大学物理试卷（一)
一、选择题（单选题，每题3分,共30分）
1 ．点电荷 Q 被曲面 S 所包围 ， 从无穷远处引入另一点电荷 q 至曲面外一点，如图所示，则引入前后：
（A) 曲面 S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变．
（B） 曲面 S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变．
（C） 曲面 S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．
(D) 曲面 S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化． [ ］
2．如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为:
（A） E=0, ．
（B） E=0， ．
(C） , ．
（D) , ． ［ ］
3．一个电流元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） ．
（C） ．
（D） ． ［ ］
4．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Bi，圆柱体外（ r 〉 R ）的磁感强度为Be，则有
(A) Bi与r成正比,Be与r成反比．
(B) Bi、Be均与r成反比．
物理学东南大学第七版下册答案
1、5．一辆汽车在10 m/s的速度匀速行驶，遇到紧急情况，突然以大小为2 m/s2的加速度匀减速刹车，则从刹车开始计时，汽车在6 s内的位移是24 m． [判断题] *
对
错(正确答案)
2、56．在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的紫光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她（） [单选题] *
A．全身呈紫色
B．上衣呈紫色，裙子不变色
C．上衣呈黑色，裙子呈紫色
D．上衣呈紫色，裙子呈黑色(正确答案)
3、46．把一个实心铁块放入盛满水的容器中，溢出水的质量是5g，若把铁块放入盛满酒精的容器中，则溢出酒精的质量是（）（ρ酒精＝8×103kg/m3，ρ水＝0×103kg/m3） [单选题] *
A．5g
B．5g
C．4g(正确答案)
D．36g
4、2．物体的末速度越大，位移越大． [判断题] *
对
错(正确答案)
5、曾侯乙编钟是我国古代的一种打击乐器，如图所示。青铜编钟按钟体大小依次悬挂，可以演奏出美妙的乐曲。下列关于编钟的说法，正确的是（）[单选题]
A.编钟正在发声，但不一定在振动
B.编钟钟体越小，发出声音的音调越高(正确答案)
C.编钟钟体越大，发出声音的响度越大
D.编钟可以奏出美妙的音乐，但不会产生噪声
6、磁场的基本性质是对放入其中的导体有力的作用 [判断题] *
对
错(正确答案)
答案解析：磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用
7、2．在探索微小粒子的历程中，科学家们用一系列高能物理实验证实了大量微小粒子的存在，下列微粒按空间尺度从大到小的顺序排列的是（） [单选题] *
A．质子、夸克、原子核、电子
B．原子、原子核、电子、质子
C．原子、原子核、质子、电子(正确答案)
D．夸克、质子、原子核、原子
8、C.被冻结的冰块中的小炭粒不能做布朗运动，是因为冰中的水分子不运动
D.做布朗运动的固体颗粒远小，布朗运动城却明显(正确答案)
表 1 不同占空比下，LED 电压 U、表面温度 TB与时间 t 的关系 室温： 20.2°C 电流幅值：303 mA 脉宽：10s 占空比 1：1000 1：100 1：50 时间t（s） 电压U（V） 表面温度T（℃） 电压U（V） 表面温度T（℃） 电压U（V） 表面温度T（℃） 10 3.103 20.3 3.099 20.7 3.097 21.2 30 3.103 20.3 3.099 20.8 3.097 21.5 60 3.103 20.3 3.099 20.9 3.097 21.6 90 3.103 20.3 3.099 21.0 3.097 21.7 120 3.102 20.3 3.099 21.0 3.097 21.8 150 3.102 20.3 3.099 21.0 3.097 21.8 180 3.102 20.3 3.099 21.0 3.097 21.8 240 3.103 20.4 3.099 21.0 3.097 21.8 300 3.103 20.4 3.099 21.0 3.097 21.8 420 3.103 20.5 3.099 21.1 3.097 21.8 600 3.103 20.5 3.098 21.1 3.097 21.9 10min内各参数改变量 0 0.2 0.001 0.4 0 0.7 表 2 结温对照度的影响实验 室温：20.2 °C 直流电流幅值： 300mA 时间t（s） 表面温度T（℃） 电压U（V） 结温T'（℃） 照度E（*10^4Lx） 10 29.3 3.053 3.1092565 1.365 20 37.6 3.045 3.1092646 1.352 30 42.7 3.040 3.1092696 1.343 40 46.2 3.037 3.1092726 1.337 50 48.5 3.035 3.1092747 1.333 60 50.6 3.033 3.1092767 1.329 80 52.9 3.031 3.1092787 1.325 100 54.3 3.030 3.1092797 1.323 150 56.0 3.028 3.1092817 1.320 300 57.1 3.027 3.1092827 1.315 600 58.0 3.026 3.1092837 1.314 表 4 各结温下 LED 的伏安特性 结温（℃） 22.5 32.5 42.5 52.5 62.5 72.5 82.5 92.5 102.5 112.5 119.0 U/V 3.097 3.082 3.068 3.056 3.045 3.035 3.026 3.017 3.009 3.003 2.997 图1 不同占空比的脉冲电流和稳流工作状态下，LED 表面温度 TB随时间 t 的变化曲线
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大功率LED热学特性研究（课题实验）
发光二极管（Light Emitting Diode, LED）在过去十几年里有了飞速的发展，逐渐突破
了仅能作为低功率指示灯光源的限制，被广泛应用于日常照明和显示等领域
[1-2]。LED是通过外电流注入的电子和空穴在耗尽层中复合，以辐射复合产生光子而发光，同时也会有部分复
合能量传递给晶格原子或离子，发生非辐射跃迁，这部分能量转换成热能损耗在PN结内。
对于小功率LED来说这部分热量很小可以不作考虑。然而，对于大功率照明用LED而言，
其发热量大幅提高，直接影响到了LED的发光效率和器件的使用寿命，以及引起波长的漂移，
造成颜色不纯等一系列问题。因此，研究功率型LED的热学与发光特性不仅涉及半导体物理
的基础问题，也是目前光电工程领域的开发热点
[3-4]。
一、实验原理简介
1. 脉冲法测量结温
准确测量LED的结温是研究LED热学特性的基础。LED灯的基本结构如图1所示，其
芯片的核心结构是一个半导体的PN结，所谓LED的结温指的就是PN结的温度。由于PN结的尺寸很小，又被荧光材料和树脂胶包裹，无法直接测量其温度，因此常用间接法来测量
结温。本实验仪器采用一种较为新颖的脉冲法测量结温，该方法于2008年由美国NIST实
验室提出
[7]。其核心思想是通过脉冲电流来限制结温TJ的上升，使之与器件表面可测量温度
TB接近一致。当给待测LED灯通入一个幅值为额定值的脉冲电流时，芯片在脉冲内正常发光并升温，但由于电流占空比很小，芯片温度会在一个较长的电流截止状态下降低到和表面
温度一致。从整体效果来看，只要脉冲占空比足够小，LED的芯片温度能维持和表面温度一
致，如图2所示。这样，只要借助温控仪就能在脉冲电流下定标出芯片两端的电压 ‒ 温度曲
线。由于在电流一定时，特定PN结的压降仅和结温有关，所以在有了LED的电压 ‒ 温度曲
线后，只需测量正常工作时LED两端的电压就可以得到其实际的结温。
