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2021-2021(1)大学物理I2期末试卷A卷
201 5 － 2021 － 1 大学 物 理 I 2期 末试 卷 A 卷一 选择题 (共30分)1. (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 / 3．(D) 5 / 6． ［2. (本题 3分)(4312)一定量的理想气体，分 别经历如图(1) 所示的 abcp p 过程，(图中虚线 ac 为等温 线)，和图(2) 所示的 def 过 程( 图中虚线 df 为绝热 线)．判断这两种过程是吸 热还是放热．V(A) abc 过程吸热，def 过程放热． (B) abc 过程放热，def 过程吸热． (C) abc 过程和 def 过程都吸热． (D) abc 过程和 def 过程都放热．［ ］3. (本题 3分)(3253)一质点作简谐振动，周期为 T ．当它由平衡位置向 x 轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为(A) T /12．(B) T /8． (C) T /6． (D) T /4．［ ］4. (本题 3分)(3411)若一平面简谐波的表达式为 y = A cos (Bt - Cx ) ，式中 A 、B 、C 为正值常量，则 (A) 波速为 C ． (B) 周期为 1/B ． (C) 波长为 2π /C ．(D) 角频率为 2π /B ．［］5. (本题 3分)(3162)在真空中波长为λ的单色光，在折射率为 n 的透明介质中从 A 沿某路径传播到 B ，若 A 、B 两点相位差为 3π，则此路径 AB 的光程为(A) 1.5 λ．(B) 1.5 λ/ n ． (C) 1.5 n λ．(D) 3 λ．［2m e hcλ 0a 0 一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一 L D 单缝AB 上，装置如图．在屏幕 D 上形成衍 AP射图样，如果P 是中央亮纹一侧第一个暗纹 λ所在的位置，则 BC 的长度为C(A) λ / 2． (B) λ．Bf(C) 3λ / 2 ．(D) 2λ ．屏［］7. (本题 3分)(3368)一束光强为 I 0 的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成 45°角，则穿过两个偏振片后的光强 I 为(A) 2I 0 / 8 ． (B) I 0 / 4(C) I 0 / 2 ．(D)2I 0 / 2 ．［ ］8. (本题 3分)(5364)某金属产生光电效应的红限波长为λ0，今以波长为λ (λ <λ0)的单色光照射该金属，金属释放出的电子(质量为 m e )的动量大小为(A) h / λ ．(B)(C)2m e hc (λ0 + λ )λ λ(D)［ ］9. (本题 3分)(4194)根据玻尔的理论，氢原子在 n =5 轨道上的动量矩与在第一激发态的轨道动量矩之比为(A) 5/4．(B) 5/3． (C) 5/2．(D) 5．［］10. (本题 3分)(4428)已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：ψ ( x ) =1 ⨯ cos 3πx , ( - a ≤x ≤a ) 2a 那么粒子在 x = 5a /6 处出现的概率密度为(A) 1/(2a )． (B) 1/a ．(C) 1/ 2a ．(D) 1/ ． ［ ］二 填空题 (共30分)11. (本题 3分)(4006)在容积为10-2 m 3 的容器中，装有质量 100 g 的气体，若气体分子的方均根 速率为 200 m • s -1，则气体的压强为．2m e hc (λ0 - λ )λ0λa3 2 3 当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为 f (v ) ，则分子速率处于最概然速率v p 至∞范围内的概率∆N / N =．13. (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做功W ，则其温度变化∆T =；从外界吸取的热量Q p =．14. (本题 3分)(3570)一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：x =⎛ 1 ⎫ ⎛ 2 ⎫1 0.05cos 4πt + π ÷ ⎝ ⎭ (SI) ， x = 0.03cos 4πt - π ÷ ⎝ ⎭(SI)合成振动的振幅为m ．15. (本题 3分)(3597)在弦线上有一驻波，其表达式为y = 2A cos ⎛ 2π x ⎫cos (ωt ) , 两个相邻波节之间的距离是．⎝ λ ÷⎭16. (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，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 )17. (本题 3分)(5658)用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为λ 1=440 nm 的第 3 级 光谱线将与波长为λ 2=nm 的第 2 级光谱线重叠．(1 nm =10 –9 m )18. (本题 3分)(3233)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．19. (本题 3分)(4524)静止质量为m e 的电子，经电势差为 U 12 的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长λ＝．20. (本题 3分)(5372)在电子单缝衍射实验中，若缝宽为 a = 0.1 nm (1 nm = 10-9 m)，电子束垂直射在单缝面上，则衍射的电子横向动量的最小不确定量∆p y =N ·s(普朗克常量 h =6.63×10-34 J ·s )-三 计算题 (共40分)21. (本题10分)(4107)一定量的单原子分子理想气体，从初态 A 出发，沿图示直线过程变到另一状态 B ，又经过等容、等压两过程回到状态 A ． (1) 求 A →B ，B →C ，C →A 各过程中系统对外所作的功 W ，内能的增量∆E 以及所吸收的热量 Q ．(2) 整个循环过程中系统对外所作的 总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热53m 3) 的代数和)．22. (本题 5分)(0501)质量为 2 kg 的质点，按方程 x = 0.2 s in[5t - (π / 6)] (1) t = 0 时，作用于质点的力的大小；(SI)沿着 x 轴振动．求： (2) 作用于质点的力的最大值和此时质点的位置．23. (本题10分)(3141)图示一平面简谐波在 t = 0 时刻的波形图，求 (1) 该波的波动表达式； (2) P 处质点的振动方程．(m)24. (本题 5分)(3502)在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离 D ＝1.2 m ，双缝间距 d ＝0.45 mm ， 若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为 1.5 mm ，求光源发出的单色光的波长λ．25. (本题10分)(3220)波长λ =600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为 30°，且第三级是缺级．(1) 光栅常数(a + b )等于多少？(2) 透光缝可能的最小宽度 a 等于多少？(3) 在选定了上述(a + b )和 a 之后，求在衍射角- π < ϕ < π范围内可能观察2 2到的全部主极大的级次．。
(完整版)大学物理下期末试题及答案
大学物理（下）试卷（A 卷）院系： 班级 :________ 姓名 :学号 :一、选择题（共 30 分，每题 3 分）EE1. 设有一 “无穷大” 平均带正电荷的平面．E ∝ x取 x (A) (B)轴垂直带电平面， 坐标原点在带电平面上，则其OOxx四周空间各点的电场强度 E 随距平面的地点坐标 x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正EE ∝ 1/|x|向为正、反之为负 )：E(C)(D)［］OxO x2. 如下图， 边长为 a 的等边三角形的三个极点上， 分别搁置着三个正的点电荷 q 、 2q 、 3q ．若将另一正点电荷 Q 从无量远处移到三角形的中心 O 处，外力所作的功为：(A)2 3qQ ． (B) 3qQ ．0a 0 a3 3qQ(D)2 3qQ ．2q(C)． ［］2a0 a3. 一个静止的氢离子 (H + )在电场中被加快而获取的速率为一静止的氧离子中且经过同样的路径被加快所获速率的：(A) 2 倍． (B) 2 2 倍．(C) 4 倍．(D) 42 倍．［qaaOa3q(O +2) 在同一电场］4. 如下图，一带负电荷的金属球，外面齐心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点 P 处的场强盛小与电势 (设无量远处为电势零点) 分别为：(A) E=0，U>0． (B) E=0，U<0 ． P(C)E=0，U=0．(D)E>0，U< 0 ．［］5. C 1 和 C 2 两空气电容器并联此后接电源充电．在电源保持联接C 1C 2的状况下，在 C 1 中插入一电介质板，如下图 , 则(A) C 1 极板上电荷增添， C 2 极板上电荷减少．(B) C 1 极板上电荷减少， C 2 极板上电荷增添．(C) C 1 极板上电荷增添， C 2 极板上电荷不变．(D) C 1 极板上电荷减少， C 2 极板上电荷不变．［ ］6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确．(A) 位移电流是指变化电场．(B) 位移电流是由线性变化磁场产生的．(C) 位移电流的热效应听从焦耳─楞次定律． (D) 位移电流的磁效应不听从安培环路定理．［ ］7. 有以下几种说法：(1) 全部惯性系对物理基本规律都是等价的．(2) 在真空中，光的速度与光的频次、光源的运动状态没关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的流传速率都同样．若问此中哪些说法是正确的 , 答案是(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．［ ］8. 在康普顿散射中，假如设反冲电子的速度为光速的 60％，则因散射使电子获取的能量是其静止能量的(A) 2 倍．(B) 1.5 倍．(C) 0.5 倍．(D) 0.25 倍．［ ］9. 已知粒子处于宽度为 a 的一维无穷深势阱中运动的波函数为n (x)2 sin n x ，n = 1, 2, 3,a a则当 n = 1 时，在 x 1 = a/4 →x 2 = 3a/4 区间找到粒子的概率为(A) 0.091 ． (B) 0.182 ．(C) 1． . (D) 0.818 ． ［ ］10. 氢原子中处于3d 量子态的电子，描绘其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为(A) (3， 0，1，1(B)(1，1， 1， 1) ．)．221)．(D)(3， 2， 0，1 ［］(C) (2， 1，2，)．22二、填空题（共30 分）11.（此题 3 分）一个带电荷 q 、半径为 R 的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常量为的无穷大各向同性平均电介质，则此球壳的电势U =________________ ．12. （此题 3 分）R 3R 1I I有一实心同轴电缆，其尺寸如下图，它的内外两导体中的电流均为 I ，且在横截面上平均散布，但两者电流的流向正相反， 则在 R 2r < R 1 处磁感强度大小为 ________________ ．13. （此题 3 分）磁场中某点处的磁感强度为B 0.40i 0.20 j (SI) ，一电子以速度106 i 1.0 10 6 j (SI) 通 过 该 点 ， 则 作 用 于 该 电 子 上 的 磁 场 力 F 为__________________ ． (基本电荷 e=1.6 ×10 19C)14.（此题 6 分，每空 3 分）四根辐条的金属轮子在平均磁场B 中转动，转轴与 B 平行，轮R子和辐条都是导体，辐条长为OR ，轮子转速为 n ，则轮子中心 O 与轮边沿 b 之间的感觉电动势为______________，电势最高点是在Bb______________处．O15. （此题 3 分）有一根无穷长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴 OO ′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________ ．O ′16.（此题 3 分）真空中两只长直螺线管 1 和 2，长度相等， 单层密绕匝数同样， 直径之比 d 1 / d 2 =1/4 ．当它们通以同样电流时，两螺线管储存的磁能之比为W 1 / W 2=___________ ． 17. （此题 3 分）静止时边长为50 cm 的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度-1 运动时，在地面上测得它的体积是____________．× 108 m · s 18. （此题 3 分）以波长为 = 0.207 m 的紫外光照耀金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频次×1015 赫兹，则其制止电压 |U a | =_______________________V ．(普朗克常量× 10- 34 J ·s ，基本电荷 × 10- 19 C)19. （此题 3 分）x 与 x + x 之间， x =0.5 ? ，则电子动量 x 重量的不确立量近似假如电子被限制在界限地为 ________________kg ·m ／ s ． (取 x · p ≥h ，普朗克常量 × 10-34 J · s)三、计算题（共 40 分）20. （此题 10 分）散布在半径为 r 1＝ 10 cm 和 r2＝ 20 cm 的两个齐心球面上．设无电荷以同样的面密度限远处电势为零，球心处的电势为U0＝300 V ．(1)求电荷面密度．(2)若要使球心处的电势也为零，外球面上电荷面密度应为多少，与本来的电荷相差多少？［电容率 0× 10-1222＝C/(N · m ) ］21. （此题 10 分）已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B0，此圆线圈的磁矩与一边长为 a 经过电流为 I 的正方形线圈的磁矩之比为2∶1，求载流圆线圈的半径．22．（此题 10 分）如下图，一磁感觉强度为 B 的平均磁场充满在半径为R 的圆柱形R体内，有一长为 l 的金属棒放在磁场中，假如 B 正在以速率 dB/dt 增添，ob 试求棒两头的电动势的大小，并确立其方向。
普通物理(下)08-09期末考试AB卷及答案
安徽大学2008—2009学年第1学期 《普通物理A(下)》考试试卷（A 卷）（闭卷 时间120分钟）一、单选题（每小题3分，共30分）1.如图所示，两个大小不同的容器用均匀的细管相连，管中有一水银滴作活塞，大容器装有氧气，小容器装有氢气.当温度相同时，水银滴静止于细管中央，则此时这两种气体中(A) 氧气的密度较大． (B) 氢气的密度较大．(C) 密度一样大． (D) 哪种的密度较大是无法判断的. ［ ］2.一容器贮有某种理想气体，其分子平均自由程为0λ，若气体的热力学温度降到原来的一半，但体积不变，分子作用球半径不变，则此时平均自由程为 (A)02λ． (B) 0λ．(C)20λ． (D) 20λ． ［ ］3.一摩尔单原子理想气体，从初态温度1T 、压强1p 、体积1V ，准静态地等温压缩至体积2V ，外界需作多少功？ ［ ］ (A)121lnV V RT ． (B)211ln V VRT ． (C))(121V V p -． (D)1122V p V p -． 4.如图所示，质量为m 的物体由劲度系数为k 1和k 2的两个轻弹簧连接，在水平光滑导轨上作微小振动，则系统的振动频率为(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=ν． ［ ］5.一质点作简谐振动，已知振动频率为f ，则振动动能的变化频率是 ［ ］ (A) 4f . (B) 2 f . (C) f . (D) 2/f . (E) f /46.图A 表示t = 0时的余弦波的波形图，波沿x 轴正向传播；图B 为一余弦振动曲线.则图A 中所表示的x = 0处振动的初相位与图By所表示的振动的初相位(A) 均为零. (B) 均为1π2(C) 均为1π2-(D) 依次分别为1π2与1π2-.(E) 依次分别为1π2-与1π2. ［ ］7.某时刻驻波波形曲线如图所示，则a 、b 两点振动的相位差是(A) 0.(B) 1π2.(C) π. (D) π45.［ ］8.一薄透镜的焦距f = 20cm -．一物体放在p = 30 cm 处，物高h 0 = 5 cm ．则像距q ，像高h i 分别为 (A) 12cm ，5cm. (B) 12cm -，5cm.(C) 12cm -，4cm. (D) 12cm -，2cm. ［ ］ 9.把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置．当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环(A) 向中心收缩，条纹间隔变小． (B) 向中心收缩，环心呈明暗交替变化． (C) 向外扩张，环心呈明暗交替变化．(D) 向外扩张，条纹间隔变大． ［ ］10.在光栅光谱中，若所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，即实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为 ［ ］ (A) a=21b ． (B) a=b ． (C) a=2b ． (D) a=3b ． 二、填空题（每小题3分，共30分） 11.对于单原子分子理想气体，23RT 代表的物理意义是_____________________________． (式中R 为普适气体常量，T 为气体的温度)12.设气体分子服从麦克斯韦速率分布律，v 代表平均速率，v ∆为一固定的速率区间，则速率在 v 到 v ＋v ∆范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高而__________(增加、降低或保持不变)．13.同一种理想气体的定压摩尔热容C p大于定体摩尔热容C V，其原因是____________________________________________________________________________．14.在一个孤立系统内，一切与热现象有关的实际的过程都是________________________．15.一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示．当振子处在位移为零、速度为ω-A、加速度为零和弹性力为零的状态时，应对应于曲线上的________点．16.两个同方向的简谐振动，周期相同，振幅分别为A1 = 0.05 m和A2 = 0.07 m，它们合成为一个振幅为A = 0.09 m的简谐振动．则这两个分振动的相位差为___________rad．17.图为一种声波干涉仪，声波从入口E进入仪器，分BC两路在管中传播至喇叭口A汇合传出，弯管C可以移动以改变管路长度，当它渐渐移动时从喇叭口发出的声音周期性地增强或减弱，设C管每移动10 cm，声音减弱一次，则该声波的频率为（空气中声速为340 m/s）________________________．18.在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置示意图中，用波长为λ的单色光垂直入射在单缝上，若P点是衍射条纹中的中央明纹旁第二个暗条纹的中心，则由单缝边缘的A、B两点分别到达P点的衍射光线光程差是_________．19.应用布儒斯特定律可以测介质的折射率.今测得此介质的起偏振角i0＝56.0，这种物质的折射率为_________________．20.有一凸球面镜，曲率半径为20 cm．如果将一点光源放在离镜面顶点14 cm远处，则像点在镜______________cm处．三、计算题（共35分）21.（本题10分）一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，又经绝热过程膨胀到C态，如图所示．试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．22.（本题10分）一横波沿绳子传播，其波的表达式为)2100cos(05.0xtyπ-π=(SI)-CλPp(Pa)1×104×10(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 = 0.2 m 处和x 2 = 0.7 m 处二质点振动的相位差．23.（本题5分）在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离D ＝1.2 m ，双缝间距d ＝0.45 mm ，若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5 mm ，求光源发出的单色光的波长λ．24.（本题5分）三个偏振片P 1、P 2、P 3顺序叠在一起，P 1、P 3的偏振化方向保持相互垂直，P 1与2的夹角为α，P 2可以入射光线为轴转动．今以强度为I 0的单色自然光垂直入射在偏振片上．不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收．(1) 求穿过三个偏振片后的透射光强度I与α角的函数关系式； (2) 试定性画出在P 2转动一周的过程中透射光强I 随α角变化的函数曲线．25.（本题5分）功率为P 的点光源，发出波长为λ的单色光，在距光源为d 处，每秒钟落在垂直于光线的单位面积上的光子数为多少？若λ=663nm ，则光子的质量为多少？(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s)四、证明题(共5分) 26.（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．安徽大学2008—2009学年第1学期 《普通物理A(下)》考试试卷（B 卷）（闭卷 时间120分钟）一、单选题（每小题3分，共30分）1.一定量某理想气体按pV 2＝恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度(A) 将升高． (B) 将降低．(C) 不变． (D)升高还是降低，不能确定． ［ ］ 2.一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，它们都处于平衡状态，则它们(A) 温度相同、压强相同． (B) 温度、压强都不相同． (C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强．(D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强． ［ ］3.一定量的理想气体，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． (B) Z 不变，λ增大．(C) Z 和λ都增大． (D) Z 和λ都不变． ［ ］4.如图，当气缸中的活塞迅速向外移动使气体膨胀时，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5.一定量的理想气体，从a 态出发经过①或②过程到达b 态，acb 为等温线(如图)，则①、②两过程中外界对系统传递的热量Q 1、Q 2是 ［ ］(A) Q 1>0，Q 2>0． (B) Q 1<0，Q 2<0． (C) Q 1>0，Q 2<0．(D) Q 1<0，Q 2>0．6.一劲度系数为k 的轻弹簧截成三等份，取出其中的两根，将它们并联，下面挂一质量为m 的物体，如图所示.则振动系统的频率为［ ］ (A)m k32π1． (B)mk2π1 ．p V(C)m k 32π1． (D)mk62π1． 7.一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. ［ ］8.一长度为l 、劲度系数为k 的均匀轻弹簧分割成长度分别为l 1和l 2的两部分，且l 1 = n l 2，n 为整数. 则相应的劲度系数k 1和k 2为 ［ ］(A) 11+=n kn k ， )1(2+=n k k ． (B) n n k k )1(1+=， 12+=n kk ． (C) n n k k )1(1+=， )1(2+=n k k ． (D) 11+=n kn k ， 12+=n kk ． 9.如图所示，S 1和S 2为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为 的简谐波，P 点是两列波相遇区域中的一点，已知 λ21=P S ，λ2.22=P S ，两列波在P 点发生相消干涉．若S 1的振动方程为 )212cos(1π+π=t A y ，则S 2的振动方程为 ［ ］(A) )212cos(2π-π=t A y ． (B) )2cos(2π-π=t A y ． (C) )212cos(2π+π=t A y ． (D) )1.02cos(22π-π=t A y ． 10.两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 ［ ］(A) 间隔变小，并向棱边方向平移．(B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移． (C) 间隔不变，向棱边方向平移． (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移．二、填空题（每小题3分，共30分）11.一个容器内有摩尔质量分别为M mol1和M mol2的两种不同的理想气体1和2，当此混合气体处于平衡状态时，1和2两种气体分子的方均根速率之比是__________________．12.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 ＝__________． 13. 沿弦线传播的一入射波在x = L 处（B 点）发生反射，反射点为自由端（如图）．设波在传播和反射过程中振幅不变，且反射波的表达式为)(2cos 2λνxt A y +=π， 则入射波的表达式为Sy 1 = ______________________________． 14.设入射波的表达式为 1cos 2π()xy A t νλ=+．波在x = 0处发生反射，反射点为固定端，则形成的驻波表达式为____________________________________．15. 如图所示，假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2，发出波长为的光．A 是它们连线的中垂线上的一点．若在S 1与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A 点的相位差＝________．16. 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_________级__________纹．17. 用波长为的单色平行红光垂直照射在光栅常数d =2μm (1μm =10-6 m)的光栅上，用焦距f =0.500 m 的透镜将光聚在屏上，测得第一级谱线与透镜主焦点的距离l =0.1667m ．则可知该入射的红光波长λ=_________________nm ．18. 一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成45°角．已知通过此两偏振片后的光强为I ，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________________． 19.某光电管阴极，对于λnm 的入射光，其发射光电子的遏止电压为0.71 V ．当入射光的波长为________nm 时，其遏止电压变为1.43 V ． ( e =1.60×10-19 C ，h =6.63×10-34 J ·s )20.有一凸球面镜，曲率半径为20 cm ．如果将一点光源放在离镜面顶点14 cm 远处，则像点在镜______________cm 处． 三、计算题（共35分）21.（本题10分）1 mol 单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac 两点的曲线Ⅲ的方程为2020/V V p p =, a 点的温度为T 0(1)以T 0 , 普适气体常量R 表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量. (2)求此循环的效率.(提示：循环效率的定义式η=1- Q 2 /Q 1， Q 1为循环中气体吸收的热量，Q 2为循环中气体放出的热量.)22.（本题5分）两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动．在振动过程中，的位置向平衡位置运动时，第二个物体也经过此位置，但向远离平衡位置的方向运动．试利用旋转矢量p 9p V法求它们的相位差．23.（本题5分）已知波长为λ的平面简谐波沿x 轴负方向传播．x = λ/4处质点的振动方程为 ut A y ⋅=λπ2cos(SI)(1) 写出该平面简谐波的表达式. (2) 画出t = T 时刻的波形图.24.（本题10分）在如图所示的瑞利干涉仪中，T 1、T 2是两个长度都是l 的气室，波长为λ透镜L 1的前焦面上，在双缝S 1和S 2处形成两个同相位的相干光源，用目镜E 观察透镜L 2焦平面C 上的干涉条纹．当两气室均为真空时，观察到一组干涉条纹．在向气室T 2中充入一定量的某种气体的过程中，观察到干涉条纹移动了M 条．试求出该气体的折射率n (用已知量M ，λ和l 表示出来）．25.（本题5分）假设电子绕氢核旋转的玻尔轨道的圆周长刚好为电子物质波波长的整数倍，试从此点出发解出玻尔的动量矩量子化条件．四、回答问题(共5分) 26.（本题5分）试述关于光的偏振的布儒斯特定律 ．安徽大学2008—2009学年第一学期《普通物理A 》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准 一、选项题（每题3分，共30分）1.A2.B3.D4.B5.B6.D7.C8.D9.B 10.B 二、填空题（每题3分，共30分）11.一摩尔理想气体的内能 3分 12.降低 3分13.在等压升温过程中，气体要膨胀而对外作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量． 3分14.不可逆的 3分 15.b ，f 3分 16.1.47 3分 17.1.7×103 Hz 3分 参考解：两路声波干涉减弱条件是：λδ)12(21+=-=k EBA ECA ①当C 管移动x = 10 cm = 0.1 m 时，再次出现减弱，波程差为λδδ]1)1(2[212++=+='k x ②②－①得x 2=λ故 ===)2/(/x u u λν 1.7×103 Hz18.2 λ 3分 19.1.48 3分 20.后5.8（或者-5.8） 3分 三、计算题(35分) 21.（本题10分）解：由图可看出 p A V A = p C V C从状态方程 pV =νRT T A =T C ，因此全过程A →B →C∆E =0． 3分 B →C 过程是绝热过程，有Q BC = 0． A →B 过程是等压过程，有)(25)( A A B B A B p AB V p V p T T C Q -=-=ν＝14.9×105 J ． 故全过程A →B →C 的 Q = Q BC +Q AB =14.9×105 J ． 4分 根据热一律Q =W +∆E ，得全过程A →B →C 的W = Q －∆E ＝14.9×105 J ． 3分 22.（本题10分）解：(1) 已知波的表达式为)2100cos(05.0x t y π-π= 与标准形式)/22cos(λνx t A y π-π= 比较得A = 0.05 m ， ν = 50 Hz ， λ = 1.0 m 各1分 u = λν = 50 m/s 1分 (2) 7.152)/(max max =π=∂∂=A t y νv m /s 2分322max 22max 1093.44)/(⨯=π=∂∂=A t y a νm/s 2 2分(3) ππ=-=∆λφ/)(212x x ，二振动反相 2分 23.（本题5分）解：根据公式 x ＝ k λ D / d 相邻条纹间距 ∆x ＝D λ / d则 λ＝d ∆x / D 3分 ＝562.5 nm ． 2分 24.（本题5分）解：(1) 连续穿过三个偏振片之后的光强为 I ＝0.5I 0cos 2α cos 2(0.5π－α ) 2分 ＝I 0sin 2(2α) / 8 1分 (2) 画出曲线 2分 25.（本题5分）解：设光源每秒钟发射的光子数为n ，每个光子的能量为h ν则由 λν/nhc nh P == 得： )/(hc P n λ= 令每秒钟落在垂直于光线的单位面积的光子数为n 0，则)4/()4/(/220hc d P d n S n n π=π==λ 3分光子的质量 )/()/(/22λλνc h c hc c h m ====3.33×10-36 kg 2分四 证明题(5分) 26.（本题5分）23. I 0证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为： λφk a ±=sin ( 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 /sin tg 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分安徽大学2008—2009学年第一学期《普通物理A 》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准 一、选项题（每题3分，共30分）1. B2. C3. A4. C5. A6. D7. E8. C9. D 10. A 二、填空题（每题3分，共30分） 11.1mol 2mol /M M 3分12. W /R 3分 13.)2(2cos λλνLxt A +-π 3分14.)212cos(]212cos[2π+ππ-π=t xA y νλ 或)212cos(]212cos[2π-ππ+π=t x A y νλ 或 )2c o s (]212c o s [2t xA y νλππ+π=. 3分 15.2π (n -1) e / λ 3分 16.4 1分 第一 1分 暗 1分 17.632.6 或 633 3分 18.2I 3分 19.3.82×102 3分 20.后5.8（或者-5.8） 3分 三、计算题(35分) 21.（本题10分）解：设a 状态的状态参量为p 0, V 0, T 0，则p b =9p 0, V b =V 0, T b =(p b /p a )T a =9T 0 1分∵ 220V V p p c c = ∴ 0003V V p pV c == 1分∵ p c V c =RT c ∴ T c = 27T 0 1分 (1) 过程Ⅰ )9(23)(00T T R T T C Q a b V V -=-=012RT = 1分 过程Ⅱ Q p = C p (T c －T b ) = 45 RT 0 1分 过程Ⅲ ⎰+-=acV V c a V V V V p T T C Q 2020/d )()()(3)27(233320000c a V V V p T T R -+-=023030007.473)27(39RT V V V p RT -=-+-= 3分 (2) %3.1645127.471||1000=+-=+-=RT RT RT Q Q Q p V η 2分22.（本题5分）解：依题意画出旋转矢量图． 3分 由图可知两简谐振动的位相差为π21． 2分 23.（本题10分）解：(1) 如图A ，取波线上任一点P ，其坐标设为x ，由波的传播特性，P 点的振动落后于λ /4处质点的振动． 2分 该波的表达式为)]4(22cos[x ut A y -π-π=λλλ)222cos(x ut A λλπ+π-π= (SI) 3分(2)t = T 时的波形和 t = 0时波形一样． t = 0时22cos()cos()22y A x A x λλ=-+=-ππππ 2分按上述方程画的波形图见图B ． 3分 24.（本题5分）解：当T 1和T 2都是真空时，从S 1和S 2来的两束相干光在O 点的光程差为零．当T 1中充入一定量的某种气体后，从S 1和S 2来的两束相干光在O 点的光程 差为(n – 1)l ． 1分在T 2充入气体的过程中，观察到M 条干涉条纹移过O 点，即两光束在O 点的光程差改变了M λ．故有Ox P xλ/4u图A(n －1)l －0 = M λ 3分 n ＝1＋M λ / l ． 1分25.（本题5分）解：从题设可知，若圆周半径为r ，则有2πr = n λ，这里n 是整数，λ是电子物质 波的波长． 1分 根据德布罗意公式 )/(v m h =λ 得 )/(2v m nh r =π 于是 nh rm =πv 2 2分 这里m 是电子质量，v 是电子速度的大小，r m v 为动量矩，以L 表示, 则上式 为： )2/(π=nh L这就是玻尔的动量矩量子化条件． 2分 四 证明题(5分) 26.（本题5分）解：从题设可知，若圆周半径为r ，则有2πr = n λ，这里n 是整数，λ是电子物质 波的波长． 1分 根据德布罗意公式 )/(v m h =λ 得 )/(2v m nh r =π 于是 nh rm =πv 2 2分 这里m 是电子质量，v 是电子速度的大小，r m v 为动量矩，以L 表示, 则上式 为： )2/(π=nh L这就是玻尔的动量矩量子化条件． 2分。
大学物理期末考试试卷(含答案)
《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)。
2017-2018-2 大学物理I1,II1 A卷
S¢ 以 0.6c（c 为真空中光速）的速度相对于 S 系沿 x 轴作匀速直线运动，则从 S¢ 系测得薄板的
面积为
(A) 0.6a2． (C) a2／0.6．
(B) 0.8 a2． (D) a2／0.8 ．
［
］
10．质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的 4 倍时，其质量为静止质量的
(A) 4 倍． (B) 5 倍． (C) 6 倍． (D) 8 倍． ［
差Va - Vb = ________ 。 (点的坐标 x,y 以米计)
16．一金属球壳的内、外半径分别为 R1 和 R2，带电荷为 Q．在球心处有一电荷为 q 的点电荷，则球壳
从t = 2s 到t = 4s 这段时间内，外力对质点做的功为
(A) 1.5 J ．
(B) 3.0 J
班级：
(C) 4.5 J ．
(D) -1.5 J ．
［
］
3．均匀细棒 OA 可绕通过其一端 O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示．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？
v l
,
BP1
¹ BP2 ．
L1
L2
［
］
8．长直电流 I2 与圆形电流 I1 共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，
设长直电流不动，则圆形电流将
(A) 绕 I2 旋转． (C) 向右运动．
(B) 向左运动． (D) 向上运动．
［
］
I2 I1
9．边长为 a 的正方形薄板静止于惯性系 S 的 Oxy 平面内，且两边分别与 x，y 轴平行．今有惯性系
度由w = 0 增大到w = 10 rad / s ，则 Mr = _________ ． 14．一半径为 R 的均匀带电圆盘，电荷面密度为s， 设无穷远处为电势零点，则圆盘中心 O 点的
大学物理 期末考试试卷
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°。
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8.在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a＝4的单缝上，对应于
衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为
(A) 2个．(B) 4个．
(C) 6个．(D) 8个．
9.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光
(D)磁场强度大小为H=NI / l．
5.圆铜盘水平放置在均匀磁场中， 的方向垂直盘面向上．当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴
沿图示方向转动时，
(A)铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动．
(B)铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动．
(C)铜盘上产生涡流．
(D)铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高．
大小M=____________________．(设电子质量为me，电子电荷的绝对值为e)
13. (3分)一个磁导率为1的无限长均匀磁介质圆柱体，半径为R1．其中均匀地通过电流I．在
它外面还有一半径为R2的无限长同轴圆柱面，其上通有与前者方向相反的电流I，两者之间
充满磁导率为2的均匀磁介质．在0＜r＜R1的空间磁场强度的大小H＝_______________．
(E)铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高．
6.电位移矢量的时间变化率 的单位是
（A）库仑／米2（B）库仑／秒
（C）安培／米2（D）安培•米2
7.在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相
同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明纹处
(A)仍为明条纹；(B)变为暗条纹；
湘潭大学2012年下学期2011级
大学物理期末试卷
大学期末考试试卷（A 卷）2007-2008学年第二学期 考试科目： 大学物理（ ）考试类型：（闭卷） 考试时间： 120 分钟学号 姓名 年级专业一、填空题（每题2分，共30分）：1、连续性原理在物理本质上体现了理想流体在流动中 守恒。
质量2、在牛顿黏滞定律中，黏滞力可以定量地表示为S dydvF ∆=η，其中比例系数η代表 。
黏滞系数（或黏度）3、在低温下，2N 分子可看作刚性双原子分子，其自由度为 。
54、麦克斯韦速率分布函数的归一化条件是（用数学式表示） 。
1)(0=⎰∞dv v f5、热力学第二定律的克劳修斯表述为 。
热量不能自动地从低温物体传向高温物体。
6、如图1，在电量为q 的点电荷激发的电场中做一个球面，当q 位于球面内的A 点时，通过球面的电通量为 ；当q 位于球面外的B 点时，通过球面的电通量为 。
εq，07、保守力作功的大小与路径 （有关或无关），势能的大小与势能零点的选择 （有关或无关）。
无关，有关B ·图18、如果真空中电势的分布满足xyz y x z y x U 42),,(2++=，则空间的电场分布 。
k xy j xz y i yz E4)44()41(-+---=9、非静电力将单位正电荷从电源负极经过电源内部移至电源正极时所做的功称为 。
电源电动势10、在无限长直导线中通有电流I ，在距离导线r 处的磁感应强度大小为 。
rIπμ20 11、通电的导体板在磁场中产生横向电势差的现象称为霍尔效应，该现象可用载流子在磁场中受_______的作用从而做定向运动来解释。
洛伦兹力12、一列波沿x 轴正向传播，其振源振幅m A 2=，初相位为0，波长m 2=λ，波速s m u /4=，则该波的波动方程为________________。
)]4(4cos[2x t y -=π 13、利用普通光源获得相干光的方法有________________和_______________。
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**大学学年第一学期期末考试卷课程名称大学物理（下）考试日期任课教师 ______________试卷编号_______考生姓名学号专业或类别题号一二三四五六七总分累分人签名题分40 10 10 10 10 10 10 100得分考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。
2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
部分常数：玻尔兹曼常数 k 1.38 10 23 J / K , 气体普适常数 R = 8.31 J/K.mol,普朗克常量h = 6.63 10×34 J·s，电子电量e 1.60 10 19 C；一、填空题（每空 2 分，共 40 分）1. 一理想卡诺机在温度为 27℃和 127℃两个热源之间运转。
若得分评卷人使该机正循环运转，如从高温热源吸收1200J 的热量，则将向低温热源放出热量 ______J；2.1mol 理想气体经绝热自由膨胀至体积增大一倍为止，即V22V1则在该过程中熵增S_____________J/k。
3.某理想气体的压强 P=105 Pa，方均根速率为 400m/s，则该气体的密度 _____________kg/m3。
4.AB 直导体长为 L 以图示的速度运动，则导体中非静电性场强大小 ___________，方向为 __________，感应电动势的大小为 ____________。
55.平行板电容器的电容 C为 20.0 μ F，两板上的电压变化率为 dU/dt=1.50 × 10V/s ，则电容器两平行板间的位移电流为___________A。
6. 长度为 l ，横截面积为 S 的密绕长直螺线管通过的电流为I ，管上单位长度绕有n 匝线圈，则管内的磁能密度w 为 =____________ ，自感系数 L=___________。
7.边长为 a 的正方形的三个顶点上固定的三个点电荷如图所示。
以无穷远为零电势点，则 C 点电势 U C =___________；今将一电量为 +q 的点电荷从 C点移到无穷远，则电场力对该电荷做功 A=___________。
8.长为 l 的圆柱形电容器，内半径为R1，外半径为R2，现使内极板带电 Q ，外极板接地。
有一带电粒子所带的电荷为q ，处在离轴线为 r 处（ R1r R2），则该粒子所受的电场力大小F_________________；若带电粒子从内极板由静止飞出，则粒子飞到外极板时，它所获得的动能E K________________。
9.闭合半圆型线圈通电流为 I ，半径为 R，置于磁感应强度为B的均匀外磁场中，B0的方向垂直于AB，如图所示。
则圆弧ACB所受的磁力大小为 ______________，线圈所受磁力矩大小为__________________。
10.光电效应中，阴极金属的逸出功为2.0eV，入射光的波长为400nm，则光电流的遏止电压为 ____________V。
金属材料的红限频率υ0 =__________________H Z。
11．一个动能为40eV，质量为 9.11 × 10-31 kg的电子，其德布罗意波长为nm。
12．截面半径为R 的长直载流螺线管中有均匀磁场，已知dB。
如图所示，一导线 AB长为 R，则 AB导线中感生C (C 0)dt电动势大小为 _____________，A 点的感应电场大小为E。
计算题（每题10 分，共 60 分）二 .一可逆热机使1mol 的单原子理想气体经历如图所示的循环过程，其中T1 =300K，T2=600K，T3= 455K。
计算（ 1）各分过程吸收的热量。
（2）循环的效率。
得分评卷人三.有 N个粒子 , 速率分布曲线如图所示。
求 :1 ）用己知量 v0表示图中常数 C； 2）该N个分子平均速率v。
3）求速率介于0 v v0的粒子数。
得分评卷人四．半径为 R 的导体球，带有电荷q，球外有一内外半径分别为2R 和 3R 的同心导体球壳，球壳上带有电荷2q，以无穷远处为电势零点，求：(1)空间电场分布，(2)内球电势。
得分评卷人2RR3R五. 平行板电容器极板面积为 S ，用两种电介质将电容器充满， 电介质的相对介电常数分别为 r1 和r 2 、厚度分别为 d 和 d 。
已知两极板之间的电压为 U ，求（ 1）1 2极板上的电荷面密度；（ 2）电容器贮存的总能量。
得分评卷人00J 。
六． 一个塑料圆盘，半径为 R ，表面均匀分布电量 + Q 。
当它绕通过盘心而垂直于盘面的轴以角速度转动时， (1)求盘心处的磁感应强度 B 的大小；（2）磁矩的大小。
得分评卷人00J 。
七. 一无限长直导线旁有一长为 a、宽为 b 的 N 匝密绕矩形线圈，线圈与导线共面，长度为 a 的边与导线平行，相距为 d，如图所示。
若长直导线中通有电流I I0e t。
（I0、β为已知常数且 >0）求：（1）通过矩形线圈的磁通量；（2）矩形线圈与长直导线间的互感；（3）任一时刻 t ，矩形线圈中的电动势大小、方向。
得分评卷人00J 。
b1a1、900J ；2、Rln2=5.76 ；3、1.875；4、VB ， 竖直向上， VBLsin α；5、3；6、n2I22； 7、Q22，Qq22； 8、 Qq， 2；0n ls4 0a 2 4 0 a 2 2 0rlQq ln R 2 ；9、2B 0 IR ,1 B 0 IR2 ；10、 1.1V ,4.83 14Hz ； 、； 、2 0lR 1210 11 0.195nm 123R 2C ，1CR 。
42Q23二．（ 1） Q 12iR TiR T 2 T 13739. 5 J2 2Q31i 2R Ti2R T 1T 33220. 1221Q 放13. 9%Q 吸三．（1）速率分布曲线如图所示。
由归一化条件（曲线下面积为1）1(v 0 2v 0 )C 12得 2C3v 0v 0 2v 2v 0 211v 0 (2) vv2 dvv 0v dv3v 03v 0 9v 02N（3） NN2 vdv33v 0四．解：依题意导体球壳内表面所带电荷为 -q ，外表面所带电荷 3q 。
解：依题意导体球壳内表面所带电荷为-q ，外表面所带电荷 3q 。
qE ? dsr<RE=0,R<r<2REq,0 r 242R<r<3RE=0,3q r>3R E24 0 rr<R 时 Uq q 3q 3q 40 R40 2R40 3R80 R五．（ 1）D 1 D 2D 1r 1E1D 2r 2E2E 1d 1E 2d 2UUd 1d 2r 1r 2（ 2）W1 Uq2六 . 解： (1)E 10 r 1，E 20 r 21 0SU22 d 1d 2r 1r 2dqQ2 rdr2Qrdr2 R 2RdIdq Q rdr dBR 22BdBR 0Qdr2 R 20dIQ dr2r2 R 2Q2 R2Q rdrQ2（ 2） mRRRRdmSdI0 rR24七．v v d bI0I 0aetln dbadr(1)B ? dS2dr2d(2)N N 0ad bM2lndI(3)M dI N0 I 0ae tlnd b,顺时针方向dt2d。