北京林业大学《大学物理2》试卷及答案(共八套)

北京林业大学物理学Ⅱ试卷 （一）姓名 班级 学号 成绩一、填空（每空2分，共60分）1. 两列简谐振动的振动方向相同，其振动运动学方程分别为mt x )4/2cos(050.01ππ+=和m t x )4/32cos(010.02ππ-=。

则合振动的振幅为 m ，初相为 。

2.麦克思韦关于电磁场理论的两个基本假设是 和 。

3.波速为10.2-⋅s m 的平面简谐波，其波源振动方程为m t y )2/cos(60.0π=，则波长为 m ，距波源m 0.6处质点的振动方程为 ，与波源的相位差为 。

4.气体内的输运过程包括 、 、 三种现象。

5.在夫琅和费单缝衍射中，狭缝宽λ5=a ，透镜焦距cm f 40=，则中间明纹的宽度为 cm 。

6.用波长nm 580=λ的单色光垂直照射放置在空气中的薄玻璃板劈尖。

测得相邻暗条纹的间距为mm l 00.5=，则两玻璃板之间夹角为 rad 。

（玻璃的折射率50.1=n ）。

7. 一平面简谐波，沿x 轴负方向传播．圆频率为ω，波速为u ．设4/T t =时刻的波形如图所示，则该波的表达式为________________________。

8. C o20时直径为mm 00.2的水银液滴变形（C o 20时水银的表面张力系数为2470.0-⋅=mJ α）， 使表面积增加了3倍，则需作功 J 。

9．dv v f N v v )(21⎰的物理意义是 。

（其中)(v f 是麦克斯韦速率分布函数）。

10.强度为o I 的自然光透过偏振化方向(或称偏振轴)互相垂直的两块偏振片。

现将第三块偏振片插入两偏振片之间, 并令其偏振化方向与第一块偏振片的偏振化方向夹角为o30。

则透射光的强度为 o I 。

11. 质量为g 20的物体沿x 轴做简谐振动，振幅m A 10.0=，周期s T 0.4=，0=t 时该物体位移m x o 050.0-=且朝x 轴负方向运动。

则初相为 ; 运动方程为 ; s t 0.1=时该物体位移为 m ; 此时物体所受力为 N ; 0=t 之后，物体第一次到达m x 050.0=处所需时间为s ; 第二次和第一次经过m x 050.0=处的时间间隔为 s 。

12.内有g 100氢气的绝热密封容器, 体积为331000.1m -⨯， 以1100-⋅s m 的速度作匀速直线运动。

若容器突然停止运动，此时氢气的温度和压强分别增加了 K 和 Pa 。

13.氢气分子的有效直径m r 10100.2-⨯=。

则在标准状态下, 氢气分子的平均自由程为 m ,平均碰撞次数为 1-s。

14.钠黄光两条谱线的波长分别为nm 0.589和nm 6.589。

用每毫米500条刻线的光栅观察时, 第一级光谱中两条谱线的偏转角度相差rad 。

15.在空气中以白光照射折射率33.1=n 、厚度为d 的均匀肥皂膜。

在反射光的可见光谱中观察到nm 6301=λ的干涉极大和nm 5252=λ的干涉极小,且级数相同。

则肥皂膜的厚度d 为 nm 。

16. 如图所示，B ,A 两点与O 点分别相 距为5cm 和20cm ，位于O 点的点电荷910-=Q C 。

若选A 点的电势为零，则B 点的电势B U = ；若选无穷远处为电势零点，则B U = ；二、选择（每空2分，共10分）1. 摩耳质量为μ的某气体其压强、体积和绝对温度分别为P 、V 和T ，总质量为M 。

则该气体的分子数密度为Ⅰ_______；分子的质量为Ⅱ________。

Ⅰ A.RT P / B. V MRT μ/ C.kT P / D. V N o /Ⅱ A.o N M/ B. PV MRT / C. o N /μ D. RT PV /μo N 、R 、k 分别为阿佛加德罗常数，气体常数、玻尔兹曼常数。

2．如图所示，回路L 和电流I 同心共面，则磁感应强度沿L 的环流l d B L⋅⎰为（ ）A. 0，因为L 上磁感应强度处处为零；B. 0, 因为L 上磁感应强度处处与dl 垂直；C.I 0μ, 因为L 包围电流I ；D ．I 0μ-,因为L 包围电流I 且回绕方向与I 相反。

3．在一半径为r 的毛细管内，水面升起高度为h ，设水的密度为ρ，如果接触角为零，表面张力为f ，则图中的x 处水的压强为( ) (A) gh p ρ- (B) p(C) gh p ρ+ (D)r /f gh p 2+-ρ4．自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某透明介质表面时，反射光为线偏振光。

则______ 成立。

A ． 折射光为线偏振光，折射角为30°; B ． 折射光为部分偏振光，折射角为30o; C. 折射光为线偏振光，折射角不能确定; D. 折射光为部分偏振光，折射角不能确定。

三、计算（每题10分，共30分）1..把在狗的一根大动脉中流动的血液，转换到一个截面不均匀的小管中。

小管宽部分的面积2108.0cmS =， 它等于这根动脉的横截面积。

小管窄的部分的面积为2204.0cm S =。

小管中的压强降落是Pa 25。

求该动脉中血液流动的速度(血液的密度为2/5.1059m kg )。

2. 使体积为V 温度为T 的1摩耳理想气体，在一容器中分别经可逆绝热、可逆等温和自由膨胀到体积V 2。

求：三种膨胀过程中各自的熵变。

3. 一金属棒OA 在均匀磁场中绕通过O 点的垂直轴OZ 作锥形匀角速旋转，棒OA 长0I ，与OZ 轴夹角为θ，旋转角速度为ω，磁感应强度为B ，方向与OZ 轴一致，如图所示。

试求OA 两端的电势差。

北京林业大学物理学Ⅱ试卷（一）答案一、填空1.两振动方向相同的谐振动分别为x 1=0.050cos(2πt+π/4)m 和x 2=0.010cos(2πt-3π/4)m 。

合振动的振幅为 0.040 m.初相为 π/4 .2. 麦克思韦关于电磁场理论的两个基本假设是感应电场和位移电流。

3.波速为2.0m ·s -１的平面简谐波的波源振动方程为y=0.60COS(πt/2)，波长为 8.0 m ，距波源6.0m 处质点的振动方程为y=0.60cos0.5π(t-3.0)，与波源的相位差为-3π/2。

4.气体内的输运过程包括 粘滞 、热传导、扩散 三种现象。

5.夫琅和费单缝射的缝宽a=5λ，缝后透镜焦距f=40cm ，中间明纹的宽度为 16cm 。

6.用波长为λ=0.580μm 单色光垂直照射很薄的劈尖玻璃板.放在空气中。

测得相邻暗条纹的间距为l=5.00mm.此玻璃的折射率为1.50.两个玻璃板之间的夹角为3.87×10-5rad. 7.])/(cos[πω++=u x t A y ．8. 20℃时直径为2.00mm 的水银液滴变形，使表面积增加了3倍，需作功为 1.77*10-5J （20℃时水银的表面张力系数为0.470J m -2）。

9．dv v f N v v )(21⎰物理意义是 21v v -速率区间的分子数 。

10.强度为I o 的自然光透过偏振轴互相垂直的两块偏振片.现将第三块偏振片插入两偏振片之间,并令其偏振轴与第一块偏振片的偏振轴成30o角.则透射光的强度为(3/32) I o11. 质量为20g 的物体沿X 轴作简谐振动，振幅A=0.10m ，周期T=4.0s ，t=0时位移x o =-0.050m 且朝X 轴负方向运动。

则初相为_2π/3_,运动方程_ x=0.10cos(πt/2+2π/3)_; t=1.0s 时物体的位移为_-0.087m; t=1.0s 时物体受的力为_0.0043 N; t=0之后，物体第一次到达X=0.050m 处的时间为_2.0 s; 第二次和第一次经过X=0.050m 处的时间间隔为_4/3 s.12.内有100g 氢气的绝热密封容器, 体积为1.00×10-3m 3, 以100 m /s 的速度作匀速直线运动。

容器突然停止运动，则氢气的温度和压强分别增加了_0.481_K 和2.00×105_Pa.13.氢气分子的有效直径为2.0×10-10m 。

在标准状态下, 分子的平均自由程为2.7×10-7_m,平均碰撞次数为__8.1×109 s -1. 14.钠黄光两条谱线的波长分别为589.0nm 和589.6nm. 用每毫米500条的光栅观察时, 第一级光谱中两条谱线的偏转角度相差3.0×10-4rad 。

或1’5”。

15.空气中以白光照射折射率n =1.33、厚度为d 的均匀肥皂膜。

在反射光的可见光谱中观察到的λ1=630nm 的干涉极大和λ2=525nm 的干涉极小,且级数相同。

则肥皂膜的厚度为__592__nm 。

16. 如图所示，B ,A 两点与O 点分别相距为5cm 和20cm ，位于O 点的点电荷910-=Q C 。

若选A 点的电势为零，则B 点的电势=B U -135V ；若选无穷远处为电势零点，则=B U 45V ；二、选择1.① C ② C2. C3.A 4．B 三、计算1. P 1-P 2=25Pa ……………………………………… 1分 由流量: Q= v 1 s 1= v 2 s 2 有v 2 = v 1 s 1/s 2 ………2分由伯努利方程: P 1+(1/2) ρv 12=P 2+(1/2) ρv 22…… 2分有 P 1-P 2 =(1/2)ρv 12 [(S 12/S 22)-1] … 2分代入数据： 25=(1/2)*1059.5* v 12 (0.082/0.042-1) ……2分v 1=0.125 m/s …………………………1分2.(1)可逆绝热膨胀的熵变为0。

…………………………3分 (2)可逆等温过程的熵变为ΔS=⎰⎰⎰===2121212ln ///V V V V V V R VT RTdV T PdV T dQ 。

4分（3）在始、终态之间设计可逆等温过程，该自由膨胀过程与等温过程熵变相等，为2ln R 。

…………………………3分3. 解 用动生电动势公式求解。

如图所示，将金属棒看成为由许多线元组成，选取距O 点为l ，长度为d l 的线元，动生电动势l B v dd )(⋅⨯=ε，由题意分析可知，v 垂直于B ，且θωsin l v =，而B v ⨯的方向与B 方向垂直，与线元l d 的夹角为θπ-2，所以)2cos(d sin d )(d θπθωε-=⋅⨯=l B l l B v l B l d sin 2θω=…………5分对于整个金属棒来说，其电动势为⎰⎰===02202sin 21d sin l Bl l B l d θωθωεε结果表明，0>ε，即与B v ⨯的方向一致，即A 端电势高于O 端电势，电动势ε的方向由O 指向A 。