大学物理(普通物理)考试试题及答案
安徽大学大一公共课大学物理试卷及答案 (2)
安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》考试试卷（B 卷）（闭卷 时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作 [ ](A)匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．2．一光滑的内表面半径为10cm 的半球形碗，以匀角速度 绕其对称OC 旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm ，则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s ． (B) 13 rad/s ．(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s ． [ ]3．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．(D) 对地心的角动量不守恒，动能守恒． [ ] 4．质量为m ＝0.5kg 的质点，在Oxy 坐标平面内运动，其运动方程为x ＝5t ，y =0.5t 2(SI)，从t =2s 到t =4s 这段时间内，外力对质点作的功为(A) 1.5 J ．(B) 3 J ．(C) 4.5 J ．(D) -1.5 J ．[ ]5．一人造地球卫星到地球中心O 的最大距离和最小距离分别是R A 和R B ．设卫星对应的角动量分别是L A 、L B ，动能分别是E KA 、E KB ，则应有[ ] (A) L B > L A ，E KA > E KB ． (B) L B > L A ，E KA = E KB ． (C) L B = L A ，E KA = E KB ． (D) L B < L A ，E KA = E KB ．院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(E) L B = L A ，E KA < E KB ． 6．如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量等于 (A)06εq ． (B) 012εq ． (C)024εq ． (D) 048εq． [ ] 7．三个半径相同的金属小球，其中甲、乙两球带有等量同号电荷，丙球不带电．已知甲、乙两球间距离远大于本身直径，它们之间的静电力为F ．现用带绝缘柄的丙球先与甲球接触，再与乙球接触，然后移去，则此后甲、乙两球间的静电力为(A) 3F / 4． (B) F / 2．(C) 3F / 8． (D) F / 4． [ ] 8．边长为l ，由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc ，通过彼此平行的长直导线1和2与电源相连，导线1和2分别与导线框在a 点和b 点相接，导线1和线框的ac 边的延长线重合．导线1和2上的电流为I ，如图所示．令长直导线1、2和导线框中电流在线框中心O 点产生的磁感强度分别为1B 、2B 和3B，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021=+B B, B 3 = 0 (C) B ≠ 0，因为虽然021=+B B，但B 3≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021≠+B B． [ ]9．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) 0．10．K 系与K ＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K ＇系相对于K 系沿Ox 轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在K ＇系中，与O 'x '轴成30°角．今在K 系中观测得该尺与Ox 轴成 45°角，则K ＇系相对于K 系的速度是 [ ](A) (2/3)c ． (B) (1/3)c ． (C) (2/3)1/2c ． (D) (1/3)1/2c ．二、填空题（共30分）11．在一个转动的齿轮上，一个齿尖P 沿半径为R 的圆周运动，其路程S 随时间的变化规律为2021bt t S +=v ，其中0v 和b 都是正的常量．则t 时刻齿尖P 的速度大小为 ，加速度大小为 ． 12．如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时，要使箱v子在车底板上不滑动，车的最大加速度a max ＝ ．13．质量为1500 kg 的一辆吉普车静止在一艘驳船上．驳船在缆绳拉力(方向不变)的作用下沿缆绳方向起动，在5秒内速率增加至 5 m/s ，则该吉普车作用于驳船的水平方向的平均力大小为 ．14．图中，沿着半径为R 圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒力0F ，方向始终沿x 轴正向，即i F F 00=.当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B 点时，力0F所作的功为W ＝ ．15．在一以匀速v行驶、质量为M 的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m )物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u )．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简，以地为参考系) ．16．一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常量为εr ．若极板上的自由电荷面密度为σ ，则介质中电位移的大小D = ，电场强度的大小E = ． 17．一面积为S ，载有电流I 的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，此线圈受到的最大磁力矩的大小为 ，此时通过线圈的磁通量为 ，当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为 ．18．有一根无限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 ．19．已知惯性系S ＇相对于惯性系S 系以 0.5 c 的匀速度沿x 轴的负方向运动，若从S ＇系的坐标原点O ＇沿x 轴正方向发出一光波，则S 系中测得此光波在真空中的波速为 ．三、计算题（共40分）20．(本题10分)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．(本题10分)在盖革计数器中有一直径为2.00 cm 的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm 的导线．如果在导线与圆筒之间加上850V 的电压，试分别求：(1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小．22．(本题5分)一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W 0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为 r 的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？23．(本题5分)如图所示，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a ，反向流过相同大小的电流I ，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感应强度的分布．24．(本题5分)如图所示，有一根长直导线，载有直流电流I ，近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈，以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线．设t =0时，线圈位于图示位置，求: (1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量m Φ． (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势ε．25．(本题5分)已知μ子的静止能量为105.7 MeV ，平均寿命为 2.2×10-8s ．试求动能为150 MeV 的μ 子的速率v 是多少？平均寿命τ 是多少？I安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．D 2．B 3．C 4．B 5．E 6．C 7．C 8．D 9．D 10．C 二、填空题(共30分)11．(本题3分)bt +0v 1分2402/)(b R bt ++v 2分12．(本题3分)g )sin cos (θθμ- 3分13．(本题3分)1500 N 3分14．(本题3分)－F 0R 3分15．(本题3分)v v v v '+-'+'+=+M u m u m M m )()()2( 3分16．(本题4分)σ 2分 σ / ( ε 0ε r ) 2分17．(本题5分)ISB 2分 0 1分 BS 2分18．(本题3分)0 3分19．(本题3分)c 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)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 β ② 2分 由运动学关系有 a = r β ③ 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．(本题10分)解：设导线上的电荷线密度为λ，与导线同轴作单位长度的、半径为r 的(导线半径R 1＜r ＜圆筒半径R 2)高斯圆柱面，则按高斯定理有 2πrE =λ / ε0得到 E = λ / (2πε0r ) (R 1＜r ＜R 2 ) 2分方向沿半径指向圆筒．导线与圆筒之间的电势差⎰⎰⋅π==2121d 2d 012R R R R r rr E U ελ 120ln 2R R ελπ= 2分 则 ()1212/ln R R r U E =2分代入数值，则(1) 导线表面处 ()121121/ln R R R U E =＝2.54 ×106 V/m 2分(2) 圆筒内表面处 ()122122/ln R R R U E =＝1.70×104 V/m 2分22．(本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0=2分23．(本题5分)解：应用安培环路定理和磁场叠加原理可得磁场分布为)3(2200x a IxIB -π+π=μμ )252(a x a ≤≤ 4分 B的方向垂直x 轴及图面向里． 1分a24．(本题5分)解：(1) 0()d d 2m SIt B S l r rμ==π⋅⎰⎰Φ⎰++π=tb t a r r lI v v d 20μt a t b l I v v ++π=ln 20μ 3分 (2)00d ()d 2mt lI b a tabμε=-=-=πv Φ 2分25．(本题5分)解：据相对论动能公式 202c m mc E K -= 得 )1)/(11(220--=c c m E K v 即419.11)/(11202==--cm E c Kv 解得 v = 0.91c 3分 平均寿命为 821031.5)/(1-⨯=-=c v ττ s 2分答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
大学物理(普通物理)考试试题及答案
任课教师： 系（室）负责人：普通物理试卷第1页，共7页《普通物理》考试题开卷（ ）闭卷（∨ ） 适用专业年级姓名： 学号： ；考试座号 年级： ；本试题一共3道大题，共7页，满分100分。
考试时间120分钟。
注：1、答题前，请准确、清楚地填各项，涂改及模糊不清者，试卷作废。
2、试卷若有雷同以零分记。
３、常数用相应的符号表示，不用带入具体数字运算。
4、把题答在答题卡上。
一、选择（共15小题，每小题2分，共30分）1、一质点在某瞬时位于位矢(,)r x y 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即 （1）dr dt （2）d r dt （3） dsdt（4）下列判断正确的是（ D ）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。
2、下列关于经典力学基本观念描述正确的是 （ B ）A、牛顿运动定律在非惯性系中也成立，B、牛顿运动定律适合于宏观低速情况，C、时间是相对的，D、空间是相对的。
3、关于势能的描述不正确的是（ D ）A、势能是状态的函数B、势能具有相对性C、势能属于系统的D、保守力做功等于势能的增量4、一个质点在做圆周运动时，则有：（B）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切向加速的可能不变，法向加速度不变。
D 切向加速度一定改变，法向加速度不变。
5、假设卫星环绕地球中心做椭圆运动，则在运动的过程中，卫星对地球中心的（ B ）A.角动量守恒，动能守恒；B .角动量守恒，机械能守恒。
C.角动量守恒，动量守恒； D 角动量不守恒，动量也不守恒。
6、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计，两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上（不通过盘心）的子弹，它们同时射入圆盘并且留在盘内，在子弹射入后的瞬间，对于圆盘和子弹系统的角动量L和圆盘的角速度ω则有（ C ）A.L不变，ω增大；B.两者均不变mmC. L 不变， 减小D.两者均不确定7、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，在棒摆到竖直位置的过程中，下列说法正确的是 （ C ）A.角速度从小到大，角加速度不变；B.角速度从小到大，角加速度从小到大；C. 角速度从小到大，角加速度从大到小；D.角速度不变，角加速度为08、在过程中如果____C_______，则刚体对定轴的角动量保持不变。
大学普通物理((下册))期末考试题
大学物理学下册考试题1 两根长度相同的细导线分别密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管，两个螺线管的长度相同，2R r =，螺线管通过的电流相同为I ，螺线管中的磁感应强度大小R B 、r B ，满足 （ ）（A ）2R r B B = （B ）R r B B = （C ）2R r B B = （D ）4R r B B =选择（c ） N N r N R N 222='⇒'=ππ2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为 （ ） （A ）22r B π （B ）2r B π （C ）22cos r B πα （D ）—2cos r B πα选择（D ）3在图（a ）和（b ）中各有一半经相同的圆形回路1L 、2L ，圆周有电流1I 、2I ，其分布相同，且均在真空中，但在（b ）图中2L 回路外有电流3I ，1P 、2P 为两圆形回路上的对应点，则 （ ） （A ）1212,P P L L B dl B dl BB ⋅=⋅=⎰⎰ （B ）1212,P P L L B dl B dl BB ⋅≠⋅=⎰⎰ （C ）1212,P P L L B dl B dl BB ⋅=⋅≠⎰⎰ （D ）1212,P P L L B dl B dl BB ⋅≠⋅≠⎰⎰选择（c ）习题11图 习题13图1L1PL 2P3(a)(b)4 在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一圆形载流导线,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的关系为：选择（c）二，填空题1、如图5所示，几种载流导线在平面分布，电流均为I，他们在o点的磁感应强度分别为（a）（b）（c）图5（a）0()8IRμ向外（b）0()2IRμπ1（1-）向里（c）0()42IRμπ1（1+）向外2 已知一均匀磁场的磁感应强度B=2特斯拉，方向沿X轴正方向，如图所示，c点为原点，则通过bcfe面的磁通量0 ；通过adfe面的磁通量2x0.10x0.40=0.08Wb ，通过abcd面的磁通量0.08Wb 。
安徽大学大一公共课大学物理试卷及答案 (1)
安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》考试试卷（A 卷）及答案（闭卷 时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a 1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？(A) 2a 1． (B) 2(a 1+g )．(C) 2a 1＋g ． (D) a 1＋g ． [ ] 2．已知水星的半径是地球半径的0.4倍，质量为地球的0.04倍．设在地球上的重力加速度为g ，则水星表面上的重力加速度为(A) 0.1 g (B) 0.25 g(C) 2.5 g (D) 4 g[ ]3．质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v 和B v(v A > v B )的两质点A 和B ，受到相同的冲量作用，则 (A) A 的动量增量的绝对值比B 的小． (B) A 的动量增量的绝对值比B 的大． (C) A 、B 的动量增量相等．(D) A 、B 的速度增量相等． [ ]4．一质点作匀速率圆周运动时，(A) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变．(B) 它的动量不变，对圆心的角动量不断改变． (C) 它的动量不断改变，对圆心的角动量不变．(D) 它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变． [ ]5．一辆汽车从静止出发在平直公路上加速前进．如果发动机的功率一定，下面哪一种说法是正确的？(A) 汽车的加速度是不变的． (B) 汽车的加速度随时间减小． (C) 汽车的加速度与它的速度成正比． (D) 汽车的速度与它通过的路程成正比．(E) 汽车的动能与它通过的路程成正． [ ]院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------6．边长为l 的正方形线圈，分别用图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应强度的大小分别为(A) 01=B ，02=B ． (B) 01=B ，lIB π=0222μ． (C) lIB π=0122μ，02=B ． (D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ． [ ] 7．四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a =20cm 的正方形顶点，每条导线中的电流都是I =20A ，这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感应强度为(μ0=4π×10-7N ·A -2)(A) B =0． (B) B = 0.4×10-4T ．(C) B = 0.8×10-4T ． (D) B =1.6×10-4T ． [ ]8．圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B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．(E) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高． [ ] 9．两根很长的平行直导线，其间距离d ，与电源组成回路如图．已知导线上的电流为I ，两根导线的横截面的半径均为r 0．设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数，则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为(A) 221LI ．(B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ (C) ∞． (D)221LI 020ln 2r dI π+μ． [ ] 10．根据相对论力学，动能为0.26 MeV 的电子，其运动速度约等于 (A) 0.1c ． (B) 0.5 c ．IB 1I B 12a bc dIOaBOIId2r 0(C) 0.75c ． (D) 0.85 c ． [ ] (c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV)二、填空题（共30分）11．一质点作直线运动，其坐标x 与时间t 的关系曲线如图所示．则该质点在第 秒瞬时速度为零；在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向．12．一船以速度0v 在静水湖中匀速直线航行，一乘客以初速1v在船中竖直向上抛出一石子，则站在岸上的观察者看石子运动的轨迹是 ．取抛出点为原点，x 轴沿0v方向，y 轴沿竖直向上方向，石子的轨迹方程是 ．13．一质点在二恒力共同作用下，位移为j i r83+=∆(SI)；在此过程中，动能增量为24J ，已知其中一恒力j i F3121-=(SI)，则另一恒力所作的功为 ．14．一个质量为m 的质点，沿x 轴作直线运动，受到的作用力为i t F Fcos 0ω= (SI)t = 0时刻，质点的位置坐标为0x ，初速度00=v．则质点的位置坐标和时间的关系式是x =．15．在一以匀速v行驶、质量为M 的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等的(均为m )物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u )．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简，以地为参考系) ． 16．如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q ，外球壳带电荷-2q ．静电平衡时，外球壳的电荷分布为内表面 ；外表面 ．17．一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的 倍；电场强度是原来的倍；电场能量是原来的 倍．18．一长直螺线管是由直径d = 0.2mm的漆包线密绕而成．当它通以I = 0.5A 的电流时，其内部的磁感应强度B = ．(忽略绝缘层厚度)(μ0 =4π×10-7N/A 2)19．以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为．三、计算题（共40分）20．(本题10分)在半径为R 的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上，有一人静止站立在距转轴为R 21处，人的质量是5圆盘质量的1/10．开始时盘载人对地以角速度ω0匀速转动，现在此人垂直圆盘半径相对于盘以速率v 沿与盘转动相反方向作圆周运动，如图所示．已知圆盘对中心轴的转动惯量为221MR ．求： (1) 圆盘对地的角速度； (2) 欲使圆盘对地静止，人应沿着R 21圆周对圆盘的速度v的大小及方向？21．(本题10分)电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1＝10cm 和r 2＝20cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U 0＝300V ． (1) 求电荷面密度σ；(2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ ［ε0＝8.85×10-12C 2 /(N ·m 2)］ω22．(本题5分)一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W 0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？23．(本题5分)在图示回路中，导线ab 可以在相距为0.10m 的两平行光滑导线LL ＇和MM ＇上水平地滑动．整个回路放在磁感应强度为0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为4.0A ．如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向．24．(本题5分)一面积为S 的单匝平面线圈，以恒定角速度ω在磁感应强度为k t B Bωsin 0=的均匀外磁场中转动，转轴与线圈共面且与B垂直(k 为沿z 轴的单位矢量)．设t =0时线圈的正法向与k 同方向，求线圈中的感应电动势．L ＇25．(本题5分)已知μ子的静止能量为105.7 MeV，平均寿命为2.2×10-8 s．试求动能为150MeV的μ 子的速率v是多少？平均寿命τ 是多少？安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．C 2．B 3．C 4．C 5．B 6．C 7．C 8．D 9．A 10．C二、填空题(共30分)11．(本题3分)3 1分 3 6 2分12．(本题3分)抛物线 1分202012v v v gx x y -= 2分13．(本题3分)12J 3分14．(本题3分)02)cos 1(x t m F +-ωω(SI) 3分 15．(本题3分)v v v v '+-'+'+=+M u m u m M m )()()2( 3分16．(本题4分)-q 2分 -q 2分17．(本题5分)εr 2分1 1分 εr 2分18．(本题3分)π×10-3T 3分19．(本题3分)c 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1) 设当人以速率v 沿相对圆盘转动相反的方向走动时，圆盘对地的绕轴角速度为ω，则人对与地固联的转轴的角速度为R R v v221-=-='ωωω ① 2分 人与盘视为系统，所受对转轴合外力矩为零，系统的角动量守恒． 1分设盘的质量为M ，则人的质量为M / 10，有ωωω'⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+22022211021211021R M MR R M MR ② 2分将①式代入②式得 R2120v+=ωω ③ 1分 (2) 欲使盘对地静止，则式③必为零．即ω0 +2v / (21R )＝0 2分 得 v ＝－21R ω0 / 2 1分式中负号表示人的走动方向与上一问中人走动的方向相反，即与盘的初始转动方向一致．1分21．(本题10分)解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=22110041r q r q U ε22120124414r r r rσσε⎛⎫ππ=+ ⎪π⎝⎭()210r r +=εσ3分2100r r U +=εσ＝8.85×10-9C / m 2 2分 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ'，则应有()2101r r U σσε'+='= 0即σσ21r r -=' 2分 外球面上应变成带负电，共应放掉电荷()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ ()20021244r U r r r εσπ=+π=＝6.67×10-9C 3分22．(本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0=2分23．(本题5分)解：导线ab 中流过电流I ，受安培力IlB F =1，方向水平向右，为保持导线作匀速运动，则必须加力2F ，12F F =，2F 方向与1F相反，即水平向左，如图所示． 2分20.012===IlB F F N 3分24．(本题5分)解： t t S B t BS ωωωΦcos sin cos 0== 2分ωωωΦ)cos sin (/d d 220t t S B t +-=)2cos(0t S B ωω=0cos(2)i B S t εωω=- 3分25．(本题5分)解：据相对论动能公式 202c m mc E K -= 得 )1)/(11(220--=c c m E K v 即419.11)/(11202==--c m E c Kv 解得 v = 0.91c 3分 平均寿命为821031.5)/(1-⨯=-=c v ττ s 2分＇答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
普通物理考试答案
(c) (2/3)1/2c．(d) (1/3)1/2c．
二、填空题（共30分）
11．在一个转动的齿轮上，一个齿尖p沿半径为r的圆周运动，其路程s随时间的变化规律为
1
s?v0t?bt2，其中v0和b都是正的常量．则t时刻齿尖p的速度大小为2
0?x?b，k为常数，试求空间中的电场分布。
解：由电荷的分布函数可知，在与x轴垂直的平面（即与板面平行的任意截面）上电荷的分布是均匀的，用场强的叠加原理求解。
平板外部空间的电场分布：
在距o为x处取厚度为dx的一层，其电荷面密度???dx?kxdx，它在板外右侧任一点p所产生的场强为：de?
?k?xdx。由于所有各层在p处产生的电场方向2?02?0
u1??
a
b
2r?dx?dx????ln2，
4??0xr4??0x4??0
同理，cd段在o点产生的电势为u2?
?
ln2，4??0
?
半圆环在o点产生的电势为u3??
dq
环4
??0r
?。4?o
∴ uo?u1?u2?u3?
??
ln2?2?ຫໍສະໝຸດ 04?0二、（本题12分）
如图所示，一宽为b的无限大非均匀带正电板，电荷体密度为??kx，其中
解：如下图所示，由于电荷均匀分布与对称性，ab和cd段电荷在o点产生的场强互相抵消。在半圆环上任取dl?rd?，则dq??rd?在o点产生的de由于对称性，
ex?0，o点场强沿y轴负方向
????rd???
j，e??e??dey?????
2
?
普通物理（2）试卷第1页（共5页）
令u??0，ab段电荷在o点产生的电势为
大学普通物理复习题(10套)带答案
大学普通物理复习题(10套)带答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN普通物理试题1－10试题1一、填空题11. 7．在与匀强磁场B垂直的平面内，有一长为L 的铜杆OP ，以角速度ω绕端点O 作逆时针匀角速转动，如图13—11，则OP 间的电势差为=-P O U U （ 221L B ω ）。
3. 3.光程差∆与相位差ϕ∆的关系是（λπϕ∆=∆2 ）25. 1.单色光在水中传播时，与在真空中传播比较：频率(不变 )；波长( 变小 )；传播速度( 变小 )。
(选填：变大、变小、不变。
)68.17－5. 波长为λ的平行单色光斜入射向一平行放置的双缝，如图所示，已知入射角为θ缝宽为a ，双缝距离为b ，产生夫琅和费衍射，第二级衍射条纹出现的角位置是（()θλϕsin 2sin 1-±=-b。
33. 9. 单色平行光垂直照射在薄膜上．经上下两表面反射的两束光发生干涉、如图所示，若薄膜的厚度为e ．且321n n n ><，1λ为入射光在1n 中的波长，则两束反射光的光程差为 ( 22112λn e n -)。
二、选择题6. 2. 如图示，在一无限长的长直载流导线旁，有一正方形单匝线圈，导线与线圈一侧平行并在同一平面内，问：下列几种情况中，它们的互感产生变化的有（ B ，C ，D ）（该题可有多个选择）(A) 直导线中电流不变，线圈平行直导线移动； (B) 直导线中电流不变，线圈垂直于直导线移动；(C) 直导线中电流不变，线圈绕AB 轴转动； (D) 直导线中电流变化，线圈不动12.16－1．折射率为n 1的媒质中，有两个相干光源．发出的光分别经r 1和r 2到达P 点．在r 2路径上有一块厚度为d ，折射率为n 2的透明媒质，如图所示，则这两条光线到达P 点所经过的光程是( C )。
（A ）12r r -（B ）()d n n r r 2112+- （C ）()()d n n n r r 12112-+- （D ）()()d n n r r 12112-+-83. 7．用白光垂直照射一平面衍射光栅、发现除中心亮纹（0=k ）之外，其它各级均展开成一光谱．在同一级衍射光谱中．偏离中心亮纹较远的是( A )。
大学普通物理学-二-牛顿运动定律
第二章牛顿运动定律一、选择题1.关于惯性有下面四种说法，正确的为（）。
A.物体静止或作匀速运动时才具有惯性B.物体受力作变速运动时才具有惯性C.物体受力作变速运动时才没有惯性D.惯性是物体的一种固有属性，在任何情况下物体均有惯性1.【答案】D。
解析：本题考查对惯性的正确理解。
物体的惯性是物体的自然固有属性，与物理的运动状态和地理位置没有关系，只要有质量的物体都有惯性，质量是一个物体惯性大小的量度，所以本题答案为D。
2.下列四种说法中，正确的为（）。
A.物体在恒力作用下，不可能作曲线运动B.物体在变力作用下，不可能作曲线运动C.物体在垂直于速度方向，且大小不变的力作用下作匀速圆周运动D.物体在不垂直于速度方向的力作用下，不可能作圆周运动2.【答案】C。
解析：本题考查的是物体运动与受力的关系物体的运动受初始条件和受力共同影响，物体受恒力作用但仍然可以作曲线运动，比如平抛运动.对于圆周运动需要有向心力，向心力是改变物体速度方向，当一个物体只受向心力作用时则作匀速圆周运动，所以C选项是正确的。
3.一质点从t=0时刻开始，在力F1=3i+2j（SI单位）和F2=-2i-t j（SI单位）的共同作用下在Oxy平面上运动，则在t=2s时，质点的加速度方向沿（）。
A.x轴正向B.x轴负向C.y轴正向D.y轴负向3.【答案】A。
解析：合力F=F1+F2=i+（2-t）j，在t=2s时，力F=i，沿x轴正方向，加速度也沿同一方向。
4.一人肩扛一重量为P的米袋从高台上往下跳，当其在空中运动时，米袋作用在他肩上的力应为（）。
A.0B.P/4C.PD.P/24.【答案】A。
解析：米袋和人具有相同的加速度，因此米袋作用在他肩上的力应为0。
5.质量分别为m1、和m2的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连接后置于水平桌面上，滑块与桌面间的滑动摩擦因数均为μ，系统在水平拉力F作用下匀速运动，如图2-1所示。
如突然撤销拉力，则撤销后瞬间，二者的加速度a A和a B，分别为（）。
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。
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任课教师： 系（室）负责人：普通物理试卷第1页，共7页《普通物理》考试题开卷（ ）闭卷（∨ ） 适用专业年级姓名： 学号： ；考试座号 年级： ；本试题一共3道大题，共7页，满分100分。
考试时间120分钟。
注：1、答题前，请准确、清楚地填各项，涂改及模糊不清者，试卷作废。
2、试卷若有雷同以零分记。
３、常数用相应的符号表示，不用带入具体数字运算。
4、把题答在答题卡上。
一、选择（共15小题，每小题2分，共30分）1、一质点在某瞬时位于位矢(,)r x y 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即 （1）dr dt （2）d r dt （3） dsdt（4）下列判断正确的是（ D ）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。
2、下列关于经典力学基本观念描述正确的是 （ B ）A、牛顿运动定律在非惯性系中也成立，B、牛顿运动定律适合于宏观低速情况，C、时间是相对的，D、空间是相对的。
3、关于势能的描述不正确的是（ D ）A、势能是状态的函数B、势能具有相对性C、势能属于系统的D、保守力做功等于势能的增量4、一个质点在做圆周运动时，则有：（B）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切向加速的可能不变，法向加速度不变。
D 切向加速度一定改变，法向加速度不变。
5、假设卫星环绕地球中心做椭圆运动，则在运动的过程中，卫星对地球中心的（ B ）A.角动量守恒，动能守恒；B .角动量守恒，机械能守恒。
C.角动量守恒，动量守恒； D 角动量不守恒，动量也不守恒。
6、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计，两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上（不通过盘心）的子弹，它们同时射入圆盘并且留在盘内，在子弹射入后的瞬间，对于圆盘和子弹系统的角动量L和圆盘的角速度ω则有（ C ）A.L不变，ω增大；B.两者均不变mmC. L 不变， 减小D.两者均不确定7、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，在棒摆到竖直位置的过程中，下列说法正确的是 （ C ）A.角速度从小到大，角加速度不变；B.角速度从小到大，角加速度从小到大；C. 角速度从小到大，角加速度从大到小；D.角速度不变，角加速度为08、在过程中如果____C_______，则刚体对定轴的角动量保持不变。
A. 外力矢量和始终为零 B. 外力做功始终为零 C. 外力对参考点力矩的矢量和始终为零 D. 内力对轴的力矩的矢量和始终为零9、下列描述正确的是 （ C ） A 、稳恒磁场的高斯定理说明稳恒磁场是有源场； B 、稳恒磁场的磁力线不闭合； C 、稳恒磁场是无源场；D 、稳恒磁场对闭合曲面的磁通量与电流有关。
10、下列关于位移电流的描述正确的是（ A ）A 、位移电流的实质是变化的电场；B 、位移电流和传导电流一样都是运动的电荷；OC 、位移电流服从传导电流遵循的所有定律；D 、位移电流的磁效应不符合安培环路定理。
11、关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： （ D ）（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。
12、据角动量定义，下列情况中角动量为零的是（ A ）A 、火箭以速度v 垂直地面发射到h 高度时对地面的角动量B 、飞机距地面h 高度以速度v 沿水平方向飞行时对地面的角动量C 、地球以速度v 绕太阳公转时对太阳的角动量D 、电子以速度v 绕核旋转时对核的角动量13、边长为l 的正方形线圈，分别用图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应强度的大小分别为 （ C ）（A ）0021＝，＝B B （B ）lIB B o πμ22021＝，＝ （C ）0,2221=B l IB o πμ＝（D ）lIB l I B o o πμπμ22,2221=＝14、(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：C(A) .,2121p p L L B B l d B l d B =•=•⎰⎰(B) .,2121p p L L B B l d B l d B =•≠•⎰⎰(C) .,2121p p L L B B l d B l d B ≠•=•⎰⎰(D) .,2121p p L L B B l d B l d B ≠•≠•⎰⎰（a ） （b ）15、下列说法正确的是 （ B ）（A ）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过。
（B ）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零。
（C ）磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必定为零。
(D)磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意点的磁感应强度都不可能为零。
二、填空（共20小题，每题2分，共40分）1、在观察一个物体的位置及其位置的变化时,总要选其它物体作为标准,选取的标准物体不同，对物体运动情况的描述也就不同，这就是运动描述的相对性 。
2、力学相对性原理是指：对于不同的惯性系，牛顿力学规律具有相同的形式3、写出伽利略速度变换式 V V V =+绝对相对牵连 。
4、带电导体处于静电平衡时,导体表面电荷面密度为δ,则导体表面之外非常邻近处的电场强度为qε5、真空中四个点电荷+q 、-q 、+Q 和Q -的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S 1，S 2，S 3，则通过S 1和S 3的电场强度通量分别是Φ1 =[q Qε-, ]，Φ3 =[Q qε- ]，S1S2S36、根据物质原子结构的观点，铁磁质内电子因自旋耦合作用在内部形成了微小的自发磁化区域，叫做 磁畴7、真空中有一边长为a 的立方体表面，某顶点处点有一点电荷q ，则通过该立方体表面的总电通量为8qε ， 8、在研究电磁感应现象时，麦克斯韦提出的两条假，其中之一 变化的电场产生磁场 ; 变化的磁场产生电场 。
9、在恒力F 的作用下，一物体作直线运动，运动方程为x=A-Bt+ct 2（A 、B 、C 为常数），则物体的质量应为m=2Fc10、电介质中某处的电位移矢量为D ,电场强度为E ,则该处的电场能量密度为12DE 11、 一无风的下雨天，一列火车以201ms -的速度匀速度前进，在车内的旅客看见玻璃窗外的雨滴和垂线成45ο角下降，则雨滴相对地的速度为 20 。
12、面积为s 、相距为d 的两个平行板之间充以绝对电容率为ε的电介质，则该平行板电容器的电容为sdε13、单位长度内有n 匝线圈的无限长通电螺线管，电流为I ，则其内一点的磁感应强度为0nI μ14、无限长载流直导线弯成如图形状，图中各段导线共面，其中两段圆弧分别是半径为1R 与2R 的同心圆弧。
求半圆弧中心O 点的磁感应强度B 。
01211()4I R R μ-15、三个点电荷1Q 、2Q 、3Q沿一条直线等间距分布，且1Q =-3Q ，则将2Q 移动到无穷远处电场力做的功为 016、如图所示系统放置在以2ga =的加速度上升的升降机内，A B 、两物体的质量都为m ，A 所在桌面是水平的，绳子和滑轮的质量都不计，若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦并不计空气阻力，则绳中张力为34mg 17、质量为m 的地球卫星，沿半径为4e R 的圆轨道运动，e R 为地球的半径，已知地球的质量为e m ，取无穷远处的势能为0，求卫星的势能4eeGmm R -。
18、圆环的质量为m ，半径为R ，则该圆环绕和它在同一平面内且和它相切的轴转动的转动惯量为 232mR 。
19、无限长均匀带电直线，单位长度上的电荷， 即电荷的线密度为λ，求距离直线为r 处的电场强度02rλπε20、在外电场作用下，介质表面产生极化电荷的现象，叫做电介质的 极化 现象三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）a1、质量为M 1 = 24kg 的圆盘,可绕水平光滑固定轴转动,一轻绳缠绕于轮上,另一端通过质量为M 2 = 5kg 的圆盘形定滑轮悬有m = 10kg 的物体， 求：(1) 物体的加速度; (2)绳中张力。
（本题6分）（设绳与定滑轮间无相对滑动，鼓轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为J 1 = 12M 1R 2，J 2 = 12M 2r 2）1、解：对1M :111T R J β= 1分 对2M :2122T r T R J β-= 1分 对m :2mg T ma -= 1分 12R r a ββ== 2分解得:1222g a M M R r m m =++ 2122()2gT m g M M R r m m =+++ 11122M g T M M R r m m=++2 、已知质点的运动方程为j t R i t R rωωsin cos +=(ω为一常量)，（本题6分）求（1）质点的轨迹方程 （2）质点的速度v？ （3）质点的加速度acos ,sin x R t y R t ωω== 2分 →222x y R += 2分sin cos drv R ti R tj dtωωωω==-+ 2分 22cos sin a R ti R tj ωωωω=-- 2分3、若电荷均匀分布在长为a 的细棒上，求在棒的延长线上，距棒中心为b 的电场强度和电势。
取0u ∞= (本题6分)q aλ=， 2分204()dxdE b x λπε=- 2分22220024()(4)a a qdx qE a b x b a πεπε-==--⎰2分4、一根同轴线由半径为1R 的长导线和套在它外面的内半径为2R ，外半径为3R 的同轴导体圆筒组成，在1R 和2R 之间充有绝对磁导率为μ的磁介质，导体的磁性可不考虑，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应强度大小B 的分布。
(本题6分)当1r R <01212IrB R μπ=2分 当12R r R << 022I B rμπ=1分当23R r R <<2203322322I R r B r R R μπ-=- 2分当3r R>，40B=1分5、一导体球半径为1R，外罩一半径为2R的同心薄导体球壳，外球壳所带电量为q，内球的电势为u，求此系统的电场分布。