大学物理考试试题.doc

山东农业大学考试专用得分一、选择题 （每小题2分，共20分）1. 关于瞬时速率的表达式，正确的是 （ B ） (A) ； (B) ; (C) ; (D) 2. 在一孤立系统内，若系统经过一不可逆过程，其熵变为，则下列正确的是 （ 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，则通过S面的磁通量的大小为 （ B ）（A）2r2B; (B) r2B; （C）; （D）无法确定4. 关于位移电流，有下面四种说法，正确的是 （ 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，下列说法正确的是 （ 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图所示，则气体分子的最可几速率vp为 （ A ）(A) 1000 ms-1 ; （B）1225 ms-1 ;(C) 1130 ms-1 ; (D) 1730 ms-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 （已知=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 （每小题2分，共20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，则质点位于处的速度为 。 2. 一质量为的均匀细杆长为，则细杆绕过其端点且与棒垂直的转轴的转动惯量为 。 3. 如图所示，真空中有一闭合曲面S，其内外均有点电荷，则穿过闭合曲面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 。I1I3I27. 在半径为R、带电量为Q的均匀带电球面产生的电场中，球面内的电势为 。8. 真空中，闭合路径周围的电流分布如图所示，则 。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 10.0 m。 得分三、计算题 （每小题10分，共60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 则角速度为 （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。注：考试期间试卷不允许拆开。 第 20 页 共 20 页解：（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 =3.2010-7 m，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：光在肥皂膜上表面反射时有半波损失， 由反射光加强的条件得 （5分）32空气空气肥皂膜n 1=1en=1.331n 1=1 可见，膜的上面呈绿色。 （10分）5. 如图所示，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。（已知矩形线圈长为L，两竖直边距离长直导线的距离分别为d1，d2，）解： （1） （3分） d1d2LI （6分）(2) （10分）6. 如图所示，使1 mol氧气经历如图所示的正循环过程，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（每小题2分，共20分）1. 下列叙述中，正确的是 （ 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. 下列说法中，正确的是 （ 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，下列说法正确的是 （ ）(A) 由两个等温过程和两个等体过程组成;(B) 由两个绝热过程和两个等压过程组成;(C) 由两个等温过程和两个绝热过程组成;(D) 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，若两板的线度远大于d，则两板之间的作用力大小为 （ ） （A）; （B）;（C）;（D）6. 关于感生电场，下列说法正确的是 （ 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图所示，则气体分子的平均速率一定 （ A ）(A) 大于 1000 ms-1 ; （B）小于 1000 ms-1 ;(C) 等于 1000 ms-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，下列说法正确的是 （ 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（每小题2分，共20分）1. 如图所示，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. 若一质点的运动方程为，则质点的轨迹方程为 。4. 如图所示，真空中有一闭合曲面S，其内外均有点电荷，则穿过闭合曲面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 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 10.0 m。7. 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 。9. 磁导率为的介质中，闭合路径周围的电流分布如图所示，则 。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（每小题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）则阻力所作的功为 （10分）式中负号表示阻力做负功。 2. 如图所示 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. 如图所示，截流长直导线的电流为I，I随时间的变化规律为。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. 0.32 kg氧气作图中所示的正循环ABCDA，设V2=2V1，T1=300K，T2=200K，求循环效率（已知氧气的定体摩尔热容C,v,m=21.1 Jmol-1K-1）。 （一、 填空题（每空2分，共计50分）1、 质点运动方程为，则质点在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，则其循环效率为 。f(v)1000v(m/s)3、氦气气体速率分布曲线如图所示， ， ， = 。4、真空中，无限大均匀带电平面，面电荷密度为，则无限大均匀带电平面附近电场强度大小为 ，若所带电荷为正电荷，则电场强度的方向为 ；无限长均匀带电细棒，电荷线密度为，则距离细棒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2.66105J,其内能增加了4.18105J,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，则对过棒一端点并平行于AB的AB轴的转动惯量为 。 A AB B8、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、如图所示，真空中有一闭合曲面S内包围若干点电荷，则穿过闭合曲面S的电通量为 。EQPq11、如图所示的电场中，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？ 12、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，则电容器的电容为 ，两极板间电场强度为 。13、如图，闭合路径内包围如图所示，闭合路径内包围电流I1，I2和I3则= 。I1 I2 I3 I4 14、试用楞次定律判别下面情形导线线圈中I i 的方向： ,并在图中标出。（导线线圈由实线位置倒向虚线位置） 二、 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已知)。试求物体由运动到时阻力所做的功。2、两摩擦轮对接。若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、如图所示,使 1 mol 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。 -xr0O4、两条无限长平行直导线相距为r0,均匀带有等量异号电荷，电荷线密度为。求：每一根导线上单位长度导线受到另一根导线上电荷作用的电场力.5、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。（已知矩形线圈距离长直导线的距离分别为d1，d2，长为L） L Id1d26、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。 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) 各区域的电势分布，并画出电势分布曲线。三、 填空题（每空2分，共计50分） f(v)1000v(m/s)1、氦气气体速率分布曲线如图所示， ， ， = 。2、已知质点的运动方程，则质点在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r的均匀电介质，则充满均匀电介质的平行板电容器的电容为 。4、如图所示，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，则导体受到的 y 安培力为 。 I a b x5、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，则对过棒一端点并平行于AB的AB轴的转动惯量为 。 A AB B7、1.0mol的空气从热源吸收了热量2.66105J,其内能增加了4.18105J,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，则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，则其循环效率为 。10、如图所示，真空中有一闭合曲面S内包围若干点电荷，则穿过闭合曲面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、如图所示的电场中，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？ 。 EQPq13、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，则管内的磁感强度为 ，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 。四、 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 。R+Q 2、如图所示，A与B两飞轮的轴杆由摩擦啮合器连接，A轮的转动惯量J1=10.0kg.m2,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。 Q R O 5、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。（已知矩形线圈距长直导线的距离分别为d1，d2，长为L） L Id1d2 6、如图所示,使 1 mol 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。一 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，则气体内能的变化为 。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，则质点切向加速度的大小为；法向加速度的大小为。3如图所示，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，则质点加速度为 ；轨迹方程为 。I1 I2 I3 I45无限大均匀带电平面，面电荷密度为，处在相对电容率为的电介质中，则无限大均匀带电平面附近的电场强度为 。6真空中，闭合路径周围的电流分布如图所示，则 。7质量为M、摩尔质量为的氧气，在温度为T时的内能为 ；分子的平均平动动能为 。8N匝矩形线圈边长分别为，在磁感强度为的均匀磁场中转动，则通过线圈的磁通量的最大值为 ；最小值为 。 9如图所示，均匀细棒的质量为m，长为l，其对的转动惯量为 ；对的转动惯量为 。10线电荷密度为的无限长直导线，则距直导线为r 处的电势为 。 11. 欧姆定律的微分形式为 。 12. 若理想气体的方均根速率为，则其最概然速率为 ；请在右图上表示出来。13. 熵增加原理的数学表达式为 。 14. 如图所示，矩形线圈边长分别为，在磁感强度为的均匀磁场中绕定轴转动，则线圈磁力矩的最大值为 。15. 球形电容器是由半径分别为R1、R2的两个同心金属球壳所组成，若其间充有电空率为的电介质，则该电容器的电容为 。二计算题1. 真空中有半径为R的导体球，带电量为Q，其外放一同心的导体球壳，内、外半径分别为R1、R2，试求（1）电场强度的分布情况；（2）导体球与球壳间的电势差。2. 有一质量为m，半径为r的小球，由水面静止释放深入水底。当物体在流体中运动时，要受到流体粘滞阻力的作用。对速率不大的球形物体，粘滞阻力的大小为，式中r为球的半径，v为其速率，为流体的粘滞系数。试求此小球下沉速度与时间的函数关系。（设球体竖直下沉，其路径为一直线；水的密度为。）3. 质量为m的氢气， 温度为T，体积为V，先使其等温膨胀到体积为2V，再等压压缩到V，最后使之等容升温到原来的状态，求循环效率。4由紫光和红光两种波长组成的平行光垂直照射在光栅上，光栅常数为，透镜焦距为，求第二级光谱中紫光与红光的距离。q5. 一根长为l、质量为m的均匀细直棒，其一端有一固定的光滑水平轴，因而可以在竖直平面内转动。最初棒静止在与水平方向成q夹角的位置，（1）求它由此下摆到竖直位置时的角加速度和角速度；（2）下落到竖直位置时的动能。 6. 一根无限长导体圆柱，半径为R，流过电流I , 设电流均匀地分布在导体横截面上，试求磁感应强度的分布情况，并画出B r曲线。I