武汉理工大学大学物理-期末考试试题集

武汉理工大学考试试题纸（ A 卷）课程名称 物 理 化 学 （上） 专业班级 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 题分 263010121012100备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、填空题（26分，每空2分）1．已知水在25～100℃之间平均恒压摩尔热容为75.48 J·K -1·mol -1，则在101.3kPa 下，将1kg 水从25℃加热至100℃所需的热为 。

2．某一温度下，反应C(s) + O 2 (g) == CO 2 (g) 的标准平衡常数为K 1，反应 CO (g) + 1/2O 2 (g) == CO 2 ( g) 的标准平衡常数为K 2，则同样温度下反应 2C (s) + O 2 (g ) == 2CO (g) 的标准平衡常数K 3与K 1和K 2的关系是K 3=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

3．450 ︒C 时，将NH 3(g)与N 2(g)混合，由于NH 3(g)的分解，最终得到NH 3(g)、N 2(g)和H 2(g)平衡共存的系统，求该系统的组分数C ＝ ，自由数F ＝______。

4．克劳修斯不等式的形式是 ；其大于号适用于 过程。

5．对组成不变的均相封闭系统，(∂S /∂p )T = ；对理想气体，(∂S /∂p )T = 。

6．Cd(s)的蒸气压与温度的关系为：lg(p /Pa) =5693K /T -6.439，Cd(l)的蒸气压与温度的关系为：lg(p /Pa) = 5218K /T -5.772，则Cd 的三相点的温度为 ，压力为_______Pa 。

7．如果在溶剂A 中加入少量非挥发性溶质B 组成溶液，溶液凝固时析出的固体A 中也溶解有B ，则该液态溶液的蒸气压将比纯A 液体的蒸气压_________，沸点 ，凝固点___________。

（填“升高”、“降低”、“不变”）二、选择填空题（30分，每题2分）1．反应PCl 5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g)在473 K 时的离解度为48.5%，而573 K 时的离解度为97 %，则可判断为 A.平衡常数K =2 B.两温度的平衡常数K 相等 C.反应是放热的 D.反应是吸热的3．由A 及B 双组分构成的α和β两相系统，则在一定T ，p 下物质A 由α相自发向β相转移的条件为 A.βA A μμα>B.βA A μμα<C.βαμμA A =D. βαμμB A =3．理想气体等温自由膨胀过程的A.Q > 0B.∆U < 0C.W < 0D.∆H = 0 4．对于只作膨胀功的封闭系统(∂A /∂T )V 的值是 A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.不能确定5．在温度为T 时，纯液体组分A 和B 的饱和蒸气压分别为p A *和p B *，且p B *=3 p A *，若组分A 和B形成理想液态混合物，当气液两相平衡时，气相中组分A 和B 的物质的量相等。

…………试卷装订线………………装订线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………t x…………试卷装订线………………装订线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线……………………试卷装订线………………装订线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称 大学物理（A 下） （ A 卷）一、选择题(每题3分，共21分)(B) (A)(B) (A) (D) (D) (C) 二、填空题(每题3分，共30分) 1.32mpV M.2. 2±3. 04. 2cos[2()(2)]t x L A T φλλ++±-πππ 5. 906 Å6. 13.8cm7. 2158. 322.2110kg -⨯9. 三、计算题 １.解： (1) 034001()d d /4v f v v kv v kv ∞===⎰⎰ 404/k v = 3分(2) 0350000()d d /545v v vf v v vkv v kv v ∞====⎰⎰4分 (3) 11444311144000014()d d 1644v v kv v v f v v kv v v v =====⎰⎰10/2v v = 3分2. 解：(1) ()554cos cm 33P y t t ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭或()514cos cm 33P y t t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 5分(其中A=4cm 1分；53ωπ=2分； 51or 33ϕππ=- 2分) (2) ()()555225,4cos =4cos cm 3333L x y x t t t x L u ππππππλλ⎡-⎤⎛⎫⎡⎤=-++-+ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦或 ()()515221,4cos =4cos cm 3333L x y x t t t x L u ππππππλλ⎡-⎤⎛⎫⎡⎤=--+-- ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦4分 (3) ()()525520,4c o s 4c o s c m32333y t t t πλππππλ⎡⎤⎡⎤=-+=+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 或 ()()521540,4cos 4cos cm 32333y t t t πλππππλ⎡⎤⎡⎤=--=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 3分3. 解：(1) ()()7436.32810 4.5210rad 22221.0103e l l λλθθ---⨯∆=====⨯⨯ 4分(2) 将工件Ⅱ向右平移，若条纹下移，则ϕ为锐角；反之ϕ为钝角角 4分4. 解：（1）由：7sin 0.22 6.0010d k d θλ-=⨯=⨯⨯ 有：66.0010m d -=⨯ 3分 （2）sin 4sin d k a k k θλθλ=='' 4d k a '= 6m i n 1.510m 4d a -∴==⨯ 3分(3) 7166.0010sin 1016.0010k k k d λθ---⨯⨯===⨯ 1010k - 4, 8±±缺级，实际呈现的主极大级次为0,1,2,3,5,6,7,9±±±±±±±，共15条主极大条纹 3分(4)222sin 2 sin =0.2 tan d θλθθ=6663sin 6 sin =0.6 tan4d θλθθ=()()62623tan tan 0.50.27m 4x x x f θθ++⎛∆=-=-== ⎝3分5. 解：(1) 根据波函数的归一化条件，有()22220d d 1ax n x x A x e x λψ∞--∞==⎰⎰得：232λ=A 故：0200{)(23≥<=ψ-x xex x xλλ 3分(2) 2322 0 0()4e 0xx P x x x λψλ-⎧==⎨≥⎩2分(3)由()3222()0 42e 2e =0 x xP x x x xλλλλ--∂⎡⎤=+-⎣⎦∂ ()21 1e=0 0,,xx x x λλ--→=∞ ()()2100 4e P P P λλ-⎛⎫=∞==⎪⎝⎭3分(4) 粒子位于0~1λ区间内的概率为：P ’=21251edx -=⎰λψ 2分。

武汉理工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．人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的（ ）(A) 动量不守恒，动能守恒(B) 动量守恒，动能不守恒(C) 对地心的角动量守恒，动能不守恒1、(D) 对地心的角动量不守恒，动能守恒答案C2．静电场中高斯面上各点的电场强度是由：（ ）(A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的(C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的答案C3．在图（ａ）和（ｂ）中各有一半径相同的圆形回路L 1 、L 2 ，圆周内有电流I 1 、I 2 ，其分布相同，且均在真空中，但在（ｂ）图中L 2 回路外有电流I 3 ，P 1 、P 2 为两圆形回路上的对应点，则（ ）（A ） ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ，21P P B B = （B ） ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ，21P P B B = （C ） ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ，21P P B B ≠ （D ） ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ，21P P B B ≠ 答案C4． 一运动质点在某瞬间位于位矢(,)r x y 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即（1）dr dt ；（2）dr dt ；（3）ds dt；（4下列判断正确的是：（A ）只有（1）（2）正确 （B ）只有（2）正确（C ）只有（2）（3）正确 （D ）只有（3）（4）正确答案 D5． 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 B6． 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。

如果上表面的电势较高，则半导体中的载流子是 电荷，如果下表面
的电势较高，则半导体中的载流子是 电荷。
第9题图
第10题图
10. 一半圆形闭合线圈，半径，通过电流，放在均匀磁场中，磁场方
向与线圈平面平行，磁感应强度，则线圈所受磁力矩为
。
三、计算题（每题10分，共40分）
1． 质量为M1 = 24kg的鼓形轮,可绕水平光滑固定轴转动,一轻绳缠绕
（D） B0，因为虽然B3=0，但B1+ B20。
8.在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2，圆周内有电流I1、
I2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L2回路外有电流I3，P1、
P2为两圆形回路上的对应点，则：
(A)
(B)
(C)
(D)
（a）
（b）
9、关于稳恒磁场的磁场强度H的下列几种说法哪个是正确的？
均根速率为[

]。
+q
.
-q
.
S1 S2 S3
3、在点电荷+q和-q的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S1， S2，S3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是1 =[ ]，2 =[ ]，3=[ ]。 4、一均匀静电场，电场强度,则点a(3,2)和点b(1,0)之间的电势差Uab= [ ]。（x,y以米计）. S B d S A +
（A） 在电场中，场强为零的点，电势必为零。（B）在电场
中，电势为零的点。电场强度必为零。
（C） 在电势不变的空间中，电场强度处处为零。（D）在场强不
变的空间中，电势处处相等。
7、有一边长为L电阻均匀分布的正三角形导线框abc，与电源相连的长
直导线1和2彼此平行并分别与导线框的a点和b点相连接，导线1和线框

t ( t u x ) 2 c
注意： 1
1 u c
1
四、“同时”的相对性 一个惯性系中的同时、同地事件，在其它惯性系 中必为同时事件；一个惯性系中的同时、异地事件， 在其它惯性系 中必为不同时事件。 五、时间延缓效应
= 0
固有时间:静系(相对被测物静止)中同地事件的时间间隔 非固有时间:动系(相对被测物运动)中异地事件的时间间隔 注意事项: 1.时间延缓效应 应用的前提条件:在S 系的同一地点 先后发生的两个事件 2. 不符合此前提则用以下公式求两事件发生的时间间隔:
0 nI
2
(cos 1 cos 2 )
B 0 nI
B内 0nI
B外 0
3. 掌握磁感应线和磁通量的物理意义；理解磁场高 斯定理；能计算简单非均匀磁场中，某回路所包围 面积上的磁通量。 (1) 磁感应线 (2) 磁通量
切向：该点 B 方向 疏密：正比于该点 B 的大小
注意： 1
1
静电场要点
一.计算E 的主要方法
1.由点电荷公式和叠加原理
2.由高斯定理求 3.典型静电场：
点电荷：
均匀带电圆环轴线上： 无限长均匀带电直线： 均匀带电球面：
1 dq ˆ E dE r 2 4 0 r
E
E
qr 4 0 r 3
E 2 0 r
(4) 几种典型稳恒电流的磁场 ①有限长载流直导线 推广：无限长
0 I B (cos1 cos 2 ) 4a I B 0 2a 0 IR 2
2R x
2
②载流圆线圈轴线上 推广：圆心处 ③载流螺线管轴线上 推广：无限长 ④ 载流细螺绕环
B
B

武汉理工大学2008 至2009 学年第 2 学期大学物理试卷A卷考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70%总复查人（每题只有一个正确选项，选对得3分，选错、多选不得分）x＝3t-5t 3 + 6 (SI)，则该质点作［］轴正方向．轴负方向．轴正方向．(D)变加速直线运动，加速度沿x轴负方向．2 一个质点在做匀速率圆周运动时［］(A) 切向加速度改变，法向加速度也改变．(B) 切向加速度不变，法向加速度改变．(C) 切向加速度不变，法向加速度也不变．(D) 切向加速度改变，法向加速度不变．3一只质量为m的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为［］(A) g.(B) gMm.(C) gMmM+. (D) gmMmM-+.4一个作直线运动的物体，其速度v与时间t的关系曲线如图所示．设时刻t1至t2间外力作功为W1 ；时刻t2至t3间外力作功为W2 ；时刻t3至t4间外力作功为W3 ，则［］(A) W1＞0，W2＜0，W3＜0．(B) W1＞0，W2＜0，W3＞0．(C) W1＝0，W2＜0，W3＞0．(D) W1＝0，W2＜0，W3＜05关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（A）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关．（B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关．（C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．（D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．6 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：［］(A) 如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷．(B) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零．(C) 如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷．(D) 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零．7 有N个电荷均为q的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布．比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的z轴上任一点P(如图所示)的场强与电势，则有［］(A) 场强相等，电势相等．(B) 场强不等，电势不等．(C) 场强分量E z相等，电势相等(D) 场强分量E z相等，电势不等．8 在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为α，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为［］(A) πr2B．(B) 2 πr2B．(C) -πr2B sinα．(D) -πr2B cosα．系部名称：专业班级：姓名：学号：试卷份数密封线内不得答题线封密t9 如图，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［］(A) 向着长直导线平移．(B) 离开长直导线平移．(C) 转动．(D) 不动．I110 自感为0.25 H的线圈中，当电流在(1/16) s内由2 A均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为：［］(A) 7.8 ×10-3 V．(B) 3.1 ×10-2 V．(C) 8.0 V．(D) 12.0 V．（本题 20 分）二、填空题（每空2分）1 质点沿半径为R的圆周运动，运动学方程为223t+=θ(SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为；角加速度α= ．2 一物体质量为10 kg，受到方向不变的力F＝30＋40t(SI)作用，在开始的两秒内，此力冲量的大小等于________________；若物体的初速度大小为10 m/s，方向与力F的方向相同，则在2s末物体速度的大小等于___________________．3 保守力的特点是__________________________________________．4 如图，A点与B点间距离为2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径. A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为＋q和－q ．把另一电荷为Q(Q＜0 )的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力所做的功为___________________5 在一个不带电的导体球壳内，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触．然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走．此时，球壳的电荷为__________，电场分布的范围是_______________________．6 有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则(1)在r < R1处磁感强度大小为________________T．(2) 在r > R3处磁感强度大小为________________T．（本题10 分）三、质量为m的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，忽略子弹的重力，求：(1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式；(2) 子弹进入沙土的最大深度．（本题 10 分）附加1、如图所示，两条平行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，他到两长直导线的距离分别为r1、r2．已知两导线中电流都为tIIωsin=，其中I0和ω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．IIO xr1r2ab+线封密（本题 10分）四、 如图所示，一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M 、半径为R ，其转动惯量为221MR ，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系．（本题 10 分）五、一带电细线弯成半径为 R 的半圆环，均匀带电，电量为Q 。

7、一机械波，在媒质中传播，某介质元的位移达到最大负值时，它的能量为（ ） A EK=0 EP 最大; B EK=0 EP=0; C EK=0 EP≠0 ; D EK 最大 EP=0 二、填空题（共 26 分） 1、质量为 M 的质点沿 x 轴正向运动，假设该质点通过坐标为 x 时的速度为 kx（k 为正常数） ，则 此时作用于该质点上的力 F=_____，该质点由 x=x0 处出发运动到 x=x1 处所经历的时间Δ t=_____。 2、一质点运动方程为 x=3t，y=4t+1（SI 制） ，则该质点运动轨迹方程为____，第 2 秒末的速度大 小为____，任一时刻的加速度为____。 3、爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理是_____，_____。 4、在速度 v=_____情况下粒子的动能等于它的静止能量。 5、一质点在弹性介质中作谐振动，激起一沿 ox 轴正方向传播的横波，振幅为 2.0×10-2m，周期为 2s， 波长为 2.0×10-2m，设 t=0 时，质点位移为 1.0×10-2m，并向 oy 轴正方向运动，则平面前简谐波的表达 式为__ 6、图中所示为静电场中的电场线图，若将一负电荷从 a 点经任意路径移到 b 点，电场力作_____功（填 正、负） ；a、b 两点哪一点电势高？_____。(填字母) 7、如图半径为 0.10m 的半圆形闭合线圈，载有电流为 I=10A，放在均匀外磁场中，磁场方向与线圈平 面平行，磁感应强度 B=0.50T，则线圈的磁矩大小为_____，线圈所受磁力矩大小为_____。 8、图示为一均匀带电球体，总电量为+Q，其外部同心地罩一内、外半径分别为 r1、r2 的金属球壳，设 无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为 r 的 p 点的场强为______。 三、计算题（共 50 分） 1、一质点在 x-y 平面内作曲线运动，其运动方程 x=t，y=t3(SI)，求： （1）初始时刻的速度大小； （2）t=2s 时加速度的大小； （3）t=1s 时切向和法向加速度的大小。 2、如图，一长直导线和一矩形导线框共面，且导线框的一个边与直导线平行，已知长直导线中 I=I0Sin ω t，式中：I0 和ω 为常数，t 为时间。求导线框中的感应电动势。 3、一圆环形薄片由细绳吊着，环的外半径为 R，内半径为 R/2，并有电量 Q 均匀分布在环面上，细绳 长 3R，也有电量 Q 均匀分布在绳上，试求圆环中心 O 处的电场强度。 （圆环中心在细绳延长线上） 4、一横波在沿绳子传播时的波动方程为 y=0.20cos[2.50π t-π x]。 （1）求波的振幅、波速、频率及波长； （2）求绳上的质点振动时的最大速度。 5、如图所示，宽度为 a 的薄金属板中通有电流 I,电流沿薄板宽度均匀分布。求在薄板所在平面内距板 的边缘 x 的 P 点处的磁感应强度？

武汉理工大学期末考试试卷2019-2020学年 1 学期 大学物理B 期末 闭卷一、 选择题（把正确的选项填入括号中，每题3分，共27分）1.如图所示一轻绳跨过一个定滑轮两端个系一质量分布为12,m m ，且12,m m >滑轮质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度大小为a ，现在用一竖直向下的恒力f,代替质量为m1的物体可得质量为m2的物体的加速度为a1（）())()()111 A a a B a a C a a D =><不能确定2.在狭义相对论中，下列说法正确的是（）（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，长度时间的测量都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的 （3）同时发生的（4） 一正方形相对于某惯性系S 沿一边长方向运动，则静止在S 系中的观察者测的面积减小（A ）1,2,4 (B)1，3，4 （C ）1,2,3 (D)2,3,4 3.如图半径为r 的金属球与地连接，在与星球相距为d=2R 处一电量为q 的点电荷，设地面电势为0，则球上的感应电荷为多少（）（A ）0 (B)q/2 (C)-q/2 (D)-q4.在一固定的无限长载流直导线的旁边放置一个可以自由移动和转动的圆形钢性线圈，线圈中通有电流如图，若线圈平面与直导线垂直，直导线电流垂直纸面流出，则圆线圈将（）A ．转动，同时靠近导线 B. 转动，同时离开导线C.不转动，只靠近导线D. 不转动，只离开导线强度（设电场强度方向向右为正，向左为负）随位置坐标变化的关系曲线（）6.如图，有两个半径相同的圆形回路12,L L ，圆周内有电流12,I I 其分布相同，且均在真空中，但图中2L 回路外有电流2I 12,P P 分布为两回路对应的点则（）()()()()1212121212121212,,,,p p L L p p L L p p L L p p L L A B dl B dl B B B B dl B dl B B C B dl B dl B B D B dl B dl B B ==≠==≠≠≠⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰7.已知基态氢原子的能量为电子的轨道半径将增加到波尔半径的几倍（） A ．3 B.6 C.9 D.128.绝对黑体是这样一种物体（）A ．不能吸收，也不能发射任何电磁辐射B ．不能反射，也不能发射任何电磁辐射 C. 不能发射，但能全部吸收任何电磁辐射 D. 不能反射，但能全部吸收任何电磁辐射9.静止质量不为0的微观粒子做高速运动，这时粒子物质波的波长与速度（）1. . ..A v B C D v λλλλ∝∝∝∝二、填空题（每题3分，共24分）1.一物体运动的22ct S bt =−式中b 为大于0的常数，且2b Rc <当切向加速度与法向加速度相同时，t 为_________.2.已知一个质量为m 的质点，所受摩擦力f 与运动距离平方分之一成k 倍关系设质点在x=A 处速度为0，则在x=A/2处速度为_____________.3.人双手张开，坐在转动旋转椅上，当人的手臂由外向内收拢时，系统的转动惯量_________（填增大或减小），转椅的角速度___________（填增大或减小）.4.如图所示，有一圆环环上有一微小的缺口，缺口的宽度远小于圆环的半径，环上均匀带正电总电量为q ，如图所示圆心o 处的电场强度大小为______,场强方向为________.5.将以空气平行板电容器充电到两极板电势差为U 后与电源断开，现在两极板间平行的面插入一块与极板面相同的铜板,则电容器的电容会_________(填增大，减小或不变)，板间电场能量________(填增大，减小或不变).6.如图所示，一个小型圆形线圈A 有1N 匝横截面积为S ，将此线圈放在另一个半径为R （R 远大于小圆半径），匝数为2N 的圆形大型线圈B 中心，两者同轴共面，则此二线圈的互感系数为________.7.在散射实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光子能量ε_______.8.3()2xa x a a πφ=−≤≤，则23x a =时的概率密度为____________.三、计算题（共5题，共49分）1.如图所示，一长为2L 的均质细棒可绕棒中点的水平轴o 在竖直面内转动，开始时静止在水平位置，质量为m 的小球，以速度V 垂直下落在棒的端点，设小球与棒做弹性碰撞，棒的质量为小球的9倍，求碰撞后小球的反弹速度及棒的转动角速度各为多少？（已知质量为m ，长度为L 的匀质细棒对通过其中心且与棒垂直的转轴的转动惯量为2112J ML =）测者发现有两个闪电同时击中火车的前后端，问火车上观测者测得闪电击中火车前后的时间间隔是多少？（2）已知静止质量为0m 的粒子，其固有寿命为实验室测得寿命的1/n ，此粒子动能为多少？r有点电荷求：（1）空间电场强度分布 （2）当22QA aπ=时，r=a 处的电势（以无穷远处为电势零点）速度匀速转动，o在AB延长线上，求o点磁感应强度大小5.端点的连线与长直导线垂直半圆环的半径为R，圆心o与导线相距为d，设半圆环高低。

…………试卷装订线………………装订线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………姓名学号专业班级学院武汉理工大学考试试卷（A卷）2011 ~2012 学年2 学期大学物理（A）上课程闭卷时间120分钟，56学时，3.5学分，总分100分，占总评成绩% 2012年5月26日题号一二三、1 三、2 三、3 三、4 三、5 三、6 合计满分18 22 10 8 8 10 10 14 100得分一、选择题（每题3分，小计18分）1、一质点在平面上运动，若质点位矢为jbtiatr22+=（ba,为大于零常数，t为时间），则质点做[ ]（A）匀速直线运动（B）变速直线运动（C）匀速圆周运动（D）一般平面曲线运动2、一水平圆盘可绕固定铅直中心轴转动，盘上站着一个人，初始时整个系统处于静止状态，忽略轴的摩擦，当此人在盘上随意走动时，此系统 [ ]（A）动量守恒（B）机械能守恒（C）对中心轴的角动量守恒（D）动量、机械能和角动量都守恒（E）动量、机械能和角动量都不守恒3、一质量m，长L的匀质细杆水平放置，当绕其一端作匀速转动，且其一端点速度为v，（细杆绕过端点与杆垂直的水平轴的转动惯量为213mL）则杆的动能为 [ ]（A）221mv（B）241mv（C）261mv（D）281mv4、（1）对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其他惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？（2）在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其他惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是 [ ]（A）（1）同时，（2）不同时（B）（1）不同时，（2）同时（C）（1）同时，（2）同时（D）（1）不同时，（2）不同时5、设真空中一均匀带电球面与一均匀带电球体的半径和总电量均相同，则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2的大小关系为：[ ]得分(A) W 1 <W 2 (B) W 1 =W 2 (C) W 1 >W 2 (D) 不能确定6、若电场的电力线分布如图所示，一负电荷从M 点移到N 点，由此下列几个结论中正确的是 （A ）场强N M E E > （B ）电势N M U U < [ ] （C ）电势能N M W W < （D ）静电场力功0<A .二、填空题（第2题4分，其余每题3分，小计22分） 1、在一电量为0q >的点电荷场中放入一不带电金属球，球心O 到点电荷矢径为r，金属球产生感应电荷净电量q '= ，这些感应电荷在球心O 处所产生的电场E = 。

…………试卷装订线………………装订线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………学院专业班级学号姓名武汉理工大学考试试卷（A卷）2011 ~2012 学年1 学期大学物理B（下）课程时间120分钟56学时，3.5 学分，闭卷，总分100分，占总评成绩80 % 20XX年1月10日题号一二三四五六七八九十合计满分21 9 12 10 13 10 10 15 100得分一、填空题（每小题3分，共21分）1、把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距为d，双缝到屏的距离为D（D>>d），所用单色光在真空中波长为λ，则屏上干涉条纹相邻明纹之间的距离为。

2、在单缝衍射实验中，双色光含有两种波长1λ和2λ，垂直照射单缝，若波长为1λ的第2级明纹与波长为2λ的第3级明纹相重合，则=21λλ，对应1λ的第2级明纹，单缝恰好能分成个半波带。

3、自然光入射到两个叠在一起的偏振片上，若透射光强度为入射光强度的三分之一，则两偏振片偏振化方向之间的夹角为。

4、一束自然光从空气入射到一平板玻璃上，入射角为05.56，此时反射光是完全偏振光，则玻璃的折射率为、折射光的折射角为。

5、从太阳光谱的实验观测中，测得单色辐出度峰值所对应的波长为nm483，则由此估算的太阳表面的温度约为K，辐出度约为2-⋅mW （kmb⋅⨯=-310898.2，42810671.5---⋅⋅⨯=KmWσ）。

6、用频率为ν的紫外光照射某金属，测得光电子的动能为k E，则该金属的逸出功A为，红限频率ν为。

7、X射线光子的能量为MeV60.0，在康普顿散射后，波长增加了%20，则反冲电子的动能为。

二、选择题（每小题3分，共9分）1、已知两简谐振动)8.010cos(10321π+⨯=-tx，)3.010cos(10422π+⨯=-tx，则合振动21xx+的振幅为。

（A）m2-222107(D);m105(C);m103(B);m10---⨯⨯⨯得分得分2、某体系所发激光用作迈克耳孙干涉仪光源，实验中动臂反射镜移动距离为d 时，观察到干涉条纹移动了N 条，则该体系受激辐射跃迁的能级差为 （h 为普朗克常数，c 为光速）。

7.In a Young's double-slit experiment, a thin sheet of mica is placed over one of the two slits. As aresult, the center of the fringe pattern (on the screen) shifts by an amount corresponding to 30 dark bands. The wavelength of the light in this experiment is 480 mm and the index of the mica is 1.60.The mica thickness is:A) 0.090 mm B) 0.012 mm C) 0.014 mm D) 0.024 mm8. A diffraction pattern is produced on a viewing screen by illuminating a long narrow slit with lightof wavelength . If the slit width is decreased and no other changes are made:A) the intensity at the center of the pattern decreases and the pattern expands away from the bright centerB) the intensity at the center increases and the pattern contracts toward the bright centerC) the intensity at the center of the pattern does not change and the pattern expands away from the bright centerD) the intensity at the center of the pattern does not change and the pattern contracts toward the bright center9.Two stars that are close together are photographed through a telescope. The black and white film isequally sensitive to all colors. Which situation would result in the most clearly separated images of the stars?A)Small lens, red stars B) Large lens, blue starsC)Large lens, red stars D) Small lens, blue stars10.In a stack of three polarizing sheets the first and third are crossed while the middle one has its axisat 45°to the axes of the other two. The fraction of the intensity of an incident unpolarized beam of light that is transmitted by the stack is:A) 1/2 B) 1/3 C) 1/8 D) 1/4II. Filling in the blanks (Points: 3’×7)1. A simple harmonic oscillator consists of a mass m and anideal spring with spring constant k. Particle oscillates asshown in (i) with period T. If the spring is cut in half andused with the same particle, as shown in (ii), the springconstant is the period is2. A beam of x rays of wavelength 1x10-10m is found to diffractin second order from the face of a LiF crystal at a Bragg angleof 30°. The distance between adjacent crystal planes, in nm, isabout3. A standing wave pattern is established in a string as shown. Thewavelength of one of the component traveling waves is4.Two identical but separate strings, with the same tension, carrysinusoidal waves with the same amplitude. Wave A has afrequency that is twice that of wave B and transmits energy at a rate that is _____ that of wave B.5.Red light is viewed through a thin vertical soap film. At thesecond dark area shown, the thickness of the film, in terms of thewavelength within the film λ, is6. A diffraction grating just resolves the wavelengths 400.0 nm and400.1 nm in first order. The number of slits in the grating isIII. Calculating (49’)1. A wheel is free to rotate about its axel. A spring is attached to one of its spokes a distance rfrom the axel, as shown in the figure. Assuming that thewheel is a hoop of mass m and radius R, obtain thefrequency of a small oscillations of this system in terms ofm, R, r and the spring constant k. (12’)2. A string, tied to a sinusoidal vibrator at P and running over asupport at Q, is stretched by a block of mass m. Theseparation between P and Q is L. The amplitude of the motion at P is small enough for that point to be considered a node. (a) Determine the resonant frequency based on the wave speed v on the string and the length L of the string. (b) If L=1.2 m, the linear density of the string is 1.6g/m, and the frequency f of thevibrator is fixed at120Hz. what mass mallows the vibrator to setup the fourth harmonicon the string? (14)3.Monochromatic light of variable wavelength isincident normally on a thin sheet of plastic film inair. The reflected light is a minimum only forλ1=510nm and λ2=680nm in the visible spectrum.What is the thickness of the film? (n=1.58) (10)4.Light of wavelength 600 nm is incident normally on a diffraction grating. Two adjacent maximaoccur at angles given by sinθ=0.2 and sinθ=0.3. The fourth-order maxima are missing. (a) What is the separation between adjacent slits? (b) What is the smallest slit width this grating can have? (c) How many principle maxima are produced by the grating? (13)武汉理工大学试题标准答案及评分标准用纸 | 课程名称 大学物理AI. Selecting (only one correct answer in each of the problems. (3’×10)1.C ,2.B,3. B4.C5.D6.A ,7.D,8. A9.B, 10.CII. Filling in the blanks ( 3’×7 )1. 2. (0.2) 3. (4m) 4 (four times) 5 (3λ/4) 6(4000)III. Calculating (49’)1. (12) Ans: Solution: when the wheel rotates an angle θ from the equilibrium position, the spring force issin F kx kr θ=-=- (2)The torque acts on the wheel is:()()2cos sin cos sin cos F r Fr kr r kr ττθθθθθ=⨯⇒==-=- (2)When θ is very small 2kr I τθα≈-= (2)2I MR = (2)Thus the angular frequency is ω== (2)The frequency of the system is 2f ωπ== (2)2. (14)(a) Suppose we send a continuous sinusoidal wave along the string toward the right()1sin m y y kx t ωϕ=-+ (1)When the wave reaches the right end, it reflects and begins to travel back to left.()2sin m y y kx t ωϕπ=+++ (1)The principle of superposition gives, for the combined wave()22sin /2cos(/2)m y y kx t ϕπωπ=+++ (2) There is a node at position x=l, 2mvkl m f L π=⇒= (4)(b) For n = 4, v is the speed of the wavev mg τμμ= (2)()()2232/2120 1.2/4 1.6100.8469.8fl n m kg g μ-⨯⨯⨯===(4)3. Solution: because the reflect conditions from bottom surface and top surface are not same. Thus thepath-length difference is2/2nt δλ=+ (2)When the reflected light is a minimum, the path-length differenceis()()2/221/2/2nt m t m n λλλ+=+⇒= (2)n is the reflective index of the film. Because the reflected light isminimum only for λ1=510nm and λ2=680nm, we can get()()11221221/2/2//680/5104/3t m n m n m m λλλλ==⇒=== (2)And m 1, m 2 must satisfy the condition 121m m =+, thus m 1=4, m 2=3. (2)The thickness of the film is ()11/24510/(2 1.58)646t m n nm nm λ==⨯⨯= (2)4. (a) The location of maxima can be determined by equation of grating.sin d m θλ= (2)λ is the wavelength, and m is an integer. Let m be the order number for the line with sin θ = 0.2 and m +1 be the order number for the line with sin θ = 0.3.thus the separation of between adjacent slits can be solved out()60.30.210610d d m λλ--=⇒==⨯ (3)(b) Minima of the single-slit diffraction pattern occur at angles θ given bya sin θ = k λ, (2)Where a is the slit width. Since the fourth-order interference maximum is missing, it must fall at one of these angles.6sin 1.5104m d d a m d a m λλθ-==⇒===⨯ (3)。

题分 30 22 48
100
备注：学生不得在试题纸上答题（含填空题、选择题等客观题）
一、选择题（共 30 分）
1、质量为 m 的质点，以同一速率 V 沿图中正三角形 ABC 的水平光滑轨道运动，质点越过 A 角
时，
轨道作用于质点的冲量大小为（ ）
A、mv B、 2 mv C、 3 mv D、2mv
2、关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是（ ） A、如果高斯面上 E 处处为零，则该面内必无电荷
B、如果高斯面内无电荷，则高斯面上 E 处处为零
C、如果高斯面上 E 处处不为零则高斯面内必有电荷
D、如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零
3、边长为 a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置三个正的点电荷，电量分别为 q、2q、3q，
若将
另一正点电荷 Q 从无穷远处移到三角形中心，外力所作的功为（ ）
（1）在图示位置时，AC 导线中的感应电动势ε （2）A 和 C 哪端电势高？ 5、（1）设在 S 系中边长为 L0 的正方形在 S’系中观察到的是 1 ：2 的长方形，试求 S’系
相对 S 系的运动速度大小.。 （2）将静止质量为 m0 的粒子速度由 0.6c 增加到 0.8c, 需作多少功？
4
5
2
7、 甲，乙，丙三个物体，质量分别为 m,2m,3m, 动能相等，在平面上沿同一方向运 动，作用于物体的制动力相等，则它们的制动距离之比：（ ） A、 1:2:3 B、 1:4:9 C、 1:1:1 D、 3:2:1
8、 一质点作简谐振动, 已知振动周期为 T , 则其振动动能变化的周期为：（ ） A、 T/4 B、 T/2 C、T D、2T
A、 2 3qQ B、 4 3qQ C、 6 3qQ D、 8 3qQ

2004年大学物理考试试题一． 填空题（每小题3分，共39分）：1．一理想气体，当气体分子平均速率提高到原来的3倍时，气体的温度将提高到原来的 倍。

2．已知两谐振动的振动方程分别为),435cos(21π+=t x )45cos(22π-=t x 则21x x x +=的振幅为 。

3．一弹簧振子的质量为m ，劲度系数为k ，振幅为 A ，则当2Ax =时，p E = ，k E = ；当=x ，k p E E =。

4.一平面波的波动方程为)()44(cos 02.0SI x t y -=π，则波的频率为 ，波长为 ，波速为 。

5．用波长为λ的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得第1和第4暗环半径之差为0d ，而用未知波长单色光垂直照射牛顿环装置时，测得第1和第4暗环半径之差为d ，则未知入射光的波长为 。

6．如果单缝衍射的第一级明纹发生在衍射角030=θ的方向上，所用单色光的波长nm 500=λ，则单缝宽度为 。

7．一束自然光从空气入射到折射率为3的介质表面上。

若反射光是完全偏振光，则入射光的入射角为 ，折射光的折射角为 。

8.一束自然光和线偏振光的混合光束垂直照射偏振片。

当转动偏振片时,测得透射光强的最大值是最小值的5倍。

则入射光中线偏振光和自然光的光强之比为 。

9．π介子的固有寿命为s 8106.2-⨯，在高能加速器中获得了C 75.0的速度（相对实验室），则在实验室测得π介子走过的距离为 （光速取18100.3-⋅⨯s m ）。

10．一物体的总能量是它静止能量的K 倍，则其运动速度为光速的 倍11．一绝对黑体在K T 14501=时，单色辐出度的峰值所对应的波长m μλ21=，当温度降低到K T 9762=时，单色辐出度的峰值所对应的波长=2λ ，两种温度下辐出度之比21:M M = 。

12．波长为1nm 的X 射线，其光子的能量为 ，动量为 （普朗克常数取s J ⋅⨯-341063.6，光速取18100.3-⋅⨯s m ）。

1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。

其中转矩M=20kN.m ，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。

试求固定端A 的约束力。

1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布：1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =20kN ，发动机螺旋桨的反作用力偶矩M=18kN.m 。

求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O 所受的力。

1-3图示构件由直角弯杆EBD 以及直杆AB 组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m ，F=50kN ，M=6kN.m ，各尺寸如图。

求固定端A 处及支座C 的约束力。

1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力.解：1-5、平面桁架受力如图所示。

ABC 为等边三角形，且AD=DB 。

求杆CD 的内力。

1-6、如图所示的平面桁架，A 端采用铰链约束，B 端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m 。

在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ，G F =7 kN 。

试计算杆1、2和3的内力。

解：2-1 图示空间力系由6根桁架构成。

在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45º角。

ΔEAK=ΔFBM。

等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，又EC=CK=FD=DM。

若F=10kN，求各杆的内力。

2-2 杆系由铰链连接，位于正方形的边和对角线上，如图所示。

在节点D沿对角线LD方向F。

在节点C沿CH边铅直向下作用力F。

如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，作用力D求各杆的内力。

2-3 重为1P ＝980 N ，半径为r =100mm 的滚子A 与重为2P ＝490 N 的板B 由通过定滑轮C 的柔绳相连。

已知板与斜面的静滑动摩擦因数s f =0.1。

F=
mkx2
，
∆t
=
1 k
ln
x2 x1
；
3. (1 +
2)m
gy0 ,
1 2
mv0
;
r
r
4. −80k (kg ⋅m2s−1) , 24k (m ⋅ N ) ;
5. r2 :r1, 1:1; 6. 2: 1, 1:2; 7. IΦ tanα , IΦ;
8. 8.0(v), 0.5(J); 9. v = k mr ; E = − k (2r);
1
（C） ε1 < ε2 > ε3
（D） ε3 > ε2 > ε1
2
二、填 空 题（每题 3 分，共 27 分）
3
1．质点沿半径 R=0.1 m 作圆周运动，其角坐标与时间的关系 θ = 2 + 4t2(SI ) ，则 t=1 秒时切
向加速度大小 at =
法向加速度大小 an =
。
2．一质量为 m 的质点沿 x 轴正向运动，假设该质点通过坐标为 x 点时的速度为 kx（k 为正
2πε 0 R
⑵（4 分）
原点 o 处电势:
dq
πR λ dl
q
∫ ∫ U =
=
=
4πε0R 0 4πε0R 4πε0R
4. （10 分）解：⑴．以轴线上为原点建立 r 坐标系，
电流密度
j
=
π
I R2
,由安培环路定理求
内部的场
B1
和外部的场
B2
：
∫r
B1
r ⋅ dl
=
µ0
jπ r2
,求得：
B1
=
µ0 Ir 2π R2

…………试卷装订线………………装订线内不要答题，不要填写考生信息………………试卷装订线…………（共6页第1页）（共6页第2页）;t时间内通过矩形线圈导线任一截面的电量．2（共6页第4页）（共6页第5页）得分7．（10分）观测者甲乙分别静止于两个惯性参考系S和S'中，甲测得在同一地点发生的两事件的时间间隔为 4s，而乙测得这两个事件的时间间隔为 5s．求：(1) S'相对于S的运动速度．(2)乙测得这两个事件发生的地点间的距离．（共6页第6页）（共6页 第7页）参考答案 一 CCDDD 二 1.22.0ln 2b d ad μπ+ 3.0ln 2I x a a xμπ+ 4.cos BS t ω，sin BS tRωω-5.5882.4 三1. 解：（1）由()2ˆˆ2192r tit j =+-得2x t = ，2192y t=-消去t 得轨道方程：21192y x =-（2）1ˆˆ217r i j =+ ，2ˆˆ411r i j =+ 2121ˆˆ26ˆˆ261r r i j v i j t t --===-- m/s（3）由()2ˆˆ2192r tit j =+-得ˆˆ24v i tj=- ，ˆ4a j =- 则16v t =+3.58dv a dtτ===≈ m/s 2 1.79n a =≈ m/s 22. 解：（1）由图知，波向左传播，则有x 0=0，v 0>0，所以，02πϕ=-。

由24Ts >知，8T>s ，而原点处质点，在0秒时振幅为0，2A ，则2秒内转过的角度为4πϕ∆=，所以=8πω，则O 点的振动方程为cos()82y A t ππ=-m（2）由24Ts >知，8T >s ，则2秒内波传播了20m ，所以 u=10ms -1，则波动方程为 cos 8102x y A t ππ⎡⎤⎛⎫=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦m（共6页 第8页）3. 解：过场点建立半径为r 的球形高斯面，场强在高斯面上的通量为24e SE dS E r πΦ=⋅=⋅⎰（1）r<R 时，先求高斯面包围的电量。

武汉理工大学考试试卷（A 卷）2014~ 2015 学年 2 学期大学物理 B课程闭卷时间 120 分钟，80 学时，5 学分，总分 100 分 2015 年 06 月 25 日 题号 一 二 三 1 三 2 三 3 三 4 三 5 三 6 三 7 合计 满分 得分15169101010101010100一、选择题（共 15 分）得分1．（本题 3 分）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 a ，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 O ′点的磁感强度的大小为（）Ia 2 2 I a 2 r2（A ）（C ）（B ） （D ） 02 a R I 2 a R2a 2 I a 2r 2 0 0 ( )2 aRr2 22 a R 2 a 22．（本题 3 分）一运动质点在某瞬时位于矢径 rx, y 的端点处, 其速度大小为 （ ））d x 2d y 2 d rd t d rd td r d t（A ） . （B ）. （C ）.（D ）d t d t3．（本题 3 分） 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. 4. （本题 3 分）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 能量ε与反冲电子动能 E 之比ε / E 为 （）k k （A ） 2．（B ） 3．（C ） 4．（D ） 5．5．（本题 3 分）边长为 a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷 3q 、4q 、 5q ．若将另一正点电荷 Q 从无穷远处移到三角形的中心 O 处，外力所作的功为：（）（共 6 页 第 1页）3 3qQ 3 3qQ 3qQ 3qQ(A) ．(B) ．(C) ．(D)4 a a 2 a a0 0 0 0得分二、填空题（共16 分）1．（本题4 分）把一个均匀带有电荷Q 的球形肥皂泡由半径R 吹胀到R ，则半径为r1 2（R r R ）的球面上任一点的场强大小E 由变为；电势U 由1 2变为（选无穷远处为电势零点）。