河南省郑州大学第一附属中学2022-2023学年高二下学期竞赛期末物理试题_第1页
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2022-2023郑州大学第一附属中学高二下物理竞赛期末试题（2022至2023学年第2学期）班级号________________学号______________姓名课程名称物理成绩一、问答题（共50分）1、（10分）请写出时变电磁场麦克斯韦方程组的积分形式和微分形式，并写出其辅助方程。2、（10分）在两种媒质的交界面上，当自由电荷面密度为ρs、面电流密度为Js时，请写出的边界条件的矢量表达式。3、（10分）什么叫TEM波，TE波，TM波，TE10波？4、（10分）什么叫辐射电阻？偶极子天线的辐射电阻与哪些因素有关？5、什么是滞后位？请简述其意义。二、计算题（共50分）1、（5分）在真空里，电偶极子电场中的任意点M（r、θ、φ）的电位为（式中，P为电偶极矩，），而。试求M点的电场强度。2、（5分）半径为R的无限长圆柱体均匀带电，电荷体密度为ρ。请以其轴线为参考电位点，求该圆柱体内外电位的分布。3、（5分）一个位于Z轴上的直线电流I＝3安培，在其旁边放置一个矩形导线框，a＝5米，b＝8米，h＝5米。最初，导线框截面的法线与I垂直（如图），然后将该截面旋转900，保持a、b不变，让其法线与I平行。求：①两种情况下，载流导线与矩形线框的互感系数M。②设线框中有I′＝4安培的电流，求两者间的互感磁能。4、（5分）P为介质（2）中离介质边界极近的一点。已知电介质外的真空中电场强度为，其方向与电介质分界面的夹角为θ。在电介质界面无自由电荷存在。求：①P点电场强度的大小和方向；５、（５分）在半径为Ｒ、电荷体密度为ρ的球形均匀带电体内部有一个不带电的球形空腔，其半径为ｒ，两球心的距离为ａ（ｒ<ａ<Ｒ）。介电常数都按ε０计算。求空腔内的电场强度Ｅ。6、（5分）试根据图示输入信号波形分别画出下列各TTL电路的输出波形，设图中触发器初态为“0”。7、（5分）（1）指出图中由555定时器所组成电路的名称；（2）已知R1=R2=2kΩ,C=0.01μ计算的VO频率以及占空比；（3）画出VC和VO对应波形并标出相应坐标。8、（5分）（1）试通过逻辑表达式、真值表分析图示电路的逻辑功能。（2）试用74138和与非门实现该电路的逻辑功能。9、（5分）试用74161和与非门实现下列脉冲产生电路：（要求说明74161实现几进制计数器，并画出状态转换图、电路图）10．（5分）设计一裁判表决电路，一个主裁判两票，三个副裁判每人一票，多数票同意为通过。（1）画出真值表。（2）限用最少的与非门实现该电路并画出电路图。（化简时用卡诺图）。（3）用一片数据选择

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