大学物理期末考试试卷A卷

《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷一及答案一、选择题 （每题3分，共30分）1.电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点流出，经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图)．若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B和3B 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，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0、B 1= 0，但B 2≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然021≠+B B，但3B≠ 0．2.用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管，管内充满相对磁导率为r 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 = 0rNI ．(B) 磁感强度大小为B = rNI / l ． (C) 磁场强度大小为H =NI / l ．(D) 磁场强度大小为H = NI / l ．3.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的 （ ） (A) 7/16. (B) 9/16. (C) 11/16. (D) 13/16. (E) 15/16.4.如图所示，两列波长为的相干波在P 点相遇．波在S 1点振动的初相是1，S 1到P 点的距离是r 1；波在S 2点的初相是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．abcI O1 2 ISS 1S 2MPE(B) π=-k 212φφ． (C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ．(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ．S 1S 2r 1r 2P5.在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹，若将缝 2S 盖住，并在1S 、2S 连线的垂直平分面处放一反射镜M ，如图所示，则此时 （ ） （A ）P 点处仍为明条纹； （B ）P 点处为暗条纹；（C ）不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹； （D ）无干涉条纹．6.某元素的特征光谱中含有波长分别为1＝450 nm 和2＝750 nm (1 nm ＝10-9 m)的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线的级数将是 （ ） (A) 2 ，3 ，4 ，5 ．．．．．．； (B) 2 ，5 ，8 ，11．．．．．．； (C) 2 ，4 ，6 ，8 ．．．．．．；(D) 3 ，6 ，9 ，12．．．．．．7. 关于同时性的以下结论中，正确的是 （ ）(A) 在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． (B) 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生． (C) 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生．(D) 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． 8.有一直尺固定在K ′系中，它与Ox ′轴的夹角′＝45°，如果K ′系以匀速度沿Ox 方向相对于K 系运动，K 系中观察者测得该尺与Ox 轴的夹角 （ ）(A) 大于45°． (B) 小于45°． (C) 等于45°．(D) 当K ′系沿Ox 正方向运动时大于45°，而当K ′系沿Ox 负方向运动时小于45°．9.一个电子运动速度v = 0.99c ，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV ，2217.11v cγ=≈-)(A) 4.0MeV ． (B) 3.5 MeV ． (C) 3.1 MeV ． (D) 2.5 MeV ．10. （已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动其波函数为 （ ）)...(23cos1)(a x a axa x ≤≤-=πψ,粒子在x =5A /6处出现的几率密度为 （A ）1/（2a ）； （B ）1/a ； （C ）1/a 2； （D ）1/a ．二、填空题（共30分）1如图，平行的无限长直载流导线A 和B ，电流强度为I ，垂直纸面向外，两载流导线之间相距为a ，则（1）AB 中点（P 点）的磁感应强度 P B=____________________，（2）磁感应强度B 沿图中环路L 的积分⎰⋅l Bd =_________________．2两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1∶4，电荷之比是1∶2，它们所受的磁场力之比是______，运动轨迹半径之比是________． 3如图所示，在纸面上的直角坐标系中，有一根载流导线AC 置于垂直于纸面的均匀磁场B中，若I = 1 A ，B = 0.1 T ，则AC 导线所受的磁力大小为________________．4已知波源的振动周期为4.00×210-s ，波的传播速度为300 m 1-s ．波沿X 轴正方向传播，则位于1x =10.0 m 和2x =16.0 m 的两质点的振动位相差为___________． 5一列火车以20 m/s 的速度行驶，若机车汽笛的频率为600 Hz ，一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为__________和____________（设空气中声速为340 m/s ）．6平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．若屏上P 点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为________ 个半波带．若将单缝宽度缩小一半，P 点处将是第________级________纹（填明或暗）．7当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为线偏振光，则折射光为____________偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为___________． 8（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40分）1. 如图所示，长直导线和一个矩形导线框共面．且导线框的一个边与长直导线平行，他到长直导线的距离为r ．已知导线中电流为t I I ωsin 0=，其中I 0和为常数，t为时间．导线框长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势．OA c 34x (cm) × × ×× × ×× × ×IIO xrab2. 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．(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．(3) 写出振动的数值表达式．3. 用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上．在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l = 1.56 cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心．(1) 求空气劈形膜A处的厚度？此空气劈形膜的劈尖角？(2) 改用600 nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？(3) 在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？4. 当氢原子从某初始状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为E = 10.19 eV的状态时，发射出光子的波长是=4860 Å，试求该初始状态的能量和主量子数．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1 eV =1.60×10-19 J)答案一、选择题 （每题3分，共30分） 1 C 2 D 3 E 4 D 5 B 6 D 7 C 8 A 9 C 10 A 二、填空题（共30分）1（本题4分） 0 2分0I μ- 2分2（本题4分） 1:2 2分1:2 2分3（本题3分） 3510N -⨯3分4（本题3分） π-或π 3分5（本题4分）637.5Hz2分 566.7Hz2分6（本题5分） 4 2分 第一 2分 暗 1分7（本题3分） 部分 2分，2π或901分8（本题4分） 2.5 2分 144.010⨯2分三、计算题 （共40分） 1.（本题10分）解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x 处所产生的磁场为 02IB xμ=π 2分选顺时针方向为线框回路正方向，则 02r brIaBdS dx xμπ+Φ==⎰⎰3分 0ln2Iar brμ+=π2分 ∴ 0d d lnd 2d a r b I t r tμε+=-=-πΦ00lncos 2I a r bt rμωω+=-π3分2.（本题10分）解：(1) 1s 10/-==m k ω 1分 63.0/2=π=ωT s 1分 (2) A = 15 cm ，在 t = 0时，x 0 = 7.5 cm ，v 0 < 0 由 2020)/(ωv +=x A得 2200v 0.753 1.3A x ω=--=-=- m/s 3分 π=-=-31)/(tg 001x ωφv 或 4/3∵ x 0 > 0 ，∴ π=31φ 3分 (3) )3110cos(10152π+⨯=-t x (SI) 2分 3.（本题10分）解：(1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e 2＝21处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度 e 4=λ23=750 nm 3分 ∴ ()l l e 2/3/4λθ==＝4.8×10-5 rad 2分 或者： 1222e k λλ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭ 第四条暗纹：k=3 e 4=λ23 (2) 对于＇＝600 nm 的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为λ'+2124e ，它与波长λ'之比为0.321/24=+'λe ．所以A 处是明纹 3分(3) 棱边处仍是暗纹，A 处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹． 2分 4.（本题10分）解：所发射的光子能量为 ==λε/hc 2.56 eV 3分 氢原子在激发能为10.19 eV 的能级时，其能量为=+=∆E E E K 1-3.41 eV 2分 氢原子在初始状态的能量为 =+=K n E E ε-0.85 eV 2分 该初始状态的主量子数为 41==nE E n 3分。

XXX学年第一学期《大学物理（2-2）》试卷姓名学号开课系室基础物理系考试日期XXX学年第一学期《大学物理（2-2）》试卷答题纸一、选择题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）二、填空题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）11．(1) (2) 12．(1) (2) 13． 14．15. 16.17．(1) (2) (3) 18．(1) (2) 19. 20．(1) (2)注意：选择题和填空题答案要填写在答题纸上！填写在其它地方，答案无效！计算题在各题空白处答题。

一、选择题（共30分）1．（本题3分）（5083）若匀强电场的场强为E，其方向平行于半径为R 的半球面的轴，如图所示．则通过此半球面的电场强度通量Φe 为 (A) E R 2π (B) E R 22π(C) E R 221π (D) E R 22π(E) 2/2E R π［ ］2．（本题3分）（5423）如图所示，一封闭的导体壳A 内有两个导体B 和C ．A 、C 不带电，B 带正电，则A 、B 、C 三导体的电势U A 、U B 、U C 的大小关系是 (A) U A = U B = U C ． (B) U B > U A = U C ． (C) U B > U C > U A ． (D) U B > U A > U C［ ］3．（本题3分）（1358）设有一个带正电的导体球壳．当球壳内充满电介质、球壳外是真空时，球壳外一点的场强大小和电势用E 1，U 1表示；而球壳内、外均为真空时，壳外一点的场强大小和电势用E 2，U 2表示，则两种情况下壳外同一点处的场强大小和电势大小的关系为 (A) E 1 = E 2，U 1 = U 2． (B) E 1 = E 2，U 1 > U 2．(C) E 1 > E 2，U 1 > U 2． (D) E 1 < E 2，U 1 < U 2．［ ］4．（本题3分）（1533）将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，在保持与电源连接的情况下，把一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板平行地插入两极板之间，如图所示．介质板的插入及其所处位置的不同，对电容器储存电能的影响为：(A) 储能减少，但与介质板相对极板的位置无关． (B) 储能减少，且与介质板相对极板的位置有关． (C) 储能增加，但与介质板相对极板的位置无关． (D) 储能增加，且与介质板相对极板的位置有关．［ ］E5．（本题3分）（2020）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) lIπ220μ．(C)lIπ02μ． (D) 以上均不对． ［ ］6．（本题3分）（2202）如图，一个电荷为+q 、质量为m 的质点，以速度v沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x = 0延伸到无限远，如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场，则它将以速度v-从磁场中某一点出来，这点坐标是x = 0 和(A) qB m y v +=． (B) qB m y v2+=．(C) qB m y v 2-=． (D) qBm y v-=．［ ］7．（本题3分）（2399）图示载流铁芯螺线管，其中哪个图画得正确？(即电源的正负极，铁芯的磁性，磁力线方向相互不矛盾．)［ ］8．（本题3分）（5675）真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 200)2(21aI πμμ (B)200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21Ia μπ (D)200)2(21a I μμ ［ ］以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示．满足题意的图是［ ］10．（本题3分）（4791）激发本征半导体中传导电子的几种方法有(1)热激发，(2)光激发，(3)用三价元素掺杂，(4)用五价元素掺杂．对于纯锗和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能激发其传导电子的只有(A) (1)和(2)． (B) (3)和(4)．(C) (1) (2)和(3)． (D) (1) (2)和(4)．［ ］二、填空题（共30分） 11．（本题3分）（1077）静电力作功的特点是________________________________________________________________________________，因而静电力属于_________________力12．（本题3分）（5106）一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强 _________________，电容____________________． (填增大或减小或不变))13．（本题3分）（2358）在xy 平面内，有两根互相绝缘，分别通有电流I 3和I的长直导线．设两根导线互相垂直(如图)，则在xy 平面内，磁感强度为零的点的轨迹方程为_________________________．14．（本题3分）（2620）在自感系数L =0.05 mH 的线圈中，流过I =0.8 A 的电流．在切断电路后经过t =100 μs 的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势ε=________．平行板电容器的电容C 为20.0 μF ，两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1，则该平行板电容器中的位移电流为____________．16．（本题3分）（4787）在主量子数n =2，自旋磁量子数21=s m 的量子态中，能够填充的最大电子数是_________________．17．（本题3分）（4968）在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使它们可以描述原子中电子的状态：(1) n =2，l =________，m l = -1，21-=s m ．（2） n =2，l =0，m l =________，21=s m ．(3) n =2，l =1，m l = 0，m s =________ .18．（本题3分）（1566）一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布为(r表示从球心引出的矢径)：()r E ＝______________________(r <R )， ()r E＝______________________(r >R )．19．（本题3分）（4690）一根直导线在磁感强度为B 的均匀磁场中以速度 v运动切割磁力线．导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)=K E____________20．（本题3分）（4201）图示被激发的氢原子跃迁到低能级时(图中E 1不是基态能级)，可发出波长为λ1、λ2、λ3的辐射，其频率ν1、ν2和ν3满足关系式______________________；三个波长满 足关系式__________________．12 3三、计算题（共40分）21．（本题10分）（1009）电荷－Q，如图所示．试求圆心O处的电场强度．22．（本题10分）（2482）Array一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为 的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图．传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁感强度大小B的分布．I23．（本题10分）（0314） 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 ．24．（本题5分）（2294）通有电流Ｉ的长直导线在一平面内被弯成如图形状，放于垂直进入纸面的均匀磁场B中，求整个导线所受的安培力(R 为已知)．25．（本题5分）（0521）实验发现基态氢原子可吸收能量为 12.75 eV 的光子．(1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级？(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出共几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上．BXXX 学年第一学期《大学物理（2-2）》期末考试A 卷答案一、选择题1、A2、C3、A4、C5、A6、B7、C8、B9、B 10、D 二、填空题11、功的值与路径的起点和终点的位置有关，与电荷移动的路径无关 2分 保守 1分 12、不变 1分 减小 2分13、3/3x y = 3分14、 0.4 V 3分 15、3 A 3分 16、4 3分17、 1 1分 0 1分21或21- 1分18、 0 1分r r R 302εσ 2分 19、B⨯v 3分20、123ννν+= 答对一空得2分123111λλλ+= 两空都对得3分21、解：把所有电荷都当作正电荷处理. 在θ处取微小电荷 d q = λd l = 2Q d θ / π 它在O 处产生场强θεεd 24d d 20220RQR q E π=π= 2分 按θ角变化，将d E 分解成二个分量：θθεθd sin 2sin d d 202R QE E x π==θθεθd cos 2cos d d 202R QE E y π-=-= 3分对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=⎰⎰πππθθθθε2/2/0202d sin d sin 2R QE x ＝0 2分2022/2/0202d cos d cos 2R QR Q E y εθθθθεππππ-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π-=⎰⎰ 2分 所以j R Q j E i E E y x202επ-=+= 1分 22、解：由安培环路定理： ∑⎰⋅=i I l Hd0< r <R 1区域： 212/2R Ir rH =π 212R Ir H π=， 2102R IrB π=μ 3分R 1< r <R 2区域： I rH =π2r I H π=2， rIB π=2μ 2分R 2< r <R 3区域： )()(22223222R R R r I I rH ---=π )1(22223222R R R r r IH ---π= )1(2222322200R R R r r IH B ---π==μμ 3分 r >R 3区域： H = 0，B = 0 2分d qR O xyθd θθ23、解：动生电动势 ⎰⋅⨯=MNv 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 ba MNd 2d )(0⎰⎰⋅+-π-=⨯=μv v MNb a b a I -+π-=ln20v μ 负号表示MN 的方向与x 轴相反． 3分ba ba I MeN -+π-=ln 20v μ 方向N →M 2分b a ba I U U MN N M -+π=-=-ln 20v μ 3分24、 解：长直导线AC 和BD 受力大小相等,方向相反且在同一直线上，故合力为零．现计算半圆部分受力，取电流元l I d ，B l I F⨯=d d 即 θd d IRB F = 2分由于对称性 0d =∑x F ∴ RIB IRB F F F y y 2d sin d 0====⎰⎰πθθ 3分方向沿y 轴正向25、解：(1))11(2n Rhc E-=∆75.12)11(6.132=-=n eV n =4 2分(2) 可以发出λ41、λ31、λ21、λ43、λ42、λ32六条谱线． 1分能级图如图所示． 图2分v e I ab M N O Bx I I yxA B C Dd θ θ d F x d F y 1F2FFdB43 λ42λ41λ32 λ31 λ21n =4 3 21。

相距为d，板面积均为生磁场的方程是的大小。

七．一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆柱面组成，二者半径分别为R1均可取作1。

求此电缆通过电流学年第一学期大学物理B （下）考试A 卷答案 一、填空题（每空2分，共40分）1．209a πε；沿OP 方向2．202q Sε 3．24016Q S R πε⋅∆4．r0212πελλ）（+5．0 6．06qQ Rπε7．6qε 8．04I R μ，0044I IR Rμμπ+ 9．ln 3:ln 2 10． em RB e 22 11． ISB ；012． 220IBL π13．20cos m n r I t μπωω-14． 022I r R μπ；02Irμπ 15．2110B L ω 16． ⎰⎰⎰⋅∂∂+=⋅S d tD I l d H解：将半球看作是由许多无限窄的环带组成，每一环带可视为小圆环，小圆环带电量为：2d d 2d =2cos d 2cos d q s rR R R R σσπθσπθθσπθθ===-------（2分） 小圆环在球心O 处产生的场强为2223/23000d sin 2cos d sin cos d d 4()42y q R R E y r R θσπθθσθθθπεπεε===+-------（3分） 每小圆环产生的E d 方向都沿y 轴负方向，所以：02π04d cos sin 2d εσθθθεσ===⎰⎰E E -------（3分）jE 04εσ-=-------（2分）计算题三：解：在杆上取电荷元，0d d d q x x x λλ==-------（2分） 设无穷远处为电势零点，d q 在C 点处产生的电势000d d 4(3)4(3)C x x qdU L x L x λπεπε==-- -------（3分）整根带电杆在C 点的电势为：20000000d 3ln 34(3)42LC C x x L LU dU L x λλλπεπεπε===--⎰⎰-------（3分）带电粒子在C 点时具有的电势能：00003(ln 3)42p C L LE QU Q λλπεπε==--------（2分）解：根据图示给出的坐标系，分割电流元为无限多宽为 dx 的无限长载流直导线；元电流：IdI dx a=----------（2分）在P 点产生的元磁场为：00d d d 2()2()I I xB r x a r x μμππ==---------（3分）000ln 2()2aIdx I rB dB a r x a r aμμππ===--⎰⎰------（3分）方向垂直纸面向里------（2分）计算题五：解：（1）以M ′和M 分别表示在第一次平衡时挂天平两臂的砝码的质量，则有Mg M g nIBl '=-------（3分）电流反向时应有：()M m g M g nIBl '+=+------（3分） 两式相减，即可得2mgB nIl=------（2分） （2）328.789.80100.21522100.120.010mg B T nIl --⨯⨯===⨯⨯⨯⨯------（2分）计算题六：解： （1）d d d d d d d d i i L S L S B B E l S E l S t t⋅=-⋅⇒=⎰⎰⎰⎰由 r < R ，作半径为 r 的环形路径2d d 2d 2d i i B r B E r r E t tππ=⇒= 方向：逆时针-------（3分） r > R ，作半径为 r 的环形路径,∵积分面积为回路中有磁场存在的面积 22d d 2d 2d ii B R B E r R E t r tππ=⇒= 方向：逆时针-------（3分） （2）由法拉第电磁感应定律，整个回路中的感应电动势为：22d d d d d d d d d ()d d 1()d 6m i OAD OADB B S S t t t B S S t B R R t επ∆Φ=-===-=-⎰⎰⎰⎰扇形-------（2分） 回路中感应电流的方向为逆时针方向-------（2分）计算题七：解：磁场在空间的分布0011212321();();022IrI B r R B R r R B R r μμππ=<=<<=-------（3分）12122220002120001111d ()2d ()2d (ln )222244R R m R Ir I I R B W V r r r r R r R μμμππμμπππ⎡⎤==+=+⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰-------（4分）21/2m W LI = 0211(l n )24R L R μπ⇒=+-------（3分）。

《大学物理（下）》期末考试（A 卷）一、选择题(共27分) 1. (本题3分)距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ． (C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ．(已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) ［ ］ 2. (本题3分)一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2．(C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ．［ ］ 3. (本题3分)有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为α，α < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将(A) 转动使α 角减小．(B) 转动使α角增大． (C) 不会发生转动．(D) 如何转动尚不能判定． ［ ］ 4. (本题3分)如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab 向右平移时，cd (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］5. (本题3分)如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B中以速度v移动，直导线ab 中的电动势为(A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0． ［ ］ 6. (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c a bd NMB(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． ［ ］7. (本题3分)在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝S 2盖住，并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ，如图所示，则此时 (A) P 点处仍为明条纹．(B) P 点处为暗条纹．(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹．(D) 无干涉条纹． ［ ］8. (本题3分)在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，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，但中心强度增大． ［ ］ 9. (本题3分)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)下述说法中，正确的是 (A) 本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n 型或p 型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好．(B) n 型半导体的导电性能优于p 型半导体，因为n 型半导体是负电子导电，p 型半导体是正离子导电．(C) n 型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能． (D) p 型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动． ［ ］ 二、填空题（共27分） 11 (本题3分)一根无限长直导线通有电流I ，在P 点处被弯成了一个半径为R 的圆，且P 点处无交叉和接触，则圆心O 处的磁感强度 大小为_______________________________________，方向为 ______________________________． 12. (本题3分)图示为三种不同的磁介质的B ~H 关系曲线，其中虚线表示的是B = μ0H 的关系．说明a 、b 、c 各代表哪一类磁介质的B ~H 关系曲线：a 代表______________________________的B ~H 关系曲线．b 代表______________________________的B ~H 关系曲线．c 代表______________________________的B ~H 关系曲线． 13. (本题3分一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I =3 A 时，环中磁 场能量密度w =_____________ ．(μ 0 =4π×10-7 N/A 2) 14. (本题3分)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，板间电场强度的变化率为d E /d t ．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为 ________________________．15. (本题4分)如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率 为n 的薄云母片覆盖在S 1缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为__________________． 16. (本题3分)某一波长的X 光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长 __________的两种成分，其中___________的散射成分称为康普顿散射． 17. (本题5分)设描述微观粒子运动的波函数为),(t rψ，则*ψψ表示____________________________________________________________________； ),(t rψ须满足的条件是______________________________________；其归一化条 件是__________________________________________． 18. (本题3分)在主量子数n =2，自旋磁量子数21=s m 的量子态中，能够填充的最大电子数是_________________． 三、计算题（共33分） 19. (本题10分)S 21AA ＇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 ．求两线圈公共中心O 点的磁感强度的大小和方向．(μ0 =4π×10-7 N ·A -2) 20. (本题8分)用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 μm 的玻璃片．玻璃片的折射率为1.50．在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？ (1 nm=10-9 m) 21. (本题5分)强度为I 0的一束光，垂直入射到两个叠在一起的偏振片上,这两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为60°.若这束入射光是强度相等的线偏振光和自然光混合而成的，且线偏振光的光矢量振动方向与此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透过每个偏振片后的光束强度． 22. (本题5分)以波长λ = 410 nm (1 nm = 10-9 m)的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能E K = 1.0 eV ，求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少？ (普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s) 23. (本题5分)已知电子在于均匀磁场B的平面内运动，设电子的运动满足玻尔量子化条件，求电子轨道的半径r n =？四、理论推导与证明题（共5分） 24. (本题5分)一束具有动量p的电子，垂直地射入宽度为a 的狭缝，若在狭缝后远处与狭缝相距为R 的地方放置一块荧光屏，试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度)/(2ap Rh d =，式中h 为普朗克常量． 五、回答问题（共5分） 25. (本题5分)粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？参考答案：一、选择题(共27分) 1. (本题3分) (2717) B 2. (本题3分)(2391) B 3. (本题3分)(2594) Bx (a)x(b).4. (本题3分)(2314)D5. (本题3分)(2125)D6. (本题3分)(2421)D7. (本题3分)(3174)B8. (本题3分)(3718)A9. (本题3分)(3215)D 10. (本题3分)(4223)C 二、填空题（共27分） 11 (本题3分)(5125))11(20π-R I μ 2分垂直纸面向里． 1分 12. (本题3分)(5134)铁磁质 1分 顺磁质 1分 抗磁质 1分 13. (本题3分)(2624)22.6 J ·m -3 3分14. (本题3分)(5161)t E R d /d 20πε 3分 15. (本题4分)(3177)上 2分 (n -1)e 2分 16. (本题3分)(4611)不变 1分 变长 1分 波长变长 1分 17. (本题5分)(4203)粒子在t 时刻在(x ，y ，z )处出现的概率密度 2分 单值、有限、连续 1分1d d d 2=⎰⎰⎰z y x ψ 2分18. (本题3分)(4787)4 2分三、计算题（共33分） 19. (本题10分)(2567)解：AA ＇线圈在O 点所产生的磁感强度002502μμ==AA A A r I NB (方向垂直AA ＇平面) 3分 CC ＇线圈在O 点所产生的磁感强度 005002μμ==CC C C r IN B (方向垂直CC ＇平面) 3分 O 点的合磁感强度 42/1221002.7)(-⨯=+=C A B B B T 2分 B 的方向在和AA ＇、CC ＇都垂直的平面内，和CC ＇平面的夹角︒==-4.63tg 1AC B Bθ 2分20. (本题8分)(3628)解：加强， 2ne+21λ = k λ， 2分123000124212-=-=-=k k ne k ne λ nm 2分 k = 1， λ1 = 3000 nm ， k = 2， λ2 = 1000 nm ， k = 3， λ3 = 600 nm ， k = 4， λ4 = 428.6 nm ，k = 5， λ5 = 333.3 nm ．2分∴ 在可见光范围内，干涉加强的光的波长是λ＝600 nm 和λ＝428.6 nm ． 2分 21. (本题5分)(3768)解：透过第一个偏振片后的光强为2001c o s 212121⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=I I I 30° 2分 ＝5I 0 / 8 1分 透过第二个偏振片后的光强I 2＝( 5I 0 / 8 )cos 260°1分＝5I 0 / 32 1分22. (本题5分)(4393)解：设能使该金属产生光电效应的单色光最大波长为λ0． 由 00=-A h ν可得 0)/(0=-A hc λ A hc /0=λ 2分 又按题意： K E A hc =-)/(λ ∴ K E hc A -=)/(λ得 λλλλK K E hc hc E hc hc -=-=)/(0= 612 nm 3分A23. (本题5分)(4547)解：设轨道半径为r n ，电子运动速度为v ．则由n r m B e /2v v = 2分 n r m L n ==v 2分 得 n eB r n ⋅=2/1)/( ( n = 1，2，3……) 1分四、理论推导与证明题（共5分） 24. (本题5分)(4550)证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为： λφk a ±=s i n ( k = 1，2……) 令 k = 1， 得 λφ=s i n a 1分 可见，衍射图形第一级极小离中心点距离a f f R x /s i ntg 1λφφ⋅=≈= 1分 又电子德布罗意波的波长 p h /=λ 2分所以中央最大强度宽度 )/(221ap Rh x d == 1分 五、回答问题（共5分） 25. (本题5分)(4781)答：由图可知，(a)粒子位置的不确定量较大． 2分 又据不确定关系式 xp x ∆∆≥π2h可知，由于(b)粒子位置的不确定量较小，故(b)粒子动量的不确定量较大. 3分x(a)x (b)。

大学物理A 期末考试试卷1.1 以下五种运动形式中，保持不变的运动是( )（Ａ）单摆的运动 （Ｂ）匀速率圆周运动（Ｃ）行星的椭圆轨道运动 （Ｄ）抛体运动（Ｅ）圆锥摆运动1.2 对质点组有以下几种说法：（１）质点组总动量的改变与内力无关（２）质点组总动能的改变与内力无关（３）质点组机械能的改变与保守内力无关在上述说法中：( )（Ａ）只有（１）是正确的 （Ｂ）（１）、（３）是正确的 （Ｃ）（１）、（２）是正确的 （Ｄ）（２）、（３）是正确的1.3如图所示．均匀细棒ＯＡ可绕其一端Ｏ与棒垂直的水平固定的光滑轴转动，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）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1.4置于光滑桌面上的质量分别为1m 和2m 的物体A 和B ， A 和B 之间连有一轻弹簧．另有质量为1m 和2m 的物体C 和D 分别置于物体A 与B 之上，且物体A 和C 、B 和D 之间的摩擦系数均不为零．如图所示，首先用外力沿水平方向相向推压A 和B ，使弹簧被压缩．然后撤掉外力，则在A 和B 弹开的过程中，对A 、B 、C 、D 弹簧组成的系统( )（Ａ）动量守恒，机械能不一定守恒 （Ｂ）动量守恒，机械能守恒（Ｃ）动量不守恒，机械能守恒 （Ｄ）动量不守恒，机械能不守恒a1.5 关于力矩有以下几种说法：（１）对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量（２）作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零（３）质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等在上述说法中，( )（Ａ）只有（２）是正确的 （Ｂ）（１）、（２）是正确的 （Ｃ）（２）、（３）是正确的 （Ｄ）（１）、（２）、（３）都是正确的1.6 (3分)如图所示．均匀细棒ＯＡ可绕其一端Ｏ与棒垂直的水平固定的光滑轴转动，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）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1.7 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的电荷面密度为σ+，另一块的电荷面密度为σ2+，两板间的电场强度大小为（ ）(A) 0 (B) 023εσ (C) 0εσ (D) 02εσ 1.8高斯定理⎰⎰∑=S q S E 01d .ε ，说明了静电场的哪些性质( )(1) 电力线不是闭合曲线 (2) 库仑力是保守力(3) 静电场是有源场 (4) 静电场是保守场(A) (1)(3) (B) (2)(3) (C) (1)(2) (D) (1)(4)1.9 如图所示．一个圆形导线环的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场中，另一半位于B磁场之外，磁场的方向垂直指向纸内．欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使（Ａ）线环向右平移 （Ｂ）线环向上平移（Ｃ）线环向左平移 （Ｄ）磁场强度减弱1.10 流出纸面的电流为I 2，流进纸面的电流为I ，如图所示，则下述各式中哪一个是正确的 （Ａ）I l H L -=⋅⎰1d （Ｂ）I l H L =⋅⎰2d （Ｃ）I l H L -=⋅⎰3d （Ｄ）I l H L -=⋅⎰4d 1.11 如图所示，有甲乙两个带铁芯的线圈．欲使乙线圈中产生图示方向的感生电流i ，可以采用下列哪一种办法？( )（Ａ）接通甲线圈电． （Ｂ）接通甲线圈电源后，减少变阻器的阻． （Ｃ）接通甲线圈电源后，甲乙相互靠近 （Ｄ）接通甲线圈电源后，抽出甲中铁．1.12如图所示，电流由长直导线１沿半径方向经a 点流入一电阻均匀分布的圆环，再由b 点沿半径方向流出，经长直导线２返回电源．已知直导线上电流为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 与圆心Ｏ三点在一直线上．若载流直导线1、2和圆环在Ｏ点产生的磁感应强度分别用1B，2B ，3B 表示，则Ｏ点磁感应强度的大小为 （ ）BBi甲乙4L（Ａ）0=B ，因为0321===B B B ． （Ｂ）0=B ，因为虽然01≠B ，02≠B ，但,021=+B B03=B ． （Ｃ）0≠B ，因为虽然,021=+B B ，但03≠B ．（Ｄ）0≠B ，因为虽然03=B ，但,021=+B B ．2.1 (3分)质点沿半径为Ｒ的圆周作匀速率运动，每t 秒转一圈．在t 2时间间隔中，其平均速度大小为_____________，平均速率大小为________________ 。

14/15（二）大 学 物 理 A （1）试 卷（题库版）班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 日期:__________年_______月_______日 成绩:_____________一 选择题 (共18分)1. (本题 3分)(0025) 一条河在某一段直线岸边同侧有A 、B 两个码头，相距1 km ．甲、乙两人需要从码头A 到码头B ，再立即由B 返回．甲划船前去，船相对河水的速度为4 km/h ；而乙沿岸步行，步行速度也为4 km/h ．如河水流速为 2 km/h, 方向从A 到B ，则 (A) 甲比乙晚10分钟回到A ． (B) 甲和乙同时回到A ． (C) 甲比乙早10分钟回到A ． (D) 甲比乙早2分钟回到A ．［ ］2. (本题 3分)(0344) 站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态．由此，他断定电梯作加速运动，其加速度为(A) 大小为g ，方向向上． (B) 大小为g ，方向向下．(C) 大小为g 21，方向向上． (D) 大小为g 21，方向向下．［ ］3. (本题 3分)(4022) 在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V 1 / V 2=1 / 2 ，则其内能之比E 1 / E 2为: (A) 3 / 10． (B) 1 / 2．(C) 5 / 6． (D) 5 / 3． ［ ］4. (本题 3分)(4313) 一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在(A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热．(C) 两种过程中都吸热．(D) 两种过程中都放热． ［ ］p V图中所示为一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为＋λ(x ＜0)和－λ (x ＞0)，则Oxy 坐标平面上点(0，a )处的场强E K为(A) 0． (B) i a K 02ελπ． (C)i a K 04ελπ． (D) ()j i aKK +π04ελ． [ ]6. (本题 3分)(4172) 一宇宙飞船相对于地球以 0.8c (c 表示真空中光速)的速度飞行．现在一光脉冲从船尾传到船头，已知飞船上的观察者测得飞船长为90 m ，则地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为 (A) 270 m ． (B) 150 m ．(C) 90m ． (D) 54m ．［ ］二 填空题 (共32分)7. (本题 3分)(4008) 若某种理想气体分子的方均根速率()4502/12=vm / s ，气体压强为p =7×104Pa ，则该气体的密度为ρ＝_______________．8. (本题 5分)(4656) 用绝热材料制成的一个容器，体积为2V 0，被绝热板隔成A 、B 两部分，A内储有1 mol 单原子分子理想气体，B 内储有2 mol 刚性双原子分子理想气体，A 、B 两部分压强相等均为p 0，两部分体积均为V 0，则(1) 两种气体各自的内能分别为E A ＝________；E B ＝________； (2) 抽去绝热板，两种气体混合后处于平衡时的温度为T ＝______．9. (本题 4分)(4282) 现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2)，如图所示．若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布，则曲线_____表示气体的温度较高．若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线_____表示的是氧气的速率分布．一定量的理想气体，在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程(a →b →c →d →a)，其中a →b ，c →d 两个过程是绝热过程，则该循环的效率η =______________．11. (本题 4分)(1427) 图示两块“无限大”均匀带电平行平板，电荷面密度分别为＋σ和－σ，两板间是真空．在两板间取一立方体形的高斯面，设每一面面积都是S ，立方体形的两个面M 、N 与平板平行．则通过M 面的电场强度通量Φ1＝____________，通过N 面的电场强度通量Φ2＝________________．σ+σ12. (本题 3分)(1330) 一金属球壳的内、外半径分别为R 1和R 2，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 =______________．13. (本题 3分)(1237) 两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电．在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差______________；电容器1极板上的电荷____________．(填增大、减小、不变)14. (本题 3分)(5705) 地面上的观察者测得两艘宇宙飞船相对于地面以速度 v = 0.90c 逆向飞行．其中一艘飞船测得另一艘飞船速度的大小v ′ =___________________．15. (本题 4分)(4499) (1) 在速度=v ____________情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍． (2) 在速度=v ____________情况下粒子的动能等于它的静止能量．三 计算题 (共55分)16. (本题10分)(0984) 一升降机内有一倾角为α 的固定光滑斜面，如图所示．当升降机以匀加速度0a K上升时，质量为m 的物体A 沿斜面滑下，试以升降机为参考系，求A 对地面的加速度a K．质量分别为m 和M 的两个粒子，最初处在静止状态，并且彼此相距无穷远．以后，由于万有引力的作用，它们彼此接近．求：当它们之间的距离为d 时，它们的相对速度多大？18. (本题 5分)(0156) 如图所示，转轮A 、B 可分别独立地绕光滑的固定轴O 转动，它们的质量分别为m A ＝10 kg 和m B ＝20 kg ，半径分别为r A 和r B ．现用力f A 和f B 分别向下拉绕在轮上的细绳且使绳与轮之间无滑动．为使A 、B 轮边缘处的切向加速度相同，相应的拉力f A 、f B 之比应为多少？(其中A 、B 轮绕O 轴转动时的转动惯量分别为221A A A r m J =和221B B B r m J =)f19. (本题10分)(0787) 一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O 转动．棒的质量为m = 1.5 kg ，长度为l = 1.0 m ，对轴的转动惯量为J = 231ml ．初始时棒静止．今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示．子弹的质量为m ′= 0.020 kg ，速率为v = 400 m ·s -1．试问： (1) 棒开始和子弹一起转动时角速度ω有多大？(2) 若棒转动时受到大小为M r = 4.0 N ·m 的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度θ？m , l v m ′20. (本题 5分)(1453) 如图所示，一半径为R 的均匀带正电圆环，其电荷线密度为λ．在其轴线上有A 、B 两点，它们与环心的距离分别为R OA 3=，R OB 8= . 一质量为m 、电荷为q 的粒子从A 点运动到B 点．求在此过程中电场力所作的功．21. (本题 5分)(1157) 有一"无限大"的接地导体板 ，在距离板面b 处有一电荷为q 的点电荷．如图所示，试求：(1) 导体板面上各点的感生电荷面密度分布． (2)面上感生电荷的总电荷．一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径Array分别为R1 = 2 cm，R2 = 5 cm，其间充满相对介电常量为ε的各r向同性、均匀电介质．电容器接在电压U = 32 V的电源上，(如图所示)，试求距离轴线R = 3.5 cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差．23. (本题 5分)(4357)在O参考系中，有一个静止的正方形，其面积为 100 cm2．观测者O＇以 0.8c 的匀速度沿正方形的对角线运动．求O＇所测得的该图形的面积．四理论推导与证明题 (共 5分)24. (本题 5分)(4708)某理想气体作卡诺循环，其循环效率为η，试在p－V图上画出循环曲线，并证明，在绝热膨胀过程中，膨胀后的气体压强与膨胀前的气体压强之比为/()1η.(式中γ为该理想气体的比热容比)1(−)−γγ五回答问题 (共 5分)25. (本题 5分)(0188)如图所示，有两个高度相同、质量相同、倾角不同的光滑斜面，放在光滑水平面上．在两个斜面上分别放两个大小可以忽略、质量相同的滑块，使两滑块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下，以地面为参照系，指出下面几个结论中哪些是错误的，为什么？(1) 两滑块滑到斜面底端时的动量相同．(2) 滑块与楔形物体组成的系统动量守恒．(3) 滑块与楔形物体组成的系统动能保持不变．(4) 滑块与楔形物体组成的系统水平方向动量守恒．。

姓名: 班级: 学号: 重修教师：遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 大学物理A 试题卷（A 卷）考试形式（开、闭卷）：闭卷 答题时间：120 （分钟） 卷面满分 70 分题号 一1 一2 一3 一4 二 三 平时 成绩 卷 面成 绩总 分分数备用常数：玻耳兹曼常量 k =1.38×10-23 J·K -1，普适气体常量 R = 8.31 J·mol -1·K -1阿伏伽德罗常量 N A =6.02×1023 mol -1，普朗克常量 h = 6.63×10-34 J·s 1atm = 1.013×105 Pa ；海水中声速1.54×103 m/s ；n 水=1.33，1nm=10-9m=10 Å一、计算题（共34分）1) （10分）一横波沿绳子传播，其波的表达式为y =0.005cos (10πt −2πx ) (SI)(1) 求此波的振幅、波速、频率和波长。

(2) 求绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度。

(3) 求x 1=0.2m 处和x 2=0.7m 处二质点振动的相位差。

2) （8分）理想气体开始处于T 1=300K ，p 1=3.039×105Pa ，V 1=4m 3的平衡态。

该气体等温地膨胀到体积为16m 3，接着经过一等体过程达到某一压强，从这个压强再经一绝热压缩就可使气体回到它的初态。

设全部过程都是可逆的。

已知γ =1.4。

（1） 在p -V 图上画出上述循环过程。

（2） 计算每段过程和循环过程气体所做的功和它的熵的变化。

得分得分p V 03)（8分）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h=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？4)（8分）一束具有两种波长λ1和λ2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长λ1的第三级主极大衍射角和λ2的第四级主极大衍射角均为30°。

大学物理a2期末考试试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^6 m/s答案：A2. 以下哪个选项不是牛顿三大定律之一？A. 惯性定律B. 作用与反作用定律C. 能量守恒定律D. 万有引力定律答案：C3. 一个物体在水平面上以恒定加速度运动，其速度与时间的关系是：A. v = u + atB. v = u - atC. v = u * tD. v = u / t答案：A4. 根据热力学第一定律，下列说法正确的是：A. 能量可以被创造或消灭B. 能量守恒C. 能量可以被转化为质量D. 能量可以被转化为信息5. 电磁波的频率与波长的关系是：A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比，但与波速无关答案：B6. 以下哪种物质的导电性能最好？A. 玻璃B. 橡胶C. 金属D. 陶瓷答案：C7. 根据麦克斯韦方程组，电磁波的传播速度与以下哪个因素无关？A. 真空的介电常数B. 真空的磁导率C. 光速D. 电磁波的频率答案：D8. 一个点电荷在电场中受到的力与以下哪个因素无关？A. 电荷的大小B. 电场的强度C. 电荷的正负D. 电荷的质量答案：D9. 根据量子力学，以下哪个概念是错误的？B. 测不准原理C. 光的波动性D. 粒子的波动性答案：C10. 以下哪个选项是正确的？A. 光子没有质量B. 光子具有能量C. 光子具有动量D. 光子具有静止质量答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据牛顿第二定律，力等于________。

答案：质量乘以加速度2. 光的折射定律是斯涅尔定律，其表达式为n1 * sin(θ1) = n2 *sin(θ2)，其中n1和n2分别是光从介质1进入介质2时的________。

⼤学物理期末考试复习试卷A及答案中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 2 页共 6 页 4、（2025）质点的质量为m ，置于光滑球⾯的顶点A 处(球⾯固定不动)，如图所⽰．当它由静⽌开始下滑到球⾯上B 点时，它的加速度的⼤⼩为 (A) )cos 1(2θ-=g a ．(B) θsin g a =． (C) g a =．(D) θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=．［］5、（1516）如图所⽰，两个同⼼的均匀带电球⾯，内球⾯半径为R 1、带电荷Q 1，外球⾯半径为R 2、带电荷Q 2 .设⽆穷远处为电势零点，则在两个球⾯之间、距离球⼼为r 处的P 点的电势U 为：(A) r Q Q 0214επ+ (B)20210144R Q R Q εεπ+π (C)2020144R Q rQ εεπ+π (D)rQ R Q 0210144εεπ+π[ ]6、（1069）⾯积为S 的空⽓平⾏板电容器，极板上分别带电量±q ，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作⽤⼒为 (A)Sq02ε． (B)S q022ε．(C)2022Sqε． (D)202Sqε．［］7、（2124）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 的均匀磁场中，B的⽅向沿z 轴正⽅向．如果伏特计与导体平板均以速度v向y 轴正⽅向移动，则伏特计指⽰的电压值为 (A) 0． (B)21v Bl ．(C) v Bl ． (D) 2v Bl ．［］ 8、（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．(B) 线圈中感应电流为顺时针⽅向． (C) 线圈中感应电流为逆时针⽅向．(D) 线圈中感应电流⽅向不确定．［］ 9、（8015）有下列⼏种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态⽆关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何⽅向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是I中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 3 页共 6 页 (A) 只有(1)、(2)是正确的．(B) 只有(1)、(3)是正确的．(C) 只有(2)、(3)是正确的．(D) 三种说法都是正确的．［］10、（5362）⼀匀质矩形薄板，在它静⽌时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0．由此可算出其⾯积密度为m 0 /ab ．假定该薄板沿长度⽅向以接近光速的速度v 作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的⾯积密度则为 (A)abc m 20)/(1v - (B)2)/(1c ab m v -(C) ])/(1[2c ab m v - (D)2/32])/(1[c ab m v - ［］⼆、填空题（28分）11、（3分，0005）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 =__________________________．12、（3分，0351）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 ＝_____________________． 13、（3分，1084）设作⽤在质量为1 kg 的物体上的⼒F ＝6t ＋3（SI ）．如果物体在这⼀⼒的作⽤下，由静⽌开始沿直线运动，在0到2.0 s 的时间间隔内，这个⼒作⽤在物体上的冲量⼤⼩Ｉ＝__________________． 14、（3分，1050）两根相互平⾏的“⽆限长”均匀带正电直线1、2，相距为d ，其电荷线密度分别为λ1和λ2如图所⽰，则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ ．15、（4分，1506）静电场中有⼀质⼦(带电荷e ＝1.6×10-19 ) 沿图⽰路径从a 点经c 点移动到b 点时，电场⼒作功8×10-15 J ．则当质⼦从b 点沿另⼀路径回到a 点过程中，电场⼒作功A ＝________________；若设a 点电势为零，则b 点电势U b ＝_________ .中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 4 页共 6 页 16、（4分，2259）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__________________________．17、（5分，2135）四根辐条的⾦属轮⼦在均匀磁场B中转动，转轴与B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．18、（3分，2339）反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦⽅程组为 ??=VSVS D d d ρ，①-=SLS t B l Ed d ，②0d =?SS B，③+=SLS t DJ l Hd )(d ．④试判断下列结论是包含于或等效于哪⼀个麦克斯韦⽅程式的．将你确定的⽅程式⽤代号填在相应结论后的空⽩处．(1) 变化的磁场⼀定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是⽆头⽆尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________三、计算题（32分）19、（5分，0729）质量为m ，速率为v 的⼩球，以⼊射⾓α斜向与墙壁相碰，⼜以原速率沿反射⾓α⽅向从墙壁弹回．设碰撞时间为t ?，求墙壁受到的平均冲⼒．中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 5 页共 6 页 20、（10分，0157）⼀质量为m 的物体悬于⼀条轻绳的⼀端，绳另⼀端绕在⼀轮轴的轴上，如图所⽰．轴⽔平且垂直于轮轴⾯，其半径为r ，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静⽌释放后，在时间t 内下降了⼀段距离S ．试求整个轮轴的转动惯量(⽤m 、r 、t 和S 表⽰)．21、（10分，2323）如图所⽰，长直导线中电流为i ，矩形线框abcd 与长直导线共⾯，且ad ∥AB ，dc 边固定，ab 边沿da 及cb 以速度v⽆摩擦地匀速平动．t = 0时，ab 边与cd 边重合．设线框⾃感忽略不计．(1) 如i =I 0，求ab 中的感应电动势．ab 两点哪点电势⾼？(2)如i =I 0cos t ，求ab 边运动到图⽰位置时线框中的总感应电动势．iAB中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 6 页共 6 页 22、（5分，4500）⼀电⼦以 v 0.99c (c 为真空中光速)的速率运动．试求： (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 =9.11×10-31kg)四、证明题（5分）23、（5分，1159）在⼀任意形状的空腔导体内放⼀任意形状的带电体，总电荷为q ，如图所⽰．试证明，在静电平衡时，整个空腔内表⾯上的感⽣电荷总是等于-q ．五、问答题（5分）24、（5分，1295）电荷为q 1的⼀个点电荷处在⼀⾼斯球⾯的中⼼处，问在下列三种情况下，穿过此⾼斯⾯的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？ (1) 将电荷为q 2的第⼆个点电荷放在⾼斯⾯外的附近处； (2) 将上述的q 2放在⾼斯⾯内的任意处； (3) 将原来的点电荷移离⾼斯⾯的球⼼，但仍在⾼斯⾯内．中国计量学院200 5 ~ 200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A(上) 》课程试卷（ A ）参考答案及评分标准开课⼆级学院：理学院，学⽣班级：05级：试点1、2、3；质量1、2；机电1、2；测控1、2、3、4；电信1、2；电⼦1、2；机械1、2；⾃动化1、2；安全1、中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 7 页共 6 页 2；热能1、2；通信1、2；电科1；数学1；信算1、2；计算机1、2；光信1、2；电⽓1、2；光电1 ，教师：崔⽟建，邬良能，焦志伟，蒋丽珍，韩雁冰，罗宏雷，刘贵权，陈晓，周盛华，周云⼀、选择题（30分，每题3分）1、C ；2、C ；3、C ；4、D ；5、C ；6、B ；7、A ；8、B ；9、D ；10、C ⼆、填空题（28分）11、0.1 m/s 2 3分 12、θc o s /mg 1分θθc o s s i n gl2分13、 18 N ·s3分14、d 211λλλ+ 3分15、－8×10-15 J2分－5×104V2分16、 4×10-6T 2分5 A 2分17、πBnR 23分O 2分18、② 1分③ 1分①1分三、计算题（32分）19、解：建⽴图⽰坐标，以v x 、v y 表⽰⼩球反射速度的x 和y 分量,则由动量定理，⼩球受到的冲量的x,y 分量的表达式如下：x ⽅向：x x x v v v m m m t F x 2)(=--=? ① 1分 y ⽅向：0)(=---=?y y y m m t F v v ② 1分∴ t m F F x x ?==/2v v x =v cos a ∴ t m F ?=/cos 2αv ⽅向沿x 正向． 1分根据⽜顿第三定律，墙受的平均冲⼒ F F =' 1分⽅向垂直墙⾯指向墙内． 1分中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 8 页共 6 页解法⼆：作动量⽮量图，由图知αcos )(v v m m 2=?⽅向垂直于墙向外 2分由动量定理: )(vm t F ??=得t m F ?=/c o s 2αv 1分不计⼩球重⼒，F 即为墙对球冲⼒ 1分由⽜顿第三定律,墙受的平均冲⼒ F F =' 1分⽅向垂直于墙，指向墙内20、解：设绳⼦对物体(或绳⼦对轮轴)的拉⼒为T ，则根据⽜顿运动定律和转动定律得：mg -T ＝ma ① 2分 T r ＝J β② 2分由运动学关系有： a = r β③ 2分由①、②、③式解得： J ＝m ( g －a ) r 2 / a ④⼜根据已知条件 v 0＝0 ∴ S ＝221at ， a ＝2S / t 2 ⑤ 2分将⑤式代⼊④式得：J ＝mr 2(Sgt22－1) 2分21、解：(1) ab 所处的磁场不均匀，建⽴坐标ox ，x 沿ab ⽅向，原点在长直导线处，则x 处的磁场为 xiB π=20µ ， i =I 0 2分沿a →b ⽅向-=?=b a ba l B l B d d )(v v ?x x Il l ld 210000?+π-=µv 01000ln 2l l l I +π-=v µ 3分故 b a U U > 1分(2) t I i ωcos 0=，以abcda 作为回路正⽅向，=x Bl d 2Φx xil l l l d 210020?+π=µ 2分上式中t l v =2，则有 )d 2(d d d d 10020x xil ttl l l ?+π-=-=µΦ?)c o s s i n )((ln201000t t t l l l I ωωωµ-+π=v 4分22、解：(1) 222)/(1/c c m mc E e v -== =5.8×10-13 J 2分(2) 20v 21e K m E == 4.01×10-14 J22c m mc E e K -=22]1))/(1/1[(c m c e --=v = 4.99×10-13 J∴ =K K E E /08.04×10-2 3分a中国计量学院200 5 ~200 6 学年第 2 学期《⼤学物理A （上）》课程试卷（ A ）第 9 页共 6 页四、证明题（5分）23、证：设内表⾯上感⽣电量为q ＇．在导体内部作⼀包围内表⾯的⾼斯⾯S ．在静电平衡时，导体内部场强处处为零，按⾼斯定理0/)(d 0='+=?εq q S E S于是得 q q -=' 5分五、问答题（5分）24、答：根据⾼斯定理，穿过⾼斯⾯的电通量仅取决于⾯内电量的代数和，⽽与⾯内电荷的分布情况及⾯外电荷⽆关，故：(1) 电通量不变，Φ1＝q 1 / ε0； 2分 (2) 电通量改变，由Φ1变为Φ2＝(q 1＋q 2 ) / ε0； 2分 (3) 电通量不变，仍为Φ1． 1分。

《大学物理》考试试卷（A ）及答案解析注意事项：1. 请考生按要求填写姓名、学号和年级专业以及按签名单的顺序左上角方框内写序号。

2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

4. 满分100分，考试时间为120分钟。

班级 学号 姓名_________________一、选择题（共24分,每小题3分，请将答案填写在表格中）题号 12 3 4 5 6 7 8 答案ADCBCDDD1.一质点在xoy 平面内运动，运动方程为：352-=t x ，2332++=t t y ，下面说法正确的是 ( A )(A)质点作匀变速运动,所受合力为恒力；(B)质点作匀变速运动，所受合力为变力； (C)质点作变速运动，所受合力为变力；(D)质点作变速运动，所受合力为恒力； 2.如图所示两个A 、B 物体紧靠在一起放在光滑的水平面上，2A B m m =，A 、B 分别受到水平方向的作用力F 1 F 2, 12F F >,则A 、B 之间的作用力为（ D ）（A ）122F F +. (B) 122F F -（C ）12233F F + (D) 12233F F +3.当重物匀速下降时，合外力对它做的功 ( C )（A ）为正值； (B)为负值； （C ）为零； （D ）无法确定。

4.如图所示，一个带电量为q 的点电荷位于正立方体的中心上，则通过其中一侧面的电场强度通量等于：( B ) （A ）04εq (B)06εq(C) 024εq (D) 027εq 5.地球绕太阳公转，从近日点向远日点运动的过程中，下面叙述中正确的是（ C ） （A ）太阳的引力做正功 （B ）地球的动能在增加 （C ）系统的引力势能在增加 （D ）系统的机械能在减少 6．下列说法中正确的是（ D ）（A ）电场强度为0的点，电势也一定为0 （B ）电场强度不为0的点，电势也一定不为0 （C ）电势为0的点，则电场强度也一定为0（D ）电势在某一区域为常数，则电场强度在该区域也必定为07.无限长直圆柱体，半径为R ，沿轴向均匀流有电流．设圆柱体内( r < R )的磁感强度为B i ，圆柱体外( r > R )的磁感强度为B e ，则有（ D ）（A ） B i 、B e 均与r 成正比． （B ） B i 、B e 均与r 成反比．（C ） B i 与r 成反比，B e 与r 成正比． （D ） B i 与r 成正比，B e 与r 成反比． 8.产生感生电场的根源是：（ D ）（A ）均匀磁场； （B ）非均匀磁场； （C ）稳恒电场； （D ）变化磁场。