大学物理试卷及答案1

1、大 学 物 理 试 卷班级:_ 姓名:_ 学号:_日期:_年_月_日 成绩:_一、选择题：（每题3分，共33分） 1、在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率与气体的热力学温度t的关系为 (a) 与t无关 (b) 与成正比 (c) 与成反比 (d) 与t成正比 2、关于可逆过程和不可逆过程的判断： (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程 (2) 准静态过程一定是可逆过程 (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程 以上四种判断，其中正确的是 (a) (1)、(2)、(3) (b) (1)、(2)、(4) (c) (2)、(4) (d) (1)、(

2、4) 3、 如图，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是: (a) b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功 (b) b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功 (c) b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功 (d) b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作正功 4、如图所示，设某热力学系统经历一个由cde的过程，其中，ab是一条绝热曲线，a、c在该曲线上由热力学定律可知，该系统在过程中 (a) 不断向外界放出热量 (b) 不断从外界吸收热量 (c) 有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量等于放出的热量 (d)

3、有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量大于放出的热量 (e) 有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量小于放出的热量. 5、气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体)，经过绝热压缩，使其压强变为原来的2倍，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？ (a) 22/5 (b) 22/7 (c) 21/5 (d) 21/7 6、一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，（如图所示），作成一复摆已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量，此摆作微小振动的周期为 (a) . (b) . (c) . (d) . 7、一质点作简谐振动，已知振动周期为t，则其振动动能变化的周期是 (a) t/4

4、 (b) (c) t (d) 2 t (e) 4t x t o a/2 -a x1x2 8、图中所画的是两个简谐振动的振动曲线若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为 (a) (b) (c) (d) 0 9、在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为（l 为波长）的两点的振动速度必定 (a) 大小相同，而方向相反 (b) 大小和方向均相同 (c) 大小不同，方向相同 (d) 大小不同，而方向相反 10、两相干波源s1和s2相距l /4，（l 为波长），s1的相位比s2的相位超前，在s1，s2的连线上，s1外侧各点（例如p点）两波引起的两谐振动的相位差是： (a) 0 (b) (c) p (d

5、) 11、若在弦线上的驻波表达式是 则形成该驻波的两个反向进行的行波为： (a) (si) (b) (si) (c) (si) (d) (si) 二、填空题：（共25分） 12、两个容器容积相等，分别储有相同质量的n2和o2气体，它们用光滑细管相连通，管子中置一小滴水银，两边的温度差为 30 k，当水银滴在正中不动时，n2和o2的温度为 _，_(n2气的摩尔质量mmol2810-3 kgmol-1) 13、在无外力场作用的条件下，处于平衡态的气体分子按速度分布的规律，可用_分布律来描述 如果气体处于外力场中，气体分子在空间的分布规律，可用_分布律来描述 14、 图示的两条f(v)v曲线分别表示

6、氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线由此可得 氢气分子的最概然速率为_； 氧气分子的最概然速率为_ 15、已知一简谐振动曲线如图所示，由图确定振子： (1) 在_s时速度为零 (2) 在_ s时动能最大 (3) 在_ s时加速度取正的最大值 16、一平面余弦波沿ox轴正方向传播，波动表达式为 ， 则x = -l 处质点的振动方程是_；若以x = l处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_ 17、如图所示，在平面波传播方向上有一障碍物ab，根据惠更斯原理，定性地绘出波绕过障碍物传播的情况 18、在真空中沿着z轴正方向传播的平面电磁波的磁

7、场强度波的表达式为 (si)，则它的电场强度波的表达式为_ （真空介电常量 e 0 = 8.8510-12 f/m，真空磁导率 m 0 =4p10-7 h/m） 三、计算题：（共42分）19、有 210-3 m3刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75102 j (1) 试求气体的压强； (2) 设分子总数为 5.41022个，求分子的平均平动动能及气体的温度 (玻尔兹曼常量k1.3810-23 jk-1) 20、汽缸内有一种刚性双原子分子的理想气体，若经过准静态绝热膨胀后气体的压强减少了一半，则变化前后气体的内能之比 e1e2？ 21、如图所示，有一定量的理想气体，从初状态a(p1,v1)开

8、始，经过一个等体过程达到压强为p1/4的b态，再经过一个等压过程达到状态c，最后经等温过程而完成一个循环求该循环过程中系统对外作的功w和所吸的热量q mxl0o 22、如图，劲度系数为k的弹簧一端固定在墙上，另一端连接一质量为m的容器，容器可在光滑水平面上运动当弹簧未变形时容器位于o处，今使容器自o点左侧l0处从静止开始运动，每经过o点一次时，从上方滴管中滴入一质量为m的油滴，求： (1) 容器中滴入n滴以后，容器运动到距o点的最远距离； (2) 容器滴入第(n+1)滴与第n滴的时间间隔 大 学 物 理 试 卷 解 答一、 选择题：（共33分）题号1234567891011答案cdbddcbb

9、acc二、填空题：（共25分）12、 210 k 2分 240 k 2分13、 麦克斯韦 2分 玻尔兹曼 2分14、 2000 ms-1 1分 500 ms-1 2分 15、 0.5(2n+1) n = 0，1，2，3， 1分 n n = 0，1，2，3， 1分 0.5(4n+1) n = 0，1，2，3， 1分16、 2分 3分 17、 答案见图 子波源、波阵面、波线各3分占1分18、 (si) 3分三、计算题：（共42分）19（10分）、解：(1) 设分子数为n .据 e = n (i / 2)kt 及 p = (n / v)kt得 p = 2e / (iv) = 1.35105 pa 4

10、分(2) 由 得 j 3分又 得 t = 2 e / (5nk)362k 3分20（10分）、解：据 , 2分得 变化前 ， 变化后 2分绝热过程 即 3分题设 ， 则 即 3分21（10分）、解：设c状态的体积为v2，则由于a，c两状态的温度相同，p1v1= p1v2 /4 故 v2 = 4 v1 2分循环过程 e = 0 , q =w 而在ab等体过程中功 w1= 0 在bc等压过程中功 w2 =p1(v2v1) /4 = p1(4v1v1)/4=3 p1v1/4 2分 在ca等温过程中功 w3 =p1 v1 ln (v2/v1) = -p1v1ln 4 2分 w =w1 +w2 +w3

11、=(3/4)ln4 p1v1 1分 q =w=(3/4)ln4 p1v1 3分22（12分）、解：(1) 容器中每滴入一油滴的前后，水平方向动量值不变，而且在容器回到o点滴入下一油滴前， 水平方向动量的大小与刚滴入上一油滴后的瞬间后的相同。依此，设容器第一次过o点油滴滴入前的速度为v，刚滴入第个油滴后的速度为v,则有 3分系统机械能守恒 2分 2分由、解出 2分 (2) 时间间隔( tn+1-tn )应等于第n滴油滴入容器后振动系统周期tn的一半 3分大学物理试题一、选择题：（共39分）1（本题3分） 质点作半径为r的变速圆周运动时的加速度大小为（v表示任一时刻质点的速率） （a）（b） （c

12、）（d） 2（本题3分） 质量为m的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用。比例系数为k，k为正常数。该下落物体的收尾速度（即最后物体作匀速运动时的速度）将是 （a）（b） （c）gk（d） 3（本题3分） 一质量为m的弹簧振子，水平放置静止在平衡位置，如图所示，一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动。如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为 （a）（b） （c）（d） 4（本题3分） 质量为m的小孩站在半径为r的水平平台边缘上，平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为j。平台和小孩开始时均静止。当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿

13、逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 （a），顺时针。 （b），逆时针。 （c）顺时针。 （d），逆时针。 5（本题3分） 两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，则它们的 （a）平均速率相等，方均根速率相等。 （b）平均速率相等，方均根速率不相等。 （c）平均速率不相等，方均根速率相等。 （d）平均速率不相等，方均根速率不相等。 6（本题3分） 根据热力学第二定律可知： （a）功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功。 （b）热可以从高温物体转到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。 （c）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。 （d）一切自发过程都是不可逆

14、的。 7（本题3分） 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： （a）如果高斯面上处处为零，则该面内必无电荷。 （b）如果高斯面内无电荷，则高斯面上处处为零。 （c）如果高斯面上处处不为零，则高斯面内必有电荷。 （d）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零。 （e）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 8（本题3分） 一长直导线横截面半径为a，导线外同轴地套一半径为b的薄圆筒，两者互相绝缘。并且外筒接地，如图所示。设导线单位长度的带电量为，并设地的电势为零，则两导体之间的p点（op=r）的场强大小和电势分别为： （a） （b） （c） （d） 9（本题3分） 边长为的正方

15、形线圈，分别用图示两种方式通以电流i（其中ab、cd与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为 （a） （b） （c） （d） 10（本题3分） 图为四个带电粒子在o点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片，磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子质量相等，电量大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是 （a）oa（b）ob （c）oc（d）od 11（本题3分） 一质点在x轴上作简谐振动，振辐a4cm，周期t2s，其平衡位置取作坐标原点，若t=0时刻质点第一次通过x=2cm处，且向x轴负方向运动，则质点第二次通过x=2cm处的时刻为 （a）

16、1s（b）(2/3)s （c）(4/3)s（d）2s 12（本题3分） 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 （a）凸起，且高度为（b）凸起，且高度为 （c）凹陷，且深度为（d）凹陷，且深度为 13（本题3分） 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 （a）12（b）15 （c）13（d）23二、填空题：（46分） 1（本题

17、3分） 设质点沿x轴运动，已知a=4t，初始条件为t=0时，初速度v0=0，坐标x0=10，则其运动方程是。 2（本题3分） 在恒力f的作用下，一物体作直线运动，运动方程为x=a-bt+ct2（a、b、c为常数），则物体的质量应为m=。 3（本题3分） 在一以匀速行驶、质量为m的船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等（均为m）物体，抛出时两物体相对于船的速率相同（均为u）试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式（不必化简，以地为参照系）。 4（本题5分） 如图所示，一匀质木球固结在一细棒下端，且可绕水平光滑固定轴o转动，今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球而嵌于其中，则在

18、此击中过程中，木球、子弹、细棒系统的守恒，原因是。木球被击中后棒和球升高的过程中，对木球、子弹、细棒、地球系统的守恒。 5（本题3分） 室温下1 mol双原子分子理想气体的压强为p，体积为v，则此气体分子的平均动能为。 6（本题3分） 保持某理想气体的压强和体积不变，但质量和温度改变，那么其内能是否改变。 7（本题3分） 设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则在一次卡诺循环中，气体交给低温热源的热量是从高温热源得到的热量的倍。 8（本题3分） 一简谐波沿x轴正方向传播，x1和x2两点处的振动速度与时间的关系曲线分别如图（a）和（b），已知，则x1和x2两点间的距离是（用波长表示

19、）。 9（本题3分） 白光（40007000）垂直入射于每厘米4000条缝的光栅，可以产生级的完整可见光谱。 10（本题3分） 一个带电的金属球，当其周围是真空时，储存的静电能量是wo，使其电量保持不变，把它浸没在相对介电常数为的无限大各向同性均匀电介质中，这时它的静电能量we。 11（本题6分） 玻尔的氢原子理论的三个基本假设是： （1）， （2）， （3）。 12（本题5分） 一电子以0.99c的速率运动（电子静止质量为9.111031kg），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。 13（本题3分） 静质量为me的电子，经电势差为u12的静电场加速后，若不考虑相对论效

20、应，电子的德布罗意波长。三计算题：（共65分） 1（本题10分） 已知质点的运动方程为(为一常量)，求（1）质点的轨迹方程及速度？ （2）质点的速率，并分析质点的旋转方向？ （3）质点的加速度与位矢的关系？ 2（本题10分）质量为m的很短的试管，用长度为l、质量可忽略的硬直杆悬挂如图，试管内盛有乙醚液滴，管口用质量为m的软木塞封闭，当加热试管时软木塞在乙醚蒸汽的压力下飞出，要使试管绕悬点o在竖直平面内作一完整的圆运动，那么软木塞飞出的最小速度为多少？若将硬直杆换成细绳，如果如何？ 3（本题10分） 有半径为互相绝缘的二个同心导体球壳，当把q的电量给予内球时，问： （1）外球的电荷分布及电势？

21、（2）把外球接地后再重新绝缘，外球的电荷分布及电势？ （3）然后把内球接地，内球的电荷分布及外球的电势？ 4（本题10分） 如图所示，两个共面的平面带电圆环，其内外半径分别为r1、r2和r2、r3，外面的圆环以每秒钟n2转的转速顺时针转动，里面的圆环以每秒钟n1转的转速反时针转动。若电荷面密度都是，求n1和n2的比值多大时，圆心处的磁感应强度为零。 5（本题10分） 如图所示，长直导线中电流为i，矩形线框a b c d 与长直导线共面，且a d / a b，d c 边固定，a b边沿d a及c b以速度无摩擦地匀速平动，t=0时，a b边与c d边重合，设线框自感忽略不计。 （1）如i=i0，

22、求a b中的感应电动势，a b两点哪点电势高？ （2）如i=i0cost，求a b边运动到图示位置时线框中的总感应电动势。 6（本题10分） 一平面简谐波沿ox轴的负方向传播，波长为，p处质点的振动规律如图所示。 （1）求p处质点的振动方程； （2）求此波的波动方程； （3）若图中，求坐标原点o处质点的振动方程。 7（本题5分） 在用白光做单缝夫琅和费衍射的实验中，测得波长为的第3级明条纹中心与波长为的红光的第2级明条纹中心相重合，求波长。大学物理试卷 04/05第一学期班级_; 学号_; 姓名_; 成绩_一、 选择题（30分）1、已知质点的振动方程为x=a con(t +)，当时间t=t/4

23、 时 (t为周期)，质点的速度为： （a）asin;（b）asin;（c）acon;（d）acon 2、已知波动方程为y=acos (btcx) 其中a、b、c 为正值常数，则： （a）波速为cb； （b）周期为1b；（c）波长为c / 2；（d）圆频率为b 3、由惠更斯菲涅耳原理知光在某时刻的波阵面为s，则s的前方某点p的光强度决定于波阵面s上所有面积元发出的子波各自传播到p点的： （a）振动振幅之和； （b）光强之和；（c）振动振幅之和的平方； （d）振动的相干叠加 4、为了使双缝干涉的条纹间距变大，可以采取的方法是： （a）使屏靠近双缝； （b）使两缝的间距变小；（c）使两缝的宽度稍微变

24、小； （d）改用波长较小的单色光源。 5、一束自然光i0垂直穿过两个偏振片，已知两偏振片的偏振化方向陈45度角，则穿过两偏振片后的光强为： （a）; （b）i0 / 4 ; （c）i0 / 2 ; （d） 6、康普顿效应说明在微观粒子的相互作用中，以下定律严格适用： （a）动量守恒，动能守恒； （b）牛顿定律，动能守恒；（c）动能守恒，机械能守恒； （d）动量守恒，能量守恒。 7、已知在光电效应实验中，光电子的初动能随入射光频率的变化关系如图所示： 由图可知金属的逸出功w和普朗克常数h为： mv2/2 （a）w=oq , h=or; （b）w=or , h=pq; o（c）w=op , h=o

25、p/oq; （d）w=qs , h=qs/os p q s 8、下列说法哪些是正确的：（1）所有惯性系对物理定律都是等价的。（2）在真空中光的传播速度与光的频率、光源的运动状态无关。（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。 （a）只有（1）（2）是正确的；（b）只有（1）（3）是正确的；（c）只有（2）（3）是正确的；（d）三种说法都正确。 9、若电量为2e的粒子在均匀磁场b中沿半径为r的圆轨道运动，其德布罗意波长为： （a）h / (2ebr);（b）h / (ebr);（c）1 / (2ebrh);（d）1 / (ebrh); 10、在一维无限深势阱中，已知粒子的波函数为： ； （axa）则粒子x5a/6处出现的概率密度为：（a）12a ; （b）1/a ; （c）; （d） 二、 填空题（30分）1、 已知平面简谐波在t=t1 时刻的波形图为(设振幅a、波速u、波长都是已知量)其波动方程为：_p点的振动方程为：_2、 劲度系数k=100n/m，质量为10g的弹簧振子，第一次将其拉离平衡位置4cm后由静止释放；第二次将其拉离平衡位置2cm并给以2m/s的初速度，这两次振动能量之比 e1 / e2 =_。3、在垂直照射的劈尖干涉实验