2003级《大学物理》(二)期终考试试题

1、.南华大学2003级大学物理（二）试题院系及专业姓名考号 考试时间：2005-1-19一、选择题（30分）1 如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则 （A）这两种气体的平均平动动能相同；（B）这两种气体的平均动能相同；（C）这两种气体的内能相等；（D）这两种气体的势能相等。2 在恒定不变的压强下，理想气体分子的平均碰撞次数与温度T的关系为（A）与T无关； （B）与成反比； （C）与成正比； （D）与T成正比； 3 根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度的平均能量为 （A） kT/4； （B）kT/2； （C）kT/3； （D）3kT/2； 4 “理想气体与单一热源接触作等温膨胀时，吸收

2、的热量全部用来对外作功。”对此说法，有如下几种评论，哪个是正确的？ （A）不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律；（B）不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律；（C）不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律；（D）违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。5根据波尔理论，当氢原子的量子数n由2增到4时，电子轨道半径是原来的多少倍 。（A） 2倍 （B） 0.5倍 （C） 0.25倍 （D）4倍6 在图上有两条曲线abc和adc，由此可以得出以下结论： （A）其中一条是绝热线，另一条是等温线；（B）两个过程吸收的热量相同；（C）两个过程中系统对外作的功相等；（D）两个过程中系统的内能

3、变化相同。7 平面简谐波与下面哪列波相干可形成驻波？ （A）； （B）；（C）； （D）。8 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 （A）使屏靠近双缝； （B）使两缝的间距变小；（C）把两个缝的宽度稍微调窄； （D）改用波长较小的单色光源。9 两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖，如图所示，单色光垂直照射，可看到等厚干涉条纹，如果将两个圆柱之间的距离拉大，则范围内的干涉条纹 （A）数目增加，间距不变； （B）数目增加，间距变小；（C）数目不变，间距变大； （D）数目减小，间距变大。10 一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b）为下列那种

4、情况时（a代表每条缝的宽度），k=3、6、9级次的主极大均不出现？(A) a+b=2a； (B) a+b=3a； (C) a+b=4a； (D) a+b=6a。11 光栅平面、透镜均与屏幕平行。则当入射的平行单色光从垂直与光栅平面变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数k(A) 变小； (B) 变大； (C) 不变； (D) 无法确定。i012 一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光 (A) 光强为零；(B) 是部分偏振光。(C) 是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面；(D) 是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面；13 一个光子和

5、一个电子具有同样的波长，则： （A）它们具有相同的动量； （B）电子具有较大的动量；（C）光子具有较大的动量； （D）它们的动量不能确定；14 光电效应中光电子的初动能与入射光的关系是（A）与入射光的频率成正比； （B）与入射光的强度成正比；（C）与入射光的频率成线性关系； （D）与入射光的强度成线性关系。15 在康普顿散射中，若散射光子与原来入射光子方向成角，当等于多少时，散射光子的频率减少最多？ （A）； （B）； （C）； （D）。二、计算题（70分）1、 质量相等的氢气和氦气温度相同，试求氢分子和氦分子的平均平动动能之比、平均动能之比，及两种气体的内能之比。2、如图一定量双原子理想气体

6、作卡诺循环，热源温度T=400K，冷却器温度T=280K，设P1=10大气压，V1=1010-3m3,V2=2010-3m3,求：（1）P2，P3及V3；（2）一循环中气体所作的净功；（3）循环效率。3、质量为0.04千克的质点作简谐振动，其运动方程为x=0.4sin (5t-/2)m，式中t以秒计。求：（1） 初始位移、初始速度；（2） t=4/3秒时的位移、速度和加速度；（3） 质点的位移大小为振幅的一半处且处于向x轴正向运动的时刻的速度、加速度和所受的力。4、一平面简谐波在媒质中以速度C=20m/s沿+x方向传播，已知在传播路径上某点A的振动方程为：y=3cos4t(cm)。（1）试以A

7、点为坐标原点写出其波动方程；（2）试以距A点5cm处的B点为坐标原点写出其波动方程。5、在两块平行放置的正交偏振片P1、P3之间，平行放置另一块偏振片P2。光强为I0的自然光垂直P1入射。T=0时，P2的偏振化方向与P1的偏振化方向平行，然后P2以恒定的角速度绕光传播方向旋转。求自然光通过这一系统后任意时刻的光强。6、一薄玻璃片，厚度为0.4m，折射率为1.50，用白光垂直照射，问在可见光范围内，哪些波长的光在反射中加强，哪些波长的光在透射中加强。7、试估算太阳质量因为热辐射而损失1%所经历的时间。（太阳的半径R=7.0108m,质量M=21030kg,m=480nm, b=2.89810-3

8、 mk, =5.67210-8w/(m2k4)(请考虑质能关系)。注意:要求试卷与答题纸均写上姓名、考号、院系并同时上交，否则以零分计算。2003级大学物理（二）考试参考答案及评分标准院系及专业 姓名 考号 题号一二总分1234567得分阅卷者一、选择题（30分）1234567891ABBCDDDBCBBCACA二、计算题（共7小题，每小题10分）（注意字迹工整，认真作答）1、平均平动动能= （2分）氢分子与氦分子的平均平动动能之比为11 （1分）平均动能=T （2分）氢分子与氦分子的平均动能之比为53 （1分）内能E= （2分）氢气与氦气的内能之比为103 （2分）2、（1）12 等温过程

9、=5（atm） （1分）23 绝热过程 ， （1分） （1分） （1分）（2）吸热 （1分）放热 （1分）净功 （2分）（3）循环效率 （3分）3、 （2分）（1） （2分）（2） （3分）（3）由=及可得所以 （3分）4、（1） （4分）若B点在A点右侧，B点振动方程为以B为原点的波动方程为（4分）若B点在A点左侧，以B为原点的波动方程为 （2分）5、 （2分）经过后， （2分）经过后， （3分）经过后， （3分）6、 （3分） 即的光在反射中加强 （2分）透射光加强相当于反射光减弱，令 （3分）， ， 即波长为和的光在透射中加强 （2分）7、 （2分） （2分） （2分） （2分） （2分

10、）南华大学2004级大学物理（一）试题 院系及专业 姓名 考号 考试时间：2005-6-30一、单项选择题（30分）1 质点沿轨道AB作曲线运动，速率逐渐减小，下列图中哪一种情况能表示质点在C处的加速度a? (A) (B) (C) (D)2 一轻绳跨过一定滑轮，两端各系一重物，它们的质量分别为和，且(滑轮质量及一切摩擦均不计)，此时系统的加速度大小为a，今用一竖直向下的恒力代替，系统的加速度大小为，则有 (A) ； (B) ； (C) ； (D) 条件不足，无法确定。3 在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程中，系统的 (A)动能和动量都守恒； (B)动能和动量都不守恒；(C)动能不守恒、动量守恒

11、； (D)动能守恒、动量不守恒。4 圆柱体以80rad/s的角速度绕其轴线转动，它对该轴的转动惯量为。由于恒力矩的作用，在10s内它的角速度降为40rad/s。圆柱体损失的动能和所受力矩的大小为 (A)80J，80； (B)800J，40；(C)4000J，32； (D)9600J，16。5 关于力矩有以下几种说法，其中正确的是 （A）内力矩会改变刚体对某个定轴的角动量（动量矩）；（B）作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零；（C）角速度的方向一定与外力矩的方向相同；（D）质量相等、形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等。6 对一个绕固定水平轴O匀速转动的转盘，

12、沿图示的同一水平直线从相反方向射入两颗质量相同、速率相等的子弹，并停留在盘中，则子弹射入后转盘的角速度应 (A) 增大； (B) 减小； (C) 不变； (D) 无法确定。7 如图所示，任一闭合曲面S内有一点电荷q，O为S面上任一点，若将q由闭合曲面内的P点移到T点，且OP=OT，那么 (A) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小不变； (B) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小改变； (C) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小改变； (D) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小不变。8 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是 (A) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零； (

13、B) 如果高斯面上E处处不为零，则该面内必无电荷； (C) 如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零； (D) 如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷。9 下面说法正确的是 (A) 等势面上各点的场强大小都相等； (B) 在电势高处电势能也一定大； (C) 场强大处电势一定高； (D) 场强的方向总是从高电势指向低电势。10 一金属球壳的内外半径分别为R1和R2，其中心放一点电荷q,则金属球壳的电势为：（A） （B）（C） （D）11 真空中带电的导体球面与均匀带电的介质球体，它们的半径和所带的电量都相同，设带电球面的静电能为，带电球体的静电能为，则：（A） （B） （C） （D）无

14、法确定12 磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的？ a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。（A）ad； （B）ac； （C）cd； （D）ab。13 如图所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S，当曲面S向长直导线靠近时，穿过曲面S的磁通量和面上各点的磁感应强度B将如何变化？ IS（A）增大，B也增大； （B）不变，B也不变；（C）增大，B不变； （D）不变，B增大。14 洛仑兹力可以 （A）改变带电粒子的速率； （B）改变带电粒

15、子的动量；（C）对带电粒子作功； （D）增加带电粒子的动能。15 真空中一长直螺线管通有电流I1时，储存的磁能为W1，若螺线管中充以相对磁导率r=4的磁介质，且电流增加为I2=2I1，螺线管中储存的能量为W2；则W1:W2为：（A）1:16 （B）1:8 （C）1:4 （D）1:2二、计算题（70分,必须按题序作答）1已知一质点的运动方程为r=4ti+2t3j+5k(SI)，求（1）秒时的速度；（2）1至3秒内的平均速度和平均加速度。m vA h=0.6米2传送带A以速度v=2米/秒的速度把m=20千克的行李包送到坡道的上端，行李包沿光滑的坡道下滑到M=40千克的小车上，如图所示。已知小车与传

16、送带之间的高度差h=0.6米（行李包在坡道末端的速度满足机械能守恒），行李包与车板间的摩擦系数为=0.4，小车与地面间的摩擦可忽略不计，求：（1）开始时行李包与车板间有相对滑动，当行李包对于小车保持静止时的速度是多大？（2）从行李包送上小车到它相对于小车为静止时，所需的时间是多少？3一长为 ，质量为 的细棒的两端粘有质量分别为 和 的物体。此杆可绕中心 在铅直平面转动。先使其在水平位置，然后静止释放。求：（1）此刚体的转动惯量；（2）水平位置时杆的角加速度；（3）通过铅直位置时杆的角速度。4如图326所示，一长直导线通有电流I=5.0安培，旁边有一矩形线圈ABCD（与此长直导线共面），长，宽，

17、长边与长直导线平行。AD边与长直导线相距为a=0.1米，线圈共1000匝，令线圈以匀速率V垂直且背离长直导线运动，求图示位置线圈中的感应电动势。5一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为a）和一同轴的导体圆管（内、外半径分别为b、c）构成，让电流I从一导体流去，从另一导体流回，设电流都均匀分布在导体的横截面上。求电缆内外磁感应强度大小随距轴线距离的分布B(r)。6设电量Q均匀分布在半径为R的半圆周上，求球心O点的电场强度E的大小。7横截面为正方形的一根导线ab长为L，质量为m，电阻为R。这根导线沿着两条平行的导电轨道无摩擦地下滑，轨道的电阻可忽略不计。如图所示，另一根与ab导线平行的无电阻的轨

18、道，接在这两个平行轨道的底端，因而ab导线与三条轨道组成一个矩形的闭合导电回路，这些导电轨道所在的平面于水平面成角。整个系统在竖直向上的均匀磁场B之中。（1）求ab导线下滑时，所达到的稳定速度的大小 （2）若B竖直向下，问题（1）的答案有什么不同？ 注意:要求试卷与答题纸均写上姓名、考号、院系并同时上交，否则以零分计算。2004级大学物理（一）考试参考答案及评分标准院系及专业 姓名 考号 题号一二总分1234567得分阅卷者一、选择题（30分）1234567891CBCDBBDCDBBADBA二、计算题（必须按题序做答，注意字迹工整，认真作答）1 （10分） 解： = (3分) （1）t=1s (1分)（2）平均速度 (3分)平均加速度 (3分)2、（10分）取行李包和地球为系统 （3分） 取和为系统 （3分）2)对应用动量守恒 （4分）3、（12分