大学物理学试卷和答案

题号——四总分

得分

得分评阅人选择题：(共12小题，每小题2分，共24分)

1.用—铁锤把质量很小的钉子敲入木板，设木板对钉子的阻力与钉子进入

木板的深度成正比。在铁锤敲打第一次时，能把钉子敲入2.00cm。如果铁锤第二次敲打的

速度与第一次完全相同，那么第二次敲入多深为()

(A)0.50cm；(B)0.41cm；(C)0.83cm；(D)2.00cmo

2.一个平面简谐波沿x轴正方向传播，波速为u=160m/s,L0时刻的波形图如图所示，则该

波的表式为()

(A)y=3cos(40^r+j-y)m；

TT7T

(B)y=3cos(4()^r+—A+y)m；

7T7T

(C)y=3cos(40^r--A-y)m；

TT7T

(D)y=3cos(40^r-—x+y)m0

3.关于高斯定理的理解有下面几种说法,

(A)如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷；

(B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零：

(C)如果高斯面上E处处不为零，则该面内必无电荷；

(D)如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零。

4.容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体，温度为T,分子质量为〃?，则分子速度在x

方向的分量平均值为(根据理想气体分子模型和统计假设讨论)

(A)匕=0；(B)%=()

g©口匿⑺叫匿

5.一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上，绳下用大小等于mg,方向向下的力拉绳子，此时滑

轮的角加速度为B。若将外力卸掉，而用大小等于m的物体挂在绳下，则滑轮的角加速度将:

()

(A).变大;(B).不变；(C).变小；(D).无法确定

6.用细导线均匀密绕成长为L半径为。(/>>〃)、总底数为N的螺线管，通以稳恒电流/,

当管内充满相对磁导率为4的均匀介质，管中任意一点()

(A)磁感应强度大小为“。从(B)磁感应强度大小为〃「用〃；

(C)磁场强度大小为〃。(D)磁场强度大小为

7.一根质量为〃?、长度为L的匀质细直棒，平放在水平桌面上。若它与桌面间的滑动摩擦系

数为〃，在U0时，使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转，其初始角速度为g,则

棒停止转动所需时间为()

(A)2Lg/3g〃；(B)Lg/3g〃；(C)4£g/3g〃；(D)Leo。/6g〃。

8.两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为〃=0.40〃2/S,其中一列波在A

点引起的振动方程为y=Acos(2加-'),另一列波在8点引起的振动方程为

匕=&cos(2m+|o,它们在户点相遇，~AP=0.80//Z,而=1.20加，则两波在尸点的相位

差为：()**

(A)0；(B)兀12；(C)乃；(D)37/2。

9.一个空气平行板电容器，充电后把电源断开，这时电容器中储存的能量为Wo,然后在两

极板间充满相对介电常数为一的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量为O

(A)?rWo；(B)Wo/?r；(C)(l+?r)Wo；(D)Woo

10.己知某带电体的静电场U-，•的关系曲线如图所示。则该带电体是()

(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的均匀带电柱面；

(D)半径为R的均匀带电柱体。

11.一定量的理想气体起始温度为T体积为V,先经绝热

膨胀到体积2V,又经等容过程使温度恢复到T,最后在等温压缩中体积回到Y,则在此过程

中：()

（A）气体向外界放热（B）气体对外界做功

（C）气体内能增加（D）气体内能减少

12.电磁波在自由空间传播时，电场强度后与磁场强度后0

（A）在垂直于传播方向上的同一条直线上；

（B）朝互相垂直的两个方向传播；

（C）互相垂直，且都垂直于传播方向；

（D）有相位差不/2。

得分评阅人填空题（写出最简化结果，否则不得分）（共9小题,

空2分，共24分）

1.一平行板电容器的面电荷密度为。，其间为真空（介电常数为/）,则在其内部产生的电

场强度的大小.

2.半径为r的均匀带电球面1,带电量为名,其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,

带电量为外，则两球面间的电势差为O

3.在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角夕=10x107「ad,在波长4=700nm的单色光垂直照

射下，测得干涉相邻明条纹间距1=0.25cm,此透明材料的折射率n=。

4.在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若钠黄光

（Z=589nm）为入射光,中央明纹宽度为4射mm；若以蓝紫光（4=44光m）为入射光,则中央

明纹宽度为________mmo

5.一束光强为I。的自然光，相继通过三个偏振片R、巳、P,后出射光强为1。/8。已知R和P：,

的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转P2,要使出射光强为零，凡至少应转过的角

度是O

6.一质点沿半径为0.2m的圆周运动，其角位置随时间的变化规律是夕=6+5/（SI$iJ）0在

t=2s时，它的法向加速度a_,切向加速度a尸o

7.长为1的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平

位置,然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_________,

细杆转动到竖直位置时角速度为。

8.宏观量温度T与气体分子的平均平动动能近的关系为踵=o

9.如右图，在静电场中，一质子沿四分之一圆弧从A移到

B,电场力做功8义1015J,则当质子沿四分之三圆弧轨道从B回至ljA

时，电场力做功为,设A点的电势为零，则B点的电势

为.

得分评阅人判断题：（正确在题后写L错误在题后写F。共4小题,

每题3分，共12分）

1.物体的温度愈高，则其内能愈大，所含热量愈多。（）

2.振动的速度与波的传播速度方向可以平行也可以垂直。（）

3.通过螺线管的电流I愈大，螺线管的自感系数L也愈大。（）

4.波长为500nm的单色光垂直入射到宽为0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，凸透

镜的焦平面上放置一光屏，用以观测衍射条纹，今测得中央明条纹一侧第三个暗条纹与另一

侧第三个暗条纹之间的距离为12mm，则凸透镜的焦距f为0.8爪（）

四得分评阅人计算题（共5小题，每题8分，共40分）

1加-图所示，无限长直导线中电流为i,矩形导线框abed与长直导线共

面，旦ad〃AB,de边固定，ab边沿da及cb以速度v无摩擦地匀速平动，设线框自感忽略

不计，t=0时，ab边与de边重合。

（1）如i=I°,L）为常量，求ab中的感应电动势，a.b两点哪点电势高？

A1一

（2）如”=/。cos创，求线框中的总感应电动势。I；

a—1—2

2.波长600nni的单色光垂直照射在光栅上，Z|

第二级明条纹分别出现在s力6=0.20处，第四级缺级。p2

试求：⑴光栅常数（力8）。JII

⑵光栅上狭缝可能的最小宽度&I丁一^一

B101

⑶按上述选定的外人值，在光屏上可能观察到的全部级数。

3.一条均匀的金属链条，质量为m,挂在一个光滑的钉子上，一边长度为a,另一边长度为b,

且a〉b,试证链条从静止开始到滑离钉子所花的时间为：

4.半径为2cm的导体球，外套同心的导体球壳，壳的内、外半径分别为4cm和5cm,球与壳

之间是空气，壳外也是空气，当内球的电荷量为BxloTc时,

这个系统储存了多少电能？

5/mol双原子理想气体经过如图所示的循环过程，先经过等压过程，再经过等体过程，再

经过绝热过程回到原来状态。

求（1）各过程中理想气体分别从外界吸收了多少热量？其增加了多少内能？对外做了多少

功？用图示已知条件等表示。

⑵理想气体在一个循环过程中的循环效率"。

P。

—

题号四0

得分

得分评阅人选择题：（共12小题，每小题2分，共24分）

1.C2.C3.D4.A5.C6.D

7.A8,A9.R10.A11.R12.C

得分评阅人填空题（写出最简化结果，否则不得分）：（共9小题,

每空2分，共24分）

L£=2.3.回4.恸.5.|45°|.6.80〃〃$2,2m/s2.7.速

%/-21

3-------------

.8.-kT.9.-8X10:5000V

2---------------

得分评阅人判断题:（正确在题后写T,错误在题后写F。共4小题,

每题3分,共12分）

F.2.T.3.F,4.F

四得分评阅人计算题（共5小题，每题8分，共40分）

1.解:通过线圈abedM隼通量为

D

（3分）b

（1）由于4=“，所以，。中感应电动势为

_吧±=_幺血必］n任4=-幺*3n（3分）

24d/2

而楞次定律可知，c力中感应电动势方向由〃指

向。，即。点为高电势。（1分）B

（2）由丁•1=/（）COS双和I?=U,所以，。。中感应电动势为

（3分）

2.解：（1）（a+Zy）sine=44a+b="=2x60（）（）xl（）=6x10。-（3分）

sin劣0.2

（2）asin6=A魂（a+历sin。=A4