大学物理试卷03年

103级大学物理试卷（2004年6月）（答题时间分钟）院（系）班级姓名学号班级序号计算题题号选择题填空题1718192021总分得分一选择题（每题3分，共24分）1、某质点的运动方程为X2T7T33SI，则该质点作（）（A）匀加速直线运动，加速度沿X正方向；（B）匀加速直线运动，加速度沿X负方向；（C）变加速直线运动，加速度沿X正方向；（D）变加速直线运动，加速度沿X负方向。2、如图所示，一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上，一滑块M自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下，不计空气阻力，对于这一过程，以下哪种分析是对的（）（A）由M和M组成的系统动量守恒；（B）由M和M组成的系统机械能守恒；（C）由M、M和地球组成的系统机械能守恒；（D）M对M的正压力恒不做功。3、以下几种运动形式中，加速度保持不变的运动是（）A（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。4、水蒸气分解为同温度的氢气和氧气，即22250OH，内能增加了多少（）（A）50；（B）25；（C）667；（D）0。5、某理想气体分别进行如图所示的两个卡洛循环I（ABCDA）和II（ABCDA），且两条循环曲线所围面积相等，设循环I的效率为，每次循环从高温热源吸收的热量为Q，循环II的效率为，每次循环从高温热源吸收的热量为Q，则（）（A）Q；（C），Q，QQ。6、如果在空气平行板电容器的两个极板间平行地插入一块与极板面积相同的金属板，则由于金属板的插入及其相对极板所放位置的不同，对电容器电容的影响为（）（A）使电容减小，但与金属板相对于极板的位置无关；MMPVBCDABCDA2（B）使电容减小，且与金属板相对于极板的位置有关；（C）使电容增大，但与金属板相对于极板的位置无关；（D）使电容增大，且与金属板相对于极板的位置有关；。7、下列几种说法中哪一个是正确的（）（A）电场中某点的电场强度的方向，就是将点电荷放在该点所受的电场力的方向；（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）场强的方向可由定出，其中Q为试验电荷的电量，Q可正可负，为试验电荷所受电FE/F场力；（D）以上都不正确。8、边长为A的等边三角形的三个顶点上，分别放置着电量为Q、2Q、3Q的三个正电荷，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）；（B）；OQ432OQQ43（C）；（D）。AO6AO8二填空题（共30分）9、（本题分）灯距地面高度为H1，一人身高为H2，在灯下以运速率V沿水平直线行走，如图所示，则她的头顶在地上的影子M点沿地面移动的速度VM为。10、（本题分）一质量为M的物体，原来以速率V向北运动，它突然受到外力打击，变为向西运动，速率仍为V，则外力的冲量的大小为，方向为。11、（本题分）湖面上有一小船开始时静止不动，船的质量为180KG，船上有一人质量为60KG，如果人在船上向船头走了40米，则人相对于湖面移动了米。12、（本题分）一气缸储有10MOL的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J，气体升温1K，（1）此过程中内能增量为；（2）外界传给气体热量为。13、（本题分）两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为和2，如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度分别为（设向右的方向为正）；AEB。C14、（本题分）在点电荷Q和Q的静电场中，作出如图所示的三个闭合曲面S1、S2、S3，则通过这些闭合曲面的电场强度通量分别是；123。15、（本题分）一个带电量为Q的点电荷，位于一原来不带电的金属球外，与球心的距离为D，如图ABC2QQ3所示，则在金属球外，与球心相距为的P点处，由感应电荷产生的电场为。L16、（本题分）狭义相对论的两条基本原理是（1）；（2）三计算题（共46分）17、本题10分一质量为60KG的人，站在质量为20KG的底板上，用绳和滑轮连接如图，设滑轮、绳的质量及轴处的摩擦可以忽略不计，绳子不可伸长，欲使人和底板能以07M/S2加速度上升，人对绳子的拉力T2多大人对底板的压力多大（取G98M/S2）。18、本题10分一链条总长为L，质量为M，放在桌面上，并使其下垂，下垂一端的长度为A，设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为，令链条由静止开始运动，则（1）到链条离开桌面的过程中，摩擦力对链条作功多少（2）链条离开桌面时的速率是多少XPQM1M2419、本题分一卡诺热机（可逆的）当高温热源温度为127OC，低温热源温度为27OC时，每次循环对外作的总功为8000J。今维持低温热源温度不变，提高高温热源温度，使其每次循环对外作的功为10000J，若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间，试求（1）第二个循环热机的效率；（2）第二个循环高温热源的温度。20、本题分如图，。试求（）A、B间的总电FC10052FC053容；（）在A、B间加V的电压，C2上的电荷量和电压为多少21、本题分半径为R1的导体球，被一与其同心的导体球壳包围着，其内外半径分别为R2、R3，使内球带电量Q，球壳带电量Q，试求（）电势分布的表示式；（）用导体连接球和球壳后的电势分布；外球壳接地后的电势分布。12C3BQQ5一、选择题（每小题3分，共30分）1关于温度的意义，有下列几种说法气体的温度是分子平均平动动能的量度；气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义；温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同；从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。这些说法中正确的是A、；B、；C、；D、。2设某种气体的分子速率分布函数为FV，则速率在V1V2区间内的分子的平均速率为A；B；C；D。3某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环ABCDA和ABCDA，且两个循环曲线所围面积相等，设循环的效率为H，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，循环的效率为H，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，则有6AHQ；CHH,QH,QQ。二、填空题（每空2分，共30分）1如PV图所示，I过程为绝热过程，则过程与过程中，过程吸热过程放热。2当理想气体处于平衡态时，其分子速率分布函数为FV，则分子速率处于最概然速率VP至范围内的概率N/N_。普朗克常数H6631034JS基本电荷E161019C真空介电常数08851012C2/NM2电子质量ME911031KG真空磁导率04107H/M真空中光速C3108M/S里德伯常数1/97R一、填空题（共53分）71（本题4分）5132如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝。当导线中的电流I为20A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为10T，则铁环的相对磁导率R为。（真空磁导率170AMT14）2（本题4分）3542如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60，假设二者对光无吸收，光强为0I的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为。3（本题4分）4185已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是12EV，而钠的红限波长是540NM，那么入射光的波长是NM。4（本题5分）51071、2是两个完全相同的空气电容器，将其充电后与电源断开，再将一块各向同性均匀电介质板插入电容器1的两极板间，则电容器2的电压2U,电场能量2W将如何变化（填增大，减小或不变）2U，W。题4图题5图5（本题4分）5125一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处的磁感应强度大小为，方向为。86（本题5分）2598氢原子中，电子绕原子核沿半径为R的圆周运动，它等效于一个圆形电流。如果外加一个磁感应强度为B的磁场，其磁力线与轨道平面平行，那么电子的速度V，这个圆电流所受的磁力矩的大小M。（设电子质量为EM，电子电量的绝对值为E）7（本题4分）如图所示为磁场中的通电薄金属板，当磁感应强度B沿X轴负向，电流强度I沿Y轴正向，则金属板中对应于霍尔电势差的电场强度HE的方向沿。题7图题8图8（本题5分）2134金属杆AB以匀速M/S2V平行于长直导线运动，导线与AB共面且相互垂直，如图所示。已知导线载有电流A40I，则此金属杆中的感应电动势I，电势较高端为。9（本题6分）2884由半径为R、间距为D（R）的两块圆盘构成的平板电容器内充满了相对介电常数为R的介质。电容器上加有交变电压TVCOS0板间电场强度TE，极板上自由电荷的面密度T，板间离中心轴线距离为R处的磁感应强度,TRB。二、计算题（共47分）1（本题6分）1713如图所示为一平行板电容器，极板面积为S，两极板间有两种各向同性均匀电介质板，它们的相对介电常数分别为1R和2。已知极板上分别带有自由电荷Q和，求两种介质板中的电极化强度的大小。92（本题10分）2519如图所示，长直导线AB中的电流I沿导线向上，并以A/S2DTI的变化率均匀增长。导线附近放一个与之共面的直角三角形线框，其一边与导线平行，位置及线框尺寸如图所示。求（1）（1）长直导线周围的磁感应强度B的分布表达式；（2）（2）通过三角形线框的磁通量（用I表示出答案即可）；（3）此线框中产生的感应电动势的大小和方向。普通物理（A）1999年1月一、填空题1、一带电孤立导体，处于静电平衡时其电荷面密度的分布为（X，Y，Z）。已知面元DS处的电荷面密度为00，如图所示，则导体上DS处面元的电荷以外的其它电荷在DS处产生的电场强度的大小为_。2、设星光的有效波长为5500，用一台物镜直径为120M的望远镜观察双星时，能分辨的双星的最小角间隔是_。DS0103、一无限深势阱的宽度为L，则位于该势阱中的粒子的动量不确定量的最小值为_。4、静电场的环路定理的数学表示为_。该定理表明，静电场是_场。5、图示为两条穿过Y轴且垂直于XY平面的平行长直导线的俯视图。两条导线皆通有电流I，但方向相反，它们到X轴的距离皆为A。则X轴上P点处的磁感应强度B的表达式为_。6、一平行板电容器两极板间电压为U12，其间充满相对介电常数为R的各向同性均匀电介质，电介质厚度为D，则电介质中的电场能量密度W_。7、在一霍耳效应的实验中，通过导体的电流和B的方向垂直（如图）。如果上表面的电势较高，则导体中的载流子是_电荷，如果下表面的电势较高，则导体中的载流子是_电荷。8、一平行板电容器，两板间为空气，极板是半径为R的圆导体片，在充电时极板间电场强度的变化率为DE，若略去边缘效应，则两极板间位移电流密度为_；位移电流为_。9、恒星表面可看作黑体。测得北极星辐射波谱的峰值波长M350NM，试估算它的表面温度_。10、如图所示，在双缝干涉实验中SS1SS2用波长为的光照射双缝S1和S2，通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹。已知P点处为第三级明条纹，则S1和S2到P点的光程差为_。若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率N_。11、一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由1转到2，则转动前后透射光强度之比为_。12、如图所示，一线偏振光垂直地穿过一个偏振片M和一个1/4波片N，入射线偏振光的光振动方向与1/4波片的光轴平行，偏振片M的偏振化方向与1/4波片N光轴的夹角为45，则经过M后的光是_偏振光，经过N后的光是_偏振光。13、在氢原子发射光谱的巴耳末系中有一频率为6151014HZ的谱线，它是氢原子从能级EN_EV跃迁到能级EK_EV而发出的。14、根据量子力学原理，当氢原子中电子的动量矩6L时，L在外磁场方向上的投影LZ可取的值为_。15、一面积为S的平面线圈，载有电流I置于磁感应强度为B均匀磁场中，将线圈从力矩OPXIIXAAIBSS1S2P入射光M的偏振方向光轴45MN11最大位置转过角。（1）求在此过程中力矩做的功A；（2）转角为时线圈所受的磁力矩|M。16、一半径为R的导体球带电量为Q，放在相对介电常数为R的无限大各向同性均匀电介质中，则介质与导体球的分界面上的束缚电荷面密度_。17、如图所示，一半径为R的很小的金属圆环与一半径为A（AR）的大金属圆环共面且同心，则此二圆环的互感系数为_。二、计算题1、已知一粒子在宽度为A的一维无限深势阱中运动，其波函数为XAX4SIN（01,I沿顺时针方向若TA）的水平细杆，在门外贴近门的平面内沿长度方向匀速运动。若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门，则该杆相对于门的运动速率U至少为。11（本题5分）4730粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的5倍时，其动能为静止能量的倍12（本题3分）43381MOL理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积由V0膨胀到2V0，则该气体熵的改变量为。13（本题5分）3329一频率为400HZ的声源以20M/S的速度正对一高墙运动，声音在空气中的速度为330M/S。在声源后面站在地面上的人听到的声音的拍频为。17二、计算题（共43分）1（本题12分）5047一质量为M、长为L的均匀细直杆，可绕通过其中心O且与杆垂直的光滑水平固定轴，在竖直平面内转动。当杆停止于竖直时，质量为M的子弹沿水平方向射入杆的下端且留在杆内，并使杆摆动。若杆摆动的最大偏角为，且M3，试求（1）子弹入射前的速率0V；（2）在最大偏角时，杆转动的角加速度；（3）轴对杆的作用力。2（本题10分）3476一平面简谐波沿OX轴的正方向传播，波动方程为2COSXTAY，而另一平面简谐波沿OX轴负方向传播，波动方程为2COSXTAY。求（1）4X处介质质点的合振动方程；（2）处介质质点的速度表达式。183（本题10分）02031MOL单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，连接AC两点的曲线的方程为20VP，A点的温度为T0。（1）（1）试以T0、R表示、过程中气体吸收的热量。（2）（2）求此循环的效率。4（本题5分）4272某理想气体的定压摩尔热容为1KMOLJ29。求它在温度为273K时的分子平均转动动能。（玻尔兹曼常量3108K）195（本题10分）如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面的半径为R1、带电量为Q1，外球面的半径为R2、带电量为Q2。（1）（1）求CBAR、处（见图）的电场强度E、的大小；（2）（2）假定有一半径为2RR的同心半圆弧BA（见图），带有电量Q（Q很小，不影响原来的电场分布），求半圆弧所受的静电力。20注意下列题目为西溪校区化学专业的同学专用6（本题3分）0939一容量很大的圆筒水箱置于一水平桌面上，箱壁上不同高度处开有A、B、C三个小孔，其中B恰好在水深一半处，如图所示。由此可推知各孔中射出的水的水平射程最远的孔为。7（本题3分）0958在一个大气压、20时水的粘滞系数SA3P10，密度取3KG/M10。设水在内径M25D的自来水管中流动，临界雷诺数20ER，则管内水的平均流速达到V时，流动将自层流变为湍流。8（本题4分）0941水平水管的横截面积在粗处为21CM40A，细处为2CM10A，管中水的流量为SQ/CM30，求粗细两处的水的流速及水平水管中心轴线上1处和2处的压强差。普通物理下2000年1月15日一、填空题1一球形导体，带电量Q，置于一任意形状的空腔导体内，当用导线将两者连接后，则与连接前相比系统静电场能将_。（增大、减小、无法确定）2一电子沿半径为5291011M的圆周运动作匀速运动，其角速度为4161016RAD/S，则在圆心处的磁场能量密度为_。3在折射率N3160的玻璃片表面镀一层折射率N2138的MGF2薄膜作为增透膜，为了使波长为500NM的光，从折射率N1100的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能减少，MGF2薄膜的厚度至少为_NM。4一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为II0/8。已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度为_。5氢原子光谱的巴尔末系中波长最大的谱线用1表示，其第二长的波长用2表示，则它们的比值为1/2_。216已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为23COS1AXAX，那么粒子在X5A/6处出现的概率密度为_。7硫化铅（PBS）晶体的禁带宽度为03EV，要使这种晶体产生本征光电导，则入射到晶体上的光的波长不能大于_NM。8已知某静电场的电势函数U6X6X2Y7Y2SI，由电场与电势梯度的关系式可得点（2，3，0）处的电场强度E_I_J_SIK。9如图所示，有一用均匀导线绕成的闭使长方形平面线圈ABCD，在顶角B、D处分别用两根与线圈共面的长直导线注入电流I，（而且这两长直导线在同一直线上），则中心O的磁感应强度为_。10一段导线被弯成圆心在O点、半径为R的三段圆弧AB、BC、CA，它们构成了一个闭合回路，AB位于XOY平面内，BC和CA分别位于另两个坐标面中（如图所示），均匀磁场B沿X轴正方向穿过圆弧BC与坐标轴所围成的平面。设DB/DTKK0，则闭合回路ABCA中的感应电动势的数值为_，圆弧BC中感应电流的方向是_。11载有恒定电流I长直导线旁边有一半圆环导线CD，半圆环半径为B，环面与直导线垂直，且半圆环两端点连线的延长线与直导线相交，如图所示。当半圆环以速度V沿平行于长直导线的方向平移时，半圆环上的感应电动势的大小是_。12反映电磁场基本性质和规律麦克斯韦方程组的积分形式为LDSLMSTILDHBTLEQDD43021试判断下列结论是包含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）磁感应线是无头无尾的_；22（3）电荷总伴随有电场_。13以波长为0207M紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率V01211015HZ，则其遏止电压|_。14电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为的静电场加速后，其德布罗意波长是003NM,则为_。（不计相对论效应）15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（）N2，_，ML1，MS1/2；（）N2，L0，ML_，MS1/2；（）N2，L1，ML0，MS_。16根据泡利不相容原理，在主量子数的电子壳层上最多可能有的电子数为_个。17一透射光栅正好能在一级光谱中分辨钠双线（5896NM和5890NM），则此光栅的透光缝数为_条。二、计算题1一导体球带电荷Q，球外同心地有两层同性均匀电介质球壳，相对介电常数分别为R1和R2，分界面处半径为R，如图所示。求两层介质分界面上的极化电荷面密度。2如图所示，将半径分别为R15CM和R210CM的两个很长的共轴金属圆筒分别连接到直流电源的两极上。今使一电子以速度V3106M/S，沿半径为R（R1QB，则A板的内侧带电量为_，两板间电势差UAB_。2、已知某静电场的电势函数U6X6X2Y7Y2（SI制），由场强与电势梯度的关系式可得点（2，3，0）的电场强度E_I_J_K（SI制）。3、两个单匝线圈A，B，其半径分别为A和B，且BA，位置如图所示，若线圈A中通有变化电流KTI（K为常数），在线圈B中产生的互感电动势M_，此位置它们的互感系数为_。4、在真空中有一无限长电流I，弯成如图形状，其中ABCD段在XOY平面内，BCD是半径为R的半圆弧，DE段平行于OZ轴，则圆心点O处的磁感应强度B_I_J_K。5、如图所示，电量分别为Q1，Q2的两个正点电荷，某时刻分别以速度1V，2（1的方向和2V的方向垂直且V1，V2均远小于真空中的光速）运动，则电量为Q2的点电荷该时刻所27受的磁力的大小为_，方向为_。6、一N型（电子导电型）半导体薄片与纸面平行，已知电流方向由左向右，现测得霍尔电势差UAUB，则所加外磁场的方向是_。7、有两个离地很远的相同的半导体球，半径均为A，它们的中心相距为D，且DA，起初两球带有相同的电荷Q，然后用导线使它们先后接地后再绝缘，接地时间足以使它们与地达到静电平衡，则最后两球留下的电量分别是_和_。8、一细长的带电圆筒，半径为R，电荷面密度为，以角速度绕其中心轴转动，则轴心处磁感应强度B0_，方向为（请画在图上）假如正在增加，即DT，则离轴心O距离为A的P点，其涡流电场的大小EP_，方向为（请画在图上）。9、有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为A，厚度不计，电流I在铜片上均匀分布，方向如图，与铜片共面，离铜片近一边端为B处的磁感应强度PB的大小为_方向_。10、如图所示，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，AC的长度为L，当金属框绕边AB以匀角速度转动时，ABC回路中的感应电动势，及A、C两点间的电势差CAU_。2811、一平行板电容器与一电压为V的电源相连，如图所示，若将点容器的一极板以等速U拉开，则当极板间的距离为X时，电容器内的位移电流密度大小为_，方向为_。12、平行板电容器的两圆形极板的半径为R，在充电过程中，当传导电流为I时，与两极板中心连线距离为X的点P的玻印亭矢量的方向为_，HP大小为_。二、计算题（共计52分）1、（18分）两个同心导体薄球壳，内球壳半径1R01M，外球壳半径3R05M，外球壳接地，在2R02M与3R之间充以相对介电常数为3的电介质，其余空间均为空气（R1）现已知内外导体球壳间电势差VU27031，求（1）离球心为P03M的P点的电场强度PE；（2）球形介质层内外表面的极化电荷密度1，2；（3）此电容器的电容；（4）R2和R3之间电介质层内的电场能量。292、（10分）一均匀带电圆环平面，其内半径为A，外半径为B，电荷面密度为。若它以匀角速度绕通过圆心O且与圆平面垂直的轴转动。求（1）圆心O处的磁感应强度OB的大小和方向；（2）若在圆平面转动时，加上与圆平面平行的均匀外磁场1B，求使圆平面绕转动的磁力矩。3、（10分）一对同轴无限长直空心薄壁圆筒，电流I沿内筒流去，沿外筒流回。已知同轴空心圆筒单位长度的自感系数20L，求（1）同轴空心圆筒内外半径之比；（2）若电流随时间变化，即II0COST，求圆筒单位长度产生的感应电动势。4、（14分）（1）真空中一无限长载流直导线与一载流的等腰三角形共面，如图所示，试求载流三角形回落所受的安培力。30（2）若本题中等腰三角形为一不载流导体回路，并以速度V水平向右匀速运动，且KTIE01，求图示位置整个回路的感应电动势（此瞬时取T0）答案填空题1、2、3、4、315、6、外磁场的方向垂直纸面向外7、8、9、10、11、3212、计算题1、2、333、4、9（本题5分）5845一U形管的两个支管分别装有水和某种油，静止时它们的分界面在水平段的B处，如图所示。已知水的密度为31KG/M0，油的密度为32/70；比B点高10H的水中A处的压强与大气压的差为2N/98。求水柱和油34柱的高度21H和。6（本题5分）5443一不带电的导体球壳的内外半径分别为CM21R，C32，带电量为C104Q的点电荷位于球壳内距球心1CM处，试说明球壳内、外表面上的电荷分布情况（电量大小，分布是否均匀），并计算球壳的电势。普通物理B1999年7月3日一一填空题1设质点作平面曲线运动，运动方程为JTIR2，则质点在任意T时刻的速度矢量TV_；切向加速度AT_；法向加速度AN_。2在参照系S中，有两个静止质量都是M0的粒子A和B，均以速度V沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为_。3根据天体物理学的观测和推算，宇宙正在膨胀，太空中的天体都离开我们的星球而去。假定在地球上观察到一颗脉冲星（看来发出周期性脉冲无线电波的星）的脉冲周期为050S，且这颗星正沿观察方向以运行速度08C（C为真空中光速）离我们而去，那么这颗星的固有脉冲周期应是_。4在弦线上有一简谐波，其表达式为34201OS0221SIXTY为了在此弦线上形成驻波，并且在X0处为一波节，此弦线上还应有一简谐波，其表达式为_。5如图所示为一平面简谐波在T0时刻的波形图，该波的波速U200M/S。画出P处质点的振动曲线。6如图所示，一个绕轴AB作高速转动的轮子，轴的一端A用一根链条挂起，如果原来轴在水平位置，从轮子上方向下看，则它的旋进方向为_。YMXMOU01P100YPMTSO1AB357质量为10KG的质点，在外力作用下，做曲线运动，该质点的速度为1642SIKITV，则在T1S到T2S时间内，合外力对质点所做的功为_。8如图所示，将一根质量为M、长为L的均匀细杆悬挂于通过其一端的光滑水平轴O上。今在悬点下方距离X处施以水平冲力F，使杆开始摆动，要使在悬点处杆与轴之间不产生水平方向的作用力，则施力的位置X应等于_。9如图所示。圆柱体的半径为R，其上有一半径为R的固定圆盘，（圆盘质量忽略不计）盘周边绕有细绳，今沿垂直于圆盘轴的水平方向以力F拉绳。若使该圆柱体在水平面上作纯滚动，当R2/3R时，则该柱体与水平面间的摩擦力F_，其方向为_。10质点在某保守力场中的势能为EP（K/R）C，其中R为质点与坐标原点间的距离，K、C均匀大于零的常数，作用在质点上的力的大小F_，其方向_。11两列平面简谐机械波相遇，在相遇区域内，媒质质点的运动轨迹为圆，则这两列波应满足的条件是振动方向_；频率_；在各相遇点振动位相差_；振幅_。12声源上，发出100HZ声波，声速340米/秒。人以34米/秒的速度驾车背离声源而去，则人听到声音的频率是_。131MOL理想气体在气缸中进行无限缓慢的膨胀，其体积由V1变到V2。（1）当气缸处于绝热情况下时，理想气体熵的增量S_；（2）当气缸处在等温情况下时，理想气体熵的增量S_。14在相同的温度下，氧气和氦气的分子平均速率的比值HEOV2_；氧气和氦气的分子平均动能的比值_。（已知氧原子量为16，氦原子量为4）15假设有一种气体，构成它的粒子服从以下速率分布率000VVAVF式中A为常量。则用V0定出的A_，算术平均速率_。16在光滑的水平面上，一根长L2M的绳子，一端固定于O点，另一端系一质量M05KG的物体。开始时，物体位于位置A，OA间距离D05M，绳子处于松弛状态。现在使物体以初速度VA4MS1垂直于OXFXFBCRRODABVAVB36OA向右滑动，如图所示。设以后的运动中物体到位置B，此时物体速度的方向与绳垂直。则物体速度的大小VB_。17如图所示，一无限长均匀带电细线，电荷线密度1。另有一均匀带电细棒，长为L，电荷线密度2，同无限长细线共面并垂直放置。棒的一端距细线L。则细棒所受的静电场力为_。二计算题1有一带电球壳，内、外半径分别为A和B，电荷体密度A/R，在球心处有一点电荷Q，求空间各个区域的场强E的大小与R的关系。21MOL单原子分子理想气体的循环过程如图所示。（1）在PV图上定性表示该循环过程；（2）求此循环效率。3一长为L1质量为M的匀质细杆，可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动，如图所示。细杆由水平位置静止释放，试求（1）（1）释放瞬间，轴对杆的作用力；（2）（2）杆转至竖直位置时，恰有一质量为M的泥巴水平打在杆的端点并粘住，且系统立即静止，则该泥巴与该杆碰撞前的速度V0。4A、B为同一媒质中的两个波源，相距20M。两波源作同方向的振动，振动频率均为100HZ，振幅均为5CM，波速为200M/S。设波在传播过程中振幅不变且A处为波峰时B处恰为波谷。取A到B为X轴正方向，点A处为坐标原点，以A处质点达到最大正位移时为时间起点，求（1）（1）B波源激起的沿X轴负向传播的波的波动方程（2）（2）A、B之间干涉静止的各点的坐标。LL12QABOPVV103M3TKO60012ABCOMV0375倾角为的固定斜面上放一质量为M的物体，用细绳跨过滑轮把物体与一倔强系数为K的弹簧相连接。弹簧的另一端固定在地面上（如图）。若滑轮视为质量为M、半径为R的匀质圆盘，并设绳子与滑轮不打滑，物体与斜面间及滑轮转轴处摩擦不计。（1）（1）试由计算证明物体M的振动是谐振动；（取X轴沿斜面向下为正，以平衡位置为坐标原点）（2）（2）在弹簧不伸长，绳子不松弛的情况下，使M由静止释放，同时计时，求M的振动方程。答案一填空题1JTIV221TAT21TAN200/CVMM303S43201O22XTY56逆时针方向7A1200J8X2L/39FF/9向右10FK/R2沿径向向外11振动方向互相垂直，频率相同，位相差为/2振幅相等1299HZ13（1）0（2）RLNV2/V1141225；3156/V03V0/2161M/S17（12/20）LN2二计算题1（1）球壳内（0B）球壳的总电量为22B因此41203ABAQRE2（1）（2）过程CA吸收的热量231CACAVTRTCQ过程AB吸收的热量122LNVRTQA过程BC放出的热量（绝对值）3CAPC由气态方程得ACT2因此效率为381123Q3（1）由于杆是水平静止的，轴对杆只有竖直方向的力，设为F，则有MGFMAMGL/2ML2AL/2解得F3MG/4（2）由机械能守恒得杆达到竖直位置的角速度231MLGLPVABC39LG3设泥巴的速度为V0，角动量守恒给出201MLLM因此3GLV4设由波源B激起的波的波方程为COSUXTAY由于当T0，X20M时，波源质点的位相为，故有2020因此可取代入已知数得COS152MXTY（2）设相干静止的点的坐标为X，则有120K代入2（M），得XK或X1，2，3，19（M）5（1）系统的运动方程为MGSINTMATKXRMR2/2AR式中XXX0X0为物体处于平衡位置时弹簧的伸长MGSINKX0由以上诸式得KXMM/2D2X/DT2这说明物体的运动是谐振动，且有/MMK（2）由初始条件XX0，V00得AX0，故振动方程为COSIN1TGK普通物理（A）1998年6月18日一填空题1一质点作简谐振动，周期为T。当它由平衡位置向X轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为_。2图中所示为一沿X轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密（0，A）O40度分别为（X0），则OXY坐标平面上点（0，A）处的场强E的方向为_。3金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似。设金属中共有N个自由电子，其中电子的最大速率为VM，设电子速率在VVDV之间的几率为MVDAV02式中A为常数。则该电子气的平均速率为_。4质量为010的质点，由静止开始沿曲线235SIJITR运动，则在T0到T2S时间内，作用在该质点上的合外力所做的功为_。5一电子以V099C（C为真空中光速）的速率运动。（电子静止质量为M0）（1）电子的总能量是_；（2）电子的动能是_。6观察者甲以4C/5的速度（C为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一长度为L，质量为M的棒，这根棒安放在运动方向上，则（1）甲测得此棒的线密度为_；（2）乙测得此棒的线密度为_。7两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20CM，与第一个简谐振动的位相差为1/6。若第一个简谐振动的振幅为103CM173CM，则第二个简谐振动的振幅为_CM，第一、二两个简谐振动的位相差12为_。8一简谐振动曲线如图所示，试由图确定在T2S时刻质点的位移为_，速度为_。9如图所示，一个细杆总长为L，单位长度的质量为AX，其中A为正常数。此杆的质心的坐标XC_。10如图所示，一均匀细杆AB，长为L，质量为M。A端挂在一光滑的固定水平轴上，它可以在竖直平面内自由摆动。杆从水平位置由静止开始下摆，当下摆至角时，B端速度的大小VB_。11如图所示，A、B两飞轮的轴杆在一条直线上，并可用摩擦啮合器C使它们连结。开始时B轮静止，A轮以角速度A转动，设在啮合过程中两飞轮不再受其它力矩的作用。当两用人才轮连结在一起后，TSXCM1234_66OXLBABABC41共同的角速度为。若A轮的转动惯量为JA，则B轮的转动惯量JB_。12已知质点的运动方程为JTITR324，则该质点的轨道方程为_。13火车以30M/S的速度行驶，汽笛的频率为650HZ。在铁路近旁的公路上坐在汽车里的人在下列情况听到火车鸣笛的声音频率分别是（1）汽车静止，火车迎驶来_；（2）汽车以45KM/H的速度与火车同向行驶，火车在前_。（设空气中声速为340M/S）14氦气的速率分布曲线如图所示，试在图上画出同温度下氢气的速率分布曲线的大致情况；氢气在该温度时的最概然速率为_。15一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为0。设它所受阻力矩与转动角速度成正比，即MK（K为正的常数），则圆盘的角速度从0变为0/2时亿需的时间为_。16相同温度下的1摩尔氧和2摩尔二氧化碳，对这两份气体，比较它们下列诸量的大小（1）分子平均动能之比为_；（氧二氧化碳）（2）分子平均平动动能之比为_；（3）内能之比为_。二计算题1如图所示，半径R的球体内，电荷体密度KR，式中K为大于零的常量，求（1）球体内任意一点的场强E1（R）；（2）球体外任意一点的场强E2（R）；（3）若球体外沿径向有一均匀带电量Q，长L的细直杆，杆的近球端离球心距离为A。Q很小，不影响球内的电荷分布。求此细直杆所受的电场力。2如图所示，有一平面简谐波在空气中沿X正方向传播，波速U2M/S。已知X2M处质点P的振动表示式为Y6102COST/2SI（1）求此波的波函数；（2）若X86M处有一相对空气为波密的垂直反射壁，求反射波的波函数。（设反射时无能量损耗）（3）求波节位置FVVM/SO1000HEKROQALOPX423气缺内有一定量的氧气，（视为刚性分子的理想气体），作如图所示的循环过程，其中AB为等温过程，BC为等容过程，CA为绝热过程，已知A点的状态参量为PA、VA、TA，B点的容积VB3VA，求（1）该循环的效率；（2）从状态B到状态C，氧气的熵变S。4如图所示，质量为M1，半径为R的圆柱体上绕有不可伸长的细绳，该细绳又绕过质量为M2，半径为R的圆环型滑轮，最后连结在质量为M3的物块上。圆柱体在水平桌面上作纯滚动。该系统处于一个以匀加速度A向上运动的升降机内。试列出求解圆柱体M1相对升降机的质心加速度AC所需的全部方程。答案一填空题1T/62X轴正方向33UM/4420J5709M0C2609M0C26M/L278M/L70/2803CM/S92L/310SINGL11JA（A）/12XY23Y13713HZ619HZ14141103M/S15JLN2/K165611512二计算题1解（1）RDKE0221404KR（2）RDR222041RKEPVOPAABCVAVBAM1RM2RC43（3）1440202LALQKRDRLKDQEFLA方向沿径向向外2解（1）2COS1620TY2X（2）83CSTYAO1062反172COS106262SIXTXT反（3）72KXT,1068KMK3解（1）CV5R/2R12/514QABRTALNVB/VAPAVALN31099PAVATCVB/VA1TA0644TAQBCCVTBTA0889PAVAQAB|QBC|/QAB19123LNLNABCVBCS4解T1FM1ACT1RFRM1R21/2J1M1R2/2T2RT1RM2R22M3GM3AT2M3AAC1RA2R21R浙江大学本科生考试课程名称大学物理（上）考试日期1999年月日成绩专业班学号姓名T1T2F12T1ACAT2M3GM3A44一、一、填充题（每题4分，共48分）1已知质点的运动方程为RTRSINITCOSJ，则其速度V，切向加速度TA，法向加速度NA。2质量为1KG的弹性小球以20M/S的速度垂直落向地面,又以10M/S的速度弹回,设小球与地面的接触时间为01S，则碰撞过程中小球对地面的平均冲力F。3一物体在外力54XFN的作用下,从X0移到X5M的位置时,外力对物体所做的功为。4四个可看成质点的小球A、B、C、D，其质量分别为M432、，用四根轻而硬长度为L的细杆连接起来，如图所示，则整个系统绕通过A点且垂直纸面转轴的转动惯量为。5一根长为L，质量为M的均匀细杆，可绕通过其一端的光滑轴O在竖直平面内转动，开始时杆静止在竖直位置，若有一质量为M的子弹以水平速度V0射入棒的中点C并留在棒内，则碰撞后棒和子弹这一系统转动的角速度为。6某舞蹈演员作自转运动，开始时两臂伸开，转动惯量为0I，角速度为0。当他将手臂收回时,其转动惯量变为32,则此时其角速度。7把一静止质量为0M的粒子,由静止加速到速率为08C所需做的功；由速率06C加速到08C动量的增量。（用C、0等表示）8一静止声源发出990HZ的声音，如有一人以20M/S的速度接近声源，则此人听到的声音频率为。（声速为330M/S）9某一质点同时参与两个简谐振动SI42COS051TX和SI2COS072TX，则当时，合振幅最大等于；而当时，合振幅最小等于。10一平面波的频率为500HZ，波速为350M/S,在同一波线上相位差为3的两点相距M,介质中某质量元在时间间隔为310S的两个振动状态的相位差为。11某分子系统的速率分布函数为VF，P为分子的最概然速率，则P0DVF表示，速率PV的分子的平均速率表达式为。4512如图所示，一均匀带电的直棒长度为L，总带电量为Q，则细直棒延长线上P点的电场强度为。二、二、计算问答题（共52分）120分如图所示,两物体的质量分别为1M和2,滑轮可视为绕支点水平轴O自由转动的圆盘质量为M,半径为R,桌面与物体1M的摩擦因数为，套在绳子上的光滑小环下面挂着物体2M。试求物体2的加速度及绳中的张力1T和2（设1，绳子与滑轮间无相对滑动。本题只需列出解题的方程，不必解出）。2（10分）已知一平