大学物理考试试题

得分一、选择题〔每题2分，共20分〕得分1.关于瞬时速率的表达式，正确的选项是〔B〕(A)；(B);(C);(D)2.在一孤立系统内，假设系统经过一不可逆过程，其熵变为，那么以下正确的选项是〔A〕(A);(B);(C);(D)3.均匀磁场的磁感应强度B垂直于半径为r的圆面，今以该圆面为边界，作以半球面S，那么通过S面的磁通量的大小为〔B〕〔A〕2πr2B;(B)πr2B;〔C〕;〔D〕无法确定4.关于位移电流，有下面四种说法，正确的选项是〔A〕〔A〕位移电流是由变化的电场产生的；〔B〕位移电流是由变化的磁场产生的；〔C〕位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律；〔D〕位移电流的磁效应不服从安培环路定律。5.当光从折射率为的介质入射到折射率为的介质时，对应的布儒斯特角为〔A〕6.关于电容器的电容，以下说法正确的选项是〔C〕(A)电容器的电容与板上所带电量成正比;(B)电容器的电容与板间电压成反比;(C)平行板电容器的电容与两板正对面积成正比;(D)平行板电容器的电容与两板间距离成正比7.一个人站在有光滑转轴的转动平台上，双臂水平地举二哑铃。在该人把二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统〔C〕〔A〕机械能守恒，角动量不守恒；〔B〕机械能守恒，角动量守恒；〔C〕机械能不守恒，角动量守恒；〔D〕机械能不守恒，角动量也不守恒；8.某气体的速率分布曲线如下图，那么气体分子的最可几速率vp为〔A〕(A)1000m·s-1;〔B〕1225m·s-1;(C)1130m·s-1;(D)1730m·s-19.用一个每毫米有1000条缝的平面衍射光栅观察某单色光的谱线，当平行光垂直光栅平面入射时，最多能观察的谱线条数为〔=500nm〕〔D〕〔A〕2;〔B〕3;〔C〕4;〔D〕510.用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场的能量公式，该公式〔D〕〔A〕只适用于长直密绕螺线管；〔B〕只适用单匝线圈；〔C〕只适用匝数很多，且密绕的螺线管；〔D〕适用于自感系数L一定的任意载流线圈。二、填空题〔每题2分，共20分〕得分得分1.一质点自原点开始沿抛物线运动，它在轴的分速度为，那么质点位于处的速度为。2.一质量为的均匀细杆长为，那么细杆绕过其端点且与棒垂直的转轴的转动惯量为。3.如下图，真空中有一闭合曲面S，其内外均有点电荷，那么穿过闭合曲面S的电场强度通量为____________。4.在通常情况下，人眼瞳孔的直径约为d，问人眼的最小分辨角为〔可见光的平均波长为〕。5.刚体角动量的数学表达式为。6.质量为M、摩尔质量为的氧气(气体视为理想气体，分子视为刚性分子)，在温度为T时的内能为。I1I3II1I3I2真空中，闭合路径周围的电流分布如下图，那么。9.动生电动势的非静电力是洛仑兹力。10.由氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第k暗环的半径为5.63mm,第k+5暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R为10.0m。得分三、计算题〔每题10分，共60分〕得分1．一质量为10kg的质点在力的作用下〔式中各量采用国际单位制单位〕，沿轴作直线运动。在时，质点位于处，其速度。求质点在任意时刻的速度和位置。解：因加速度，在直线运动中，根据牛顿定律有……〔2分〕化简为根据质点运动的初始条件，即时，对上式积分整理得：……〔6分〕而，所以两边积分并整理得…………〔10分〕2.质量为m，长为l的均匀细棒，可绕垂直于棒的一端的水平轴转动，如将此棒放在水平位置，然后任其落下，求：〔1〕当棒转过时的角加速度和角速度；〔2〕下落到竖直位置时的动能。解：〔1〕棒绕端点的转动惯量，由转动定律可得棒在位置时的角加速度为〔1〕……………〔4分〕由于，根据初始条件对〔1〕式积分，得那么角速度为…〔8分〕〔2〕根据机械能守恒定律，棒下落至竖直位置时的动能为……〔10分〕3.一导体球半径为R1，外罩一半径为R2的同心薄导体球壳，外球壳所带总电量为Q，而内球所带总电量为q，求此系统的电场和电势的分布。解：〔1〕场强分布由高斯定理得当时得当时得当时得综上，有…………〔2〕电势分布当时当时对球内任意两点A,B.,球内等势因此，当4.空气中有一水平肥皂膜，设折射率为n=1.33，厚度为e=3.20×10-7m，如果用白光向下垂直照射肥皂膜，那么，膜的上面呈什么颜色？(可见光的波长范围如下。单位为nm)解：光在肥皂膜上外表反射时有半波损失，由反射光加强的条件得……〔5分〕332空气空气肥皂膜n1=1en=1.331n1=1可见，膜的上面呈绿色。…………………〔10分〕5.如下图，一无限长载流直导线〔不计粗细〕的电流为I，旁边有矩形线框。试求〔1〕通过矩形线框面积的磁通量;〔2〕二者的互感系数。〔矩形线圈长为L，两竖直边距离长直导线的距离分别为d1，d2，〕解：〔1〕………〔3分〕d1d1d2LI…………〔6分〕(2)…………〔10分〕6.如下图，使1mol氧气经历如下图的正循环过程，AB为等温线BC为等压线CA为等体线。求循环效率。解：〔1〕AB段：等温膨胀吸热……(2分)BC段，等压压缩放热CA段，等容升温吸热…一.选择题〔每题2分，共20分〕1.以下表达中，正确的选项是〔D〕〔A〕等势面上各点电场强度的大小相等；〔B〕在电势高的地方，电势能也一定高；〔C〕电场强度大的地方，电势也一定高；〔D〕电场强度的方向总是指向电势降落的方向2.以下说法中，正确的选项是〔C〕〔A〕一质点在某时刻的瞬时速度是，说明它在此后1s内在一定要经过2m的路程;〔B〕斜上抛的物体，在最高点处的速度最小，加速度最大;〔C〕物体作曲线运动时，有可能在某时刻的法向加速度为零;3.对卡诺循环，以下说法正确的选项是〔〕由两个等温过程和两个等体过程组成;由两个绝热过程和两个等压过程组成;由两个等温过程和两个绝热过程组成;由两个等压过程和两个等体过程组成。4.关于位移电流，有下面四种说法，正确的选项是〔A〕〔A〕位移电流是由变化的电场产生的；〔B〕位移电流是由变化的磁场产生的；〔C〕位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律；〔D〕位移电流的磁效应不服从安培环路定律。5.真空中有两块均匀带电的平行平板，相距为d，板面积为S，分别带电量+q和-q，假设两板的线度远大于d，那么两板之间的作用力大小为〔〕〔A〕; 〔B〕 ; 〔C〕 ; 〔D〕∞6.关于感生电场，以下说法正确的选项是〔A〕〔A〕感生电场产生的原因是变化的磁场；〔B〕产生感生电动势的非静电力是洛仑兹力；〔C〕感生电场产生的原因是变化的电场；〔D〕产生感生电动势的非静电力是化学力。7.一个人站在有光滑转轴的转动平台上，双臂水平地举二哑铃。在该人把二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统〔C〕〔A〕机械能守恒，角动量不守恒；〔B〕机械能不守恒，角动量也不守恒；〔C〕机械能不守恒，角动量守恒；〔D〕机械能守恒，角动量守恒。8.某气体的速率分布曲线如下图，那么气体分子的平均速率一定〔A〕(A)大于1000m·s-1;〔B〕小于1000m·s-1;(C)等于1000m·s-1;(D)无法确定。9.气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理。10.在通常情况下，人眼瞳孔的直径约为d，可见光的平均波长为，关于人眼的最小分辨角，以下说法正确的选项是〔A〕〔A〕等于爱里斑的半角宽度；〔B〕大于爱里斑的半角宽度；〔C〕小于爱里斑的半角宽度；〔D〕等于爱里斑的半角宽度的2倍。二.填空题〔每题2分，共20分〕1.如下图，载流导线在平面内分布，电流强度为I，图中在O点的磁感强度大小为。2.在所有的平行轴中，刚体以绕过的转动惯量最小。〔质心〕3.假设一质点的运动方程为，那么质点的轨迹方程为。4.如下图，真空中有一闭合曲面S，其内外均有点电荷，那么穿过闭合曲面S的电位移通量为____________。5.刚体角动量守恒定律的数学表达式为。I1I3I26.由氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第kI1I3I27.在半径为R、带电量为Q的均匀带电球面产生的电场中，球面外的电势为。磁导率为的介质中，闭合路径周围的电流分布如下图，那么。9.感生电动势的非静电力是感生电场力。10.质量为M、摩尔质量为的氧气(气体视为理想气体，分子视为刚性分子)，在温度为T时的内能为。三.计算题〔每题10分，共60分〕1．一物体在介质中按规律作直线运动，为一常数。设介质对物体的阻力正比于速度的平方，试求物体由运动到时阻力所作的功，设阻力系数为。解由质点的运动方程可得物体的速度为〔3分〕按题意阻力的大小为〔6分〕那么阻力所作的功为〔10分〕式中负号表示阻力做负功。2.如下图一长为，质量为的杆可绕支点O自由转动，一质量为m，速率为的子弹射入杆内距支点为处，使杆的偏转角为。问子弹的初速率为多少？解把子弹和杆看作一个系统，系统所受的外力有重力和轴对细杆的约束力，在子弹射入杆的极短时间内，重力和约束力均通过轴O，因此它们对轴O的力矩均为零，系统的角动量守恒，于是〔1〕…………〔3分〕子弹射入后，细杆在摆动过程中只有重力作功，故机械能守恒，所以〔2〕…〔6分〕解〔1〕、〔2〕两式得…………〔10分〕3.一金属导体球半径为R，球所带总电量为q，球外充满的介质，求此系统的电场强度和电势。解：〔1〕场强分布当时当时〔5分〕〔2〕电势分布当时当时〔10分〕4.用两个偏振片组成起偏器和检偏器，在它们的偏振化方向成30°角时观察一光源，又在成60°角时观察同一位置处的另一光源，两次观察所得强度相等，求两光源的强度之比。〔2分〕〔8分〕IL5.如下图，截流长直导线的电流为I，IIL规律为。长直导线周围有一矩形线圈，其到导线的距离为d1，长和宽分别为L、d2，试求〔1〕通过矩形线圈磁通量；〔2〕矩形线圈中的感应电动势；6.0.32kg氧气作图中所示的正循环ABCDA，设V2=2V1，T1=300K，T2=200K，求循环效率〔氧气的定体摩尔热容C,v,m=21.1J·mol-1·K-1〕。………〔填空题〔每空2分，共计50分〕质点运动方程为，那么质点在t=2s时刻的速度为，在t=2s时刻的加速度为，质点的轨迹方程。2、卡诺循环是由四个准静态过程构成，设高温热源和低温热源的温度分别为，那么其循环效率为。f(v)f(v)1000v(m/s)3、氦气气体速率分布曲线如下图，，，=。4、真空中，无限大均匀带电平面，面电荷密度为σ，那么无限大均匀带电平面附近电场强度大小为，假设所带电荷为正电荷，那么电场强度的方向为；无限长均匀带电细棒，电荷线密度为λ，那么距离细棒x处的电场强度大小为__________。5、为法向加速度，为切向加速度，当=0，≠0时，质点做运动；当≠0，=0时，质点做运动。6、1.0mol的空气从热源吸收了热量2.66×105J,其内能增加了4.18×105J,在这过程中气体做的功是多少：。7、如图，均匀细棒质量为m，长为L，通过棒中心AB轴的转动惯量为mL2/12，那么对过棒一端点并平行于AB的AˊBˊ轴的转动惯量为。AˊABˊB8、对于理想气体，可逆绝热过程中熵变为。9、设有质量为m，摩尔质量为M的刚性双原子分子，气体温度为T时，分子平均平动动能为，内能为。10、如下图，真空中有一闭合曲面S内包围假设干点电荷，那么穿过闭合曲面S的电通量为。EQPqEQPq12、有一空气平行板电容器，两极板的间距为d,板面积为S，充电后，两极板的电势差为U，那么电容器的电容为，两极板间电场强度为。13、如图，闭合路径内包围如下图，闭合路径内包围电流I1，I2和I3那么=。I1I2I3I414、试用楞次定律判别下面情形导线线圈中Ii的方向：,并在图中标出。〔导线线圈由实线位置倒向虚线位置〕××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××计算题(1-6题每题7分，第7题8分)1、一物体在介质中按作直线运动，C为一常量，设介质对物体的阻力正比于速度的平方(，阻力系数k)。试求物体由运动到时阻力所做的功。2、两摩擦轮对接。假设对接前两轮的角速度分别为、，求：1)对接后共同的角速度;2)对接过程中的机械能损失。3、如下图,使1mol氧气〔1〕由A等温地变到B；〔2〕由A等体地变到C,再由C等压地变到B。试分别计算氧气所做得功和吸收的热量。λ-λxr0λ-λxr0O5、如图，无限长载流直导线的电流为I，试求通过矩形面积的磁通量。〔矩形线圈距离长直导线的距离分别为d1，d2，长为L〕LId1d26、一根长度为L的铜棒，在磁感强度为的均匀磁场中，以角速度ω在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端作匀速转动，试求在铜棒两端的感应电动势。×××××××××ω×××××××O×××××××R+Q7、如图,一带有电荷+Q的球壳,半径为R。求：〔1〕各区域的场强分布，并画出场强分布曲线；(2)R+Q填空题〔每空2分，共计50分〕f(v)f(v)1000v(m/s)1、氦气气体速率分布曲线如下图，，，=。2、质点的运动方程，那么质点在t=2s时刻的速度为，在t=2s时刻的加速度为，质点的轨迹方程。3、真空中，孤立导体球半径为R，其电容为；如果平行板电容器两极板间距为d，板面积为s，充以相对电容率为εr的均匀电介质，那么充满均匀电介质的平行板电容器的电容为。4、如下图，导体a点的坐标为，b点坐标为，导体中的电流强度为I，磁感应强度为，那么导体受到的y安培力为。××××××××××××××××××I×××a×××××××bx5、为法向加速度，为切向加速度，当=0，≠0时，质点做运动；当≠0，=0时，质点做运动。6、如图，均匀细棒质量为m，长为L，通过棒中心AB轴的转动惯量为mL2/12，那么对过棒一端点并平行于AB的AˊBˊ轴的转动惯量为。AˊABˊB7、1.0mol的空气从热源吸收了热量2.66×105J,其内能增加了4.18×105J,在这过程中气体做的功是多少：。8、如图，长为L的导线在均匀磁场中以速度平动，与导线夹角为0，那么导线上的动生电动势为。××××××××××××××××××××9、卡诺循环是由四个准静态过程构成，设高温热源和低温热源的温度分别为，那么其循环效率为。10、如下图，真空中有一闭合曲面S内包围假设干点电荷，那么穿过闭合曲面S的电通量为。11、对于理想气体，在可逆绝热过程中，绝热线是等线。12、如下图的电场中，将一正电荷q从P点移到Q点，电场力做的功是正还是负？，P、Q两点的电势哪点高？。EEQPq13、设有质量为m，摩尔质量为M的刚性双原子分子，气体温度为T时，分子平均平动动能为，内能为。14、无限长均匀通电螺线管，单位长度线圈匝数为n，电流强度为I，那么管内的磁感强度为，无限长载流直导线周围空间中的磁感强度为，磁感强度方向与电流强度方向的关系为。计算题(1-6题每题7分，第7题8分)1、如图，在真空中，半径为R的金属球，带有电荷+Q。求：各区域的场强分布。RR+Q2、如下图，A与B两飞轮的轴杆由摩擦啮合器连接，A轮的转动惯量J12,开始时B轮静止，A轮以n1=600r.min-1的转速转动，然后使A与B连接，因而B轮得到加速而A轮减速，直到两轮的转速都等于n=200r.min-1为止.求：〔1〕B轮的转动惯量；〔2〕在啮合过程中损失的机械能.4、半径为R的半圆细环上均匀分布电荷Q，求环心O处的电场强度。QRO5、如图，无限长载流直导线的电流为I，试求通过矩形面积的磁通量。〔矩形线圈距长直导线的距离分别为d1，d2，长为L〕LId1d26、如下图,使1mol氧气〔1〕由A等温地变到B；〔2〕由A等体地变到C,再由C等压地变到B。试分别计算氧气所做得功和吸收的热量。7、一物体在介质中按作直线运动，C为一常量，设介质对物体的阻力正比于速度的平方，阻力系数为k。试求物体由运动到时阻力所做的功。填空题1．对一定量的气体加热，向它传递了800J的热量，它受热膨胀时对外作功为500J，那么气体内能的变化为。2．一质点P沿半径R的圆周作匀速率运动，运动一周所用时间为T，那么质点切向加速度的大小为；法向加速度的大小为。3．如下图，电偶极子〔相距为l，带电量分别为＋q和－q的两点电荷〕轴线延长线上距－q为x的A点的场强为。4．设质点的运动方程为，那么质点加速度为；轨迹方程为。I1I2I3I1I2I3I46．真空中，