大学物理期末考试试卷A卷
大学基础教育《大学物理（一）》期末考试试题A卷 附答案
大学基础教育《大学物理（一）》期末考试试题A卷附答案姓名：______ 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、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。
在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。
2、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
4、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_____。
5、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。
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、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。
8、一个质点的运动方程为（SI），则在由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为___________，在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。
9、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
(完整版)大学物理下期末试题及答案
(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）1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)：［］2. 如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为： (A)0． (B) 0． (C) 0． (D) 0 ［］3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的：(A) 2倍． (B) 22倍．(C) 4倍． (D) 42倍．［］4. 如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为：(A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U 0，U < 0．［］5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C 1中插入一电介质板，如图所示, 则(A) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷减少． (B) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷增加． (C) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷不变．x3q 2(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) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律．(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理．［］7. 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关． (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其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，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得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 的一维无限深势阱中运动的波函数为 a x n a x nsin 2)( ， n = 1, 2, 3, …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，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为(A) (3，0，1，21)． (B) (1，1，1，21 )． (C) (2，1，2，21)． (D) (3，2，0，2 1)．［］二、填空题（共30分）11.（本题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限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U=________________．12. （本题3分）有一实心同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I ，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则在r < R 1处磁感强度大小为________________． 13.（本题3分）磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B，一电子以速度j i66100.11050.0 v (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.（本题6分，每空3分）四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动，转轴与B平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R ，轮子转速为n ，则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处．15. （本题3分）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_________________．16.（本题3分）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d 1 / d 2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________．17. （本题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 2.4×108 m ·s -1运动时，在地面上测得它的体积是____________．18. （本题3分）以波长为 = 0.207 m 的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率 =1.21×1015赫兹，则其遏止电压|U a |=_______________________V ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ，基本电荷e =1.60×10-19 C) 19. （本题3分）如果电子被限制在边界x 与x + x 之间， x =0.5 ?，则电子动量x 分量的不确定量近似地为________________kg ·m ／s ． (取 x · p ≥h ，普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s)三、计算题（共40分）20. （本题10分）电荷以相同的面密度分布在半径为r1＝10 cm和r2＝20 cm的两个同心球面上．设无限远处电势为零，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，与原来的电荷相差多少？［电容率 0＝8.85×10-12 C2 /(N·m2)］21. （本题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通过电流为I 的正方形线圈的磁矩之比为2∶1，求载流圆线圈的半径．如图所示，一磁感应强度为B的均匀磁场充满在半径为R的圆柱形体内，有一长为l的金属棒放在磁场中，如果B正在以速率dB/dt增加，试求棒两端的电动势的大小，并确定其方向。
《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷一及答案
《大学物理(A)Ⅱ》期末试卷一及答案一、选择题 （每题3分，共30分）1.电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点流出，经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图)．若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B和3B 表示，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，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0、B 1= 0，但B 2≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然021≠+B B，但3B≠ 0．2.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r 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 = 0rNI ．(B) 磁感强度大小为B = rNI / l ． (C) 磁场强度大小为H =NI / l ．(D) 磁场强度大小为H = NI / l ．3.一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) 15/16.4.如图所示，两列波长为的相干波在P 点相遇．波在S 1点振动的初相是1，S 1到P 点的距离是r 1；波在S 2点的初相是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．abcI O1 2 ISS 1S 2MPE(B) π=-k 212φφ． (C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ．(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ．S 1S 2r 1r 2P5.在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹，若将缝 2S 盖住，并在1S 、2S 连线的垂直平分面处放一反射镜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．6.某元素的特征光谱中含有波长分别为1＝450 nm 和2＝750 nm (1 nm ＝10-9 m)的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线的级数将是 （ ） (A) 2 ，3 ，4 ，5 ．．．．．．； (B) 2 ，5 ，8 ，11．．．．．．； (C) 2 ，4 ，6 ，8 ．．．．．．；(D) 3 ，6 ，9 ，12．．．．．．7. 关于同时性的以下结论中，正确的是 （ ）(A) 在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． (B) 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生． (C) 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生．(D) 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生． 8.有一直尺固定在K ′系中，它与Ox ′轴的夹角′＝45°，如果K ′系以匀速度沿Ox 方向相对于K 系运动，K 系中观察者测得该尺与Ox 轴的夹角 （ ）(A) 大于45°． (B) 小于45°． (C) 等于45°．(D) 当K ′系沿Ox 正方向运动时大于45°，而当K ′系沿Ox 负方向运动时小于45°．9.一个电子运动速度v = 0.99c ，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV ，2217.11v cγ=≈-)(A) 4.0MeV ． (B) 3.5 MeV ． (C) 3.1 MeV ． (D) 2.5 MeV ．10. （已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动其波函数为 （ ）)...(23cos1)(a x a axa x ≤≤-=πψ,粒子在x =5A /6处出现的几率密度为 （A ）1/（2a ）； （B ）1/a ； （C ）1/a 2； （D ）1/a ．二、填空题（共30分）1如图，平行的无限长直载流导线A 和B ，电流强度为I ，垂直纸面向外，两载流导线之间相距为a ，则（1）AB 中点（P 点）的磁感应强度 P B=____________________，（2）磁感应强度B 沿图中环路L 的积分⎰⋅l Bd =_________________．2两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1∶4，电荷之比是1∶2，它们所受的磁场力之比是______，运动轨迹半径之比是________． 3如图所示，在纸面上的直角坐标系中，有一根载流导线AC 置于垂直于纸面的均匀磁场B中，若I = 1 A ，B = 0.1 T ，则AC 导线所受的磁力大小为________________．4已知波源的振动周期为4.00×210-s ，波的传播速度为300 m 1-s ．波沿X 轴正方向传播，则位于1x =10.0 m 和2x =16.0 m 的两质点的振动位相差为___________． 5一列火车以20 m/s 的速度行驶，若机车汽笛的频率为600 Hz ，一静止观测者在机车前和机车后所听到的声音频率分别为__________和____________（设空气中声速为340 m/s ）．6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 点处将是第________级________纹（填明或暗）．7当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为线偏振光，则折射光为____________偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为___________． 8（当波长为3000 Å的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从 0到 4.0×10-19 J ．在作上述光电效应实验时遏止电压为 |U a | =____________V ；此金属的红限频率=__________________Hz ．(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ；基本电荷e =1.60×10-19 C)三、计算题 （共40分）1. 如图所示，长直导线和一个矩形导线框共面．且导线框的一个边与长直导线平行，他到长直导线的距离为r ．已知导线中电流为t I I ωsin 0=，其中I 0和为常数，t为时间．导线框长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势．OA c 34x (cm) × × ×× × ×× × ×IIO xrab2. 一质量m = 0.25 kg 的物体，在弹簧的力作用下沿x 轴运动，平衡位置在原点. 弹簧的劲度系数k = 25 N ·m -1． (1) 求振动的周期T 和角频率．(2) 如果振幅A =15 cm ，t = 0时物体位于x = 7.5 cm 处，且物体沿x 轴反向运动，求初速v 0及初相．(3) 写出振动的数值表达式．3. 用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上．在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l = 1.56 cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心．(1) 求空气劈形膜A处的厚度？此空气劈形膜的劈尖角？(2) 改用600 nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？(3) 在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？4. 当氢原子从某初始状态跃迁到激发能(从基态到激发态所需的能量)为E = 10.19 eV的状态时，发射出光子的波长是=4860 Å，试求该初始状态的能量和主量子数．(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，1 eV =1.60×10-19 J)答案一、选择题 （每题3分，共30分） 1 C 2 D 3 E 4 D 5 B 6 D 7 C 8 A 9 C 10 A 二、填空题（共30分）1（本题4分） 0 2分0I μ- 2分2（本题4分） 1:2 2分1:2 2分3（本题3分） 3510N -⨯3分4（本题3分） π-或π 3分5（本题4分）637.5Hz2分 566.7Hz2分6（本题5分） 4 2分 第一 2分 暗 1分7（本题3分） 部分 2分，2π或901分8（本题4分） 2.5 2分 144.010⨯2分三、计算题 （共40分） 1.（本题10分）解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x 处所产生的磁场为 02IB xμ=π 2分选顺时针方向为线框回路正方向，则 02r brIaBdS dx xμπ+Φ==⎰⎰3分 0ln2Iar brμ+=π2分 ∴ 0d d lnd 2d a r b I t r tμε+=-=-πΦ00lncos 2I a r bt rμωω+=-π3分2.（本题10分）解：(1) 1s 10/-==m k ω 1分 63.0/2=π=ωT s 1分 (2) A = 15 cm ，在 t = 0时，x 0 = 7.5 cm ，v 0 < 0 由 2020)/(ωv +=x A得 2200v 0.753 1.3A x ω=--=-=- m/s 3分 π=-=-31)/(tg 001x ωφv 或 4/3∵ x 0 > 0 ，∴ π=31φ 3分 (3) )3110cos(10152π+⨯=-t x (SI) 2分 3.（本题10分）解：(1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e 2＝21处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度 e 4=λ23=750 nm 3分 ∴ ()l l e 2/3/4λθ==＝4.8×10-5 rad 2分 或者： 1222e k λλ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭ 第四条暗纹：k=3 e 4=λ23 (2) 对于＇＝600 nm 的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为λ'+2124e ，它与波长λ'之比为0.321/24=+'λe ．所以A 处是明纹 3分(3) 棱边处仍是暗纹，A 处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹． 2分 4.（本题10分）解：所发射的光子能量为 ==λε/hc 2.56 eV 3分 氢原子在激发能为10.19 eV 的能级时，其能量为=+=∆E E E K 1-3.41 eV 2分 氢原子在初始状态的能量为 =+=K n E E ε-0.85 eV 2分 该初始状态的主量子数为 41==nE E n 3分。
大学物理期末考试试卷和答案(A)
XXX学年第一学期《大学物理（2-2）》试卷姓名学号开课系室基础物理系考试日期XXX学年第一学期《大学物理（2-2）》试卷答题纸一、选择题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）二、填空题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）11．(1) (2) 12．(1) (2) 13． 14．15. 16.17．(1) (2) (3) 18．(1) (2) 19. 20．(1) (2)注意：选择题和填空题答案要填写在答题纸上！填写在其它地方，答案无效！计算题在各题空白处答题。
一、选择题（共30分）1．（本题3分）（5083）若匀强电场的场强为E，其方向平行于半径为R 的半球面的轴，如图所示．则通过此半球面的电场强度通量Φe 为 (A) E R 2π (B) E R 22π(C) E R 221π (D) E R 22π(E) 2/2E R π［ ］2．（本题3分）（5423）如图所示，一封闭的导体壳A 内有两个导体B 和C ．A 、C 不带电，B 带正电，则A 、B 、C 三导体的电势U A 、U B 、U C 的大小关系是 (A) U A = U B = U C ． (B) U B > U A = U C ． (C) U B > U C > U A ． (D) U B > U A > U C［ ］3．（本题3分）（1358）设有一个带正电的导体球壳．当球壳内充满电介质、球壳外是真空时，球壳外一点的场强大小和电势用E 1，U 1表示；而球壳内、外均为真空时，壳外一点的场强大小和电势用E 2，U 2表示，则两种情况下壳外同一点处的场强大小和电势大小的关系为 (A) E 1 = E 2，U 1 = U 2． (B) E 1 = E 2，U 1 > U 2．(C) E 1 > E 2，U 1 > U 2． (D) E 1 < E 2，U 1 < U 2．［ ］4．（本题3分）（1533）将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，在保持与电源连接的情况下，把一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板平行地插入两极板之间，如图所示．介质板的插入及其所处位置的不同，对电容器储存电能的影响为：(A) 储能减少，但与介质板相对极板的位置无关． (B) 储能减少，且与介质板相对极板的位置有关． (C) 储能增加，但与介质板相对极板的位置无关． (D) 储能增加，且与介质板相对极板的位置有关．［ ］E5．（本题3分）（2020）边长为l 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为(A) l I π420μ． (B) lIπ220μ．(C)lIπ02μ． (D) 以上均不对． ［ ］6．（本题3分）（2202）如图，一个电荷为+q 、质量为m 的质点，以速度v沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x = 0延伸到无限远，如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场，则它将以速度v-从磁场中某一点出来，这点坐标是x = 0 和(A) qB m y v +=． (B) qB m y v2+=．(C) qB m y v 2-=． (D) qBm y v-=．［ ］7．（本题3分）（2399）图示载流铁芯螺线管，其中哪个图画得正确？(即电源的正负极，铁芯的磁性，磁力线方向相互不矛盾．)［ ］8．（本题3分）（5675）真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 200)2(21aI πμμ (B)200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21Ia μπ (D)200)2(21a I μμ ［ ］以一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流曲线在图中用实线表示，然后保持光的频率不变，增大照射光的强度，测出其光电流曲线在图中用虚线表示．满足题意的图是［ ］10．（本题3分）（4791）激发本征半导体中传导电子的几种方法有(1)热激发，(2)光激发，(3)用三价元素掺杂，(4)用五价元素掺杂．对于纯锗和纯硅这类本征半导体，在上述方法中能激发其传导电子的只有(A) (1)和(2)． (B) (3)和(4)．(C) (1) (2)和(3)． (D) (1) (2)和(4)．［ ］二、填空题（共30分） 11．（本题3分）（1077）静电力作功的特点是________________________________________________________________________________，因而静电力属于_________________力12．（本题3分）（5106）一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强 _________________，电容____________________． (填增大或减小或不变))13．（本题3分）（2358）在xy 平面内，有两根互相绝缘，分别通有电流I 3和I的长直导线．设两根导线互相垂直(如图)，则在xy 平面内，磁感强度为零的点的轨迹方程为_________________________．14．（本题3分）（2620）在自感系数L =0.05 mH 的线圈中，流过I =0.8 A 的电流．在切断电路后经过t =100 μs 的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势ε=________．平行板电容器的电容C 为20.0 μF ，两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1，则该平行板电容器中的位移电流为____________．16．（本题3分）（4787）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_________________．17．（本题3分）（4968）在下列各组量子数的空格上，填上适当的数值，以便使它们可以描述原子中电子的状态：(1) n =2，l =________，m l = -1，21-=s m ．（2） n =2，l =0，m l =________，21=s m ．(3) n =2，l =1，m l = 0，m s =________ .18．（本题3分）（1566）一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布为(r表示从球心引出的矢径)：()r E ＝______________________(r <R )， ()r E＝______________________(r >R )．19．（本题3分）（4690）一根直导线在磁感强度为B 的均匀磁场中以速度 v运动切割磁力线．导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)=K E____________20．（本题3分）（4201）图示被激发的氢原子跃迁到低能级时(图中E 1不是基态能级)，可发出波长为λ1、λ2、λ3的辐射，其频率ν1、ν2和ν3满足关系式______________________；三个波长满 足关系式__________________．12 3三、计算题（共40分）21．（本题10分）（1009）电荷－Q，如图所示．试求圆心O处的电场强度．22．（本题10分）（2482）Array一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为 的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，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强度大小B的分布．I23．（本题10分）（0314） 载有电流的I 长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度 v 平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN 两端的电压U M U N ．24．（本题5分）（2294）通有电流Ｉ的长直导线在一平面内被弯成如图形状，放于垂直进入纸面的均匀磁场B中，求整个导线所受的安培力(R 为已知)．25．（本题5分）（0521）实验发现基态氢原子可吸收能量为 12.75 eV 的光子．(1) 试问氢原子吸收该光子后将被激发到哪个能级？(2) 受激发的氢原子向低能级跃迁时，可能发出共几条谱线？请画出能级图(定性)，并将这些跃迁画在能级图上．BXXX 学年第一学期《大学物理（2-2）》期末考试A 卷答案一、选择题1、A2、C3、A4、C5、A6、B7、C8、B9、B 10、D 二、填空题11、功的值与路径的起点和终点的位置有关，与电荷移动的路径无关 2分 保守 1分 12、不变 1分 减小 2分13、3/3x y = 3分14、 0.4 V 3分 15、3 A 3分 16、4 3分17、 1 1分 0 1分21或21- 1分18、 0 1分r r R 302εσ 2分 19、B⨯v 3分20、123ννν+= 答对一空得2分123111λλλ+= 两空都对得3分21、解：把所有电荷都当作正电荷处理. 在θ处取微小电荷 d q = λd l = 2Q d θ / π 它在O 处产生场强θεεd 24d d 20220RQR q E π=π= 2分 按θ角变化，将d E 分解成二个分量：θθεθd sin 2sin d d 202R QE E x π==θθεθd cos 2cos d d 202R QE E y π-=-= 3分对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=⎰⎰πππθθθθε2/2/0202d sin d sin 2R QE x ＝0 2分2022/2/0202d cos d cos 2R QR Q E y εθθθθεππππ-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π-=⎰⎰ 2分 所以j R Q j E i E E y x202επ-=+= 1分 22、解：由安培环路定理： ∑⎰⋅=i I l Hd0< r <R 1区域： 212/2R Ir rH =π 212R Ir H π=， 2102R IrB π=μ 3分R 1< r <R 2区域： I rH =π2r I H π=2， rIB π=2μ 2分R 2< r <R 3区域： )()(22223222R R R r I I rH ---=π )1(22223222R R R r r IH ---π= )1(2222322200R R R r r IH B ---π==μμ 3分 r >R 3区域： H = 0，B = 0 2分d qR O xyθd θθ23、解：动生电动势 ⎰⋅⨯=MNv lB MeNd )(为计算简单，可引入一条辅助线MN ，构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势0=+=NM MeN 总MN NM MeN =-= 2分x x I l B b a ba MNd 2d )(0⎰⎰⋅+-π-=⨯=μv v MNb a b a I -+π-=ln20v μ 负号表示MN 的方向与x 轴相反． 3分ba ba I MeN -+π-=ln 20v μ 方向N →M 2分b a ba I U U MN N M -+π=-=-ln 20v μ 3分24、 解：长直导线AC 和BD 受力大小相等,方向相反且在同一直线上，故合力为零．现计算半圆部分受力，取电流元l I d ，B l I F⨯=d d 即 θd d IRB F = 2分由于对称性 0d =∑x F ∴ RIB IRB F F F y y 2d sin d 0====⎰⎰πθθ 3分方向沿y 轴正向25、解：(1))11(2n Rhc E-=∆75.12)11(6.132=-=n eV n =4 2分(2) 可以发出λ41、λ31、λ21、λ43、λ42、λ32六条谱线． 1分能级图如图所示． 图2分v e I ab M N O Bx I I yxA B C Dd θ θ d F x d F y 1F2FFdB43 λ42λ41λ32 λ31 λ21n =4 3 21。
大学物理a考试题及答案
大学物理a考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是多少？A. 3×10^8 m/sB. 3×10^4 m/sC. 3×10^2 m/sD. 3×10^6 m/s答案：A2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
这个定律的数学表达式是什么？A. F = maB. F = m/aC. a = F/mD. a = mF答案：A3. 一个物体从静止开始自由下落，其下落的高度h与时间t的关系是什么？A. h = gtB. h = 1/2 gt^2C. h = 1/2 gtD. h = gt^2答案：B4. 波长为λ的光波在介质中的波速为v，该介质的折射率n是多少？A. n = λ/vB. n = v/λD. n = c/v答案：D5. 一个电路中包含一个电阻R和一个电感L，当电流I通过时，电感的电动势EMF是多少？A. EMF = -I * L * di/dtB. EMF = I * L * di/dtC. EMF = -I * R * di/dtD. EMF = I * R * di/dt答案：A6. 根据热力学第一定律，一个系统吸收了热量Q，对外做了功W，系统的内能U变化是多少？A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = W - QD. ΔU = W + Q答案：A7. 一个质量为m的物体在两个相互垂直的力F1和F2的作用下做直线运动，这两个力的合力F是多少？A. F = √(F1^2 + F2^2)B. F = F1 + F2C. F = |F1 - F2|D. F = (F1^2 + F2^2) / (F1 + F2)答案：A8. 一个电子在电场中受到的电场力是F，电子的电荷量是e，电场强度E是多少？A. E = F/eC. E = F * eD. E = 1/e * F答案：A9. 一个理想的气体经历一个等压过程，气体的温度T和体积V之间的关系是什么？A. T ∝ VB. T ∝ 1/VC. T ∝ V^2D. T ∝ √V答案：A10. 根据麦克斯韦方程组，电场E和磁场B在真空中的关系是什么？A. ∇ × E = -∂B/∂tB. ∇ × B = -∂E/∂tC. ∇ × E = ∂B/∂tD. ∇ × B = ∂E/∂t答案：A二、填空题（每题3分，共30分）11. 一个物体的质量为2kg，受到的力为10N，根据牛顿第二定律，其加速度是______ m/s²。
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)。
大学物理A试卷
大学物理A 期末考试试卷1.1 以下五种运动形式中，保持不变的运动是( )（Ａ）单摆的运动 （Ｂ）匀速率圆周运动（Ｃ）行星的椭圆轨道运动 （Ｄ）抛体运动（Ｅ）圆锥摆运动1.2 对质点组有以下几种说法：（１）质点组总动量的改变与内力无关（２）质点组总动能的改变与内力无关（３）质点组机械能的改变与保守内力无关在上述说法中：( )（Ａ）只有（１）是正确的 （Ｂ）（１）、（３）是正确的 （Ｃ）（１）、（２）是正确的 （Ｄ）（２）、（３）是正确的1.3如图所示．均匀细棒ＯＡ可绕其一端Ｏ与棒垂直的水平固定的光滑轴转动，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）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1.4置于光滑桌面上的质量分别为1m 和2m 的物体A 和B ， A 和B 之间连有一轻弹簧．另有质量为1m 和2m 的物体C 和D 分别置于物体A 与B 之上，且物体A 和C 、B 和D 之间的摩擦系数均不为零．如图所示，首先用外力沿水平方向相向推压A 和B ，使弹簧被压缩．然后撤掉外力，则在A 和B 弹开的过程中，对A 、B 、C 、D 弹簧组成的系统( )（Ａ）动量守恒，机械能不一定守恒 （Ｂ）动量守恒，机械能守恒（Ｃ）动量不守恒，机械能守恒 （Ｄ）动量不守恒，机械能不守恒a1.5 关于力矩有以下几种说法：（１）对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量（２）作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零（３）质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等在上述说法中，( )（Ａ）只有（２）是正确的 （Ｂ）（１）、（２）是正确的 （Ｃ）（２）、（３）是正确的 （Ｄ）（１）、（２）、（３）都是正确的1.6 (3分)如图所示．均匀细棒ＯＡ可绕其一端Ｏ与棒垂直的水平固定的光滑轴转动，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）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1.7 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+，两板间的电场强度大小为（ ）(A) 0 (B) 023εσ (C) 0εσ (D) 02εσ 1.8高斯定理⎰⎰∑=S q S E 01d .ε ，说明了静电场的哪些性质( )(1) 电力线不是闭合曲线 (2) 库仑力是保守力(3) 静电场是有源场 (4) 静电场是保守场(A) (1)(3) (B) (2)(3) (C) (1)(2) (D) (1)(4)1.9 如图所示．一个圆形导线环的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场中，另一半位于B磁场之外，磁场的方向垂直指向纸内．欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使（Ａ）线环向右平移 （Ｂ）线环向上平移（Ｃ）线环向左平移 （Ｄ）磁场强度减弱1.10 流出纸面的电流为I 2，流进纸面的电流为I ，如图所示，则下述各式中哪一个是正确的 （Ａ）I l H L -=⋅⎰1d （Ｂ）I l H L =⋅⎰2d （Ｃ）I l H L -=⋅⎰3d （Ｄ）I l H L -=⋅⎰4d 1.11 如图所示，有甲乙两个带铁芯的线圈．欲使乙线圈中产生图示方向的感生电流i ，可以采用下列哪一种办法？( )（Ａ）接通甲线圈电． （Ｂ）接通甲线圈电源后，减少变阻器的阻． （Ｃ）接通甲线圈电源后，甲乙相互靠近 （Ｄ）接通甲线圈电源后，抽出甲中铁．1.12如图所示，电流由长直导线１沿半径方向经a 点流入一电阻均匀分布的圆环，再由b 点沿半径方向流出，经长直导线２返回电源．已知直导线上电流为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 与圆心Ｏ三点在一直线上．若载流直导线1、2和圆环在Ｏ点产生的磁感应强度分别用1B，2B ，3B 表示，则Ｏ点磁感应强度的大小为 （ ）BBi甲乙4L（Ａ）0=B ，因为0321===B B B ． （Ｂ）0=B ，因为虽然01≠B ，02≠B ，但,021=+B B03=B ． （Ｃ）0≠B ，因为虽然,021=+B B ，但03≠B ．（Ｄ）0≠B ，因为虽然03=B ，但,021=+B B ．2.1 (3分)质点沿半径为Ｒ的圆周作匀速率运动，每t 秒转一圈．在t 2时间间隔中，其平均速度大小为_____________，平均速率大小为________________ 。
大学物理期末试卷及答案
共 6页 第1页南京工程学院试卷2009 /2010 学年 第二学期课程所属部门： 基础部 课程名称： 大学物理D考试方式： 闭卷（A 卷） 使用班级： 09级工科本科各班级命 题 人： 命题组 教研室主任审核： 主管领导批准：一、填空题（每空2分,共20分 ） ①. t A ωωsin 2-。
②.③ －2×103 V 。
④. 不变 。
⑤ πR 2c 。
⑥.S B t⋅-d d 。
⑦. 2∶1 。
⑧ 17 m 到1.7×10-2 m ⑨. 4 ⑩。
3 二、单项选择题(每小题2分，共30分)三、是非题（对划“√”，错划“×”，每小题2分，共10分）四、计算题（5小题，共40分）1 、解： =a d v /d t 4=t ， d v 4=t d t ⎰⎰=vv 0d 4d tt t v 2=t 2 4分v d =x /d t 2=t 2t tx tx x d 2d 02⎰⎰= x 2= t 3 /3+x 0 (SI) 4分2、解：设棒的质量为m ，当棒与水平面成60°角并开始下落时，根据转动定律M = J β 2分其中 4/30sin 21mgl mgl M ==2分 于是 2rad/s 35.743 ===lg J M β 1分 当棒转动到水平位置时， M =21mgl 2分那么 2rad/s 7.1423 ===lg J M β 1分3、解：(1) 在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳，该壳内所包含的电荷为d q = ρd V = qr 4πr 2d r /(πR 4) = 4qr 3d r/R 4则球体所带的总电荷为 ()q r r R q V Q r V===⎰⎰34d /4d ρ 3分(2) 在球内作一半径为r 1的高斯球面，按高斯定理有40412401211d 414R qr r r R qr E r r εε=π⋅π=π⎰得 402114Rqr E επ= (r 1≤R)，1E 方向沿半径向外． 2分 在球体外作半径为r 2的高斯球面，按高斯定理有 0222/4εq E r =π得 22024r qE επ=(r 2 >R )，2E方向沿半径向外． 3分4、解：(1) AD 、BC 两直线段电流在O 点处产生的磁场：R I R IB π=+π=001)2222(2/242μμ 2分 AB 、CD 两圆弧段电流在O 点处产生的磁场：)4/(02R I B μ= 2分=π+=)141(0R I B μ 1.43×10-5 T 2分 方向垂直纸面向外． 2分5、解：设介质薄膜的厚度为e ，上、下表面反射均为由光疏介质到光密介质，故不计附加程差。
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大学物理期末考试试卷A 卷 课程考试试卷(A 卷)
课程名称：大学物理 考试时间：120分钟 年级：xxx 级
专业： xxx
题目部分，（卷面共有26题，100分，各大题标有题量和总分）
一、选择题（每题2分，共20分，共10小题）
1．一导体球壳，外半径为 2R ，内半径为 1R ，壳内有电荷q ，而球壳上又带有电荷q ，以无穷远处电势为零，则导体球壳的电势为( )
A 、
10π4R q ε B 、20π41R q ε C 、202π41R q ε D 、20π42R q
ε 2．小船在流动的河水中摆渡，下列说法中哪些是正确的( )
(1) 船头垂直河岸正对彼岸航行，航行时间最短
(2) 船头垂直河岸正对彼岸航行，航程最短
(3) 船头朝上游转过一定角度，使实际航线垂直河岸，航程最短
(4) 船头朝上游转过一定角度，航速增大，航行时间最短
A 、 (1)(4)
B 、 (2)(3)
C 、 (1)(3)
D 、 (3)(4)
3．运动员起跑时的动量小于他在赛跑过程中的动量。
下面叙述中哪些是正确的( )
A 、这一情况违背了动量守恒定律
B 、 运动员起跑后动量的增加是由于他受到了力的作用
C 、 运动员起跑后动量增加是由于有其他物体动量减少
4．一均匀带电球面，电荷面密度为σ球面内电场强度处处为零，球面上面元dS 的一个带电量为s d σ的电荷元，在球面内各点产生的电场强度 ( )
A 、处处为零
B 、不一定都为零
C 、处处不为零
D 、无法判定
5．一质点从静止开始作匀加速率圆周运动，当切向加速度和法向加速度相等时，质点走过的圈数与半径和加速度的关系怎样( )
A 、 与半径和加速度都有关
B 、 与半径和加速度都无关
C 、 与半径无关，而与加速度有关
D 、 与半径有关，而与加速度无关 6．一质点在图所示的坐标系中作圆周运动，有一力0()F F xi y j =+u u r
r u r 作用在该质点上。
已知0=t 时该质点以02v i =u u r
r 过坐标原点。
则该质点从坐标系原点到)2,0(R 位置过程中( )
A 、动能变为2
02F R B 、 动能增加2
02F R
C 、F ρ对它作功203F R
D 、F ρ对它作功202F R
7．有一物体P 在光滑平面上运动，如图所示，在P 的正前方有一个连有弹簧和挡板Ｍ的静止物体Q ，弹簧和挡板M 的质量均不计，P 与Q 的质量相同．物体P 与Q 碰撞后P 停止，Q 以碰前P 的速度运动．在此碰撞过程中，弹簧压缩量最大的时刻是 ( )
A 、P 的速度正好变为零时
B 、P 与Q 速度相等时
C 、Q 正好开始运动时
D 、Q 正好达到原来P 的速度时
8．质量分别为m 和M 的滑块A 、B ，叠放在光滑水平桌面上，如图所示，A
、B 间的静摩擦系数为0μ，滑动摩擦系数为μ，系统原处于静止。
今有水平力F 作用于A 上, 要使A 、B 间不发生相对滑动，则( )
A 、 F 可为任意值
B 、
mg M m F )]/([+≤10μ C 、g
M m F )(+≤0μ D 、 M /)m M (mg F +≤μ 9．质量为m 的物体自空中下落，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为k ，k 为正常数。
该下落物体的收尾速度将是 ( )
A B 、2g k ； C 、gk ； D
10．己知地球的质量为m ，太阳的质量为M ，地心与日心的距离为R ，引力常数为G ，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为（ ）
A 、 GMR m
B 、
R GMm C 、 R G mM D 、
R GMm 2 二、填空题（每题2分，共20分，共10小题） 1．静电场的高斯定理
⎰⎰∑=⋅S o q S d E εϖϖ，表明静电场是 ；静电场的环路定理⎰=⋅L l d E 0ϖϖ，表明
静电场是 。
2．图示系统置于以2/g a =的加速度上升的升降机内，Ａ、Ｂ两物体质量相同均为m ，Ａ所在的桌面是水平的，绳子和定滑轮质量均不计，若忽略一切摩擦，则绳中张力为______________。
3．站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于＂平衡＂状态．由此，他断定电梯作加速运动，其加速度大小为___________，方向_________。
4．质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为____________。
（v 表示任一时刻质点的速率）
5．一个质量为m ，电量为q 的粒子，从电势为A U 的A 点，在电场力作用下运动到电势为B U 的B 点，若粒子到达B 点时的速度为B V ，则它在A 点时的速率A V =
6．在相对地面静止的坐标系内，Ａ、Ｂ二船都以２m/s 的速率匀速行驶，Ａ船沿x 轴正向，Ｂ船沿y 轴正向．今在Ａ船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系那么在Ａ船上的坐标系中，Ｂ船的速度（以m/s 为单位）为_______________。
（x 、y 方向单位矢用i ρ、j ρ表示）
7．一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球，平衡时弹簧伸长量为d ．现用手将小球托住，使弹簧不伸长，然后将其释放，不计一切摩擦，则弹簧的最大伸长量为________________。
8．地球的自转角速度可以认为是恒定的。
地球对于自转轴的转动惯量37
108.9⨯=J kg.m 2。
地球对自转轴的角动量大小=L 。
9．机枪每分钟可射出质量为g 20的子弹 900颗，子弹射出的速率为 m/s 800，则射击时的平均反冲力大小为__________________。
10．质量为m 的质点以速度v ρ沿一直线运动，则它相对于对直线外垂直距离为d 的一点的角动量大小
是 。
三、计算题（每题10分，共60分，共6小题）
1．电荷q 均匀分布在长为L 2的细直线上，试求带电直线延长线上离中心O 为y 处的电势和场强
2．一质点沿半径为R 的圆周轨道运动，初速为
0v ，其加速度方向与速度方向之间的夹角α恒定，如图所
示。
试求速度大小与时间的关系。
3．A car has four tires each of mass 25 kg and radius 30 cm. The mass of the car without tires is 103 kg. (a) What
a
is the total kinetic energy of the car and tires if the speed is 30 m/s? (b) How far along a 10ºMR2
×107 J/L. The fuel economy of a car is rated at 12 km/L at 100 km/h. If the mechanical output at this speed is 25 hp, what is the efficiency (power output/power input) of the motor ?
5．The first Russian satellite, Sputnik I, of mass 83.5 kg, was launched on October 4, 1957, and placed in an orbit for which the distances from the center of earth at perigee and apogee were r P = 6610 km and r A = 7330 km. Find: (a) the mechanical energy of the satellite; (b) its period; (c) the speed at perigee.
6．如图所示，一半径为R的半球面，其上均匀地带有正电荷，电荷面密度为σ，试求球心处的电场强度ρ
E
O。