(完整word版)2011-2012-大学物理BI(A卷)含答案2,推荐文档
(完整word版)2011-2012-大学物理C(A卷)含答案,推荐文档
杭州师范大学理学院2011-2012学年第一学期期末考试《大学物理C 》试卷（A ）一、单一选择题（每题2分，共20分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101、某质点的运动方程为x = 3t - 5t 2 + 6 (SI)，则该质点作( D )(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、 一个倾斜放置的皮带传输机工作稳定后，将一物体m 缓慢放在运动的皮带上，最终物体由A 位置移动到B 位置，如图所示，在这段过程中，物体所受各力 ( A )。
(A) 摩擦力做正功； (B) 摩擦力做负功； (C) 重力做正功； (D) 重力不做功； 3、 质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为（ D ）(A) dtdv(B) R v 2(C)R v dt dv 2+ (D) 21242)]()[(Rv dt dv + 4、已知地球的质量为m ，太阳的质量为M ，地心与日心的距离为R ，引力常数为G ，则地球绕太阳作得分班级： 学号： 姓名： 装 订 线圆周运动的角动量为 ( A )。
(A) GMR m (B)RGMm(C) R GMm， (D) RGMm2 5、有三个可视为质点的小球，其质量均为m ，用长度为L 的轻质杆相连，如图所示。
则该体系的质心位置以及绕y 轴转动时的转动惯量分别为 ( A )。
(A) )6/3,2/(L L ，4/52mL (B) )3/3,2/(L L ，4/52mL (C) )6/3,2/(L L ，2/52mL (D))2/3,2/(L L ，2/52mL6、一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。
若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后（A ）。
(A) 温度不变，熵增加； (B) 温度升高，熵增加； (C) 温度降低，熵增加； (D) 温度不变，熵不变。
2011-2012第一学期大学物理期末A卷
ⅢⅠ Ⅱ+σ+2σ 4、真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的电荷面密度为σ+，另一块的电荷面密度为σ2+，两板间Ⅱ的电场强度大小为（ ）(A) 0 (B)23εσ (C)εσ (D)2εσ5、 一无限长载流 I 的导线，中部弯成如图所示的四分之一圆周 AB ，圆心为O ，半径为R ，则在O 点处的磁感应强度的大小为（ ）(A)04IRμ (B)0π(1)4π2IRμ+(C)02πIRμ (D)0π(14π2IRμ-6、如图，流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的 （ ） （A ） 102l B dl I μ⋅=⎰（B ） 20l B dl I μ⋅=⎰(C) 30l B dl I μ⋅=-⎰(D) 40l B dl I μ⋅=-⎰7、 如图,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B 平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、c 两点的电势差为 ( )(A) 0=ε, 22a c B lU U ω-=(B) 2l B ωε=, 22a c B lU U ω-= (C) 0=ε, 22a c B l U U ω-=- (D) 2l B ωε=, 22a c B lU U ω-=-AB c8、平面简谐波速度为20米/秒，沿x 正方向传播，已知原点的振动方程为y=0.03cos4πt ，则波动方程为 ( )(A) y=0.03cos(4πt-0.2x) (B) y=0.03cos(4πt-0.2) (C) y=0.03cos(4πt-0.2π) (D) y=0.03cos(4πt-0.2πx)9、一束波长为 λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上, 透明薄膜放在空气中, 要使反射光得到干涉加强, 则薄膜最小的厚度为（ ） (A)4λ(B)4nλ(C)2λ(D)2nλ10、波长λ = 5000 Å的单色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d = 12 mm ,则凸透镜的焦距为( )(A) 2 m (B) 1 m (C) 0.5 m (D) 0.2 m二、填空题（每空2分，共20分）1．保守力做功的大小与路径 ，势能的大小与势能零点的选择 。
2011-2012第一学期大学物理12(A卷)参考答案
2011 ～2012 学年度第一学期《大学物理12》试卷（ A 卷）评阅标准及考核说明适用年级专业：2010级化学工程与工艺、环境工程、土木工程、工业工程、机械设计制造及自动化、计算机科学技术、电气工程与自动化、电子信息工程、自动化、材料科学与工程、冶金工程、材料成型及控制工程等 考 试 形 式：（ ）开卷、（∨ ）闭卷一、[三基类] [教师答题时间： 10 分钟] 选择题（每小题 2.5分，共 30 分。
请将答案填在下面的表格内）1、D2、B3、A4、C5、 B6、D7、B8、C9、A 10、A 11、C 12、A二、[三基类] [教师答题时间： 6 分钟]填空题（每空1 分，共 10分）1、相同，不相同；2、2cos B R πα；3、>0；4、3()22p p -或； 5、3.14s ；6、61.210m -´； 7、2(1)n e -； 8、030； 9、变小。
三、[三基类] [教师答题时间： 5分钟]判断题（每题 1分，共15分）1、√ 2 、× 3、× 4、√ 5、× 6、√ 7、×8、× 9、√ 10、× 11、√ 12、× 13、√ 14、× 15、×得分 阅卷人得分 阅卷人得分 阅卷人计算题1图计算题2图四、计算题（共45分） 1、（8分）[一般综合型][教师答题时间： 5 分钟] 解：电流分布具有轴对称性，其产生的磁场分布也具有轴对称性，所以可以用安培环路定理来解此题。
作如图所示的半径为r 的三个安培环路。
三个安培环路B 的环流为： （1分）cos 02LLB dl Bdl rB π==⎰⎰① （2分）根据安培环路定理0LB dl I μ=∑⎰得02B dl rB I πμ∙==∑⎰ ② （2分）当1r R < 时，0I =∑，代入②式得 B=0 （1分） 当12R r R << 时，I I =∑，代入②式得02IB rμπ=（1分） 当2R r < 时，0I I I =-=∑，代入②式得 B=0 （1分）2、（9分）[综合型][教师答题时间： 6分钟] 解：建立如图所示的坐标，在距坐标原点o 为x 处，取一面积元 1dSl dx = ，载流直导线在该处产生的磁感应强度为02iB xμπ=，方向垂直线框进入纸内。
216-其他资源-2011-2012学年第2学期大学物理期末考试试卷及其参考答案
处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能为： ［
］
3Qq
(A) 4πε 0R ． (B) 2πε 0R ． (C) 8πε 0R ． (D) 8πε 0R ．
AB
-3q ＋q
Q R
2R
6.如图所示, 一球形导体，带有电荷 q，置于一任意形状的空腔导体
中．当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能量将
6 A 7 A 8 B 9 A 10 B 11
二、填空题（共 37 分）
1. n -1， c
1− (1/ n )2
c
或
n2 −1
n
2.
(
1
∆U −1
)r 2
=
(
R1 R2 ∆U R2 − R1 )r
2
R1 R2
∆U
，
(
1
−
1
)r
+Q 4πε 0 R2
R1 R2
3. 增大， 增大
4. µ0i
2 分；
沿轴线方向朝右
三、计算题(30 分) 1. 解：（1）无限通电流 I 长直导线的磁场 B = µ0 I
2πx
∫ ∫ ε = (rB v × B ) ⋅ dr = vrB µ0 I ⋅ dr = µ0 Iv ln 2
rA
rA 2πr
2π
3分
A端
2分
2. 解：由题给条件 ( b − a) << a 和 L >> b ，忽略边缘效应, 电场分布具有轴对称性，
［
］
q
(A) 减小． (B) 增大． (C) 不变． (D) 如何变化无法确定．
7. 一平行板电容器充电后与电源断开，然后将其一半体积中充满介电常量为ε 的各向同
2011-2012大物B(上)试卷A及答案x
2011-2012第二学期大学物理B （上）试卷A考试时间2012年6月11日1．（本题10分）（0764）质量为m = 5.6 g 的子弹A ，以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg 的木块B 内，A 射入B 后，B 向前移动了S =50 cm 后而停止，求： (1) B 与水平面间的摩擦系数． (2) 木块对子弹所作的功W 1． (3) 子弹对木块所作的功W 2． (4) W 1与W 2的大小是否相等？为什么？ 2．（本题12分）（0781）物体A 和B 叠放在水平桌面上，由跨过定滑轮的轻质细绳相互连接，如图所示．今用大小为F 的水平力拉A ．设A 、B 和滑轮的质量都为m ，滑轮的半径为R ，对轴的转动惯量J ＝221mR ．AB 之间、A 与桌面之间、滑轮与其轴之间的摩擦都可以忽略不计，绳与滑轮之间无相对的滑动且绳不可伸长．已知F ＝10 N ，m ＝8.0 kg ，R ＝0.050 m ．求：(1) 滑轮的角加速度；(2) 物体A 与滑轮之间的绳中的张力； (3) 物体B 与滑轮之间的绳中的张力． 3．（本题10分）（3834）一物体质量为0.25 kg ，在弹性力作用下作简谐振动，弹簧的劲度系数k = 25 N ·m -1，如果起始振动时具有势能0.06 J 和动能0.02 J ，求 (1) 振幅；(2) 动能恰等于势能时的位移； (3) 经过平衡位置时物体的速度． 4．（本题12分）（3109） 设入射波的表达式为 )(2cos 1TtxA y +π=λ，在x = 0处发生反射，反射点为一固定端．设反射时无能量损失，求(1) 反射波的表达式； (2) 合成的驻波的表达式； (3) 波腹和波节的位置．5．（本题10分）（4070）容积为20.0 L(升)的瓶子以速率v ＝200 m ·s -1匀速运动，瓶子中充有质量为100g 的氦气．设瓶子突然停止，且气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，瓶子与外界没有热量交换，求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均动能各增加多少?(摩尔气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1，玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J ·K -1) 6．（本题12分）（4110）如图所示，abcda 为1 mol 单原子分子理想气体的循环过程，求： (1) 气体循环一次，在吸热过程中从外界共吸收的热量；(2) 气体循环一次对外做的净功；(3) 证明 在abcd 四态, 气体的温度有T a T c =T b T d ．7．（本题12分）（1191） 将一“无限长”带电细线弯成图示形状，设电荷均匀分布，电荷线密度为λ，四分之一圆弧AB 的半径为R ，试求圆心O 点的场强． 8．（本题12分）（1531）两个同心金属球壳，内球壳半径为R 1，外球壳半径为R 2，中间是空气，构成一个球形空气电容器．设内外球壳上分别带有电荷+Q 和-Q 求： (1) 电容器的电容； (2) 电容器储存的能量． 9．（本题10分）（0445）处于保守力场中的某一质点被限制在x 轴上运动，它的势能E P (x )是x 的函数，它的总机械能E 是一常数. 设t ＝0时，质点在坐标原点，求证这一质点从原点运动到坐标x 的时间是⎰-=xP mx E E x t 0))((2dp (×105 Pa)10-3 m 3)O B A ∞∞2011-2012第二学期大学物理B （上）试卷A 答案1．（本题10分）（0764）解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒 00)(v v m M m += ① 0v =1.4 m/s根据动能定理 20)(21v M m s f +=⋅ ② g M m f )(+=μ ③①、②、③联立解出μ =0.196(2) 703212120201-=-=v v m m W J (3) 96.121202==v M W J(4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2．（本题12分）（0781）解：各物体受力情况如图． F －T ＝ma T '＝ma (T T '-)R ＝β221mR a ＝R β由上述方程组解得：β ＝2F / (5mR )＝10 rad ·s -2T ＝3F / 5＝6.0 NT '＝2F / 5＝4.0 N 3．（本题10分）（3834）解：(1) 221kA E E E p K =+= 2/1]/)(2[k E E A p K +== 0.08 m(2)222121v m kx = )(sin 22222φωωω+=t A m x m)(sin 222φω+=t A x 2222)](cos 1[x A t A -=+-=φω 222A x =， 0566.02/±=±=A x m (3) 过平衡点时，x = 0，此时动能等于总能量221v m E E E p K =+= 8.0]/)(2[2/1±=+=m E E p K v m/s4．（本题12分）（3109）解：(1) 反射点是固定端，所以反射有相位突变π，且反射波振幅为A ，因此反aa T ’射波的表达式为 ])//(2cos[2π+-π=T t x A y λ (2) 驻波的表达式是 21y y y += )21/2cos()21/2cos(2π-ππ+π=T t x A λ (3) 波腹位置： π=π+πn x 21/2λ, λ)21(21-=n x , n = 1, 2, 3, 4,…波节位置： π+π=π+π2121/2n x λλn x 21= , n = 1, 2, 3, 4,…5．（本题10分）（4070） 解：定向运动动能221v Nm ，气体内能增量T ik N ∆21，i ＝3 ．按能量守恒应有： 221v Nm =T ik N ∆21∴ A N T iR m /2∆=v (1) ()()===∆iR M iR m N T A //2mol 2v v 6.42 K (2) ()V T R M M p //mol ∆=∆＝6.67×10-4 Pa ． (3) ()T iR M M E ∆=∆21/mol ＝2.00×103 J ． (4)T ik ∆=∆21ε＝1.33×10-22 J ． 6．（本题12分）（4110）解：(1) 过程ab 与bc 为吸热过程， 吸热总和为 Q 1=C V (T b －T a )+C p (T c －T b ) )(25)(23b b c c a a b b V p V p V p V p -+-==800 J(2) 循环过程对外所作总功为图中矩形面积 W = p b (V c －V b )－p d (V d －V a ) =100 J(3) T a =p a V a /R ，T c = p c V c /R ， T b = p b V b /R ，T d = p d V d /R ， T a T c = (p a V a p c V c )/R 2=(12×104)/R 2 T b T d = (p b V b p d V d )/R 2=(12×104)/R 2∴ T a T c =T b T d 7．（本题12分）（1191）解：在O 点建立坐标系如图所示． 半无限长直线A ∞在O 点产生的场强：()j i RE-π=014ελ半无限长直线B ∞在O 点产生的场强：()j i RE +-π=024ελ四分之一圆弧段在O 点产生的场强：()j i RE +π=034ελ由场强叠加原理，O 点合场强为： ()j i RE E E E+π=++=03214ελ8．（本题12分）（1531）解：(1) 已知内球壳上带正电荷Q ，则两球壳中间的场强大小为 )4/(20r Q E επ= 两球壳间电势差 ==⎰⋅21d 12R R r E U )11(4210R R Q -πε )4/()(21012R R R R Q επ-= 电容 )/(4/1221012R R R R U Q C -π==ε(2) 电场能量 21012228)(2R R R R Q C Q W επ-==9．（本题10分）（0445）证： 22)d d (2121t x m m E K ==v 2)d d (21)(t xm x E E P += m x E E t x P ))((2d d -=d t =mx E E xP ))((2d - t = 0时，x = 0 ∴ ⎰⎰-=xP tmx E E x t 0))((2d d ，t=⎰-xP mx E E x 0))((2dBA∞。
2011—2012学年第二学期期末A卷答案
2011—2012学年第二学期 《大学物理（2-1）》期末考试A 卷答案一、选择题（共30分）1、B2、C3、A4、B5、A6、B7、A8、C9、B 10、B二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分）1、1、答： OA 区间：v > 0 , a < 0 2分 AB 区间：v = 0 , a = 0 1分 BC 区间：v > 0 , a > 0 1分 CD 区间：v > 0 , a = 0 1分2、答：(1) 系统动量不守恒．因为在轴O 处受到外力作用，合外力不为零． 1分动能不守恒．因为是完全非弹性碰撞(能量损失转化为形变势能和热运动能)．1分 角动量守恒．因为合外力矩为零． 1分 (2) 由角动量守恒 m v 0R cos α = (M + m )R 2ω ∴ ()Rm M m +=αωcos 0v 2分3、答：经典的力学相对性原理是指对不同的惯性系，牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同的． 2分 狭义相对论的相对性原理指出：在一切惯性系中，所有物理定律的形式都是相同的，即指出相对性原理不仅适用于力学现象，而且适用于一切物理现象。
也就是说，不仅对力学规律所有惯性系等价，而且对于一切物理规律，所有惯性系都是等价的． 3分4、答：根据()()2/3/22v m n p = 公式可知:当温度升高时，由于2v 增大，气体分子热运动比原来激烈, 因而分子对器壁的碰撞次数增加，而且每次作用于器壁的冲量也增加，故压强有增大的趋势． 3分 若同时增大容器的体积，则气体分子数密度n 变小，分子对器壁的碰撞次数就减小，故压强有减小的趋势．因而，在温度升高的同时，适当增大体积，就有可能保持压强不变． 2分5、解：旋转矢量如图所示． 图3分 由振动方程可得 π21=ω，π=∆31φ 1分667.0/=∆=∆ωφt s 1分x (m) ω ωπ/3π/3t = 0 t0.12 0.24 -0.12 -0.24 OAA6、答：(1) 见图，只有让 β ＝90°，才能使通过P 1和P 2的透射光的振动方向(2A)与原入射光振动方向(0A)互相垂直，即β ＝ 90°. 2分(2) 据马吕斯定律，透射光强 I ＝ (I 0cos 2α)cos 2(90°－α)＝ I 0 cos 2α sin 2α ＝ I 0sin 2(2α)/4欲使I 为最大，则需使2α＝90°，即α＝45°． 3分三、计算题（共40）1、（本题10分）解：受力分析如图所示． 2分设重物的对地加速度为a ，向上.则绳的A 端对地有加速度a 向下，人相对于绳虽为匀速向上，但相对于地其加速度仍为a 向下. 根据牛顿第二定律可得：对人： Mg －T 2＝Ma ① 2分 对重物： T 1－21Mg ＝21Ma ② 2分 根据转动定律，对滑轮有 (T 2－T 1)R ＝J β＝MR 2β / 4 ③ 2分因绳与滑轮无相对滑动， a ＝βR ④ 1分 ①、②、③、④四式联立解得 a ＝2g / 7 1分2、（本题10分）解：(1) 1－2 多方过程 11112125)2()(RT T T C T T C E V V =-=-=∆ 11211221212121)(21RT RT RT V p V p W =-=-=11111132125RT RT RT W E Q =+=+=∆ 3分2－3 绝热膨胀过程 12123225)()(RT T T C T T C E V V -=-=-=∆12225RT E W =-=∆ Q 2 = 0 3分3－1 等温压缩过程 ΔE 3 = 0W 3 = －RT 1ln(V 3/V 1) = －RT 1ln(8V 1/V 1) = －2.08 RT 1Q 3 = W 3 = －2.08RT 1 3分 (2) η=1－|Q 3 |/ Q 1 =1－2.08RT 1/(3RT 1) = 30.7% 1分 3、（本题10分） 3、（本题10分）22解：这是一个向x 轴负方向传播的波． (1) 由波数 k = 2π / λ 得波长 λ = 2π / k = 1 m 1分 由 ω = 2πν 得频率 ν = ω / 2π = 2 Hz 1分 波速 u = νλ = 2 m/s 1分 (2) 波峰的位置，即y = A 的位置．由 1)24(cos =+πx t有 π=+πk x t 2)24( ( k = 0，±1，±2，…) 解上式，有 t k x 2-=．当 t = 4.2 s 时， )4.8(-=k x m ． 2分 所谓离坐标原点最近，即| x |最小的波峰．在上式中取k = 8，可得 x = -0.4 的波峰离坐标原点最近． 2分 (3) 设该波峰由原点传播到x = -0.4 m 处所需的时间为∆t ， 则∆t = | ∆x | /u = | ∆x | / (ν λ ) = 0.2 s 1分∴ 该波峰经过原点的时刻 t = 4 s 2分 4、（本题10分）解：(1) 由单缝衍射明纹公式可知()111231221sin λλϕ=+=k a (取k ＝1 ) 1分 ()222231221sin λλϕ=+=k a 1分f x /tg 11=ϕ , f x /tg 22=ϕ 由于 11tg sin ϕϕ≈ , 22tg sin ϕϕ≈所以 a f x /2311λ= 1分a f x /2322λ= 1分则两个第一级明纹之间距为a f x x x /2312λ∆=-=∆=0.27 cm 2分 (2) 由光栅衍射主极大的公式 1111sin λλϕ==k d2221sin λλϕ==k d 2分 且有f x /tg sin =≈ϕϕ所以d f x x x /12λ∆=-=∆=1.8 cm 2分。
2011-2012大学物理A(2)期末试卷
中国矿业大学徐海学院2011～2012学年第1学期《 大学物理A (2) 》A 卷一、 选择题（本题共30分，每小题3分）1、在电荷为－Q 的点电荷A 的静电场中，将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点．a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图所示．则移动过程中电场力做的功为 (A)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r Q ε． (B) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π210114r r qQ ε． (C) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π-210114r r qQ ε． (D) ()1204r r qQ -π-ε ［ ］2、半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为：［ ］3、C 1和C 2两空气电容器串联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C 2中插入一电介质板，则 (A) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷增加．(B) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷增加．(C) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷减少． (D) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷减少． ［ ］4、取一闭合积分回路L ，使三根载流导线穿过它所围成的面．现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则E O r(B) E ∝1/r 2 R E O r(A)E ∝1/r 2 RE Or(C) E ∝1/r 2RE Or(D) E ∝1/r 2C 1C 2A abr 1r 2(A) 回路L 内的∑I 不变，L 上各点的B不变．(B) 回路L 内的∑I 不变，L 上各点的B改变． (C) 回路L 内的∑I 改变，L 上各点的B不变．(D) 回路L 内的∑I 改变，L 上各点的B改变． ［ ］5、用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管，管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质．若线圈中载有稳恒电流I ，则管中任意一点的 (A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI ． (B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l ． (C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l ．(D) 磁场强度大小为H = NI / l ． ［ ］6、如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i ，下列哪一种情况可以做到？ (A) 载流螺线管向线圈靠近． (B) 载流螺线管离开线圈．(C) 载流螺线管中电流增大．(D) 载流螺线管中插入铁芯． ［ ］7、有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r 1和r 2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为μ1和μ2．设r 1∶r 2=1∶2，μ1∶μ2=2∶1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m 1∶W m 2分别为：(A) L 1∶L 2=1∶1，W m 1∶W m 2 =1∶1． (B) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶1． (C) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶2．(D) L 1∶L 2=2∶1，W m 1∶W m 2 =2∶1． ［ ］8、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．i I(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． ［ ］9、波长λ=550 nm(1nm=10−9m)的单色光垂直入射于光栅常数d =2×10-4 cm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． ［ ］10、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) 4/0I 2 ． (B) I 0 / 4．(C) I 0 / 2． (D)2I 0 / 2． ［ ］二、证明题（本题10分）11、半径分别为R 和r 的两个导体球，相距甚远．用细导线连接两球并使它带电，电荷面密度分别为σ1和σ2．忽略两个导体球的静电相互作用和细导线上电荷对导体球上电荷分布的影响．试证明Rr=21σσ三、 计算题（本题共60分，每小题10分）12、（本题10分）球形电容器由半径为R 1的导体球和内半径为R 3的导体球壳构成，其间有两层均匀电介质，分界面的半径为R 2，相对介电常数分别为εr 1和εr 2 。
2011—2012学年第二学期期末A卷
A卷2011—2012学年第二学期《大学物理（2-1）》期末试卷专业班级姓名学号开课系室物理与光电工程系考试日期 2012年6月26日三总分题号一二1 2 3 4得分阅卷人注意事项：1．请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；2．答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；3．本试卷共三道大题，满分100分；试卷本请勿撕开，否则作废；4. 本试卷正文共9页。
一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分） 1、（本题3分）两辆小车A 、B ，可在光滑平直轨道上运动．第一次实验，B 静止，A 以0.5 m/s 的速率向右与B 碰撞，其结果A 以 0.1 m/s 的速率弹回，B 以0.3 m/s 的速率向右运动；第二次实验，B 仍静止，A 装上1 kg 的物体后仍以 0.5 m/s1的速率与B 碰撞，结果A 静止，B 以0.5 m/s 的速率向右运动，如图．则A 和B 的质量分别为(A) m A = 2 kg m B = 1 kg (B) m A = 1 kg m B = 2 kg(C) m A = 3 kg m B = 4 kg (D) m A = 4 kg m B = 3 kg［ ］2、(本题3分）有一劲度系数为k 的轻弹簧，原长为l 0，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l 1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l 2，则由l 1伸长至l 2的过程中，弹性力所作的功为(A)⎰-21d l l x kx ． (B)⎰21d l l x kx ．(C)⎰---0201d l l l l x kx ． (D)⎰--0201d l l l l x kx ．［ ］3、（本题3分）一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动.若如图所示的情况那样，将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度ω(A) 必然增大． (B) 必然减少． (C) 不会改变． (D) 如何变化，不能确定．［ ］4、（本题3分）在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？ (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、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的．(3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的．(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些．(A) (1)，(3)，(4)．(B) (1)，(2)，(4)．(C) (1)，(2)，(3)．(D) (2)，(3)，(4)．［］5、（本题3分）某核电站年发电量为100亿度，它等于36×1015 J的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为(A) 0.4 kg．(B) 0.8 kg．(C) (1/12)×107 kg．(D) 12×107 kg．［］6、（本题3分）已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为v p1和v p2，分子速率分布函数的最大值分别为f(v p1)和f(v p2)．若T1>T2，则(A) v p1 > v p2， f (v p1)> f (v p2)．(B) v p1 > v p2， f (v p1)< f (v p2)．(C) v p1 < v p2， f (v p1)> f (v p2)．(D) v p1 < v p2， f (v p1)< f (v p2)．［］7、（本题3分）关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述：(1) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功；(2) 一切热机的效率都只能够小于1；(3) 热量不能从低温物体向高温物体传递；(4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的．以上这些叙述（A）只有(2)、(4)正确．（B）只有(2)、(3) 、(4)正确．（C）只有(1)、(3) 、(4)正确．（D）全部正确．［］8、（本题3分）频率为100 Hz，传播速度为300 m/s的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π31，则此两点相距（A ） 2.86 m ． （B) 2.19 m ．（C ） 0.5 m ． （D) 0.25 m ． ［ ］ 9、（本题3分）如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n -［ ］10、（本题3分）一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b ）为下列哪种情况时（a 代表每条缝的宽度），k ＝ 3、6、9等级次的主极大均不出现？ （A ） a+b ＝2a ．（B ） a+b ＝3a ． （C ） a+b ＝4a ．（D ） a+b ＝6a.［ ］PS 1S 2 r 1n 1n 2t 2r 2t 1二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分） 1、（本题5分）一质点作直线运动，其x t 曲线如图所示，质点的运动可分为OA 、AB （平行于t 轴的直线）、BC 和CD （直线）四个区间．试问每一区间速度、加速度分别是正值、负值，还是零？2、（本题5分）一车轮可绕通过轮心O 且与轮面垂直的水平光滑固定轴，在竖直面内转动，轮的质量为M ，可以认为均匀分布在半径为R 的圆周上，绕O 轴的转动惯量J ＝MR 2．车轮原来静止，一质量为m 的子弹，以速度v 0沿与水平方向成α角度射中轮心O 正上方的轮缘A 处，并留在A 处，如图所示．设子弹与轮撞击时间极短．问：(1) 以车轮、子弹为研究系统，撞击前后系统的动量是否守恒？为什么？动能是否守恒？为什么？角动量是否守恒？为什么？ (2) 子弹和轮开始一起运动时，轮的角速度是多少？3、（本题5分）经典的力学相对性原理与狭义相对论的相对性原理有何不同？tx4、（本题5分）试从分子动理论的观点解释：为什么当气体的温度升高时，只要适当地增大容器的容积就可以使气体的压强保持不变？5、（本题5分）一质点作简谐振动，其振动方程为x = 0.24)3121cos(π+πt (SI)，试用旋转矢量法求出质点由初始状态（t = 0的状态）运动到x = -0.12 m ，v < 0的状态所需最短时间∆t ．6、（本题5分）让入射的平面偏振光依次通过偏振片P 1和P 2．P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和β．欲使最后透射光振动方向与原入射光振动方向互相垂直，并且透射光有最大的光强，问α 和β 各应满足什么条件？三．计算题（共4小题，每小题10分） 1、（本题10分）一轻绳绕过一定滑轮，滑轮轴光滑，滑轮的半径为R ，质量为4M，均匀分布在其边缘上．绳子的A 端有一质量为M 的人抓住了绳端，而在绳的另一端B 系了一质量为M 21的重物，如图．设人从静止开始相对于绳匀速向上爬时，绳与滑轮间无相对滑动，求B 端重物上升的加速度？(已知滑轮对通过滑轮中心且垂直于轮面的轴的转动惯量241MR J)1 mol 双原子分子理想气体作如图的可逆循环过程，其中1－2为直线，2－3为绝热线，3－1为等温线．已知T 2 = 2T 1，V 3 = 8V 1 试求：(1) 各过程的功，内能增量和传递的热量；(用T 1和已知常量表示)(2) 此循环的效率 ．(注：循环效率η = W / Q 1，W 为整个循环过程中气体对外所作净功，Q 1为循环过程中气体吸收的热量)p 123已知一平面简谐波的表达式为 )24(cos x t A y +π= (SI)． (1) 求该波的波长λ ，频率ν 和波速u 的值； (2) 写出t = 4.2 s 时刻各波峰位置的坐标表达式，并求出此时离坐标原点最近的那个波峰的位置；(3) 求t = 4.2 s 时离坐标原点最近的那个波峰通过坐标原点的时刻t ．4、（本题10分）（1）缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ 1 = 400 nm ，λ2 = 760 nm (1 nm =10 - 9 m)．已知单缝宽度a = 1.0×10 - 2 cm ，透镜焦距f = 50 cm ．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离．（2）用光栅常数-3101.0⨯=d cm 的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离．。
(完整word版)2011全国大纲卷理综物理部分试卷与答案
2011年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(全国卷)一、选择题 ( 本大题共 8 题, 共计 48 分)1、(6分)（不定项）关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定减少C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体内能可能减少2、(6分)（不定项）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是（）A．a点B．b点C．c点D．d点3、(6分)（不定项）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光4、(6分)（不定项）通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V，云地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是（）A．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J5、(6分)（不定项）已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量E n＝E1/n2，其中n＝2,3，….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）B．－D．－6、(6分)（不定项）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一周需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达，“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比（）A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大7、(6分)（不定项）质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ，初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）A.mv2B.v2C.NμmgLD．NμmgL8、(6分)（不定项）一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2 m，振幅为A.当坐标为x＝0处质元的位移为－A且向y轴负方向运动时，坐标为x＝0.4 m处质元的位移为A.当坐标为x＝0.2 m处的质元位于平衡位置且向y 轴正方向运动时，x＝0.4 m处质元的位移和运动方向分别为（）A．－ A、沿y轴正方向 B．－A、沿y轴负方向C．－ A、沿y轴正方向 D．－A、沿y轴负方向二、非选择题 ( 本大题共 5 题, 共计 72 分)1、(6分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①在边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是______________．（填写步骤前面的数字）（2）将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为______ m．（结果保留1位有效数字）2、(12分)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：图1（1）仪器连线如图1所示（a和b是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表笔a为______（填“红”或“黑”）色．（2）若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为______ Ω，电流表的读数为______ mA，电阻箱的读数为______ Ω.图2（a）图2（b）图2（c）（3）将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为______ mA.（保留3位有效数字）（4）计算得到多用电表内电池的电动势为______ V．（保留3位有效数字）3、(15分)如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：（1）磁感应强度的大小；（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率．4、(19分)如图，与水平面成45°角的平面MN将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域．一质量为m、电荷量为q（q ＞0）的粒子以速度v0从平面MN上的P0点水平向右射入Ⅰ区．粒子在Ⅰ区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E；在Ⅱ区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．求粒子首次从Ⅱ区离开时到出发点P0的距离．粒子的重力可以忽略．5、(20分)装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击．通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因．质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上．质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿．现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离平行放置，如图所示．若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度．设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞．不计重力影响．2011年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(全国卷)一、选择题 ( 本大题共 8 题, 共计 48 分)1、(6分) AD 根据热力学第二定律可知，气体吸收的热量可以完全转化为功，但一定要引起其他的变化，选项A正确；根据热力学第一定律可知，选项B、C错误；根据热力学第一定律可知，若外界对气体做功的同时气体放热，则气体的内能可能减少，选项D正确．2、(6分) C 磁感应强度为矢量，两导线在d处产生的磁感应强度成一定角度，则d处磁感应强度一定不为零；根据右手安培定则可知，两导线在b处产生的磁感应强度方向相同，则b处磁感应强度的矢量和一定不为零；两导线在a处产生的磁感应强度方向相反，由于I1＞I2，可知I1在a处产生的磁感应强度大于I2在a处产生的磁感应强度，故a处磁感应强度的矢量和一定不为零；同理，两导线在c处产生的磁感应强度方向相反，由于I1＞I2且I1距离c处较远，可知I1在c处产生的磁感应强度的大小可能等于I2在c处产生的磁感应强度的大小，故c处磁感应强度的矢量和可能为零，选项C正确．3、(6分) B 作出a、b、c、d四条光线第一次折射时的法线，可知其折射率大小关系为n a＞n b＞n c＞n d，则它们可能依次是紫光、蓝光、黄光和红光，所以本题只有选项B正确．4、(6分) AC 根据题意，由电流定义式可得，闪电电流瞬时值I＝＝1×105 A，选项A正确；整个过程平均功率为P＝＝2×1010～3×1010 W，选项B错误；闪电前云地间的电场强度约为E＝＝1×106 V/m，选项C正确；整个闪电过程向外释放的能量约为ΔE＝QU＝6×109 J，选项D错误．5、(6分) C 根据激发态能量公式E n＝可知氢原子第一激发态的能量为，设能使氢原子从第一激发态电离的最大波长（设波长为λm）的光子能量为ΔE，则有＋ΔE＝0，且ΔE＝h，联立解得λm＝－，所以本题正确选项只有C.6、(6分) D “嫦娥一号”探月卫星所受万有引力提供其绕地球做圆周运动的向心力，由G＝m＝m()2R，可知卫星周期越大，其环绕速度越小，轨道越高，势能越大，所以本题正确选项只有D.7、(6分) BD 设系统损失的动能为ΔE，根据题意可知，整个过程中小滑块和箱子构成的系统满足动量守恒和能量守恒，则有mv＝(M＋m)vt（①式）、mv2＝(M＋m)v＋ΔE（②式），由①②联立解得ΔE＝v2，可知选项A错误、B正确；又由于小滑块与箱子壁碰撞为弹性碰撞，则损耗的能量全部用于摩擦生热，即ΔE＝NμmgL，选项C错误、D正确．8、(6分) C 分别画出两个状态的波形图，很容易得波向x轴正方向传播，两个状态的波形图关于x轴对称，可知本题正确选项只有C.二、非选择题 ( 本大题共 5 题, 共计 72 分)1、(6分) （1）④①②⑤③（2）5×10－10解析：（1）根据实验原理易知操作步骤正确的顺序为④①②⑤③；（2）根据实验原理可知油酸分子直径为d＝＝m≈5×10－10 m.2、(12分) （1）黑（2）14.0 53.0 4.6（3）102 1.54解析：（1）根据“多用表欧姆挡工作时内置电源正极与黑表笔相连”及“电流表工作时电流应由“＋”接线柱流入”可知表笔a应为黑色．（2）由于多用表调至×1 Ω挡，据读数规则可知多用表读数为14 Ω；电流表读数为53.0 mA；电阻箱读数应为(1×4＋0.1×6)Ω＝4.6 Ω.（3）据图2（a）可知多用电表调至×1 Ω挡时其内阻为15 Ω，据各表读数可知＝53 mA，则两表笔短接时流过多用电表的电流为＝102 mA.（4）据闭合电路欧姆定律可知多用表内电池的电动势为E＝（15＋14）×53×10－3 V＝1.54 V.3、(15分) （1）（2）解析：（1）设小灯泡的额定电流为I0，有P＝I R①由题意在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN中电流为I＝2I0②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有mg＝BLI③联立①②③式得B＝.④（2）设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得E＝BLv⑤E＝RI0⑥联立①②④⑤⑥式得v＝.(＋)解析：带电粒子进入电场后，在电场力的作用下沿抛物线运动，其加速度方向竖直向下，设其大小为a，由牛顿定律得设经过时间t0，粒子从平面MN上的点P1进入磁场，由运动学公式和几何关系得v0t0＝at②粒子速度大小v1为v1＝③设速度方向与竖直方向的夹角为α，则tanα＝④此时粒子到出发点P0的距离为s0＝v0t0⑤此后粒子进入磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，圆周半径为r1＝⑥设粒子首次离开磁场的点为P2，所张的圆心角为2β，则P1到点P2的距离为s1＝2r1sinβ⑦由几何关系得α＋β＝45°⑧联立①②③④⑥⑦⑧式得s1＝⑨点P2与点P0相距l＝s0＋s1⑩联立①②⑤⑨⑩解得l＝(＋)．5、(20分) (1＋)d解析：设子弹初速度为v0，射入厚度为2d的钢板后，最终钢板和子弹的共同速度为V，由动量守恒得（2m＋m）V＝mv0①解得V＝v0此过程中动能损失为ΔE＝mv－×3mV2②解得ΔE＝mv分成两块钢板后，设子弹穿过第一块钢板时两者的速度分别为v1和V1，由动量守恒得mv1＋mV1＝mv0③因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力，射穿第一块钢板的动能损失为，由能量守恒得mv＋mV＝mv－④联立①②③④式，且考虑到v1必须大于V1，得v1＝(＋)v0⑤设子弹射入第二块钢板并留在其中后两者的共同速度为V2，由动量守恒得2mV2＝mv1⑥损失的动能为ΔE′＝mv－×2mv⑦联立①②⑤⑥⑦式得ΔE′＝(1＋)×⑧因为子弹在钢板中受到的阻力为恒力，由⑧式可得，射入第二块钢板的深度x为x＝(1＋)d.。
2011-2012大学物理(下)本科期末试卷A
2011—2012学年第一学期期末考试《大学物理（下）》试卷A适用班级：10级理工类本科班注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。
2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。
一、选择题（每题2分，共30分） 1．下列几个说法中哪一个是正确的( )A. 电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向B. 在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同C. 场强方向可由qFE =定出，其中F 为试验电荷所受的电场力,q 为试验电荷的电量，q 可正、可负 D. 以上说法都不正确2. 已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0=∑q ，则可以肯定( ) A. 高斯面上各点场强均为零B. 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零C. 穿过整个高斯面的电场强度通量为零D. 以上说法都不对3．如图所示，在边长为a 2的正方形的四个顶点上各放置四个正点电荷，电量均为q ，则正方形中心O 处的电场强度的大小E 和电势U 分别为：( ) A. 0,0==U EB. ()a q U E 0,0πε==C. ()a q U E 04,0πε==D. ()()a q U a q E 0204,4πεπε== 4．导体A 接地方式如图,导体B 带电为+Q ，则导体A （ ）A. 带正电B. 带负电C. 不带电D. 左边带正电,右边带负电5. 把带正电荷的小球Q 靠近不带电的导体AB 时，A 、B 两端将（ ） A. A 端带负电荷，B 端带正电荷 B. B 端带负电荷，A 端带正电荷 C. A 端、B 端均带负电荷 D. A 端、B 端均带正电荷6．关于洛仑兹力的叙述，下列说法正确的是（ ） A ．在磁场中的运动电荷都会受到洛仑兹力B ．只有当电荷运动方向与磁场方向垂直时，才会受到洛仑兹力C ．洛仑兹力方向总是垂直磁场的方向D ．当电荷运动方向与磁场方向有某一夹角时，洛仑兹力会对电荷做功 7. 如右图,有两根无限长直载流导线平行放置,电流分别为I 1和I 2, L 是空间一闭曲线，I 1在L 内，I 2在L 外，P 是L 上的一点，今将I 2向I 1移近，但仍然在L 外部时，有（ ） A. ⎰⋅Ll d B 与PB 同时改变B. ⎰⋅Ll d B与P B都不改变C. ⎰⋅Lld B不变, P B改变ABCDBQ⊕BD. ⎰⋅Ll d B改变,PB 不变8. 两根平行的无限长直导线，分别通有I 1和I 2的电流，如图所示。
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杭州师范大学理学院2011-2012学年第二学期期末考试
《大学物理B 》试卷（A ）
一、单一选择题（每题3分，共18分）
1、升降机内地板上放有物体A ，其上再放另一物体B ，二者的质量分
别为A M 、B M 。
当升降机以加速度a 向下加速运动时(a<g)，物体A 对升降机地板的压力在数值上等于( D )。
（A ）g M A
(B) g M M B A )(+
（C ）))((a g M M B A ++ (D) ))((a g M M B A -+
2、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A 和B 。
用L
和K E 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有( C )。
(A) B A L L >，KB KA E E > (B) B A L L =，KB KA E E < (C) B A L L =，KB KA E E > (D) B
A L L <，K
B KA E E <
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? ( A )。
(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，角加速度从大到小 (D) 角速度从大到小，角加速度从小到大 4、下面对温度的说法不正确的是( B )。
(A) 温度是描述热力学系统平衡态的一个物理量
(B) 温度不但可以描述大量分子的集体状态，对单个分子来谈论温度也是很有意义的 (C) 温度是分子平均平动动能的量度 (D) 温度是分子热运动的反映
5、高斯定理表明，穿过闭合曲面的电通量只和闭合曲面的净电荷有
关。
对于图中所示（真空）的情况，穿过闭合曲面S 的电通量为( D )(A)0/3εq (B)0/εq - (C)0/4εq (D)0/εq
6、下列说法正确的是( A )
(A)内力可以改变体系的动能，但不可以改变体系的动量 (B)物体的温度越高，则热量越多
(C)以点电荷为中心，半径为r 的球面上，其电场强度E ρ
处处一样
(D)如果通过闭合曲面S 上的电通量e Φ为零，则闭合曲面内必没有静电荷
二、填空题（每空格2分，共22分）
1、按玻尔模型，氢原子处于基态时，它的电子围绕原子核做圆周运动。
若电子的速率为s m /102.26
⨯，离核的距离为m 10
1053.0-⨯。
则电子绕核运动的
角速度为_________，向心加速度为_________。
(答案：s rad /1015.416
⨯,2
22
/1098.9s m ⨯)
2、 自动步枪连发时每分钟射出120发子弹，每发子弹的质量为90.7g ，出口速率为s m /735，则射击时（以每分钟计），枪托对肩部的平均压力为 。
（答案：N 6.11）
3、一根长为l ，质量为M 的均匀直棒，其一端挂在一个水平光滑轴上而静止在竖直位置。
今有一子弹，质量m ，以水平速率0v 射入棒
的下端而不复出。
设碰撞时间极短，则碰撞瞬间的前后，其 守恒（填写“动量”或“角动量”）。
棒子和子弹开始一起运动的角速度为 。
（答案：角动量， l
M m mv )3(30
+=
ω）
得分
+q
+2q
-q
+2q
S
（答案：做功和路径无关，p E W ∆-=）
5二定律微观意义是指，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性 （填“增大”或“减小”）的方向进行。
（答案：2/kT ，增大）
6。
该定理表明，静电场是
场（填“保守”或“非保守” ）。
三、问答题（共10分，每小题5分）
1、花样滑冰运动员想高速旋转时，她先把一条腿和两臂伸开，并用脚蹬冰面使自己转 动起来，然后她再收拢腿和臂，这时她的转速就明显地加快了。
简要回答造成这种现象的原理。
答：花样滑冰运动员把双臂和腿伸开或者收起时都可以看作一个刚体，由于她在收回双臂和腿时对自身转动的竖直轴并没有外力矩的作用，因此在转动中角动量守恒。
而收回双臂后，转动惯量变小，根据角动量守恒，可以知道其角速度必然会明显增大。
（说出外力矩为零和角动量守恒给3分，说出转动惯量变小给2分，意思相同酌情给分） 2、试写出动量守恒，角动量守恒以及机械能守恒成立的条件。
答：动量守恒， ∑=0ext F ρ
角动量守恒，∑=0ext M ρ
机械能守恒，0int,=+-cons n ext W W
（全对给5分，若不全对，每对一个给2分）
四、计算题（5小题，共50分） 1、（本题8分）已知一质点的运动方程为
j t t i t r ρρρ)54(22
-+=(SI)
试求：
（1）s t 1.0=时，质点运动的速度v ρ及加速度a ρ
；
（2）质点的轨道方程；
解：
（1）j t i dt r
d v ρρρρ)104(2-+==，
（2分） j i v ρ
ρρ32+=（s m /），
（2分）
j dt
v d a ρρρ10-==，
（2分） （2）2
4
52x x y -=，
（2分）
2、（本题12分）如图所示，质量为m 的小球沿半径为R ，质量为M 的半圆形光滑槽从最高点滑下。
槽放在光滑的水平面上，开始时，槽和小球均静止。
当小球滑到最低点时，求：
(1) 小球和槽相对地面的速度大小分别为多少； (2) 槽对小球做的功为多大； (3) 槽相对地面运动的距离为多少。
解：
(1)假设M 对地的速度为V ，m 对地的速度为v ，根据动量守恒和能量守恒，
mgR mv MV =+222
1
21,（2分） mv MV =,（2分）
两式子解得，
)
(2M m M gR
m
V +=，（1分）
)
(2M m M gR
M
v +=（1分）
(2)根据动能定理，槽对小球做的功和重力对小球做的功等于小球动能的增加，即
22
1mv W W G m M =
+→，（2分） 得到
gR M
m m W m
M +-=→2
（1分）
(3) M 向后运动了x ，则形式上有 ⎰=Vdt x ，⎰=-vdt x R ，（2分） 将MV m =v ，代入其中一式，得到
R m
M m
x +=
（1分）
3、（本题10分）如图所示，一个质量为M ，半径为R 的定滑轮（当作均匀圆盘，其转动惯量为2/2
MR ）上面绕有细绳。
绳的一端固定在滑轮边上，另一端挂一质量为m 的物体而下垂。
忽略轴处摩擦，绳子不可伸长。
求物体m 下落的时的加速度大小？若
M m >>，则物体做何种运动？
解，如图所示。
对于定滑轮，由转动定律，对于轴O 有，
αα22
1
MR J RT =
= （2分） 对于物体m ，由牛顿第二定律，沿y 方向，有
ma T mg =- （2分）
滑轮和物体的运动学关系为 αR a = （2分） 联立以上三式，可得
g M m m
a 2
+
=
（2分） 根据上面的式子，当M m >>时，g a =，即自由落体运动。
（2分）
4、 （本题8分） 一定量的氢气在保持压强为pa 5
100.4⨯不变的情况下，温度由C
00.0升高到C 00.50，吸收了J 4
100.6⨯的热量。
(提示：R i
C m v 2
,=,R C C m v m p =-,,)。
求
(1) 氢气的量是多少mol ？ (2) 氢气的内能变化多少？ (3) 氢气对外做了多少功？
(4) 若这氢气的体积保持不变而温度发生同样的变化，它吸收多少热量？ 解，在等压情况下，
(1) T C Q m p ∆=,ν，mol T C Q m p 3.415031.82
7100.64
,=⨯⨯⨯=∆=
ν（2分） 班级： 学号： 姓名： 装 订 线
(3) J E Q W 4
1071.1⨯=∆-=（2分） (4) J E Q 4
1029.4⨯=∆= （2分）
5、（本题12分）真空中有一均匀带电球体，其半径为R ，带电量为q （0>q ）。
试求：
(1) 带电球体内、外电场E 的大小分布； (2) 若选无穷远处电势为零，球体外任一点p 的电势。
解：作以半径为r 的一高斯面，根据高斯定理
∑⎰=
⋅q s d E s
1ερρ （2分）
（1）当r<R 时， 3
3
4R q πρ=
3
3
0302344r R
q r E r επερπ==
（1分） 所以得到
3
0043R qr r E πεερ==
（2分） 同理，当r>R 时
24επq
E r =
（1分）
2
04r q
E πε=
（2分） （2）根据电势的定义，在r>R
一点处
P
的电势为
r
q dr r
q r d E V r
P
P 02
044πεπε=
=⋅=⎰
⎰
∞
∞
ρρ （4分）。