《大学物理》05-06第二学期A试卷
南开大学大学物理05级II-2期末A卷答案
学院本科生06-07学年第1 学期《大学物理II－2》课程期末考试试卷（A卷）平时成绩：卷面折合成绩：总成绩：（期末考试成绩比例：50% ）专业：班级：学号：姓名：草稿区一、填空题:(36分，每空2分)1、光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是__4I0___．2、一个玻璃劈尖，折射率n=1.52。
波长λ=589.3nm的钠光垂直入射，测得相邻条纹间距L=5.0mm，求劈尖的夹角。
θ=λ/2nL=589.3⨯10-9/(2⨯1.52⨯5.0⨯10-3)=3.877⨯10-5ra d=8”3、在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为3 mm，若视觉感受最灵敏的光波长为550 nm，试问：人眼最小分辨角是多大？=θ 2.24×10-4 rad.1λ=d/22在教室的黑板上，画两横线相距2 mm，坐在距黑板10 m处的同学能否看清？（要公式、过程）设两横线相距∆x，人距黑板l刚好看清，则l = ∆x / θ = 8.9 m 所以距黑板10 m处的同学看不清楚．4、两个偏振片叠放在一起，强度为I0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为8/I，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角(取锐角)是__60°(或π / 3)，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角（取锐角）相等．则通过三个偏振片后的透射光强度为___9I 0 / 32 ________． 5、某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。
欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为（要公式） 51.1° ； 其偏振方向 垂直 于入射面。
6、地球卫星测得太阳单色辐出度的峰值在0.565µm 处，若把太阳看作是绝对黑体，则太阳表面的温度约为T λm ＝b 5.13×103 __K ． （维恩位移定律常数b = 2.897×10-3 m ·K ）7、若中子的德布罗意波长为 2 Å，则它的动能为__ 3.29×10-21 J ______________．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，中子质量m =1.67×10-27 kg) 8、有一宽度为a 的无限深方势阱，试用不确定关系 2η≥x p x ∆∆ 估算其中质量为m 的粒子的零点能为：ax p x 22ηη=≥∆∆ 222082ma m p E x η=∆=9、根据量子力学，粒子能透入势能大于其总能量的势垒，当势垒加宽时，贯穿系数__变小 ；当势垒变高时，贯穿系数___变小_．（填入：变大、变小或不变）10、原子内电子的量子态由n 、l 、m l 及m s 四个量子数表征．当n 、l 、m l 一定时，不同的量子态数目为_ 2 _；当n 、l 一定时，不同的量子态数目为 2×(2l +1)__；当n 一定时，不同的量子态数目为__ 2n 2． 11、利用原子核对高速粒子的散射实验可测定原子核的半径．实验发现，原子核的半径与其___质量数的立方根___成正比．二、计算题 (共64 分)1、(10分)在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片(折射率n 1＝1.4)覆盖缝S 1，用同样厚度的玻璃片(但折射率n 2＝1.7)覆盖缝S 2，将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O 变为第五级明纹．设单色光波长λ＝480 nm(1nm=109m )，求玻璃片的厚度d (可认为光线垂直穿过玻璃片)．解：原来， δ = r 2－r 1= 0 2分 覆盖玻璃后， δ＝( r 2 + n 2d – d )－(r 1 + n 1d －d )＝5λ 4分 ∴ (n 2－n 1)d ＝5λ 125n n d -=λ2分 = 8.0×10-6 m 2分2、(10分)用方解石制作对钠黄光（波长λ = 589.3×10-9 m ）适用的四分之一波片．(1) 请指出应如何选取该波片的光轴方向； (2) 对于钠黄光，方解石的主折射率分别为n o = 1.658、n e = 1.486, 求此四分之一波片的厚度d.(3) 若要使穿过方解石晶片后的透射光为圆偏振光，起偏器的偏振化方向应与晶片的光轴成多大交角？ 解：(1) 制作方解石晶片时，应使晶体光轴与晶片表面平行． 2分(2) )](4/[e o n n d -=λ= 0.8565 μm 4分 (3) 起偏器的偏振化方向与晶片光轴的交角应为π /4． 2分3、(12分)一平面透射多缝光栅，当用波长λ1 = 600 nm (1 nm = 10-9 m)的单色平行光垂直入射时，在衍射角θ = 30°的方向上可以看到第2级主极大，并且在该处恰能分辨波长差∆λ = 5×10-3 nm 的两条谱线．当用波长λ2 =400 nm 的单色平行光垂直入射时，在衍射角θ = 30°的方向上却看不到本应出现的第3级主极大．求光栅常数d 和总缝数N ，再求可能的缝宽a ．解：根据光栅公式 λθk d =sin 3分得： =︒⨯==30sin 6002sin θλk d 2.4×103 nm = 2.4 μm 1分据光栅分辨本领公式 kN R ==∆λλ/得：==∆λλk N 60000． 3分 光轴方向晶片在θ = 30°的方向上,波长λ2 = 400 nm 的第3级主极大缺级，因而在此处恰好是波长λ2的单缝衍射的一个极小，因此有：2330sin λ=︒d ，230sin λk a '=︒ 2分∴ a=k 'd / 3， k ' =1或21分缝宽a 有下列两种可能：当 k ' =1 时， 4.23131⨯==d a μm = 0.8μm ． 1分当 k ' =2时， a =2×d /3 = 2×2.4 /3 μm = 1.6μm ． 1分4、(10分)用波长λ0 =1 Å的光子做康普顿实验．(h =6.63×10-34 J ·s ，电子静止质量m e =9.11×10-31 kg)(1) 散射角φ＝90°的康普顿散射波长是多少？ (2) 反冲电子获得的动能有多大？解：(1) 康普顿散射光子波长改变：=-=)cos 1)((θλ∆c hm e 0.024×10-10m 4分 =+=λλλ∆0 1.024×10-10 m 1分(2) 设反冲电子获得动能2)(c m m E e K -=，根据能量守恒： 1分K e E h c m m h h +=-+=ννν20)( 2分即 K E hc hc ++=)]/([/00λλλ∆故 )](/[00λλλλ∆∆+=hc E K =4.66×10-17 J =291 eV 2分5、(10分)钍234的半衰期为24天，试计算此种放射性物质的衰变常数、一个原子的平均寿命及每天减少的百分率。
大学数学专业《大学物理（二）》开学考试试题A卷 含答案
大学数学专业《大学物理（二）》开学考试试题A卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。
2、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_________________。
3、理想气体向真空作绝热膨胀。
（）A.膨胀后，温度不变，压强减小。
B.膨胀后，温度降低，压强减小。
C.膨胀后，温度升高，压强减小。
D.膨胀后，温度不变，压强不变。
4、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
5、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
6、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
7、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。
（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。
（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。
2005-2006大物下学期期末考试试卷及答案
2005─2006学年第一学期 《 大学物理》(下)考试试卷( A 卷)注意：1、本试卷共4页； 2、考试时间: 120分钟； 3、姓名、序号必须写在指定地方； 4、考试为闭卷考试； 5、可用计算器,但不准借用； 6、考试日期:2006.1.7.e=1.60×10-19C m e =9.11×10-31kg m n =1.67×10-27kg m p =1.67×10-27kgε0= 8.85×10-12 F/m μ0=4π×10-7H/m=1.26×10-6H/m h = 6.63×10-34 J·sb =2.897×10-3m·K R =8.31J·mol -1·K -1 k=1.38×10-23J·K -1 c=3.00×108m/s σ = 5.67×10-8 W·m -2·K -4 1n 2=0.693 1n 3=1.099 R =1.097×107m -1·一.选择题(每小题3分，共30分)1. 已知圆环式螺线管的自感系数为L 。
若将该螺线管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 /2. (B) 都小于L /2.(C) 都大于L /2. (D) 一个大于L /2，一个小于L /2. 2. 设某微观粒子运动时的能量是静止能量得k 倍，则其运动速度的大小为(A) c /(k -1). (B) c 21k -/k . (C) c 12-k /k . (D) c ()2+k k /(k+1).3. 空间有一非均匀电场，其电场线如图1所示。
若在电场中取一半径为R 的球面，已知通过球面上∆S 面的电通量为∆Φe ，则通过其余部分球面的电通量为(A)-∆Φe(B) 4πR 2∆Φe /∆S , (C)(4πR 2-∆S ) ∆Φe /∆S ,(D) 04. 如图2所示，两个“无限长”的半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为λ1和λ2，则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为：(A)r 0212πελλ+. (B) )(2)(2202101R r R r -+-πελπελ.图1(C))(22021R r -+πελλ.(D) 20210122R R πελπελ+. 5. 边长为l 的正方形线圈，分别用图3所示两种方式通以电流I （其中ab 、cd 与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为：(A) B 1 = 0 . B 2 = 0.(B) B 1 = 0 . lIB πμ0222=(C) l IB πμ0122=. B 2=0 .(D lI B πμ0122=. l IB πμ0222=.6. 如图4，一半球面的底面园所在的平面与均强电场E 的夹角为30°，球面的半径为R ，球面的法线向外，则通过此半球面的电通量为 (A) π R 2E/2 . (B) -π R 2E/2.(C) π R 2E .(D) -π R 2E .7. 康普顿散射的主要特征是(A) 散射光的波长与入射光的波长全然不同.(B)散射角越大，散射波长越短.(C) 散射光的波长有些与入射光相同，但也有变长的，也有变短的.(D) 散射光的波长有些与入射光相同，有些散射光的波长比入射光的波长长些，且散射角越大，散射光的波长变得越长 .8. 如图5，一环形电流I 和一回路l ，则积分l B d ⋅⎰l应等于(A) 0. (B) 2 I . (C) -2μ0 I . (D) 2μ0 I .9. 以下说法中正确的是(A) 场强大的地方电位一定高； (B) 带负电的物体电位一定为负；P图2图3l(1)d图5(C) 场强相等处电势梯度不一定相等； (D) 场强为零处电位不一定为零. 10. 电荷激发的电场为E 1，变化磁场激发的电场为E 2，则有 (A) E 1、E 2同是保守场． (B) E 1、E 2同是涡旋场．(C) E 1是保守场， E 2是涡旋场． (D) E 1是涡旋场， E 2是保守场．二. 填空题(每小题2分，共30分).1. 氢原子基态的电离能是 eV . 电离能为0.544eV 的激发态氢原子，其电子处在n = 的轨道上运动.2. 不确定关系在x 方向上的表达式为 .3. 真空中两条相距2a 的平行长直导线，通以方向相同，大小相等的电流I ，P 、O 两点与两导线在同一平面内，与导线的距离为a , 如图6所示.则O 点的磁场能量密度w m o ，P 点的磁场能量密度w mP .4. 在半径为R 的圆柱形空间中存在着均匀磁场B ，B 的方向与轴线平行，有一长为l 0的金属棒AB ，置于该磁场中，如图7所示，当d B /d t 以恒定值增长时，金属棒上的感应电动势εi 5. 如图8所示，将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h (h <<R )的无限长狭缝后，再沿轴向均匀地流有电流，其面电流的线密度为i ，则管轴线上磁感强度的大小是 .6. 写出包含以下意义的麦克斯韦方程：(1)电力线起始于正电荷，终止于负电荷_____ __. (2)变化的磁场一定伴随有电场7. 半径为R 的细圆环带电线(圆心是O ),其轴线上有两点A 和B ,且OA=AB=R ，如图9若取无限远处为电势零点，设A 、B 两点的电势分别为U 1和U 2，则U 1/U 2为 . 8. .狭义相对论的两条基本假设是9. 点电荷q 1 、q 2、q 3和q 4在真空中的分布如图10所示，图中S 为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电通量S E d ⋅⎰S= ,式中的E 是哪些点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和？答：是 .10. 氢原子光谱的巴耳末线系中，有一光谱线的波长为λ = 434nm ，该谱线是氢原子由能级E n 跃迁到能级E k 产生的，则n = ______,k= ______.图6图7图8图9三.计算题(每小题10分，共40分)1. 求均匀带电球体(343R Qπρ=)外任一点(r>R)的 电势.2. 相距为d =40cm 的两根平行长直导线1、2放在真空 中，每根导线载有电流1I =2I =20A,如图11所示。
昆明理工大学06级二大学物理考卷A
爱
2 nπx sin (0 ≤ x ≤ a, n = 1,2,3...) ， 则粒子出现在x处的概率密度为： a a
———————————— ，该粒子出现在
0 ~ a 3 区间内概率的计算表达式为
电动势； 如果导体棒MN以速度 v
。 —————————————————（不要求计算出最终结果）
在稳恒磁场中匀速向右运动，则回路中产生
（A） π .
3 2
.c
（D） 0 . [ ]
一、 选择题： （共 10 题，每题 3 分，共 30 分）答案请填在“[ 封 1、如图所示，在磁感强度为 B 的均匀磁场中，有一细 圆形载流导线，a，b，c 是其上三个长度相等的电流 元，则它们所受安培力大小间的关系为 （A）Fa>Fb>Fc . （C）Fb>Fc>Fa . [ ] I b c （B）Fa<Fb<Fc .
w.
封 ， 学生姓名：
L
资
件
2、真空中两条相距 2a 的平行长直导线, 通以方向 相同, 大小相等的电流 I, P O、 两点与两导线在同
，年级：
课
源
v v ∫ B ⋅ dl = —————————————————。
网
7、一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振状态来说，反射
ww
是
————————
———————— 个半波带，若将缝宽缩小一半，
ai
da
an
上表示出电场强度，磁场强度和传播方向之间的相互关系。
.c
度可表示为
—————————————————————— ，并请在图
n
则原来第三级暗纹处将
二、填空题（共 10 题，每题 3 分, 共 30 分）
宁波大学物理专业大一《物理学下》考试A卷及答案
适用专业：考试时间：
考试所需时间：120分钟闭卷试卷总分：100分
一、选择题(共5小题,每小题2分，共１0分)
1、根据惠更斯菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为s则s的前方某点p的光强决定于波阵面上所有面发出的子波各自传到p点的
A.振动振幅之和B.相干叠加
C.振动振幅之和的平方D.光强之和
C. T沿z负向D. T沿z正向
二、计算题(共9小题,每小题10分，共90分)
1、个半径为 的均匀带电半圆环，电荷线密度为 ,求环心处 点的场强．
2、半径为 和 ( ＞ )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量 和- ,试求:(1) ＜ ；(2) ＜ ＜ ；(3) ＞ 处各点的场强．
3、在真空中，有一电荷为Q，半径为R的均匀带电球壳，其电荷是面分布的。试求：（1）球壳内两点间的电势差；（2）球壳内任意一点的电势；（3）球壳外任意一点的电势。
∴
方向⊥ 向上，大小
5、解：(1) T方向 纸面向外
(2)取面元
6、解：由 ,
7、解:(1)在 上取 一小段
则
同理
∴
(2)∵ 即
9、使自然光通过两个偏振化方向夹角为60°的偏振片时，透射光强为 ，今在这两个偏振片之间再插入一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°，问此时透射光 与 之比为多少?
物理学(下)试卷（A）
答案
一、B C A C B
二、1解:在圆上取
题8-7图
，它在 点产生场强大小为
方向沿半径向外
则
积分
∴ ，方向沿 轴正向．
4、在磁感应强度为 的均匀磁场中，垂直于磁场方向的平面内有一段载流弯曲导线，电流为 ，求其所受的安培力．
昆明理工大学2005年大学物理Ⅱ考卷(A卷)+答案
大学物理Ⅱ考卷 （A 卷）05/06学年上学期 2004级一、 选择题（每题3分，共30分，答案请填在各题后面的 [ ] 中）1． 如图所示，导体棒AB 在均匀磁场B 中绕通过C 点垂直于棒长，且沿磁场方向的轴O O '转动（角速度ω 与B 同方向），BC 的长度为棒长的1/3，则（A ）A 点的电势比B 点的电势高。
（B ）A 点的电势与B 点的电势相等。
（C ）A 点的电势比B 点的电势低。
（D ）有稳恒电流从A 点流向B 点。
2． 两个距离不太远的平面圆线圈，怎样可使其互感系数近似为零？设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心。
（A ）两线圈的轴线互相平行放置。
（B ）两线圈并联。
（C ）两线圈的轴线互相垂直放置。
（D ）两线圈串联。
3． 当质点以频率ν作简谐振动时，它的动能的变化频率为（A ）4ν （B ）2ν （C ）ν （D ）ν/24． 在波长为λ的驻波中，两个相邻波节之间的距离为（A ）λ （B ）3λ/4 （C ）λ/2 （D ）λ/45． 电磁波的电场强度E 、磁场强度H 和传播速度u的关系是：（A ） 三者互相垂直，而E 和H位相相差π/2。
（B ） 三者互相垂直，而且E 、H 、u构成右旋直角坐标系。
（C ） 三者中E 和H 是同方向的，但都与u垂直。
（D ） 三者中E 和H 可以是任意方向的，但都必须与u垂直。
6． 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为λ的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分（A ） 凸起，且高度为λ/4 。
（B ） 凸起，且高度为λ/2 。
（C ） 凹陷，且深度为λ/2 。
（D ） 凹陷，且深度为λ/4 。
[ ] [ ][ ][ ] [] [ ]7． 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为（A ） 全明。
大学物理试卷及答案
(B) 初、终态为平衡态的一切过程.(C) 封闭系统(或孤立系统). (D) 一切热力学系统的任意过程.3.假设卫星环绕地球中心作圆周运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的(A) 角动量守恒，动能不变． (B) 角动量守恒，动能改变． (C) 角动量不守恒，动能不变． (D) 角动量不守恒，动量也不守恒． (E) 角动量守恒，动量也守恒．4.质量为m 的物体由劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧串联连接在水平光滑导轨上作微小振 动，则该系统的振动频率为(A) m k k 212+π=ν． (B) mk k 2121+π=ν ． (C) 212121k mk k k +π=ν． (D) )(212121k k m k k +π=ν5. 波长 = 5500 的单色光垂直照射到光栅常数d = 2×10－4cm 的平面衍射光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为(A) 2. (B) 3. (C) 4. (D) 5.6.某物体的运动规律为dv /dt =－kv 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 7. 在定轴转动中,如果合外力矩的方向与角速度的方向一致,则以下说法正确的是:(A) 合力矩增大时, 物体角速度一定增大； (B) 合力矩减小时, 物体角速度一定减小； (C) 合力矩减小时,物体角加速度不一定变小； (D) 合力矩增大时,物体角加速度不一定增大.8.一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为 )312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)．从t = 0时刻起，到质点位置在x = -2 cm 处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为(A) s 81 (B) s 61(C)s 41 (D) s 31 (E) s 21 9.下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线10.一束光强为I 0的自然光，相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后，出射光的光强为I ＝I 0 / 8．已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P 2，要使出射光的光强为零，P 2最少要转过的角度是(A) 30°． (B) 45°． (C) 60°． (D) 90°．二. 填空题(每空2分，共30分).1. 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动.2. 一卡诺热机低温热源的温度为27C,效率为30% ,高温热源的温度T 1 = .3.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__________(升高、降低或不变)，气体的熵__________(增加、减小或不变)．4. 作简谐振动的小球, 振动速度的最大值为v m =3cm/s, 振幅为A=2cm, 则小球振动的周期为 ；若以速度为正最大时作计时零点,振动表达式为 .5. 在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n 1和n 2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e ,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差 = .6.如图所示，x 轴沿水平方向，y 轴竖直向下，在t ＝0时刻将质量为m 的质点由a 处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻t ，质点所受的对原点O 的力矩M ＝________________.7. 设气体质量均为M ,摩尔质量均为M mol 的三种理想气体,定容摩尔热容为C V ,分别经等容过程(脚标1)、等压过程(脚标2)、和绝热过程(脚标3),温度升高均为T ,则内能变化E1 = ；从外界吸收的热量Q2= ；对外做功A= .38.波长为= nm的平行光垂直照射到宽度为a= mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为f=60 cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为时，P点离透镜焦点O的距离等于_______________________．9. 力F= x i+3y2j (S I) 作用于其运动方程为x = 2t (S I) 的作直线运动的物体上, 则0～1s内力F作的功为A= J.10. 用 = 6000 的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环(中央暗斑为第1个暗环)对应的空气膜厚度为 m.三.计算题(每小题10分，共40分)1. 一轴承光滑的定滑轮，质量为M＝，半径为R＝，一根不能伸长的轻绳，一端固定在定滑轮上，另一端系有一质量为m＝的物体，如图所示．已知定滑轮的转动惯量为J＝MR2/2，其初角速度0＝s，方向垂直纸面向里．求：(1) 定滑轮的角加速度的大小和方向；(2) 定滑轮的角速度变化到＝0时，物体上升的高度.2.一气缸内盛有1 mol温度为27 ℃，压强为1 atm的氮气(视作刚性双原子分子的理想气体)．先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变为2 atm，最后使它等温膨胀到压强为1 atm．求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热及其内能的变化．(普适气体常量R= J·mol－1·K－1 1n2=3. 一平面简谐波在介质中以速度v = 30 m/s 自左向右传播，已知在传播路径上某点A的振动方程为y = 3cos (4t — ) (SI) ，另一点D在A右方9米处(1)若取x轴方向向左，并以A为坐标原点，如图(a)所示，试写出波动方程;(2)写出D 点的振动方程.4. 如图所示为一牛顿环装置,,透镜凸表面的曲率半径是R =400cm,用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是.(1) 求入射光的波长.(2) 设图中OA =,求在半径为OA 的范围内 可观察到的明环数目.2005─2006学年第二学期《 大学物理》(上)( A 卷)参考答案一 选择题(每小题3分，共30分)二 填空题(每空2分，共30分).1. 匀速率, 直线; 3. 不变，增加; 4. 4/3; x=(3t /2－/2)(SI);5. 2(n 1n 2)e/;6. mgb k7. M /M mol C V T; M /M mol (C V +R )T; －M /M mol C V T .8. mm; 9. 2; 10. , 三 计算题(每小题10分，共40分)1.解：(1) ∵mg －T ＝ma (1分) TR ＝J (2分) a ＝R ( 1分)∴= mgR / (mR 2＋J )()R M m mgMR mR mgR +=+=222122 ＝ rad/s 2 (1分)方向垂直纸面向外. (1分)(2) ∵ βθωω222-= 当＝0 时，rad 68.0220==βωθ (2分) 物体上升的高度 h = R = ×10-2 m. ( 2分)2. 解：该氮气系统经历的全部过程如图． 设初态的压强为p 0、体积为V 0、温度为T 0， 而终态压强为p 0、体积为V 、温度为T ． 在全部过程中氮气对外所作的功W = W (等压)+ W (等温)W (等压) = p 0(2 V 0－V 0)=RT 0 ( 1分) W (等温) =4 p 0 V 0ln (2 p 0 / p 0) = 4 p 0 V 0ln 2 = 4RT 0ln 2 ( 2分)∴W =RT 0 +4RT 0ln 2=RT 0 (1+ 4ln 2 )=×103 J ( 2分)氮气内能改变)4(25)(000T T R T T C E V -=-=∆=15RT 0 /2=×104 (3分) 氮气在全部过程中吸收的热量Q =△E +W =×104 J ． (2分)3. (1)若取x轴方向向左，A为坐标原点，则波动方程为y=3cos[4(t+x/c)]=3cos(4t+2x/15) (SI) (5分)(2) D(x=9m)点的振动方程为y=3cos[4t+2(9)/15]=3cos(4t11/5)=3cos(4t/5) (SI) (5分)4. (1) 因n1>n2<n3 所以 =2n2e+/2 (2分) 又因 e =r2/2R 且 n2=1明环条件 =2n2 (r2/2R)+/2=k (2分)明环半径r=[(2k1)R/2]1/2 =2r2/[(2k1)R]=5000(2分)(2) (2k1)=2r2/(R)=100 k=故在OA范围内可观察到50个明环（51个暗环） (4分)。
05-06(1)中国计量学院大学物理下试卷A
中国计量学院200 5 ~ 200 6 学年第 1学期《 大学物理A （下） 》课程考试试卷（ A ）开课二级学院： 理学院 ，考试时间： 年____月____日 时 考试形式：闭卷■、开卷□，允许带 入场考生姓名： 学号： 专业： 班级：题序 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 得分 评卷人一、选择题（共30分） 1、（本题3分）（4057）有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有0.1 kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为：(A) (1/16) kg ． (B) 0.8 kg ．(C) 1.6 kg ． (D) 3.2 kg ． ［ ］ 2、（本题3分）（4665）假定氧气的热力学温度提高一倍，氧分子全部离解为氧原子，则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的(A) 4倍． (B) 2倍．(C)2倍． (D)21倍． ［ ］3、（本题3分）（4576）如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时，气体所经历的过程 (A) 是平衡过程，它能用p ─V 图上的一条曲线表示． (B) 不是平衡过程，但它能用p ─V 图上的一条曲线表示．(C) 不是平衡过程，它不能用p ─V 图上的一条曲线表示．(D) 是平衡过程，但它不能用p ─V 图上的一条曲线表示． ［ ］ 4、（本题3分）（4116）一定量理想气体经历的循环过程用V －T 曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 (A) A →B ． (B) B →C ．(C) C →A ． (D) B →C 和B →C ．［ ］pTVOABC装 订 线5、（本题3分）（3433）如图所示，两列波长为λ 的相干波在P 点相遇．波在S 1点振动的初相是φ 1，S 1到P 点的距离是r 1；波在S 2点的初相是φ 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． (B) π=-k 212φφ． (C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ．(D)π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ．［ ］6、（本题3分）（5527）如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1< n 2> n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是(A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2. (C) 2n 2 e －λ ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)．［ ］ 7、（本题3分）（3200）在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n ，厚度为d 的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了(A) 2 ( n -1 ) d ． (B) 2nd ．(C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2． (D) nd ．(E) ( n -1 ) d ． ［ ］8、（本题3分）（3719）在单缝夫琅禾费衍射实验中，若减小缝宽，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，但中心强度变小． ［ ］ 9、（本题3分）（3215）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）（3639）自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是 (A) 在入射面内振动的完全线偏振光．(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光．(C) 垂直于入射面振动的完全线偏振光．(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光． ［ ］二、填空题（共30分）S 1S 2r 1r 2Pn 2n 1n 3e ①②11、（本题5分）（4019）分子的平均动能公式ikT 21=ε (i 是分子的自由度)的适用条件是_______________________________________________________．室温下1 mol 双原子分子理想气体的压强为p ，体积为V ，则此气体分子的平均动能为_________________． 12、（本题3分）（4319）有 1 mol 刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中对外作功W ，则其温度变化∆T ＝__________；从外界吸取的热量Q p ＝____________．13、（本题4分）（3268）一系统作简谐振动, 周期为T ，以余弦函数表达振动时，初相为零．在 0≤t ≤T 21范围内，系统在t =________________时刻动能和势能相等．14、（本题3分）（3062）已知波源的振动周期为4.00×10-2 s ，波的传播速度为300 m/s ，波沿x 轴正方向传播，则位于x 1 = 10.0 m 和x 2 = 16.0 m 的两质点振动相位差为__________． 15、（本题3分）（3337）图(a)示一简谐波在t = 0和t = T / 4（T 为周期）时的波形图，试在图(b)上画出P 处质点的振动曲线．16、（本题3分）（3092）如图所示，在平面波传播方向上有一障碍物AB ，根据惠更斯原理，定性地绘出波绕过障碍物传播的情况． 17、（本题3分）（3301）如图所示，S 1和S 2为同相位的两相干波源，相距为L ，P 点距S 1为r ；波源S 1在P 点引起的振动振幅为A 1，波源S 2在P 点引起的振动振幅为A 2，两波波长都是λ ，则P 点的振幅A = _________________________________________________________． 18、（本题3分）（3194）在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角θ＝1.0×10-4rad ，在波长λ＝700 nm 的单色光垂直照射下，xy -AA O Pt =T /4(a)t =0(b)ty波线波阵面ABλS 1S 2PLr装 订 线测得两相邻干涉明条纹间距l＝0.25 cm，由此可知此透明材料的折射率n＝______________________．(1 nm=10-9 m)19、（本题3分）（3640）自然光以布儒斯特角i0从第一种介质(折射率为n1)入射到第二种介质(折射率为n2)内，则tg i0＝______________．三、计算题（共35分）20、（本题10分）（5347）一气缸内盛有1 mol温度为27 ℃，压强为1 atm的氮气(视作刚性双原子分子的理想气体)．先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变为2 atm，最后使它等温膨胀到压强为1 atm．求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热及其内能的变化．(普适气体常量R=8.31 J·mol－1·K－1)21、（本题5分）（3825）有一单摆，摆长为l = 100 cm，开始观察时( t = 0 )，摆球正好过x0 = -6 cm处，并以v0 = 20 cm/s 的速度沿x轴正向运动，若单摆运动近似看成简谐振动．试求(1) 振动频率；(2) 振幅和初相．装22、（本题10分）（3182）在双缝干涉实验中，波长 ＝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e＝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？(1 nm = 10-9 m)23、（本题5分）（4768）用某频率的单色光照射基态氢原子气体，使气体发射出三种频率的谱线，试求原照射单色光的频率．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1 eV =1.60×10-19 J)24、（本题5分）（4535）若不考虑相对论效应，则波长为5500 Å的电子的动能是多少eV？(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，电子静止质量m e=9.11×10-31 kg)四、理论推导与证明题（共5分）25、（本题5分）（4394）在光电效应实验中，测得光电子最大初动能E K与入射光频率ν的关系曲线如图所示．试证：普朗克常量)/(QSRSh=．(即直线的斜率)EKνQORS装订线。
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第 1 页 共 13 页广东海洋大学2005——2006学年第二学期《大学物理》课程试题课程号：1910003x1☑ 考试 □ A 卷☑ 闭卷□ 考查□ B 卷□ 开卷① 题号中标有（力）的，学质点力学的学生必做；标有（热）的学热学的学生必做；未标有（力）和（热）的，所有学生必做。
② 在无特别说明时，均使用国际单位制。
③ 物理常数视为已知，且必须用与教材一致的符号来表示。
一、 选择题（单选题，每题3分，共30分）1．（力）一质点沿x 轴运动，其运动方程为x=3t 2-2t 3(SI)，当质点的加速度为零时，其速度大小为[ ] A 、12m.s -1； B 、6 m.s -1； C 、3 m.s -1；D 、1.5 m.s -1 1．（热）以理想气体为工作物质的卡诺热机，设其高、低温热源的温度分别为1T 和2T ，则卡诺热机的效率为[ ]。
A 、121T T T -； B 、221T T T -； C 、21T T ； D 、12T T。
2．（力）在一只半径为R 的半球形光滑碗内,有一粒质量为m班级：姓名：学号：试题共页加白纸张密封线GDOU-B-11-302第 2 页 共 13 页的小钢球,当小球以角速度ω在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时,它距碗底的高度H 为[ ] A 、2ωgR -；B 、2ωgR +； C 、ωgR -； D 、ωg R +2．（热）设p v 、v 和rms v 分别为处于平衡态时某气体分子的最概然速率、平均速率和方均根速率。
则[ ]。
A 、p v >v >rms v ；B 、v >rms v >p v ；C 、rms v >p v >v ；D 、rms v >v >p v 。
3．（力）一质点受力i x F 23= N ，沿x 轴正方向运动，在x=0到x=2m 过程中，该力作的功为：[ ] A 、8J B 、12J C 、16J D 、24J3．（热） 一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，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 减小而λ不变．B 、Z 减小而λ增大．C 、 Z 增大而λ减小．D 、 Z 不变而λ增大． 4.细棒可绕光滑轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点，今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，下第 3 页 共 13 页述说法正确的是[ ]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，角加速度从小到大；D 、角速度从大到小，角加速度从大到小。
5．真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的面电荷密度为+σ，另一块的面电荷密度为+2σ，两极板间的距离为d ，两极板间的电势差为[ ] A 、0； B 、d 02εσ； C 、d 023εσ； D 、d 0εσ 6．如图所示，闭合面S 内有一点电荷q 1，P 为S 面上的一点，在S 面外A 点有一点电荷q 2，若将q 2移动到S 面外另一点B 处，则下述正确的是：[ ]A 、S 面的电通量改变，P 点的场强不变；B 、S 面的电通量不变，P 点的场强改变；C 、S 面的电通量和P 点的场强都不改变；D 、S 面的电通量和P 点的场强都改变。
密封线7、如图所示，电荷线密度为λ1的无限长均匀带电直线,其旁垂直放置电荷线密度为λ2的有限长均匀带电直线AB,两者位于同一平面内,则AB 所受静电作用力的大小为：[ ]A 、a b a +ln021πελλ； B 、aba +ln 4021πελλ； C 、a b a +ln2021πελλ； D 、aba +ln 2021πελλ 8、平行板电容器充电后仍与电源连接，若用绝缘手柄将两极板间距拉大，则极板上电量Q ，场强E 和电场能量We 将作下述变化，正确的是：[ ]A 、增大,E 增大,We 增大；B 、Q 减小,E 减小,We 减小；C 、Q 增大,E 减小,We 增大；D 、Q 减小,E 增大,We 增大； 9、如图所示，在一个接地的半径为R 的金属球壳旁放一电量为q 的点电荷，q 与球心的距离为L ，则球壳上的感应电量为[ ]A 、0；B 、-q ；C 、q LR -；D 、q LR ；10、一通有电流为I 的导线，弯成如图所示的形状，放在磁感强度为B 的均匀磁场中，B的方向垂直纸面向里，则此导线受到的安培力大小为：[ ] A 、0 B 、2BIR C 、4BIR D 、8BIR二、 填空题（每空2分，共20分） 1．（力）一质量为1kg 的质点在力F=12t+4（SI ）的作用下，沿x 轴作直线运动，在t=0时，质点位于x=5m 处，其速度为v o =6m.s -1,则质点在任意时刻的速度为 ，任意时刻的位置为 。
1．（热） 热力学第二定律的实质在于指出：一切与热现象有关的宏观过程都是____ __的。
它的微观实质可以表述为：在孤立系统内所发生的过程总是沿着熵_____ _的方向进行的。
2．（力）如图，一均匀细杆AB ，长为L ，质量为m ，A 端挂在一光滑的固定水平轴上，它可以在竖直平面内自由摆动，杆从水平位置由静止开始下摆，当下摆到θ角时，杆的角速度为 ，B 端的速度大小为.密封线2．（热）根据能量均分定理，可知：气体处于温度为T 的平衡态时，分子任何一个自由度的______都相等，均为______。
3．一半径为R 的半圆细环上均匀地分布电荷Q ，则环心处的电场强度的大小为 ，环心处的电势为 （选无穷远处的电势为零）。
4．在一半径为R 1的长直导线外套有氯丁橡胶绝缘护套，护套外半径为R 2，相对电容率为εr ,设沿轴线单位长度上导线的电荷密度为λ，则介质层内的电位移矢量为 ；介质层内电场强度为 。
5、载流导线弯曲成如图所示的形状，则载流导线在圆心o 处的磁感强度的大小为 ，方向为 。
三、（力）质点在oxy 平面内运动，其运动方程为)()219(22SI j t i t r ++=，求：（1）质点的轨迹方程；（2）在t 1=1s 到t 2=2s 时间内的平均速度；（3）t 1=1s 时的速度及切向加速度和法向加速度。
（10分）三、（热）一摩尔双原子分子理想气体，经历如图所示的环是等温过程，求循环效率η（10分）四、（力）质量为m 1的弹丸，穿过如图所示的摆锤后，速度由v 减少到v/2，已知摆锤的质量为m 2 ,摆线长密封线o度为L，如果摆锤能在垂直平面内完成一个完全的圆周运动，弹丸的速度的最小值应为多少？。
（10分）四、（热）氢气的温度为T=273K，试求：①分子的平均平动能；②分子的平均总能量（k=1.38×10–23J·K–1）（10分）五、一质量为m1、半径为R的转台，以角速度ω1转动，转轴的摩擦力略去不计，（1）有一质量为m2的蜘蛛垂直在落在转台的边缘上，此时，转台的角速度ω2为多少？（2）若蜘蛛随后慢慢地爬向转台中心，当它离转台中心的距离为r时，转台的角速度ω3为多少？（设蜘蛛下落前距离转台很近）（10分）六、一带电球壳内、外半径分别为R1和R2，均匀带电，电荷体密度为ρ，求：（1）球壳内外电场强度的分布；（2）球壳内外电势的分布。
（10分）密封线七、已知横截面积为10mm2的裸铜线允许通过50A电流而不致导线过热，电流在导线横截面上均匀分布，求：（1）导线内外磁感强度的分布；（2）导线表面的磁感强度。
（10分）广东海洋大学2005—2006学年第二学期《大学物理A》课考试题参考答案及评分标准一、选择题：（每题3分，共30分）1、（力）D（热）(A)；2、（力）A （热）(D)；3、（力）A（热）(C)；4、A；5、B；6、B；7、D；8、B；9、C； 10、B。
二、填空题：（每空2分，共20分）1、（力）)646(2++=t t v m/s ； m t t t x )5622(23+++= （热）不可逆, 增加 ;2、l g θsin 3，θsin 3gl （热）平均能量 21Kt ； 3、222RQo επ； RQ o επ4 ;4、r e r D πλ2=；r r e r Eεπελ02= ； 5、)11(4210R R I -μ、垂直纸面向外。
三、（力）解：(1)由参数方程消去t 得质点的轨迹方程 （2分） (2)在t1=1.00s 到t2=2.00s 时间内的平均速度 （2分）(3)质点在任意时刻的速度和加速度分别为： （2分）则t 1=1.00s 时的速度为: 切向和法向加速度分别为:（4分）三、(热)解：Q 1=Qca+ Qab………………（2分）Qca =(5/2)(M/μ)(RT a - RT c )=(5/2)(P a V a -P c V c )=10atm.l… （2分） Qab=－(M/μ)RT a ln(P a /P b )=－P a V a ln(P a /P b )=6ln3atm.l… （2分）tx 00.2=200.20.19t y -=250.00.19x y -=ji t t r r t r v 00.600.21212+=--=∆∆=jt i dtr d v 00.400.2-==jdt v d a 00.4==j i v 00.400.2-=2222258.3))00.4(00.2()(-⋅=+=+==s m t dt d v v dt d dt dv a y x t 22279.1-⋅=-=s m a a a t n v m v m v m '+=2112Q 2=|Qbc|=(7/2)(M/μ)(RT a - RT c )=(7/2)P c (V c -V b )=14atm.l (2分） η=1- Q2/Q1=15.6%………（2分）四、（力）解：在水平方向，动量守恒 （3分）摆锤恰好能作圆周运动，在最高点时，摆线的张力F T =0，则（ 为摆锤在圆周最高点的速率） （3分）又摆锤摆动过程中，机械能守恒 （4分）解得：四、(热)解：： kT 23=ω………………… （3分） =1.5×1.38×10–23×273J （2分） =5.65×10–21J …………… （2分） kT s r t )2(21++=ε………… （3分）五、解：（1）因转台和蜘蛛组成的系统角动量守恒：22111)(ωωJ J J +=（5分）（2）因蜘蛛爬行过程中，系统角动量守恒： （5分）l v m g m h222'=2222221221h v m gl m v m '+='h v 'glm m v 5212=12112221121211122121ωωωωm m m R m R m R m J J J +=+=+=33111)(ωωJ J J +=222112132r m R m R m +==ωω六、解：（1）作同心球面为高斯面，由高斯定理⎰∑=⋅sqS d E 0ε得（2分） （1分）（1分）（1分）（2）取无穷远处的电势为零，则 当r ≤R 1时（2分） 当R 1≤r ≤R 2时（2分）当r ≥R 2,时（1分） 七、（1）围绕轴线取同心圆为环路L ，取其绕向与电流成右手螺旋关系，根据安培环路定理，有 （3分）当r<R 时， （3分）当r>R 时 （2分） （2）导体表面的磁感强度 （2分）⎰∑==⋅sq r E S d E 024επ 01=E 1R r <∑=0q r e r R r E )(323102-=ερ21R r R ≤≤)(34313R r q -=∑πρre R R r E )(33132203-=ερ2R r >)(343132R R q -=∑πρ)(2212232111212R R r d E r d E r d E r d E V or R r R R R -=⋅+⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰⎰∞∞ερ ∑⎰==⋅Ir B l d B 02μπ202R Ir B πμ=mS R A I 31078.1/,50-⨯===πT RI B 30106.52-⨯==πμ2222R Ir r R I I ==∑ππ∑=I I rI B πμ20=)23(62122232222r R r R r d E r d E r d E V o r R r R --=⋅+⋅=⋅=⎰⎰⎰∞∞ερ r R R r d E r d E V o r r ερ3)(313233-=⋅=⋅=⎰⎰∞∞。