大学物理（I ）试题汇总《大学物理》（上）统考试题一、填空题（52分）1、一质点沿x 轴作直线运动，它的运动学方程为 x =3+5t +6t 2-t 3 (SI) 则 (1) 质点在t =0时刻的速度=v __________________；(2) 加速度为零时，该质点的速度=v ____________________． 2、一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为： 2214πt +=θ (SI) 则其切向加速度为t a =__________________________．3、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向成θ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a max ＝____________________．4、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θ，则(1) 摆线的张力T ＝_____________________；(2) 摆锤的速率v ＝_____________________．5、两个滑冰运动员的质量各为70 kg ，均以6.5 m/s 的速率沿相反的方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10 m ，当彼此交错时，各抓住一10 m 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L ＝_______；它们各自收拢绳索，到绳长为 5 m 时，各自的速率v＝_______．6、一电子以0.99 c 的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31 kg ，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10 m 高处落到地面，回升到 0.5 m 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 ＝ 501.6 J ·kg -1·K -1）8、某理想气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10-2 atm ，密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa) 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：(1) 温度升高的是__________过程； (2) 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20 cm ，与第一个简谐振动的相位差为φ –φ1 = π/6．若第一个简谐振动的振幅为310 cm = 17.3 cm ，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φ1 - φ2为____________．11、一声波在空气中的波长是0.25 m ，传播速度是340 m/s ，当它进入另一介质时，波长变成了0.37 m ，它在该介质中传播速度为______________．12、折射率分别为n 1和n 2的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为λ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n 2＞n ＞n 1，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 =0.15 mm 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 mm ，则入射光的波长为λ=_______________．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I 0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J 0，环的半径为R ，初始时环的角速度为ω0．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 .)18、3 mol 温度为T 0 =273 K 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 = 8×104 J ．试画出此过程的p －V 图，并求这种气体的比热容比γ = C p / C V 值． (普适气体常量R =8.31J·mol -1·K -1)19、一质量为0.20 kg 的质点作简谐振动，其振动方程为 )215cos(6.0π-=t x (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．17、20、一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播，波长为λ ，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) 求此波的波动表达式；(3) 若图中 λ21=d ，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λ＝546.1nm (1 nm=10-9 m)的单色光照射，双缝与屏的距离D ＝300 mm ．测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm ，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21ａ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____________．2_______________________。
3，两同心带电球面，内球面半径为ｒ1＝5ｃｍ，带电量ｑ1＝3×10-8Ｃ；外球面半径为ｒ2＝20ｃｍ，带电量ｑ2＝-6×10-8Ｃ，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径ｒ＝__________________．ｑ2ｒ240的一点为电势零点，则与点电荷距离为ｒ处的电势Ｕ＝__________________． 5，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）7，一平行板电容器，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Ｃ平行地插入两板中间，则导体薄板Ｃ的电势Ｕc ＝______________． q 0U U A C8，一空气平行板电容器 ， 两极板间距为ｄ，极板上带电量分别为＋ｑ和－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（ｔ＜ｄ＝的金属板，则板间电势差变为____________，此时电容值等于______________。
9,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。
10，欲使氢原子能发射巴耳末系中波长为6562.8oA 的谱线，最少要给基态氢原子提供__________ｅＶ的能量．（里德伯恒量Ｒ＝1.096776×107ｍ-1）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λ与速度ｖ有如下关系： [ ]（Ａ）λ∝ｖ （Ｂ）λ∝ １／ｖ （Ｃ）λ∝2211cV - （Ｄ）λ∝22c V - 2，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/(4πε0)＝9×109Ｎ·ｍ／Ｃ2］ （Ａ）Ｅ＝0，Ｕ＝0．（Ｂ）Ｅ＝1000Ｖ／ｍ ，Ｕ＝0． （Ｃ）Ｅ＝1000Ｖ／ｍ ，Ｕ＝600Ｖ．（Ｄ）Ｅ＝2000Ｖ／ｍ ，Ｕ＝600Ｖ． ［ ］ c a b3，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．（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、电荷体密度ρ＝Ａｒ（Ａ为常数）的非均匀带电球体． （Ｄ）半径为Ｒ、电荷体密度ρ＝Ａ／ｒ（Ａ为常数）的非均匀带电球 体． ［ ］E ∝1/r 2O R r4，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？ （Ａ）使两金属板相互靠近些．（Ｂ）改变两极板上电荷的正负极性． （Ｃ）使油滴离正极板远一些．（Ｄ）减小两板间的电势差． ［ ］＋⊙－5，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，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接．设地为电势零点，则在内球壳里面，距离球心为ｒ处的Ｐ点的场强大小及电势分别为： ［ ］ （Ａ）Ｅ＝０，Ｕ＝104R Q πε． （Ｂ）Ｅ＝０，Ｕ＝)11(4210R R Q -πε． （Ｃ）Ｅ＝204rQ πε，Ｕ＝rQ 04πε． （Ｄ）Ｅ＝204rQ πε， Ｕ＝104R Qπε．QR 1 r P O R 26，关于电场强度定义式E ＝F／ｑ，下列说法中哪个是正确的？［ ］（Ａ）场强E的大小与试探电荷ｑ0的大小成反比．（Ｂ）对场中某点，试探电荷受力F与ｑ0的比值不因ｑ0而变．（Ｃ）试探电荷受力F 的方向就是场强E的方向．（Ｄ）若场中某点不放试探电荷ｑ0，则F ＝０，从而E＝０．7，下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？ （Ａ）点电荷ｑ的电场： 204rq E πε=．（Ｂ）“无限长”均匀带电直线（电荷线密度λ）的电场：r r E202πελ=．（Ｃ）“无限大”均匀带电平面（电荷面密度σ）的电场：2εσ±=E ．（Ｄ）半径为Ｒ的均匀带电球面（电荷面密度σ）外的电场：r rR E 302εσ=． ［ ］8，一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－ｑ，再加上水平方向的均匀电场E，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？ ［ ］9，Ａ、Ｂ为两导体大平板，面积均为Ｓ，平行放置，如图所示．Ａ板带电 荷＋Ｑ1，Ｂ板带电荷＋Ｑ2，如果使Ｂ板接地，则ＡＢ间电场强度的大小Ｅ为 （Ａ）S Q 012ε． （Ｂ）SQ Q 0212ε-．θc (B) (D)(A) (C)（Ｃ）SQ 01ε． （Ｄ）S Q Q 0212ε+． ［ ］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 [ ]（Ａ）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． （Ｂ）两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程． （Ｃ）两种效应都属于电子吸收光子的过程．（Ｄ）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－Ｑ，如图所示．试求圆心Ｏ处的电场强度．2，一半径为Ｒ的带电细圆环，其电荷线密度为λ＝λ0ｃｏｓφ ，式中λ0为一常数，为半径Ｒ与Ｘ轴所成的夹角，如图所示．试求环心Ｏ处的电场强度．BA +Q 1+Q 2O X3，三个电容器如图联接，其中Ｃ1＝10×10-6Ｆ，Ｃ2＝５×10-6Ｆ， Ｃ3＝４×10-6Ｆ，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？4，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λ＝4860oA ，试求该初始状态的能量和主量子数．（普朗克常量ｈ＝6.63×10-34Ｊ·ｓ，１ｅＶ＝1.60×10-19Ｊ）5，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 ＝9.11×10-31ｋｇ， 普朗克常量ｈ＝6.63×10-34Ｊ·ｓ， １ｅＶ＝1.60×10-19Ｊ）中国计量学院200 5 ~ 200 6 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 ，考试时间： 年____月____日 时 考试形式：闭卷■、开卷□，允许带 入场考生姓名： 学号： 专业： 班级：2 B一、选择题（30分，每题3分）1、（0587）如图所示，湖中有一小船，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0v 收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是 (A) 匀加速运动． (B) 匀减速运动．(C) 变加速运动． (D) 变减速运动．(E) 匀速直线运动． ［ ］2、 （5020） 有一劲度系数为k 的轻弹簧，原长为l 0，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l 1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l 2，则由l 1伸长至l 2的过程中，弹性力所作的功为(A) ⎰-21d l l x kx ． (B)⎰21d l l x kx ．(C) ⎰---0201d l l l l x kx ． (D)⎰--0201d l l l l x kx ． ［ ］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 ，则当它从距地球中心R 1处下降到R 2处时，飞船增加的动能应等于(A)2R GMm(B) 22R GMm(C) 2121R R R R GMm -(D) 2121R RR GMm -(E) 222121R R R R GMm-[ ]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) )cos 1(2θ-=g a ． (B) θsin g a =． (C) g a =．(D) θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=． ［ ］5、（1516）如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R 1、带电荷Q 1，外球面半径为R 2、带电荷Q 2 .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)rQ Q 0214επ+ (B)20210144R Q R Q εεπ+π(C)2020144R Q r Q εεπ+π (D) rQ R Q 0210144εεπ+π[ ]6、（1069） 面积为S 的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q ，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为(A)Sq 02ε． (B) S q 022ε．(C) 2022S q ε． (D) 202Sq ε． ［ ］ 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B的均匀磁场中，B 的方向沿z 轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度v向y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为(A) 0．(B)21v Bl ． (C) v Bl ． (D) 2v Bl ． ［ ］ 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d I /d t 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A) 线圈中无感应电流． (B) 线圈中感应电流为顺时针方向． (C) 线圈中感应电流为逆时针方向．(D) 线圈中感应电流方向不确定． ［ ］ 9、（8015） 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、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率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (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m 0．由此可算出其面积密度为m 0 /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I I(A) ab c m 20)/(1v - (B) 20)/(1c ab m v -(C) ])/(1[20c ab m v - (D) 2/320])/(1[c ab m v - ［ ］二、填空题（28分）11、（3分，0005）一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为： 2214πt +=θ (SI)则其切向加速度为t a =__________________________．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θ，则(1) 摆线的张力T ＝_____________________；(2) 摆锤的速率v ＝_____________________．13、（3分，1084）设作用在质量为1 kg 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2.0 s 的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________．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λ1和λ2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 ＝1.6×10-19) 沿图示路径从a 点经c 点移动到b 点时，电场力作功8×10-15 J ．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U b ＝_________ .16、（4分，2259）一条无限长直导线载有10 A 的电流．在离它 0.5 m 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 1 cm 处产生的磁感强度是10-4 T ，它所载的电 流为__________________________．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O 与轮边缘b之间的感应电动势为______________，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⎰⎰⋅=VSV S D d d ρ， ①⎰⎰⋅⋅∂∂-=SL S t B l Ed d ， ②0d =⎰⋅SS B， ③⎰⋅⎰⋅∂∂+=SL S t DJ l Hd )(d ． ④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(3) 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α斜向与墙壁相碰，又以原速率沿反射角α方向从墙壁弹回．设碰撞时间为t ∆，求墙壁受到的平均冲力．21、（10分，2323） 如图所示，长直导线中电流为i ，矩形线框abcd 与长直导线共面，且ad ∥AB ，dc 边固定，ab 边沿da 及cb 以速度v 无摩擦地匀速平动．t = 0时，ab 边与cd 边重合．设线框自感忽略不计．(1) 如i =I 0，求ab 中的感应电动势．ab 两点哪点电势高？ (2)如i =I 0cos ωt ，求ab 边运动到图示位置时线框中的总感应电动势．22、（5分，4500） 一电子以=v 0.99c (c 为真空中光速)的速率运动．试求：i(1) 电子的总能量是多少？(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m e=9.11×10-31 kg)四、证明题（5分）23、（5分，1159）在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体，总电荷-q．五、问答题（5分）24、（5分，1295）电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？(1) 将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处；(2) 将上述的q2放在高斯面内的任意处；(3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内．。