加速度上升的升降机内，A 、B 两物体质量相同均为m ，A 所在的桌面是水平的，绳子和定滑轮质量均不计，若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦并不计空气阻力，则绳中张力为（ ）（A ）58mg （B ）12mg （C ）mg （D ）2mga答案 A9．有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：（1）这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力距一定是零；（2）这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力距可能是零；（3）当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力距也一定是零；（4）当这两个力对轴的合力距为零时，它们的合力也一定为零。

哈尔滨工程大学试卷
考试科目:
题号 分数 评卷 人 一
大学物理（答案）
二 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 总分
得
MAV M τ (∵MAg<<TAB ) Av = -TAB· MBV - MBv =TAB· τ -TBC· τ MCV - 0 = TBC· τ (MA+ MB+ MC)V = ( MA+ MB) v ( M A M B )v 2 V v =1.33m/s M A M B MC 3
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合振动方程为 x = 6.48×10-2 cos(2t+1.12) (SI) 4. 解：(1) ∵ dx / D ≈ k x≈Dk / d = (1200×5×500×10-6 / 0.50)mm= 6.0 mm (2) 从几何关系，近似有 r2－r1≈ d x / D 有透明薄膜时，两相干光线的光程差 = r2 - ( r1 -l +nl) = r2 - r1 -(n-1)l d x / D n 1l 对零级明条纹上方的第k级明纹有 k 零级上方的第五级明条纹坐标
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2. 解：碰撞前瞬时，杆对O点的角动量为
1 mv 0 L 2 式中为杆的线密度．碰撞后瞬时，杆对O点的角动量为 2 2 1 3 3 1 1 7 J m L m L mL2 3 4 2 12 4 2 因碰撞前后角动量守恒，所以 1 7 mL2 / 12 mv 0 L 2 ∴ = 6v0 / (7L) (2t ) -2 4 3. 解：由题意 x1 = 4×10 cos (SI) (2t ) 2 x2 =3×10-2cos (SI) 按合成振动公式代入已知量，可得合振幅及初相为

试题锦集之一一、 选择题（共15分） 1． 在如图所示的装置中，当不太长的条形磁铁在闭合线圈内作振动时（忽略空气阻力），A 振幅会逐渐增大B 振幅会逐渐减小C 振幅不变D 振幅先减小后增大 2． 用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m =A 只适用于无限长密绕螺线管B 只适用单匝圆线圈C 只适用于一个匝数很多且密绕的螺线环D 适用于自感系数L 一定的任意线圈3． 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，则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的A 4倍和81B 4倍和21C 2倍和41D 2倍和214． 如图所示，一矩形线圈，以匀速自无场区平移进入均匀磁场区，又平移穿出。

在下列I~t 曲线中哪一 → ⨯ ⨯ 中符合线圈中的电流随时间的变化关系（逆时针 指向定为电流正方向，且不计线圈的自感）5． 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：S N 0 0 0 BA C D 0 BT abBT a b BT a b B Ta b ABCD二、填空题（共45分）1．一平行板电容器，充电后与电源保持连接，然后使两极板间充满相对介电常数为rε的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电量是原来的 倍；电场强度是原来的 倍；电场能量是原来的 倍。

2．一个半径为R 、电荷面密度为σ的均匀带圆盘，以角速度ω绕通过圆心且垂直盘面的轴线AC 旋转今将其放入磁感应强度为B 的均匀外磁场中，B的方向垂直于轴线AC ，在距盘心为处r 取一宽为dr 的圆环，则环内相当于有电流 ，该电流环所受磁力矩的大小为 ，圆盘所受合力矩的大小为 。

3．一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量为 。

4．四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动，转轴于B平行，轮子与辐条都是导体，辐条长为R ，轮子转速为n ，则轮子中心a 与轮子边缘b 之间的感应电动势为 ，电势最高点在 处 。

哈工大物理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是（）。

A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s答案：A2. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的大小（）。

A. 相等B. 不相等C. 相等但方向相反D. 不相等且方向相反答案：A3. 绝对零度是多少开尔文（）。

A. 0 KB. -273.15 KC. 273.15 KD. 100 K答案：A4. 电磁波谱中，波长最长的是（）。

A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案：A5. 热力学第一定律表明能量（）。

A. 可以被创造B. 可以被消灭C. 既不能被创造也不能被消灭D. 可以被创造也可以被消灭答案：C6. 根据量子力学，电子在原子中的存在状态是（）。

A. 确定的轨道B. 确定的位置C. 概率云D. 固定的频率答案：C7. 电流的单位是（）。

A. 伏特B. 安培C. 瓦特D. 法拉答案：B8. 根据欧姆定律，电压、电流和电阻之间的关系是（）。

A. V = IRB. V = RIC. I = VRD. I = R/V答案：A9. 光的波粒二象性是由哪位科学家提出的（）。

A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 德布罗意答案：B10. 根据相对论，物体的质量会随着速度的增加而（）。

A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 光年是天文学中用来表示______的单位。

答案：距离2. 根据开普勒第三定律，行星绕太阳公转的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，比例常数与______有关。

答案：太阳的质量3. 热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸热使之完全转化为______而不产生其他效果。

答案：功4. 根据麦克斯韦方程组，变化的磁场会产生______。

答案：电场5. 量子力学中的不确定性原理是由海森堡提出的，它表明了粒子的位置和______不能同时被精确测量。