大学物理上册试卷及答案

大学物理(I)试题汇总《大学物理》(上)统考试题一、填空题(52分)TOC\o"1-5"\h\z1、一质点沿x轴作直线运动，它的运动学方程为 x=3+5t+6t2t3(SI)贝V (1)质点在t=0时刻的速度- ;(2)加速度为零时，该质点的速度-2、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为:召卫+上尸42(SI)则其切向加速度为3、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为u,当这货车爬一与水平方向成0角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度amax=4、一圆锥摆摆长为1、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角。，则摆线的张力T=;摆锤的速率v=.5、 两个滑冰运动员的质量各为70kg，均以6.5m/s的速率沿相反的方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10m,当彼此交错时，各抓住一10m长的绳索的一端，然后相对旋转，则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量1=；它们各自收拢绳索，到绳长为5m时，各自的速率v=.6、 一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11X10-31kg，则电子的总能量是J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是7、 一铁球由10m高处落到地面，回升到0.5m高处.假定铁球与地面碰撞时损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能，则铁球的温度将升高.(已知铁的比热c=501.6J・kg-1・K-1)8、 某理想气体在温度为T=273K时，压强为p=1.0X10-2atm，密度P二1.24X10-2kg/m3，则该气体分子的方均根速率为.(1atm=1.013X105Pa)9、 右图为一理想气体几种状态变化过程的p—V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中：温度升高的是过程；气体吸热的是过程.10、 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相位差为6-61二n/6.若第一个简谐振动的振幅为1心cm=17.3cm，则第二个简谐振动的振幅为cm，第一、二两个简谐振动的相位差61-?62为11、 一声波在空气中的波长是0.25m，传播速度是340m/s，当它进入另一介质时，波长变成了0.37m，它在该介质中传播速度为.12、 折射率分别为n1和n2的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为入的单色光垂直照射.如果将该劈尖装置浸入折射率为n的透明液体中，且n2>n>n1，则劈尖厚度为e的地方两反射光的光程差的改变量是13、 平行单色光垂直入射在缝宽为a=0.15mm的单缝上.缝后有焦距为f=400mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕.现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8山山，则入射光的波长为入二.14、 一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹.若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第级和第级谱线.15、 用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光强I0与线偏振光强I之比为.16、 假设某一介质对于空气的临界角是45°，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是.二、计算题（38分）17、 空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC自由转动，转动惯量为J0，环的半径为R，初始时环的角速度为30.质量为m的小球静止在环内最高处A点，由于某种微小干扰，小球沿环向下滑动，问小球滑到与环心O在同一高度的B点和环的最低处的C点时，环的角速度及小球相对于环的速度各为多大？（设环的内壁和小球都是光滑的，小球可视为质点，环截面半径r<<R.）17、18、3mol温度为T0=273K的理想气体，先经等温过程体积膨胀到原来的5倍，然后等容加热，使其末态的压强刚好等于初始压强，整个过程传给气体的热量为Q=8X104J.试画出此过程的p—V图，并求这种气体的比热容比Y=Cp/CV值.(普适气体常量R=8.31J・mol-1・K-1)19、一质量为0.20kg的质点作简谐振动，其振动方程为x-0.6cos(5/-1^)(SI).求：(1)质点的初速度；(2)质点在正向最大位移一半处所受的力.丹(m)丹(m)20、示.平面简谐波沿Ox轴的负方向传播，波长为入？，20、示.求P处质点的振动方程;求此波的波动表达式；⑶若图中，求坐标原点O处质点的振动方程.21、 在双缝干涉实验中，用波长入=546.1nm（1nm=10-9m）的单色光照射，双缝与屏的距离D=300mm.测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2山山，求双缝间的距离.22、 在惯性系S中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生?t=2s；而在另一惯性系S'中，观测第二事件比第一事件晚发生?t=3s.那么在S'系中发生两事件的地点之间的距离是多少？三、问答题（5分）23、 两个大小与质量相同的小球，一个是弹性球，另一个是非弹性球.它们从同一高度自由落下与地面碰撞后，为什么弹性球跳得较高？地面对它们的冲量是否相同？为什么？《大学物理》（下）物探统考试题一、填空题1，如图所示，在边长为a的正方形平面的中垂线上，距中心0点a处，有一电量为q的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量为.静电场中某点的电场强度，其数值和方向等于两同心带电球面，内球面半径为r1=5cm，带电量q1=3X10-8C；外球面半径为r2=20cm，带电量q2=-6X10-8C，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r=.q2q1r1Or2在电量为q的点电荷的静电场中，若选取与点电荷距离为r0的一点为电势零点，则与点电荷距离为r处的电势。=.为什么静电场中的电力线不可能是闭合曲线？6，半径为0.1m的孤立导体球其电势为300V，则离导体球中心30cm处的电势U=.（以无穷远为电势零点）

一平行板电容器，极板面积为S,相距为d,若B板接地，且保持A板的电势UA=U0不变.如图，把一块面积相同的带电量为Q的导体薄板。平行地插一空气平行板电容器，两极板间距为d,极板上带电量分别为+q和一q,板间电势差为U.在忽略边缘效应的情况下，板间场强大小为若在两板间平行地插入一厚度为t(tVd=的金属板，则板间电势差变为,此时电容值等于。根据泡利不相容原理，在主量子数n=4的电子壳层上最多可能有的电子数为个。欲使氢原子能发射巴耳末系中波长为6562.8的谱线，最少要给基态氢原子提供.1.096776X107m-1)的谱线，最少要给基态氢原子提供.1.096776X107m-1)eV的能量.(里德伯恒量日=二、选择题1,静止质量不为零的微观粒子作高速运动，这时粒子物质波的波长入与速度v有如下关系：[ ]入8v (B)入81/v

(D)入82,边长为0.3m的正三角形abc，在顶点a处有一电量为(D)入82,边长为0.3m的正三角形abc，在顶点a处有一电量为10C的正点电荷，顶点b处有一电量为10C的负点电荷，则顶点c处的电场强度的大小E和电势U为：[1/(4ne0)=9X109N・m/C2]E=0,U=0.E=1000V/m ,U=0.(C)E=1000V/m，U=600V.(D)E=2000V/m,U=600V.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.半径为R的均匀带电球面.半径为R的均匀带电球体.半径为R、电荷体密度p=Ar(A为常数)的非均匀带电球体.半径为R、电荷体密度p=A/r(A为常数)的非均匀带电球体.:]:]EF/r2ORr设有一带电油滴，处在带电的水平放置的大平行金属板之间保持稳定，如图所示.若油滴获得了附加的负电荷，为了继续使油滴保持稳定，应采取下面哪个措施？使两金属板相互靠近些.改变两极板上电荷的正负极性.使油滴离正极板远一些.减小两板间的电势差. [ ]+如图所示，两个同心球壳.内球壳半径为R1,均匀带有电量Q；外球壳半径为R2,半径为R2,内球壳里面距离球心为］处的P点的场强大小及电势分别为:(A)E=O，U=(B)E=O，U=..(C)E=，U=(D)E=.，U=.内球壳里面距离球心为］处的P点的场强大小及电势分别为:(A)E=O，U=(B)E=O，U=..(C)E=，U=(D)E=.，U=.R1rPOR2关于电场强度定义式EF/q，下列说法中哪个是正确的？】 ]场强的大小与试探电荷q0的大小成反比.一对场中某点，试探电荷受力F与q0的比值不因q0而变.试探电荷受力P的方向就是场强的方向.若场中某点不放试探电荷q0,则F=0,从而E=0.下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的?点电荷q的电场：（B） “无限长”均匀带电直线（电荷线密度入）的电场：E=—r（C） “无限大”均匀带电平面（电荷面密度。）的电场：£=1—（D） 半径为R的均匀带电球面（电荷面密度。）外的电场:一根均匀细刚体绝缘杆，用细丝线系住一端悬挂起来，先让它的两端部分别带上电荷+q和一q,再加上水平方向的均匀电场，如图所示.试判断当杆平衡时，将处于下面各图中的哪种状态？ [ ](村(B) tQ {D}9，A、B为两导体大平板，面积均为$，平行放置，如图所示.A板带电荷+QB板带电荷+Q，如果使B板接地，则AB间电场强度的大小E为(A)(B)0-0(C)2f；n.S(D)Q+Q: ]10,光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程.对此，在以下几种理解中，正确的是[ ]两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律.两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程.两种效应都属于电子吸收光子的过程.光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应则相当于光子和电子的弹性碰撞过程.三、计算题1,一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电量+Q,沿其下半部分均匀分布有电量一Q,如图所示.试求圆心0处的电场强度.一半径为R的带电细圆环，其电荷线密度为X=A0cos^，式中入0为一常数，为半径R与X轴所成的夹角，如图所示.试求环心。处的电场强度.Y三个电容器如图联接，其中C1=10X10-6F,C2=5X10-6F, C3=4X10-6F，当A、B间电压U=100V时，试求：（1）A、B之间的电容；（2）当C3被击穿时，在电容C1上的电荷和电压各变为多少?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=10.19eV的状态时，发射出光子的波长是入=4860，试求该初始状态的能量和主量子数.（普朗克常量h=6.63X10-34J・s，leV=1.60X10T9J）能量为15eV的光子，被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离发射一个光电子，求此光电子的德布罗意波长.（电子的质量me=9.11X10-31kg,普朗克常量h=6.63X10-34J・s, leV=1.60X10T9J）中国计量学院20052006学年第2学期《 大学物理A（上）》课程考试试卷（A）开课二级学院： 理学院考试形式：闭卷■、开卷口，，考试时间:年月允许入场考生姓名： 学号： 专考生姓名： 学号： 专（A）匀加速运动.（B）（A）匀加速运动.（B）匀减速运一、选择题（30分，每题3分）1、（0587）如图所示，湖中有一小船，一有人用!绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是动.动.(C)变加速运动.(D)动.(C)变加速运动.(D)变减速运动.匀速直线运2、(5020)有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为102、弹簧长上.当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为11.然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为12，则由11伸长至12的过程中，弹性力所作的功为(A)(B)..(C)(D).:].3、(0073)质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时可认为(A)(B)..(C)(D).:].3、(0073)质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时可认为则当它则当它(A)(B)该飞船只在地球的引力场中运动.已知地球质量为M，万有引力恒量为G，从距地球中心R1处下降到R2处时，飞船增加的动能应等

(A)(B)(C)(D)(E)[ ]4.(2025)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).(B).(C)(D).:]5.(1516.:]5.(1516)如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1,外球面半径为R2、带电荷Q2.设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：(A)以+Q4元(B)4耻0犬]4在％昆(C)0」04兀气『4冗珞&(D)4冗EqH]4n^or[ ]6.(1069) 面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量土q,若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为(A)5(B)(C)(D)*: ]7、（2124） 一无限长直导体薄板宽为l,板面与z轴垂直，板的长度方向沿y轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图.整个系统放在磁感强度为的均匀磁场中，的方向沿z轴正方向.如果伏特计与导体平板均以速度向y轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为0. (B)vBl.(C)vBl. (D)2vBl.: ]8、(2145) 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I,并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：线圈中无感应电流.线圈中感应电流为顺时针方向.线圈中感应电流为逆时针方向.线圈中感应电流方向不确定. [ ](8015)有下列几种说法：所有惯性系对物理基本规律都是等价的.在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.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，答案只有(1)、(2)是正确的.只有(1)、(3)是正确的.只有(2)、(3)是正确的.三种说法都是正确的. [ ]10、(5362) 一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a,宽为b,质量为m0.由此可算出其面积密度为m0/ab.假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为(A)竹N-仞矿ab(B)吃__ab^-(v/c)2叫af(l-(v/c)2](D) __而】例6*': ]二、填空题(28分)11、(3分，0005)一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为:3-^r42(SI)则其切向加速度为12、(3分，0351) 一圆锥摆摆长为l、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角。，则摆线的张力T=;摆锤的速率v=.13、(3分，1084)设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2.0s的时间间隔内，这个力作用在物14、（3分，1050）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入1和入2如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为15、（4分，1506）静电场中有一质子（带电荷e=1.6X10-19）沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功8X10-15J.则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A=;若设a点电势为零，则b点电势Ub=16、（4分，2259）一条无限长直导线载有10A的电流.在离它0.5m远的地方它产生的磁感强度B为.一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是10-4T，它所载的电流为.

17、（5分，2135）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。与轮边缘b之间的感应电动势为电势最高点是在处.18、（电势最高点是在处.18、（3分，2339）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Jdi②

变化的磁场一定伴随有电场；磁感线是无头无尾的； 电荷总伴随有电场. 三、计算题(32分)19、(5分，0729)质量为m,速率为v的小球，以入射角a斜向与墙壁相