《 大学物理与实验(A卷)》评分批准.
2021年大学物理学专业《大学物理(一)》期末考试试卷A卷
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2021年大学物理学专业《大学物理（一）》期末考试试卷A卷考试须知：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。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
2、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________。
3、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，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。
4、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
5、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
6、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。
①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。
(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________7、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数) (1) 任意时刻ｔ，质点的加速度a =_______； (2) 质点速度为零的时刻t =__________．8、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。
《大学物理实验》报告评分标准
《大学物理实验》报告评分标准
特别提示：
1. 实验报告必须用手写，上交打印版实验报告者，一律按零分处理；
2. 数据处理中的作图，可以用计算机软件处理，但作图规则必须按教材的要求，即：
1）用坐标纸（计算机作图需添加网格线），且其大小和坐标轴的比例要合适，以保证作图精度；
2）标明坐标轴的方向，以及其所代表的物理量和单位；标明数据点（用“×”等符号）；标明图名；
3）依据实验点规律，连成平滑曲线，曲线不必通过每个实验点，实验点应对称分布在平滑曲线两侧；
4）仪表的校准曲线，应以折线（而非平滑曲线）连接每个实验点。
2020-2021-2大学物理A卷(武汉文理学院医学影像技术)含答案
武汉文理学院2020—2021学年第二学期考 试 试 卷课程编号： b06112350 课程名称： 大学物理试卷类型：A ✓ 、B 卷 考试形式 开 、闭 √ 卷 考试时间：120 分钟 题号 一 二 三 四 五 总分 总分人得分一、判断题（本大题一共10题，每小题1分，共10分.正确打√、错误打×）1.高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场；（ ）2.电势差⎰⋅=-=bab a ab l d E U U U定义中，电势差与电势零点选取有关；（ ）3.安培提出一切磁现象的根源是电流；（ ）4.洛仑兹力改变运动电荷的速度方向，但对运动电荷不做功；（ ）5.获得相干光的分振幅法是从同一波阵面上不同部分产生的次级波相干；（ ）6.光程∑=ii r n 其中ir 是光在媒质传播的几何路程，in 是媒质的折射率；（ ） 7.入射光由光密媒质入射光疏媒质时，反射过程会产生半波损失；（ ） 8.光波中光矢量的振动方向总是和光的传播方向垂直；（ ）9.康普顿效应证实了微观粒子相互作用过程，能量守恒定律和动量守恒定律同样适用；（ ） 10.具有粒子性的实物粒子也具有波动性。
（ ）二、选择题（本大题一共5题，每小题2分，共10分）1.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为υ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有： [ ]（A ）v v v,v == （B ）v v v,v =≠ （C ）v v v,v ≠≠ （D ）v v v,v ≠=2.两个同周期简谐振动曲线如图所示，振动曲线1 的相位比振动曲线2的相位 [ ]（A ）落后2π （B ）超前2π（C ）落后π （D ）超前π3.电场中半径为R 、电量为q 的导体球面 [ ]（A ）内部的00==U E 、 ； （B ）内部的00=≠U E 、；（C ）内部电势和表面电势相等； （D ）内部电势低于表面电势。
4.在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹对应的[ ]得分 评分人得分 评分人(A) 衍射角变小 (B) 衍射角变大 (C) 衍射角不变 (D) 光强不变． 5.关于不确定关系2x p x ∆∆≥，有以下几种理解：(a ) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子(b ) 粒子的坐标不可能确定． (c )．粒子的动量不可能确定． (d ) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定．其中正确的是： ［ ］(A) (a )，(b ). (B) (c )，(d ). (C) (a )，(d ). (D) (b )，(d ).三、填空题（本大题一共10题，每小题2分，共20分）1.一质点沿半径为R 的圆周运动，运动方程为 θ =2+33t ，t 时刻，质点的切向加速度为 。
武汉理工大学《大学物理》期末试题及参考答案
武汉理工大学2008 至2009 学年第 2 学期大学物理试卷A卷考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70%总复查人（每题只有一个正确选项，选对得3分，选错、多选不得分）x＝3t-5t 3 + 6 (SI)，则该质点作［］轴正方向．轴负方向．轴正方向．(D)变加速直线运动，加速度沿x轴负方向．2 一个质点在做匀速率圆周运动时［］(A) 切向加速度改变，法向加速度也改变．(B) 切向加速度不变，法向加速度改变．(C) 切向加速度不变，法向加速度也不变．(D) 切向加速度改变，法向加速度不变．3一只质量为m的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为［］(A) g.(B) gMm.(C) gMmM+. (D) gmMmM-+.4一个作直线运动的物体，其速度v与时间t的关系曲线如图所示．设时刻t1至t2间外力作功为W1 ；时刻t2至t3间外力作功为W2 ；时刻t3至t4间外力作功为W3 ，则［］(A) W1＞0，W2＜0，W3＜0．(B) W1＞0，W2＜0，W3＞0．(C) W1＝0，W2＜0，W3＞0．(D) W1＝0，W2＜0，W3＜05关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（A）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关．（B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关．（C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．（D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．6 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：［］(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，则通过高斯面的电场强度通量必不为零．7 有N个电荷均为q的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布．比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的z轴上任一点P(如图所示)的场强与电势，则有［］(A) 场强相等，电势相等．(B) 场强不等，电势不等．(C) 场强分量E z相等，电势相等(D) 场强分量E z相等，电势不等．8 在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为α，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为［］(A) πr2B．(B) 2 πr2B．(C) -πr2B sinα．(D) -πr2B cosα．系部名称：专业班级：姓名：学号：试卷份数密封线内不得答题线封密t9 如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将［］(A) 向着长直导线平移．(B) 离开长直导线平移．(C) 转动．(D) 不动．I110 自感为0.25 H的线圈中，当电流在(1/16) s内由2 A均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为：［］(A) 7.8 ×10-3 V．(B) 3.1 ×10-2 V．(C) 8.0 V．(D) 12.0 V．（本题 20 分）二、填空题（每空2分）1 质点沿半径为R的圆周运动，运动学方程为223t+=θ(SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为；角加速度α= ．2 一物体质量为10 kg，受到方向不变的力F＝30＋40t(SI)作用，在开始的两秒内，此力冲量的大小等于________________；若物体的初速度大小为10 m/s，方向与力F的方向相同，则在2s末物体速度的大小等于___________________．3 保守力的特点是__________________________________________．4 如图，A点与B点间距离为2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径. A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为＋q和－q ．把另一电荷为Q(Q＜0 )的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力所做的功为___________________5 在一个不带电的导体球壳内，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触．然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走．此时，球壳的电荷为__________，电场分布的范围是_______________________．6 有一同轴电缆，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(1)在r < R1处磁感强度大小为________________T．(2) 在r > R3处磁感强度大小为________________T．（本题10 分）三、质量为m的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，忽略子弹的重力，求：(1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式；(2) 子弹进入沙土的最大深度．（本题 10 分）附加1、如图所示，两条平行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，他到两长直导线的距离分别为r1、r2．已知两导线中电流都为tIIωsin=，其中I0和ω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．IIO xr1r2ab+线封密（本题 10分）四、 如图所示，一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M 、半径为R ，其转动惯量为221MR ，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系．（本题 10 分）五、一带电细线弯成半径为 R 的半圆环，均匀带电，电量为Q 。
《大学物理实验AⅠ、AⅡ》课程教学大纲
《大学物理实验AⅠ、AⅡ》课程教学大纲课程编号：0702111004 0702111005课程名称：大学物理实验AⅠ、AⅡ英文名称：College physics experiment AⅠ、AⅡ学分：2 总学时：48开设学期：一年级第二学期、二年级第一学期适用专业：四年制本科工科各专业先修课程：大学物理一、实验教学目标与基本要求1、要求学生了解测量误差和测量不确定度的基本知识，具有正确处理实验数据的初步能力。
2、通过物理实验的基本训练，要求学生能够自行完成预习，进行实验和撰写报告等主要实验过程，能够调整常用实验装置，并基本掌握常用的操作技术，能够进行常用物理量的一般测量，了解常用仪器的性能，并学会使用方法，如测长仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、电桥、电位差计、示波器、信号发生器、分光计及常用电源和常用光源等。
在进行以上基本训练过程中，要学生重视对物理现象的观察和分析。
引导学生运用理论指导实践、解决问题。
二、基本理论与实验技术知识掌握测量误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。
(1) 测量误差的基本概念，采用不确定度方法对直接测量和间接测量的误差进行评估。
(2) 处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法等。
随着计算机及其应用技术的不断普及，应具有用计算机通用软件处理实验数据的基本能力。
掌握常用的实验操作技术:如零位调整，水平、铅直调整，光路的共轴调整，消视差调整，根据给定的电路图正确接线，以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节方法。
三、实验方法、特点与基本要求1、掌握常用的物理实验方法,如比较法、换测法、放大法、补偿法、平衡法、干涉和衍射法等，以及在近代科学研究和工程技术中广泛应用的其他方法。
2、了解实验室常用仪器的性能，并学会使用,如长度测量仪、计时仪器、变阻器、电表、交、直流电桥、示波器、低频信号发生器、分光仪、激光器、常用电源和光源等常用传统仪器。
随着现代技术的发展，要逐步创造条件引进在近代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术，如激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、光电子技术、结构分析波谱技术等。
《大学物理实验》实验数据记录和处理报告-力学
孝感学院《大学物理实验》实验数据记录和处理报告日期：2011 年月日天气：__________ 实验室：___________姓名：__________________ 学号：__________ 院系专业：___________ 指导教师：________ 【实验题目】实验1 用米尺、游标尺、螺旋测径器、读数显微镜测量长度【实验内容和实验数据记录】1．用米尺测量AB间的距离。
2．用游标尺测量铁杯的含铁体积。
表1 用米尺测A、B两点间距离表2 用游标尺测量铁杯的含铁体积3．用螺旋测径器测小钢球的体积。
4．用读数显微器测量挡光片AC、BD 两条边之间的距离。
表3 用螺旋测径器测小钢球的体积D ______ mm表4 用读数显微器测量挡光片AC、BD 两条边之间的距离（单位：mm）【实验数据处理】1．用米尺测量AB 间的距离测量值 __________iX X n==∑A类不确定度__________A X u S === B类不确定度_________B u ∆==用方和根求总不确定度__________X u ==测量结果X X =±___________________X u = 2．用游标尺测量铁杯的含铁体积①外圆柱体积_______________D =,_______________H =2____________________________4V D H π==不确定度___________________________V u V==____________________V V u u V V=⋅=②内圆柱体积_______________h =,_______________h =,_____________________v = ③杯子含铜体积 ______________________________V V v =-=杯______________________________u ==杯测量结果V V =±_______________V u =3．用螺旋测径器测小钢球的体积(不确定度公式的推导及个计算要求实验者自己完成)4．用读数显微器测量挡光片AC 、 BD 两条边之间的距离测量结果A C A C X X =±____________________AC u =BD BD X X =±____________________BD u =孝感学院《大学物理实验》实验数据记录和处理报告日期：2011 年月日天气：__________ 实验室：___________姓名：__________________ 学号：__________ 院系专业：___________ 指导教师：________【实验题目】实验2 随机（偶然）误差的统计分布【实验内容和实验数据记录】测量单摆周期，重复测量120~200次。
大学基础教育《大学物理（下册）》期中考试试卷A卷 附答案
大学基础教育《大学物理（下册）》期中考试试卷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、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。
2、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___________。
3、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。
4、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________ 。
5、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。
6、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。
7、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。
（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。
（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。
8、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。
大学物理试卷及答案
《大学物理》课程考试试卷( A卷)3.粒子B的质量是粒子A的质量的2倍,开始时粒子A的速度为(3i+4j), 粒子B 的速度为(2i－7j),由于两者的相互作用, 粒子A的速度变为(7i－4j),此时粒子B的速度等于(A) i－5j.(B) 2i－7j.(C) －3j .(D) 5i－3j.5.一容器内装有N1个单原子理想气体分子和N2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T的平衡态时，其内能为(A)(N1+N2) [(3/2)kT+(5/2)kT].(B) (1 /2 ) (N1+N2) [(3/2)kT+(5/2)kT].(C) N1(3/2)kT+ N2(5/2)kT.(D) N1(5/2)kT+ N2(3/2)kT.6.气缸中有一定量的氧气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原来的几倍？(A)22 / 5 .(B)21 / 5(C)22 / 3 .(D) 21 / 3 .7.在弦上有一简谐波,其表达式是y1=2.0×10-2cos[2π ( t / 0.02－x/20) +π/ 3] ( SI ) , 为了在此弦线上形成驻波, 并且在x=0处为一波节,此弦线上还应有一简谐波, 其表达式为:(A)y2=2.0×10-2cos[2π ( t / 0.02 + x/20) +π/ 3] ( SI )(B) y2=2.0×10-2cos[2π ( t / 0.02+x/20) +2π/ 3] ( SI )(C) y2=2.0×10-2cos[2π ( t / 0.02+x/20) +4π/ 3] ( SI )(D) y2=2.0×10-2cos[2π ( t / 0.02+x/20)－π/ 3] ( SI )8.用白光光源进行双缝实验, 若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝, 则(A)干涉条纹的宽度将发生改变.(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.(C)干涉条纹的亮度将发生改变.(D)不产生干涉条纹. Array 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, 要使透射光得到干涉加强, 则薄膜最小的厚度为(A)λ / 4 .(B) λ / (4 n) .(C) λ / 2 .(D) λ / (2 n) .10.在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n, 厚度为d 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了(A)2(n－1)d.(B)2nd.(C)2(n－1)d+λ/2.(D)nd.(E) (n－1) d.二、选择题(每小题2分，共30分)1.悬挂在弹簧上的物体在竖直方向上振动,振动方程为y=A sinω t,其中A、ω均为常量,则物体的速度与坐标的函数关系为.2.一质点沿直线运动，其坐标x与时间t有如下关系：x=A e－β t cosω t, A. 、β、ω皆为常数.则任意时刻t质点的加速度a= .3.将一质量为m的小球, 系于轻绳的一端, 绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住, 先使小球以角速度ω 1 在桌面上做半径为r1的园周运动, 然后缓慢将绳下拉, 使半径缩小为r2, 在此过程中小球的动能增量是.5.卡诺致冷机,其低温热源温度为T2=300K,高温热源温度为T1=450K,每一循环从低温热源吸热Q2=400J,已知该致冷机的致冷系数ω=Q2/A=T2/(T1－T2) (式中A为外界对系统作的功),则每一循环中外界必须作功A= .6.在一个以匀速度u运动的容器中,盛有分子质量为m的某种单原子理想气体,若使容器突然停止运动,则气体状态达到平衡后,其温度的增量∆T= _______.7.设平面简谐波沿x轴传播时在x = 0 处发生反射,反射波的表达式为y2=A cos[2π(νt－x/λ) +π/2] .已知反射点为一自由端,则由入射波和反射波形成驻波波节的位置坐标为.8.在静止的升降机中,长度为l在单摆的振动周期为T0 ,当升降机以加速度a=g/2竖直下降时,摆的振动周期T= .9.一简谐波的频率为5×104Hz, 波速为1.5×103m/s,在传播路径上相距1×10－2m的两点之间的振动相位差为 . 10.在空气中有一劈尖形透明物,劈尖角θ =1.0×10－4弧度,在波长λ=7000Å的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉条纹间距l =0.25cm,此透明材料的折射率n =______.11.若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中, 观察到干涉条纹移动了2300条, 则所用光波的波长为 Å.12.平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射. 若屏上P 点处为第三级明纹,则单缝处波面相应地可划分为 个半波带.13.用波长为5461 Å的平行单色光垂直照射到一透射光栅上,在分光计上测得第一级光谱线的衍射角θ = 30︒,则该光栅每一毫米上有 条刻痕. 14.一束单色线偏振光沿光轴方向通过厚度为l 的旋光晶体后,线偏振光的振动面发生了旋转, 旋转角度的表达式为 .15.用波长为λ的单色平行光垂直入射在一块透射光栅上,其光栅常数d = 3μ m ,缝宽a = 1μ m ,则在单缝衍射的中央明条纹中共有 条谱线(主极大)三、计算题(每小题10分，共40分)1.如图1,两列相干波在P 点相遇,一列波在B 点引起的振动是y 10=3×10 –3cos2πt ( SI )另一列波在C 点引起在振动是y 20=3×10 –3cos(2πt +π/2) ( SI )BP =0.45m , CP =0.30m, 两波的传播速度 u=0.20m/s, 不考虑传播中振幅的减小,求P 点合振动的振动方程.2.如图2，细杆长为l, 质量为m ,求转到θ 角时的角加速度和角速度.3.一定量的理想气体经历如图3所示的循环过程,A →B 和C →D 是等压过程,B →C 和D →A 是绝热过程.己知:T C = 250K, T B = 400K,试求此循环的效率.图14.设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有4000条刻线，用它来观察波长为λ=589 nm 的钠黄光的光谱线.(1) 当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数k m 是多少? (2) 当光线以30︒的入射角(入射线与光栅平面法线的夹角)斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数k m 是多少?2004─2005学年第二学期《 大学物理》课程考试答案及评分标准( A 卷) (2005.6.27)一.选择题(每小题3分，共30分)二.填空题(每小题2分，共30分) 1) v=22y -A ω2) A e -βt [(β 2-ω 2)cos ω t +2βωsin ω t ] ( m/s 2) 3) mr 12ω12(r 12/r 22-1)/2 4) 20 5) 200J 6) mu 2/(3k ) 7) x=(k+1/2)(λ/2) 8) 2T 0图39) 2π/3 10)1.40 11)5391 12)7 13)916 14)∆ϕ=αl15)5三.计算题(每小题10分，共40分)1. 两列相干波在P 点引起的振动分别是y 1=3×10-3cos[2π(t -l 1/u )] (2分)=3×10-3cos(2πt -9π/2) (1分) =3×10-3cos(2πt -π/2) (1分) y 2=3×10-3cos[2π(t -l 2/u ) +π/2] (2分) =3×10-3cos(2πt -3π+π/2) (1分) = 3×10-3cos(2πt -π/2) (1分)所以合振动方程为 y= y 1+ y 2= 6×10-3cos(2πt -π/2) (SI ) (2分) 2. 解:细杆受力P 和N ,N 对转轴O 的力矩为零,重力P 对O 的力矩为 mgl sin θ /2 (1分) 由转动定律 mgl sin θ /2 =J α (1分) 而 J=ml 2/3 (1分) 于是 α=d ω/dt=3g sin θ /2 l (2分) 利用 d ω/dt=( d ω/d θ).( d θ/dt ) = ω ( d ω/d θ) (1分)有 ω d ω=3g sin θ d θ /2l (1分)利用初始条件: t=0, θ0 =0 ,ω0 =0 积分⎰⎰=ωθθθωω0d 2/3d s i n l g (1分)在θ角时,角速度为 l g /)cos 1(3θω-= (2分)3.吸热过程AB为等压过程Q1=νC p(T B-T A) (2分)放热过程CD为等压过程Q2=νC p(T C-T D) (2分)η=1-Q2/Q1=1- (T C-T D)/(T B-T A) (1分)=1- (T C/T B)[(1-T D/T C)/(1-T A/T B) (1分) 而p Aγ-1T A-γ= p Dγ-1T D-γp Bγ-1T B-γ= p Cγ-1T C-γp A=p B p C=p D (1分)所以T A/T B=T D/T C (1分)故η=1-T C/T B=37.5% (2分)4. （1）(a+b) sinθ=k max λ < (a+b) (2分)k max<(a+b)/λ=4.2 (2分)所以最高级数k max=4 (1分)（2）(a+b) (sin30°+sinθ')=k'maxλ(2分)k'max<(a+b) (sin30°+1)/λ=6.36 (2分)所以k'max=6 (1分)。
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2007-2008学年第二学期《 大学物理与实验（A 卷）》
一、简答题（8分）
1、理想流体伯努利方程的应用条件。
同一流线上的理想流体做稳定流动。
(2)
2、波的干涉加强与减弱实质上是由哪个量决定的。
由相位差决定。
(2)
3、写出狭义相对论的基本假设。
（1）物理学定律在所有的惯性系中都具有相同的数学表达形式，即所有惯性系对一切物理学定律等价。
(1)
（2）在所有惯性系中，真空中光沿各个方向传播的速率都等于同一个恒量c ，与光源和观察都的运动状态无关。
(1)
4、场强为零处电势也为零的说法对吗？举一简单例子说明。
不对。
如带电球壳，内部场强为零，但内部的电势不为零。
(2)
二、如图所示，一喷泉喷出高度为H 的水流，喷嘴上截面的直径为d ，下截面的直径为D ，喷嘴高为h ，设大气压为0p ，求喷嘴中水的流量及喷嘴下截面处的压强。
（7分） 解：喷嘴上截面为1，下截面为2 对上截面列出伯努利方程
20101
2
p v p gH ρρ+=+
(2)
1v ∴= (1)
流量1114
Q S v d π==
(1) 对截面1、2列出连续性方程和伯努利方程
1122S v S v = (1)
2201211
22
p v gh p v ρρρ++=+ (1)
1
212S v v S =代入方程上式中得4041d p p gh gH D ρρ⎛⎫=++- ⎪⎝⎭
(1)
三、图示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，0.08/u m s = 求 (1) 该波的波动表达式；
(2) P 处(0.20)x m =质点的振动方程。
（7分） 解：（1）对O 处，0t =，
()0cos y A t ωϕ=+
0cos 0==φA y ，2
π
ϕ=±
0sin 0v A ωϕ=-<
D
2
π
ϕ=
(2)
0.4
50.08
T s u
λ
=
=
= (1) 波动方程为
0.04cos 250.42t x y ππ⎡⎤
⎛⎫=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
(2)
(2)求P 处质点的振动方程，把0.20x =代入波动方程得
0.230.04cos 20.04cos 250.4252t t y ππππ⎡⎤⎛⎫⎡⎤
=++=+ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦
(2) 四、试验室中有一粒子以0.8c 的速率自东向西飞行，其固有寿命5×10-8s ，有一飞船以相对于实
验室0.6c 的速率自西向东飞行。
求飞船上的观察者测得粒子的寿命为多少？（6分） 解：设地球为S 系，飞船为S`系
c c c c
uv u
v v x x x 95.0)8.0(6.016.08.012
-=-⨯---=--=' (3)
速率为0.9c
s c c c
u 82
282
20
107.16)95.0(11051--⨯=-
⨯=
-=
ττ (3)
五、如图，水平管道中有一气泡，左侧曲率半径为R 右侧曲率半径为r ，求液体静止时，气泡两侧液体的压强差（表面张力系数为α）（5分）
解
R
p p α
21-
=- (2)
r
p p α22-
=- (2)
R
r p p α
α2221-
=-
(1)
y
六、一双缝，缝距0.4d mm =，两缝宽度都是0.08a mm =，用波长480nm λ=的单色平行
光垂直照射，在双缝后放一焦距
1.0f m =的透镜，求：（1）在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉
条纹的间距x ∆；
（2）在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹的数目。
（7分） 解：（1）由双缝干涉亮纹公式 sin x
d d
k f
ϕλ== (2) 1.2f
x mm d
λ∆=
= (1) （2）由题意知
5d a = (1)
单缝衍射暗纹位置满足 'sin a k ϕλ=
sin d k ϕλ=
'1
5
k k ∴
= (2) 故在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹的数目级次为0,1,2,3,4k =±±±±，共计9条亮
纹 (1)
七、已知单缝的宽度4
1.010a m -=⨯，透镜的焦距0.5f m =。
现用波长为700nm 的平行光垂直照射此单缝。
求:1)第一级暗条纹距屏中心的距离;2)若用每厘米有7150条狭缝的光栅代替此狭缝,此时第一级明条纹距屏中心的距离为多少。
（8分） 解：
s i n x
a a t g a k f
θ
θλ=== (2) 9
40.570010
3.51.010
kf x mm a λ--⨯⨯===⨯ (2) sin x
d dtg d
k f
θθλ=== (2) 9
2
0.5700100.251107150
kf x m d λ--⨯⨯=
==⨯ (2) 八、如图，一会聚光束本来交于P 点，插入一折射率为1.50的平面 平行玻璃板后，像点移到P ’。
求玻璃板的厚度t 。
（5分）
解：r =∞，由单球面成像公式得：
1 1.5
015t v -
+=+ (2) 1.51015.3
v -+= (2) 0.3t cm ∴= (1)
九、如图，一半径为R ，长为L 的带电圆柱面，电荷面密度σ。
求左侧底面圆心O 处电场强度。
（7分）
解：
Rdx dq πσ2= (2)
3
22
03
22
0)
(42)
(4R x Rdx x R x xdq
dE +=
+=
πεπσπε (3)
L
E dE ==⎰⎰
02R
R
σε= (2)
十、如图，一个四分之一圆弧均匀带电，线电荷密度为λ。
现使其以X 轴为轴进行旋转，逆着X
轴来看，其旋转方向为逆时针方向，角速度为ω。
求坐标原点处的磁感应强度B 。
（10分） 解：
2dl
dI ωλπ= (2)
2
2003
32
2
2
22
2
2()
4()
IR r Rd dB R a r x μμωλθπ=
=
++ (2)
cos sin r R x R θθ== (2)
20cos 4dB d μωλ
θθπ
=
(2) 2
2
200
cos 4B dB d π
π
μωλ
θθπ
==⎰⎰
016
μωλ
=
(2)
3mm。