北京邮电大学2015大学物理期末考试试题
北邮大物期末试卷
北邮大物期末试卷北邮大物理期末试卷(总分：100分考试时间：90分钟)第一部分选择题（共30分）一、选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分．每小题给出的四个选项中只有一个．．．．选项正确）错误！未指定书签。
．下面所给出的与日常生活有关的数据中，符合实际情况的是A．人正常体温是39.5℃B．人脉搏正常跳动一次的时间为2sC．一只鸡蛋的质量约200g D．苏科版物理课本的宽度约19cm错误！未指定书签。
．下列关于“声现象”的说法中正确的是A．“男低音”和“女高音”歌手同台演出，这里的“低”、“高”是指声音的响度B．城市道路两旁修建隔音板是为了从声源处减弱噪声C．声呐系统利用超声波可探知海洋的深度D．医院中用“B超”诊病是利用声音传递能量错误！未指定书签。
．下列关于“质量”的说法中正确的是A．水结成冰，质量变小了B．把铁块加热后，再锻压成铁器，质量不变C．1kg泡沫塑料和1kg铜块的质量可能不相等D．物体被宇航员带入太空后，质量要变小错误！未指定书签。
．如图1所示的各种自然现象的形成过程，属于凝华的是错误！未指定书签。
．雨后的夜晚，当你迎着月光走在有积水的路上，为了避让水洼，应走“较暗”的地面．这是因为光在A．地面发生镜面反射B．地面发生漫反射C．地面不发生反射D．水面发生漫反射错误！未指定书签。
．在0℃的环境中，把一块0℃的冰投入到0℃的水中，将会发生的现象是A．冰全部熔化B．冰有少部分熔化B．C．水有少部分凝固D．冰和水的原有质量不变错误！未指定书签。
．如图2所示，甲图是某物体运动的路程(s)-时间(t)图像，则乙图中能与之相对应的速度(v)-时间(t)图像是错误！未指定书签。
．在学校春季运动会百米赛跑中，晓燕以16s 的成绩获得冠军．测得她在50m 处的速度是6m/s ，到终点时的速度为7.5m/s ，则全程内的平均速度是 A ．6m/s B ．6.25m/sC ．6.75m/sD ．7.5m/s错误！未指定书签。
北京邮电大学2015大学物理期末考试试题
2.（本题 12 分） 折射率 n2 为 1.50 的平玻璃板上有一层折射率 n1 为 1.20 的油膜，油膜的上表面可近似
看作球面，油膜中心最高处的厚度 d 为 1.1um， 用波长为 600nm 的单色光垂直照射油膜， 观察反射光，发现距油膜中心最近的暗环的半径为 0.3cm，试求： （1） 整个油膜上可观察到到多少条完整暗条纹； （2） 油膜上表面球面的半径是多少； （3） 若油膜不断向外扩展，条纹将如何变化。
3、在 K 系中的 x 轴上相隔为△x 处有两只同步的钟 A 和 B，读数相同，在 K’系的 x’轴上也 有一只钟 A’，若 K’系相对于 K 系的运动速度为ν，当沿 x 轴方向 A’ 与 A 相遇时，刚好两钟 A’ 和 A 的读数均为零。那么，当 A’钟与 B 相遇时，在 K 系中 B 钟的读数为_______________， 在 K’系中 A’钟的读数为_______________。
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三、计算题（共 36 分）
1．（本题 12 分） 如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧下端挂一质量为 M 的静止盘。一质量为 m 的物体由
距盘底 h 高处自由下落，与盘做完全非弹性碰撞，并与盘一起振动。求： （1）证明两物体碰撞后，系统做简谐振动，并写出简谐振动的周期； （2）以 m 与 M 做完全非弹性碰撞瞬间为计时起点，系统平衡位置为坐标原点，以竖直向 下为 x 轴正方向，写出系统的简谐振动方程，并明确系统做简谐振动的初相位在第几象限。
5
四、证明题（10 分）
试 证 明 ， 康 普 顿 散 射 中 反 冲 电 子 的 动 能 Ee 和 入 射 光 子 的 能 量 E0 之 间 的 关 系 为
Ee E0
2c
sin
2
大学物理试卷参考答案(对应北京邮电大学版)
物理试卷参考答案1解：理想气体分子的能量RT i E 2υ=平动动能 3=t 5.373930031.823=⨯⨯=t E J 转动动能 2=r249330031.822=⨯⨯=r E内能5=i 5.623230031.825=⨯⨯=i E J 2解： ∵ xv v t x x v t v ad d d d d d d d ===分离变量： x x adx d )62(d 2+==υυ两边积分得c x x v ++=322221 由题知，0=x时，100=v ,∴50=c∴ 13s m 252-⋅++=x x v3.解：∵ t tva 34d d +==分离变量，得 t t v d )34(d +=积分，得 12234c t t v ++=由题知，0=t,00=v ,∴01=c故 2234t t v +=又因为 2234d d t t t x v +== 分离变量， t t t x d )234(d 2+=积分得 232212c t t x ++=由题知 0=t,50=x ,∴52=c故 521232++=t t x所以s 10=t 时m70551021102s m 190102310432101210=+⨯+⨯=⋅=⨯+⨯=-x v4. )由题知，0=t时，00=φ，t t =时 3,0,20πφ=<+=t v A x 故且 ∴ s 322/3==∆=ππωφt 5)222υυ+=u 52202=+=υυu m/s=4.47υυθ00)90tan(=-2142== 6）由图知，0=t时，0,2<-=P P v A y ，∴34πφ-=P (P 点的位相应落后于0点，故取负值) ∴P 点振动方程为)3410cos(1.0ππ-=t y p∵ πππ34|3)10(100-=+-=t x t ∴解得 67.135==x m Y=-1/2M 7) 解： bt v tsv -==0d dRbt v R v a b tva n 202)(d d -==-==τ则 240222)(R bt v b a a a n-+=+=τ8）又 11x k F A∆= 22x k F B ∆=Mg F F B A ==弹性势能之比为12222211121212k kx k x k E E p p =∆∆=二．填空题答案1）解: m 从M 上下滑的过程中，机械能守恒，以m ，M ，地球为系统，以最低点为重力势能零点，则有222121MV mv mgR +=又下滑过程，动量守恒，以m ,M 为系统则在m 脱离M 瞬间，水平方向有0=-MV mv联立，以上两式，得()M m MgRv +=22）正比3）v v nf d )(：表示分布在速率v 附近、速率区间dv 内的分子数密度 4)⎰21d )(v v v v Nf ：表示分布在21~v v 区间内的分子数5) 卡诺热机效率121T T -=η%7010003001=-=η6）W E Q+∆=7) E=1/2KA 2 8）书P144 三．计算题解： 设人到船之间绳的长度为l ，此时绳与水面成θ角，由图可知 222s h l+=将上式对时间t 求导，得tss t l l dd 2d d 2= 题1-4图根据速度的定义，并注意到l ,s 是随t 减少的，∴ ts v v t l v d d ,d d 0-==-=船绳即 θcos d d d d 00v v s lt l s l t s v ==-=-=船或 sv s h s lv v 02/1220)(+==船将船v 再对t 求导，即得船的加速度322d d sv h t v a ==船2）解：由题图(a)，∵0=t时，s 2,cm 10,,23,0,0000===∴>=T A v x 又πφ即 1s rad 2-⋅==ππωT故 m )23cos(1.0ππ+=t x a由题4-8图(b)∵0=t 时，35,0,2000πφ=∴>=v A x 01=t 时，22,0,0111ππφ+=∴<=v x又 ππωφ253511=+⨯=∴ πω65=故 m t x b )3565cos(1.0ππ+= 3）解: (1)射入的过程对O 轴的角动量守恒ωθ2000)(sin R m m v m R +=∴ Rm m v m )(sin 000+=θω(2)020*********sin 21])(sin ][)[(210m m m v m R m m v m R m m E E k k +=++=θθ4）解：由abc 过程可求出b 态和a 态的内能之差 W E Q+∆=224126350=-=-=∆W Q E Jabd过程，系统作功42=WJ26642224=+=+∆=W E Q J 系统吸收热量ba 过程，外界对系统作功84-=A J30884224-=--=+∆=W E Q J 系统放热5）解：(1)从图上可得分布函数表达式⎪⎩⎪⎨⎧≥=≤≤=≤≤=)2(0)()2()()0(/)(00000v v v Nf v v v a v Nf v v v av v Nf ⎪⎩⎪⎨⎧≥≤≤≤≤=)2(0)2(/)0(/)(00000v v v v v Na v v Nv av v f )(v f 满足归一化条件，但这里纵坐标是)(v Nf 而不是)(v f 故曲线下的总面积为N，(2)由归一化条件可得⎰⎰==+0002032d d v v v v N a Nv a N v v avN(3)可通过面积计算 N v v a N 31)5.12(00=-=∆(4) N 个粒子平均速率⎰⎰⎰⎰+===∞∞00202d d d )(1d )(v v v v av v v av v v vNf Nv v vf v02020911)2331(1v av av N v =+=(5)05.0v 到01v 区间内粒子平均速率⎰⎰==0005.0115.0d d v v v v NNv N N N Nv v ⎰⎰==00005.05.00211d d )(v v v v v Nv av N N v v vf N N 2471)243(1d 12103003015.002100av N v av v av N v v av N v v v =-==⎰ 05.0v 到01v 区间内粒子数N av v v a a N 4183)5.0)(5.0(210001==-+=9767020v N av v ==6）解: (1)如题5-11图(a)，则波动方程为])(cos[0φω+-+=uxu l t A y 如图(b)，则波动方程为])(cos[0φω++=uxt A y(2) 如题5-11图(a)，则Q 点的振动方程为])(cos[0φω+-=ubt A A Q如题5-11图(b)，则Q 点的振动方程为])(cos[0φω++=ubt A A Q。
大学物理期末套题编辑(北邮)
03一 选择题（共30分）1.（本题3分）如图所示，在坐标(a ，0)处放置一点电荷＋q ，在坐标(－a ，0)处放置另一点电荷－q ．P 点是y 轴上的一点，坐标为(0，y )．当y >>a 时，该点场强的大小为： (A)204y q επ． (B)202y q επ． (C)302y qa επ． (D) 304y qaεπ．[ ]2.（本题3分）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.（本题3分）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) a qQ023επ ． (B) aqQ 03επ． (C)a qQ 0233επ． (D) aqQ032επ． ［ ］ 4.（本题3分）E Or(D) E ∝1/r 2q 2q图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：(A) E A ＞E B ＞E C ，U A ＞U B ＞U C ．(B) E A ＜E B ＜E C ，U A ＜U B ＜U C ． (C) E A ＞E B ＞E C ，U A ＜U B ＜U C ．(D) E A ＜E B ＜E C ，U A ＞U B ＞U C ． ［ ］5.（本题3分）如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll Bd(A) I 0μ． (B) I 031μ．(C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． ［ ］ 6.（本题3分）如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是(A) ab 边转入纸内，cd 边转出纸外．(B) ab 边转出纸外，cd 边转入纸内．(C) ad 边转入纸内，bc 边转出纸外． (D) ad 边转出纸外，bc 边转入纸内． ［ ］7.（本题3分）无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ． (B) RI40μ． (C) 0． (D) )11(20π-R I μ． (E))11(40π+R Iμ． ［ ］ 8.（本题3分）如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者，必有：(A) >'⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H .(B) ='⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H.(C) <'⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H.(D) 0d 1='⎰⋅L l H. ［ ］二 填空题（共38分）11.（本题3分）电荷分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U ＝___________ ．12.（本题4分）A 、B 为两块无限大均匀带电平行薄平板，两板间和左右两侧充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质．已知两板间的场强大小为E 0，两板外的场强均为031E ，方向如图．则A 、B 两板所带电荷面密度分别为σA =____________________________________，σB =____________________________________． 13.（本题4分）一空气平行板电容器，电容为C ，两极板间距离为d ．充电后，两极板间相q 1q 3A B E 0E 0/3E 0/3互作用力为F．则两极板间的电势差为______________，极板上的电荷为______________．14.（本题3分）长、宽各为a和b的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b，如图所示．在此情形中，线框内的磁通量Φ =______________．15.（本题3分）若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为F，轨道的曲率半径为R，则磁感强度的大小应为______________________．16.（本题3分）用导线制成一半径为r =10 cm的闭合圆形线圈，其电阻R =10 Ω，均匀磁场垂直于线圈平面．欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A，B的变化率应为d B /d t =_______________________________．17.（本题3分）一自感线圈中，电流强度在0.002 s内均匀地由10 A增加到12 A，此过程中线圈内自感电动势为400 V，则线圈的自感系数为L =____________．18.（本题3分）自感系数L =0.3 H的螺线管中通以I =8 A的电流时，螺线管存储的磁场能量W =___________________．19.（本题4分）圆形平行板电容器，从q = 0开始充电，试画出充电过程中，极板间某点P 处电场强度的方向和磁场强度的方向．三 计算题（共32分）22.（本题5分）厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ ．试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差．23.（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？24.（本题12分）长为L ，质量为m 的均匀金属细棒，以棒端O 为中心在水平面内旋转，棒的另一端在半径为L 的金属环上滑动．棒端O 和金属环之间接一电阻R ，整个环面处于均匀磁场B 中，B的方向垂直纸面向里，如图．设t =0时，初角速度为ω0．忽略摩擦力及金属棒、导线和圆环的电阻．求(1) 当角速度为ω 时金属棒内的动生电动势的大小． (2) 棒的角速度随时间变化的表达式．2003级大学物理（II ）试卷解答一 选择题（共30分）P12a1.(C)；2.(B)；3.(C)；4.(D)；5.(D)；6.(A)；7.(D)；8.(C)；9.(A)；10.(C).二 填空题（共38分）11.(本题3分)()32102281q q q R++πε12. (本题4分)3/200E r εε-；3/400E r εε 13. (本题4分)C Fd /2；FdC 2 14. (本题3分)2ln 20πIaμ15. (本题3分)RFm e B e 1=16. (本题3分)±3.18 T/s 17. (本题3分)0.400 H 18. (本题3分) 9.6 J 19. (本题4分)见图．20. (本题3分)1.06³10-24 （或 6.63³10-24或0.53³10-24 或 3.32³10-24）参考解：根据 ≥∆∆y p y ，或 h p y y ≥∆∆，或 21≥∆∆y p y ，或h p y y 21≥∆∆，可得以上答案． 21. (本题5分)0，1，2，3 0，±1，±2，±3三 计算题（共32分）22. (本题5分)解：选坐标如图．由高斯定理，平板内、外的场强分布为： E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外)1、2两点间电势差 ⎰=-2121d x E U U xx x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ)(20a b -=εσ23. (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====因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0=24. (本题12分)解∶(1) 2d d 200L B r B r r B LL i ωω===⎰⎰v(2) M tJ -=d d ω① 231mL J =② 1221d BIL r BI r M L=⋅=⎰R L B L R L B B 4)2(214222ωω== t RmL B d 43d 22-=ωω)43exp(220t RmL B -=ωω其中 exp(x ) =e x04一 选择题（共30分）1.（本题3分）半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距轴线的距离r 的关系曲线为：［ ］2.（本题3分）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)a qQ023επ ． (B) aqQ 03επ．(C) a qQ 0233επ． (D) a qQ 032επ．［ ］3.（本题3分）EO r(A) E ∝1/rq2q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．(C) E = 0，U = 0． (D) E > 0，U < 0．［ ］ 4.（本题3分）关于稳恒电流磁场的磁场强度H，下列几种说法中哪个是正确的？ (A) H仅与传导电流有关．(B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零．(C) 若闭合曲线上各点H 均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零． (D) 以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H通量均相等． ［ ］5.（本题3分）在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示，若以I 的正流向作为 的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？[ ] 6.（本题3分）在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率d B /d t 变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a ＇b ＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A) 2＝ 1≠0． (B) 2> 1．tt tt t (b)(a)l 0(C) 2< 1． (D) 2＝ 1＝0． ［ ］二 填空题（共30分）11.（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 i 66100.11050.0⨯+⨯=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) 12.（本题3分）图中所示以O 为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知U 1＜U 2＜U 3，在图上画出a 、b 两点的电场强度的方向，并比较它们的大小．E a ________ E b (填＜、＝、＞)．13.（本题3分）自感系数L =0.3 H 的螺线管中通以I =8 A 的电流时，螺线管存储的磁场能量W =___________________．14.（本题5分）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λ1和λ2如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ ．15.（本题4分）半径为a 的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n ，通以交变电流i =I m sin ωt ，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感生电动势为_____________________________．O U U16.（本题3分）如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r 1＝5 cm ，带电荷q 1＝3³10-8 C ；外球面半径为r 2＝20 cm ， 带电荷q 2＝－6³108C ，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r ＝ __________________．20.（本题3分）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⎰⎰⋅=VSV S D d d ρ ， ① ⎰⎰⋅⋅∂∂-=SL S t B l E d d ， ②0d =⎰⋅SS B ， ③ ⎰⋅⎰⋅∂∂+=S L S t DJ l Hd )(d ． ④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．__________________________三 计算题（共40分） 21.（本题4分）若将27个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴，此大水滴的电势将为小水滴电势的多少倍？(设电荷分布在水滴表面上，水滴聚集时总电荷无损失．) 22.（本题5分）粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：)/s i n (/2)(a x n a x n π=ψ (0 <x <a ) 若粒子处于n =1的状态，它在 0－a /4区间内的概率是多少？ [提示： C x x x x +-=⎰2sin )4/1(21d sin 2]23.（本题10分）如图所示，一半径为r 2电荷线密度为λ的均匀带电圆环，里边有一半径为r 1总电阻为R 的导体环，两环共面同心(r 2 >> r 1)，当大环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流．其方向如何？24.（本题8分）两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b 的金属杆CD 与两导线共面且垂直，相对位置如图．CD 杆以速度v平行直线电流运动，求CD 杆中的感应电动势，并判断C 、D 两端哪端电势较高？25.（本题8分）一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R ，内半径为R /2，并有电荷Q 均匀分布在环面上．细绳长3R ，也有电荷Q 均匀分布在绳上，如图所示,试求圆环中心O 处的电场强度(圆环中心在细绳延长线上)．2004级大学物理（II ）试卷解答 2006-1-10考一 选择题（共30分）1.(B)；2.(C)；3.(B)；4.(C)；5.(D)；6.(B)；7.(A)；8.(B)；9.(C)；10.(B).a a bII C Dv二 填空题（共30分）11.(本题3分)0.80³10-13k (N)12. (本题3分)答案见图 ＝13. (本题3分)9.6 J 14. (本题5分)d 211λλλ+15. (本题3分)t a nI m ωωμcos 20π- 16. (本题3分)10 cm 17. (本题3分)1.29³10-5 s 18. (本题3分)0.586 19. (本题3分)1.5 20. (本题3分)②；③；①.三 计算题（共40分）21. (本题4分)解：设小水滴半径为r 、电荷q ；大水滴半径为R 、电荷为Q ＝27 q ．27个小水滴聚成大水滴，其体积相等27³(4 / 3)πr 3＝(4 / 3) πR 3得 R = 3rU U小水滴电势 U 0 = q / (4πε0r ) 大水滴电势 ()000094934274U rqr q R Q U =π=π=π=εεε23. (本题10分)解：大环中相当于有电流 2)(r t I λω⋅= 这电流在O 点处产生的磁感应强度大小λωμμ)(21)2/(020t r I B == 以逆时针方向为小环回路的正方向，210)(21r t π≈λωμΦ ∴ tt r t i d )(d 21d d 210ωλμΦπ-=-=☜ tt R r R i id )(d 2210ωλμ⋅π-==☜方向：d ω(t ) /d t >0时，i 为负值，即i 为顺时针方向． d ω(t ) /d t <0时，i 为正值，即i 为逆时针方向． 24. (本题8分)解：建立坐标(如图)21B B B+= x I B π=201μ， )(202a x IB -π=μ xIa x IB π--π=2)(200μμ， B方向⊙d x xa x I x B d )11(2d 0--π==vv μ ⎰⎰--π==+x xa x I ba d )11(2d 202avμ☜b a b a I ++π=2)(2ln20v μ 感应电动势方向为C →D ，D 端电势较高．25. (本题8分)2a x +d x 2a +b I I C DvxOx解：先计算细绳上的电荷在O 点产生的场强．选细绳顶端作坐标原点O ，x 轴向下为正．在x 处取一电荷元 d q = λd x = Q d x /(3R )它在环心处的场强为 ()20144d d x R q E -π=ε ()20412d x R R xQ -π=ε 整个细绳上的电荷在环心处的场强()203020116412R Qx R dx R Q E R εεπ=-π=⎰ 圆环上的电荷分布对环心对称，它在环心处的场强E 2=0由此，合场强 i R Qi E E20116επ==方向竖直向下．05一 选择题（共30分）1．（本题3分）(1402)在边长为a 的正方体中心处放置一电荷为Q 的点电荷，则正方体顶角处的电场强度的大小为：(A) 2012a Q επ． (B) 206a Qεπ． (C)203a Q επ． (D)20aQεπ． ［ ］ 2．（本题3分）（1255）R3x x图示为一具有球对称性分布的静电场的E ～r 关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的．(A) 半径为R 的均匀带电球面． (B) 半径为R 的均匀带电球体． (C) 半径为R 的、电荷体密度为ρ＝A r (A 为常数)的非均匀带电球体． (D) 半径为R 的、电荷体密度为ρ＝A/r (A 为常数)的非均匀带电球体．[ ］ 3．（本题3分）（1171）选无穷远处为电势零点，半径为R 的导体球带电后，其电势为U 0，则球外离球心距离为r 处的电场强度的大小为(A) 32r U R ． (B) R U 0． (C)2r RU ． (D)rU 0． ［ ］ 4．（本题3分）（1347）如图，在一带有电荷为Q 的导体球外，同心地包有一各向同性均匀电介质球壳，相对介电常量为εr ，壳外是真空．则在介质球壳中的P 点处(设r OP =)的场强和电位移的大小分别为 (A) E = Q / (4πεr r 2)，D = Q / (4πr 2)．(B) E = Q / (4πεr r 2)，D = Q / (4πε0r 2)． (C) E = Q / (4πε0εr r 2)，D = Q / (4πr 2)． (D) E = Q / (4πε0εr r 2)， D = Q / (4πε0r 2)． ［ ］ 5．（本题3分）（1218） 一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则两极板间的电势差U 12、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化：(A) U 12减小，E 减小，W 减小． (B) U 12增大，E 增大，W 增大．(C) U 12增大，E 不变，W 增大． (D) U 12减小，E 不变，W 不变． ［ ］E6．（本题3分）（2354）通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为：(A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ． (C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ．[ ]7．（本题3分）（2047） 如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll Bd (A) I 0μ． (B)I 031μ．(C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． ［］8．（本题3分）（2092）两个同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1；小圆半径为r ，通有电流I 2，方向如图．若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为(A) R r I I 22210πμ． (B) R r I I 22210μ． (C)rR I I 22210πμ． (D) 0． [ ]二 填空题（共30分）11．（本题3分）（1854）已知某静电场的电势函数U ＝a ( x 2 + y )，式中a 为一常量，则电场中任意点的电场强度分量E x ＝____________，E y ＝____________，E z ＝_______________． 12．（本题4分）（1078）O rR I 1I 2如图所示．试验电荷q ，在点电荷+Q 产生的电场中，沿半径为R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点的过程中电场力作功为________________；从d点移到无穷远处的过程中，电场力作功为____________． 13．（本题3分）（7058）一个通有电流I 的导体，厚度为D ，放置在磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示，则导体上下两面的电势差为V = AIB / D (其中A 为一常数）．上式中A定义为________系数，且A 与导体中的载流子数密度n 及电荷q 之间的关系为______________． 14．（本题3分）（2586）如图所示，在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I ，导线置于均匀外磁场B 中，且B与导线所在平 面垂直．则该载流导线bc 所受的磁力大小为_________________． 15．（本题3分）（2338）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=___________． 16．（本题4分）（0323）图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场E ，其方向垂直纸面向内，E 的大小随时间t 线性增加，P 为柱体内与轴线相距为r 的一点，则 (1) P 点的位移电流密度的方向为____________．(2) P 点感生磁场的方向为____________．三 计算题（共40分）I20．（本题10分）（1217）半径为R 1的导体球，带电荷q ，在它外面同心地罩一金属球壳，其内、外半径分别为R 2 = 2 R 1，R 3 = 3 R 1，今在距球心d = 4 R 1处放一电荷为Q 的点电荷，并将球壳接地(如图所示)，试求球壳上感生的总电荷． 21．（本题10分）（0314）载有电流I 的长直导线附近，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 ．22．（本题10分）（2559）一圆形电流，半径为R ，电流为I ．试推导此圆电流轴线上距离圆电流中心x 处的磁感强度B 的公式，并计算R =12 cm ，I = 1 A 的圆电流在x =10 cm 处的B的值．(μ0 =4π³10-7 N /A 2)2005级大学物理（II ）期末试题解答（A 卷）一 选择题（共30分）1. （本题3分）(1402)(C)2．（本题3分）（1255）(B)3. （本题3分）（1171）(C)4. （本题3分）（1347）(C)5. （本题3分）（1218）(C)6. （本题3分）（2354）(D)7. （本题3分）（2047）(D)8. （本题3分）（2092）(D)9. （本题3分）（4725）(B)10. （本题3分）（4190）(C)二 填空题（共30分）11. （本题3分）（1854）－2ax 1分－a 1分 0 1分12. （本题4分）（1078）0 2分qQ / (4πε0R ) 2分13. （本题3分）（7058）霍尔 1分1 / ( nq )2分14. （本题3分）（2586）a I B 2 3分15. （本题3分）（2338）1∶16 3分 参考解：02/21μB w =， nI B 0μ=， )4(222102220021d l I n V B W π==μμμ)4/(21222202d l I n W π=μ16:1::222121==d d W W16. （本题4分）（0323）垂直纸面向里 2分垂直OP 连线向下 2分17. （本题3分）（4167）1.29³10-5 s 3分18. （本题4分）（4187）π 2分0 2分19. （本题3分）（4787）4 3分三 计算题（共40分）20. （本题10分）（1217）解：应用高斯定理可得导体球与球壳间的场强为()304/r r q E επ=(R 1＜r ＜R 2) 1分设大地电势为零，则导体球心O 点电势为：⎰⎰π==212120d 4d R R R R r r q r E U ε⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π=210114R R q ε 2分 根据导体静电平衡条件和应用高斯定理可知，球壳内表面上感生电荷应为－q ． 设球壳外表面上感生电荷为Q'． 1分 以无穷远处为电势零点，根据电势叠加原理，导体球心O 处电势应为：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-'+π=1230041R q R q R Q d Q U ε 3分 假设大地与无穷远处等电势，则上述二种方式所得的O 点电势应相等，由此可得Q '=－3Q / 4 2分故导体壳上感生的总电荷应是－[( 3Q / 4) +q ] 1分21. （本题10分）（0314）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 MN☜b 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-=ln20vμ☜ 方向N →M 2分 ba b a I U U MNN M -+π=-=-ln 20v μ☜ 3分22. （本题10分）（2559）解：如图任一电流元在P 点的磁感强度的大小为 204d d r lI B π=μ 2分方向如图． 2分此d B 的垂直于x 方向的分量，由于轴对称，对全部圆电流合成为零． 2分⎰=//d B B ⎰π=Rl rI πθμ2020d 4sin 2/32220)(2x RIR +=μ，方向沿x 轴． 2分将R =0.12 m ，I = 1 A ，x =0.1 m 代入可得B =2.37³10-6 T 2分06一. 选择题 (每题3分，共30分)1．一质点沿x 轴运动，其速度与时间的关系为：24m/s t =+v ，当3s t =时，质点位于9m x =处，则质点的运动方程为(A) 31412m 3x t t =+- (B) 214m2x t t =+。
北京邮电大学物理期末试卷及解答
北京邮电大学物理（I ）期末试卷院系： 班级:_____________ 姓名:___________ 学号:_____________ 日期: 2004 年 7 月 2 日一 选择题（共30分）1.（本题3分）质量为m 的质点，以不变速率v 沿图中正三角形ABC 的水平光滑轨道运动．质点越过A 角时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A) m v ． (B) m v ．(C) m v ． (D) 2m v ． ［ ］2.（本题3分）对功的概念有以下几种说法：(1) 保守力作正功时，系统内相应的势能增加． (2) 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零．(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数 和必为零． 在上述说法中：(A) (1)、(2)是正确的． (B) (2)、(3)是正确的．(C) 只有(2)是正确的． (D) 只有(3)是正确的． ［ ］ 3.（本题3分）质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为 (A) )cos 1(2θ-=g a ． (B) θsin g a =． (C) g a =． (D) θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=． ［ ］AθAB234.（本题3分）一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且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． ［ ］5.（本题3分）设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O p v 和()2Hp v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O p v /()2H p v =4．(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O p v /()2H p v ＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v ＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v ＝ 4．［ ］ 6.（本题3分）在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T 0时，气体分子的平均速率为0v ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程为0λ．当气体温度升高为4T 0时，气体分子的平均速率v ，平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为： (A) v ＝40v ，Z ＝40Z ，λ＝40λ． (B) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． (C) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝40λ．(D) v ＝40v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． ［ ］f (v )7.（本题3分）一列机械横波在t 时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是：(A) o ＇，b ，d ，f ． (B) a ，c ，e ，g ．(C) o ＇，d ． (D) b ，f ．［ ］8.（本题3分）如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且 n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1)． (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π．(C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π． (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1)． ［ ］ 9.（本题3分）某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是(A) 35.3°． (B) 40.9°． (C) 45°． (D) 54.7°．(E) 57.3°． ［ ］10.（本题3分）ABCD 为一块方解石的一个截面，AB 为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线．光轴方向在纸面内且与AB 成一锐角θ，如图所示．一束平行的单色自然光垂直于AB 端面入射．在方解石内折射光分解为o 光和e 光，o 光和e 光的(A) 传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直． (B) 传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直． (C) 传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直． (D) 传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直． ［ ］n 1 3λ1D二 填空题（共30分）质量为0.05 kg 的小块物体，置于一光滑水平桌面上．有一绳一端连接此物，另一端穿过桌面中心的小孔（如图所示）．该物体原以3 rad/s 的角速度在距孔0.2 m 的圆周上转动．今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为0.1 m ．则物体的角速度ω＝_____________________． 12.（本题3分）如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为α的光滑斜面的底端E ，另一端与质量为m 的物体C 相连， O 点为弹簧原长处，A 点为物体C 的平衡位置， x 0为弹簧被压缩的长度．如果在一外力作用下，物体由A 点沿斜面向上缓慢移动了2x 0距离而到达B 点，则该外力所作功为____________________． 13.（本题3分）质量为0.25 kg 的质点，受力i t F= (SI)的作用，式中t 为时间．t = 0时该质点以j2=v (SI)的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是______________．14.（本题5分）湖面上有一小船静止不动，船上有一打渔人质量为60 kg ．如果他在船上向船头走了 4.0米，但相对于湖底只移动了 3.0米，(水对船的阻力略去不计)，则小船的质量为____________________． 15.（本题4分）储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v ＝100 m/s 运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 6.74Ｋ，由此可知容器中气体的摩尔质量M mol ＝__________. (普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1)16.（本题3分）水的定压比热为 K J/g 2.4⋅．有1 kg 的水放在有电热丝的开口桶内，如图所示．已知在通电使水从30 ℃升高到80 ℃的过程中，电流作功为 4.2×105 J ，那么过程中系统从外界吸收的热量Q =______________． 17.（本题3分）已知两个简谐振动的振动曲线如图所示．两简谐振动的最大速率之比为_________________．18.（本题3分）设入射波的表达式为 )(2cos 1λνxt A y +π=．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____________________________________． 19.（本题3分）若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n 1和n 2的两块厚度均为e 的透明介 质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差δ＝(n 1-n 2)e 或(n 2-n 1)e 均可_____________________________． 20.（本题3分）一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k 个暗环半径为r 1．现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k 个暗环的半径变为r 2，由此可知该液体的折射率为___ r 12/r 22________________．Ix (cm)三 计算题（共40分）21.（本题10分）如图所示，设两重物的质量分别为m 1和m 2，且m 1＞m 2，定滑轮的半径为r ，对转轴的转动惯量为J ，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计．设开始时系统静止，试求t 时刻滑轮的角速度． 22.（本题10分）气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda 循环过程如图所示．其中a －b 、c －d 为等体过程，b －c 为等温过程，d －a 为等压过程．试求：(1) d －a 过程中水蒸气作的功W da (2) a －b 过程中水蒸气内能的增量∆E ab (3) 循环过程水蒸汽作的净功W(4) 循环效率η (注：循环效率η＝W /Q 1，W 为循环过程水蒸汽对外作的净功，Q 1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1 atm= 1.013×105 Pa) 23.（本题5分）一物体放在水平木板上，这木板以ν = 2 Hz 的频率沿水平直线作简谐运动，物体和水平木板之间的静摩擦系数μs = 0.50，求物体在木板上不滑动时的最大振幅A max ． 24.（本题5分）如图所示，一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播，波速大小为u ，若P 处介质质点的振动方程为 )cos(φω+=t A y P ，求 (1) O 处质点的振动方程； (2) 该波的波动表达式；(3) 与P 处质点振动状态相同的那些点的位置．mp (atm )V (L)25.（本题10分）一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，λ1=440 nm ，λ2=660 nm (1 nm = 10-9 m)．实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角ϕ=60°的方向上．求此光栅的光栅常数d ．解：由光栅衍射主极大公式得 111sin λϕk d = 222sin λϕk d =当两谱线重合时有 ϕ1= ϕ2两谱线第二次重合即是2003级大学物理（I ）试卷解答 2004-7-2考一 选择题（共30分）1.(C)；2.(C)；3.(D)；4.(C)；5.(B)；6.(B)；7.(B)；8.(C)；9.(D)；10.(C).二 填空题（共30分）11.(本题3分)12 rad/s 12. (本题3分)2 mg x 0 sin α 13. (本题3分)j t i t 2323+ (SI) 14. (本题3分)180 kg 15. (本题3分)28×10-3 kg / mol 16. (本题3分)－2.1×105 J参考解： 如果加热使水经历同样的等压升温过程，应有 Q ′=ΔE +W ′= mc (T 2－T 1) 可知 ΔE = mc (T 2－T 1) －W ′ 现在通电使水经历等压升温过程，则应有∵ Q =ΔE +W ′－W 电 ∴ Q = mc (T 2－T 1) －W 电 =－2.1×105 J17. (本题3分)1∶1 18. (本题3分))212cos(]212cos[2π+ππ-π=t xA y νλ 或 )212cos(]212cos[2π-ππ+π=t x A y νλ或 )2cos(]212cos[2t x A y νλππ+π=.19. (本题3分)(n 1-n 2)e 或(n 2-n 1)e 均可20. (本题3分)r 12/r 22三 计算题（共40分）21. (本题10分)解：作示力图．两重物加速度大小a 相同，方向如图.m 1g －T 1＝m 1a T 2－m 2g ＝m 2a设滑轮的角加速度为β，则 (T 1－T 2)r ＝J β 且有 a ＝r β 由以上四式消去T 1，T 2得：()()J r m m gr m m ++-=22121β 开始时系统静止，故t 时刻滑轮的角速度．()()Jr m m grt m m t ++-==22121 βω 22. (本题10分)解：水蒸汽的质量M ＝36×10-3 kg 水蒸汽的摩尔质量M mol ＝18×10-3 kg ，i = 6(1) W da = p a (V a －V d )=－5.065×103 J (2)ΔE ab =(M /M mol )(i /2)R (T b －T a )=(i /2)V a (p b － p a )=3.039×104 J(3) 914)/(==RM M V p T mol ab b KW bc = (M /M mol )RT b ln(V c /V b ) =1.05×104 J净功 W =W bc +W da =5.47×103 J(4) Q 1=Q ab +Q bc =ΔE ab +W bc =4.09×104 Jη=W / Q 1=13％23. (本题5分)解：设物体在水平木板上不滑动． 竖直方向： 0=-mg N ① 水平方向： ma f x -= ② 且 N f s x μ≤ ③ 又有 )cos(2φωω+-=t A a ④m 2gm 1gr aT 1T2T 2T 1β由①②③得 g m mg a s s μμ==/max 再由此式和④得 )4/(/222max νμωμπ==g g A s s = 0.031 m 24. (本题5分)解：(1) O 处质点的振动方程为 ])(cos[0φω++=uLt A y(2) 波动表达式为 ])(cos[φω+++=uLx t A y (3) x = -L ± kωuπ2 ( k = 1，2，3，…)25. (本题10分)解：由光栅衍射主极大公式得 111sin λϕk d = 222sin λϕk d =212122112132660440sin sin k k k k k k =⨯⨯==λλϕϕ 当两谱线重合时有 ϕ1= ϕ2 即69462321===k k ．．．．．．． 两谱线第二次重合即是4621=k k ， k 1=6， k 2=4 由光栅公式可知d sin60°=6λ1;60sin 61λ=d =3.05×10-3 mm。
2016大学物理C期末A
北京邮电大学 2015——2016 学年第二学期《大学物理 C》期末考试试题(A)考 一、学生参加考试须带学生证或学院证明，未带者不准进入考场。
学生必须按照试 监考教师指定座位就坐。
注 二、书本、参考资料、书包等物品一律放到考场指定位置。
意 三、学生不得另行携带、使用稿纸，要遵守《北京邮电大学考场规则》，有考场违 事 纪或作弊行为者，按相应规定严肃处理。
项 四、学生必须将答题内容做在试题答卷上，做在试题及草稿纸上一律无效。
五、学生的姓名、班级、学号、班内序号等信息由教材中心统一印制。
考试 课程 题号大学物理 C一二考试时间三三三2016 年 6 月 29 日10:30——12:30三总分满分(1-10) (11-19) (20) (21) (22) (23)303010101010得分阅卷 教师一． 选择题：(30 分，每题 3 分)GG1. 质点作曲线运动，若 r 表示位矢，s 表示路程， v 表示速度，v 表示速率，a 表示加速度大小， at 表示切向加速度大小，则下列 4 组表达式中，正确的是G(A) dv = a,dr =vdtdtG dv (B) dt = at ,G dr = v dtG(C) ds = v, dtdv dt= at(D)G dr=G v,G d v =adtdt[]2. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为 a＝4 λ的单缝上，对应于衍射角为 30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为［］(A) 2 个(B) 4 个(C) 6 个(D) 8 个第 1 页,共 6 页3. 一个质点作简谐振动，振幅为 A，在起始时刻质点的位移为 1 A ，且向 x 轴的正方向运 2动，代表此简谐振动的旋转矢量图为［］4. 用劈尖干涉检测工件的表面，如图 1(a)，当波长为λ的单色光入射时，观察到的干涉条纹如图 1(b)所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与左邻的直线部分的连线相切，由图(b)上的条纹可知，工件表面［］(A) 有一凸起，高为λ/2(B) 有一凸起，高为λ/4(C) 有一凹陷，深为λ/2(D) 有一凹陷，深为λ/4图1图25. 一平面简谐波在 t 时刻的波形图如图 2 所示，此时能量最大的质元位置有 ［ ］(A) b(B) b,d(C) a,e(D) a,c,e6. 在点电荷 q 的电场中，若取图 3 中 P 点处为电势零点，则 M 点的电势为［］q(A)4πε 0 a (C) − q4πε 0 aq(B)8πε 0 a (D) − q8πε 0 a+qPMaa图37. 一个力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。
北京邮电大学大学物理期末考试试卷(含答案)
北京邮电大学大学物理期末考试试卷(含答案)一、大学物理期末选择题复习 1．运动质点在某瞬时位于位矢r 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)dt r d ； (3)t s d d ； (4)22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x ． 下述判断正确的是( )(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)正确答案D2．如图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( )(A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ答案D3．一个电流元Idl 位于直角坐标系原点 ，电流沿z 轴方向，点P (x ，y ，z )的磁感强度沿x 轴的分量是： （ ）(A) 0(B) ()()2/32220/4/z y x Ixdl ++-πμ(C) ()()2/12220/4/z y x Ixdl ++-πμ(D)()()2220/4/z y x Ixdl ++-πμ答案B4．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1、(D) 对地心的角动量不守恒，动能守恒答案C5．静电场中高斯面上各点的电场强度是由：（ ）(A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的(C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的答案C6．将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，则导体B 的电势将（ ）（A ） 升高 （B ） 降低 （C ） 不会发生变化 （D ） 无法确定 答案A7．如图所示，半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为： （ ）(A) 00,4QE U rπε== (B) 00,4Q E U R πε== (C) 200,44QQ E U rr πεπε== (D)200,44QQ E U r R πεπε==答案B8． 一运动质点在某瞬间位于位矢(,)r x y 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即（1）dr dt ；（2）dr dt ；（3）ds dt ；（4下列判断正确的是：（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）正确答案 D9． 质点作曲线运动，r 表示位置矢量，v 表示速度，a 表示加速度，s 表示路程，t a 表示切向加速度。
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3X104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为(A) 3X10-5T. (C) 1.9X10-2T. (已知真空的磁导率 2. (本题3分)一电子以速度D 垂直地进入磁感强度为鸟的均匀磁场中，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3. (C)正比于B,反比于以 3. (本题3分)有一矩形线圈AOCD.通以如图示方向的电流将它 置于均匀磁场鸟中，鸟的方向与X 轴正方向一致，线圈平 面与x 轴之间的夹角为，＜90° .若AO 边在y 轴上， 且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将(A) (B) (C) (D) 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山滑动的 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. (C)向左移动. 5. (本题3分)如图，长度为/的直导线ab 在均匀磁场鸟中以速 度D 移动，直导线ab 中的电动势为(A) Blv. (B) Blvsi n . (C) Blvcos . (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(B) 6X10-3T. (D) 0.6 T.o=4 X10-7T-m/A)(B)反比于正比于*・(D)反比于B,反比于匕转动使 角减小. 转动使角增大. 不会发生转动.如何转动尚不能判定. (B)转动. (D)向右移动.[8(A)都等于11. (B)有一个大于[厶，另一个小于(C)都大于丄厶.(D)都小于丄厶.[ ]2 27. (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S2盖住，并在$S2连线的垂直平分面处放一高折射 率介质反射面"，如图所示，则此时s<(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(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) 5.0X101 mm. (C) 1.0X10-2 mm. 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朵 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),则中央明条纹 (B) 1.0X10-1 mm. (D) 1.0X10-3]$2一根无限长直导线通有电流/,在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交义和接触，则圆心0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，其中虚件线表示的是B二°H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 \________________________________________ 。
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阅卷 教师
一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1、 如图所示为一向左传播的平面简谐横波在 t=T/4 时刻的波形曲线，则（ ） A、 t=0 时刻 o 点处质元的相位为π； B、 t 时刻之后 a 点处质元的弹性势能将随时间的增加而逐渐增加； C、 t 时刻 b 点处质元的速度向下； D、 o 点处质元做简谐振动，机械能不随时间变化。
4
2.（本题 12 分） 折射率 n2 为 1.50 的平玻璃板上有一层折射率 n1 为 1.20 的油膜，油膜的上表面可近似
看作球面，油膜中心最高处的厚度 d 为 1.1um， 用波长为 600nm 的单色光垂直照射油膜， 观察反射光，发现距油膜中心最近的暗环的半径为 0.3cm，试求： （1） 整个油膜上可观察到到多少条完整暗条纹； （2） 油膜上表面球面的半径是多少； （3） 若油膜不断向外扩展，条纹将如何变化。
D、（2,0,1, 1/2）
10、一个光子和一个电子具有相同的波长，则 （ ）
A、 光子具有较大的动量
B、电子具有较大的动量
C、 电子和光子的动量相等
D、它们的动量关系不能确定
二、填空题（每空 2 分，共 24 分）
1、设入射波的表达式为
y入
A cos 2 (t
x
)
，波在
x=0
处发生反射，反射点为自由端，
A、2m0
B、 2m0 1 (v / c)2
C、 m0 1 (v / c)2 2
D、 2m0 1 (v / c)2
2
9、氢原子中处于 2p 状态的电子，描述其量子态的四个量子数（n，l，ml，ms）可能的取值
为（ ）
A、（2,2,1, -1/2）
B、（2,0,0, 1/2）
C、（2,1,-1, -1/2）
3、在 K 系中的 x 轴上相隔为△x 处有两只同步的钟 A 和 B，读数相同，在 K’系的 x’轴上也 有一只钟 A’，若 K’系相对于 K 系的运动速度为ν，当沿 x 轴方向 A’ 与 A 相遇时，刚好两钟 A’ 和 A 的读数均为零。那么，当 A’钟与 B 相遇时，在 K 系中 B 钟的读数为_______________， 在 K’系中 A’钟的读数为_______________。
2、 一端固定、另一端自由的棒中有余弦驻波存在，其中三个最低振动频率之比为（ ）
A、1：2：3
B、1：2：4
C、1：3：5
D、动方程为 x1=4cos(3t)，x2=2cos (3t+π)， 则其合振动方程应为（ ） A、 x=4cos (3t+π) B、 x=4cos (3t-π/2) C、 x=2cos (3t+π) D、 x=2cos (3t)
北京邮电大学 2015——2016 学年第 一 学期
《大学物理 B（下）》期末考试试题
考 一、学生参加考试须带学生证或学院证明，未带者不准进入考场。学生必须按照
试 监考教师指定座位就坐。
注 二、书本、参考资料、书包等物品一律放到考场指定位置。
意 三、学生不得另行携带、使用稿纸，要遵守《北京邮电大学考场规则》，有考场违
4、根据玻尔氢原子理论，若大量氢原子处于主量子数 n=5 的激发态，则跃迁辐射的谱线可 以有______条，其中属于巴耳末线系的谱线有_______条。
5、已知电子的静止质量为 me，光速为 c，普朗克常数为 h，则当电子动能等于其静止能量 时，电子的总能量为______________，它的德布罗意波长λ=___________。
则 反 射 波 的 表 达 式 为 ________________________ ； 形 成 的 驻 波 表 达 式 为
_____________________________________________。
2、 振动方向与 1/4 波片的光轴成 45o 的线偏振光， 经过 1/4 波片后，出射光的偏振态为 _____________；若一圆偏振光经过 1/4 波片后，出射光的偏振态为____________。
6、设描述微观粒子运动的波函数为 (r, t) ， 则 * 表示_______________________________________________________________；
其归一化条件是_____________________________________________________________。
3、（本题 12 分） 波长为 600 nm 的平行光正入射到总宽度为 6cm 的平面透射光栅上，有两个相邻的干
涉主极大分别出现在 sin1 0.2 和 sin2 0.3 的衍射方向上，第 4 级开始缺级，试求：
(1) 每个透光狭缝的宽度 a，以及总的缝数 N; (2) 屏上可能出现的干涉主极大级次; (3) 采取什么办法，可使屏幕中央附近的各干涉主极大的亮度接近(即光强相差不大)。
4、用折射率 n=1.50 的薄膜覆盖在杨氏双缝实验装置的一条狭缝上，这时屏上的第四级明纹
移动到原来的零级明条纹的位置上，如果入射光的波长为 500nm，则此薄膜的厚度为（ ）
A、 2000nm
B、 4000nm
C、 6000nm
D、 8000nm
5、设星光的有效波长为 550nm，用一台物镜直径为 1.20m 的望远镜观察双星时，能分辨的
事 纪或作弊行为者，按相应规定严肃处理。
项 四、学生必须将答题内容做在试题答卷上，做在试题及草稿纸上一律无效。
五、学生的姓名、班级、学号、班内序号等信息由教材中心统一印制。
考试 课程
大学物理
考试时间
2016 年 1 月 20 日
题号
一
二 三、1 三、2 三、3 四
总分
满分 得分
30
24
12
12
12
10
双星的最小角间隔 是（ ）
A、 3.2 107rad
B、 4.8 105rad
C、 1.8 105rad
D、 5.6 107rad
6、 若薄膜太厚，则观察不到干涉现象，这是因为（ ） A、薄膜太厚，上、下表面的反射光不能叠加; B、薄膜太厚，上、下表面反射光的光程差超过相干长度; C、薄膜太厚，条纹干涉太密，无法区别; D、薄膜太厚，条纹干涉太疏，以致视场中只有一条干涉条纹。
3
三、计算题（共 36 分）
1．（本题 12 分） 如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧下端挂一质量为 M 的静止盘。一质量为 m 的物体由
距盘底 h 高处自由下落，与盘做完全非弹性碰撞，并与盘一起振动。求： （1）证明两物体碰撞后，系统做简谐振动，并写出简谐振动的周期； （2）以 m 与 M 做完全非弹性碰撞瞬间为计时起点，系统平衡位置为坐标原点，以竖直向 下为 x 轴正方向，写出系统的简谐振动方程，并明确系统做简谐振动的初相位在第几象限。
5
四、证明题（10 分）
试 证 明 ， 康 普 顿 散 射 中 反 冲 电 子 的 动 能 Ee 和 入 射 光 子 的 能 量 E0 之 间 的 关 系 为
Ee E0
2c
sin
2
2
0
2c
sin
2
2
其中 c
h mec
， 为入射光子的波长，为出射光子的散射角。 0
6
7、自然光从空气入射到某介质表面上，当折射角为 30o 时，反射光是完全偏振光，则此介 质的折射率为（ ）
A、1/2
2
B、
2
6
C、
2
D、 3
8、在参考系 K 中，有两个静止质量都是 m0 的粒子 A 和 B，分别以速度ν沿同一直线相向运 动，相碰后在一起成为一个粒子，则该粒子的静止质量 M0 的值是（ ）