安徽农业大学大学物理期末考试试卷及答案

1、安徽农业大学大学物理期末考试试卷及答案1 用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a ( l a ) 、总匝数为N 的螺线管，通以稳恒电流I ，当管内充满相对磁导率为 r的均匀介质后，管中任意一点的 ()(A)磁感应强度大小为 0 rNI;(B)磁感应强度大小为 rNI /l；(C)磁场强度大小为0NI / l ;(D)磁场强度大小为NI / I。2压强、体积和温度都相同(常温条件)的氦气和氧气在等压过程中吸收了相等的热量，它们对外作的功之比为()( A) 1:1 ；( B) 7:5；( C) 5:7；( D) 9:5。3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。

2、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) 2.00cm。4. 一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上，绳下端挂一物体，物体的质量为m,此时滑轮的角加速度为3。若将物体卸掉，而用大小等于 mg,方向向下的力拉绳子，则滑轮的角加速度将： ()( A) . 变大 ; (B). 不变 ；( C) . 变小 ；( D) . 无法确定5一束光强为I0 的自然光，相继通过三个偏振片P1、 P2、 P3 后出射光强为I0 /8。已知P1 和P3的偏振化方向相互垂直。

3、若以入射光线为轴旋转P2,要使出射光强为零，P2至少应转过的角度是()(A) 30 ； (B) 45； (C) 60； (D) 90。6在20 时，理想气体的内能为 ()(A)全部动能的和；(C)全部转动动能的和；(D)全部平动动能的和；(E)全部振动动能与势能的和。7 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。8下面的叙述正确的是()(A)物体的温度愈高，则其内能愈大，所

4、含热量愈多；( B )等势面上各点的场强大小都相等；(C)金属中电流的速度是电子定向移动的速度；(D)绝热过程对外作正功，系统的内能必减少。9有一长为l 截面积为A 的载流长螺线管绕有N 匝线圈，设电流为I ，则螺线管内的磁场能量近似为()10 / 7(A)0AI 2N2/l2；(B)0AI2N2/(2l2)；,C 0AIN 2/l2.（C），10. 一个平面简谐波沿 的表式为(D)0AIT%21)。x轴正方向传播，波速为u=160m/s, t=0时刻的波形图如图所示，则该波（(B)(C)3cos(403cos(403cos(403cos(40得分评阅人(D)2)2 m;2)2 m;2)2 m

5、;)2 m。二填空题（写出最简化结果）:（共10小题，每题2分，共20分）1. 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W0 ,然后在两极板间充满相对介电常数为er的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量为2 .有一磁矩为pm的载流线圈，置于磁感应强度为 B的均匀磁场中，Pm与B的夹角为，那么：当线圈由=0转到 =180 时，外力矩作的功为 。3 .使2mol的理想气体，在 T=400K的等温状态下，准静态地从体积V膨胀到2V,则此过程中，气体的嫡增加是。4 . 一质量为2kg的物体在力F=4ti+（2+3t）j的作用下，以初速度1j米/秒运动，若此力作用在物体 上

6、2秒后，动量为 。5 .半径为r的均匀带电球面1,带电量为q1,其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带电量为q2,则两球面间的电势差为 。6.半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n,螺线管导线中通过交变电流i I0sin t ,则围在管外的同轴圆形回路（半径为r）上的感生电动势为 V。7.一列平面简谐波沿x负方向传播，波长为 。若在x /3处质点的振动方程为 y Acos t则该平面简谐波的表式为8 .如右图，在静电场中，一质子沿四分之一圆弧从A移动到B,电场8X10-17J, 设A点的电势为零，则 B点的电势为 .39 .定轴转动刚体的运动学方程是5 2t , t 1.OOs时

7、刚体上距力做功转轴0.10m的一点的加速度的大小是 10. 一 “探测线圈”由50匝导线组成，截面积S=4cm2,电阻 R=25O若把探测线圈在磁场中迅速翻转90 ,测得通过线圈的电荷量为5 -q 4 10 C,则磁感应强度B的大小为得分评阅人三判断正误(正确在题后写T,错误在题后写 F。共5小题，每小题2分，共10分)1 .在系统不受外力作用 的非弹性碰撞过程中，动量不守衡，动能守衡。()2 .同种气体在理想状态下定压摩尔热熔比定体摩尔热熔小，说明等压过程要比等体过程多做功()3 .磁场的高斯定理说明：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，同时说 明磁场是有旋场。()4 .

8、一个质点作简谐振动，周期为 T,当质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的最短时间为T/8。()5 .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 1m得分评阅人()四计算题(共5小题，每题10分，共50分)1. 1mol多原子刚性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，最后经过等温过程回到原来状态。求(1)各过程中理想气体吸放热以及内能的变化

9、？用图示已知条件表示。(2)理想气体在一个循环过程中的循环效率sin =0.20处，第三级缺2.波长500nm的单色光垂直照射在光栅上，第二级明条纹分别出现在级。试求:(1)光栅常数(a+b)。(2)光栅上狭缝可能的最小宽度a。(3)按上述选定的a、b值，在光屏上可能观察到的全部级数。3 .长l 0.8m、质量M 1.00kg的匀质木棒，可绕水平轴 O在竖直平面内转动，开始时棒自然竖直悬垂，现有质量 m 10g的子弹以v 200m/s的速率从a点射入棒中，A点与。点的31距离为4 ,如图所示。求：(1)棒开始运动时的角速度；(2)棒的最大偏转角。4cm和5cm,球与壳之4 .半径为2cm的导体

10、球，外套同心的导体球壳，壳的内、外半径分别为一 一 8 一间是空气，壳外也是空气，当内球的电荷量为3 10 C时，(1)这个系统储存了多少电能？(2)如果用导线把球与壳连在一起，结果将如何？5 .如图所示，无限长直导线中电流为 i,矩形导线框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，设线框自感忽略不计，t=0时，ab边与dc边重合。(1)如i=I0, I0为常量，求ab中的感应电动势，a,b两点哪点电势高？(2)如i 10 cost ,求线框中的总感应电动势。安徽农业大学大学物理期末考试试题答案1.D 2. B 3.C 4. A 5.

11、B 6. A 7. D 8. D 9.D 10C1.W0/er。2.-2PMB 。 3.2Rln2。4 8i+12j5.q1Rr(R-r)/4 冗 e 0 Rr22y Acos( t x )6 n 0 I 0n 兀 a2cosco t。7,3 m。8,-500V。9, 3.8m/s2 10, 0.5T。分)1 F 2 F 3 T 4 F 5 T1由于是多原子刚性分子，则i6 .有理想气体方程得PVRT2 P0V。RT1）等压过程:QpUr2T Qp8P0V03 分Et6P0V0Qp等体过程：CV-R 26PVoEt6P0V0等温过程中:QtRTln2V0V0RTln 22P0V0 In 21

12、分Et JR2）循环效率:,8PoVo 2P0V0ln2 6P0V08P0V0 _ (-)/=0.0782解:(ab) sin k(2)k sinasin_ _ 9UU- 5 106m0.2(a b)sin10 631.67 10(a b)sin k(a b)sin5 10 6 1500 10 910全部级数为 k0, 1, 2, 4, 5, 7, 8, 103解：(1)应用角动量守恒定律23 ,123,m l Ml m l4 34(2)1 13m41 一 9.M m l316应用机械能守恒定律Ml 2 33叫l)cos得33-10 102004lMg 23l mgi5.5 rad / s10 30.8lMg - cos3lmg cos9-m8 l2M 3m g0.07994.54解：(1)由高斯定理结合静电平衡，可得内外空间场强分部为：2分rRiE 0 R2R3 rR2E 0系统储存的电能为cEW wdV 2dV1Q2 / 1(4 0 2 Ri41.8 10 (J)R2R3Ri15分)R3R2R1(2)导线把球与球壳相连后，电荷全部分布在球壳外表面，电量为 Q,有静电平衡可知,E只有球壳外部至无穷远有电场分布，rR3,Q4 。2。系统储存的电能为W wdV9 1092dV 2 0(3 10 8)225解：通过线圈abcd的磁通量为Sd m SB dS0il2lnUl0(1)由于