安徽农业大学大学物理期末考试试卷及答案

PAGE安徽农业大学2007―2008学年第二学期《普通物理学Ⅱ》试卷答题纸（A卷)一选择题1。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。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。2.一个平面简谐波沿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，则该波的表式为（）（A）m;（B）m；（C）m；（D）m。3.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。4.容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体,温度为T，分子质量为，则分子速度在x方向的分量平均值为(根据理想气体分子模型和统计假设讨论）（A）=0；（B）=；（）（C）=；（D)=；5.一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上，绳下用大小等于mg，方向向下的力拉绳子,此时滑轮的角加速度为β。若将外力卸掉，而用大小等于m的物体挂在绳下，则滑轮的角加速度将:（)（A）。变大;（B)。不变；(C）.变小；（D）。无法确定6.用细导线均匀密绕成长为、半径为（>〉）、总匝数为的螺线管，通以稳恒电流,当管内充满相对磁导率为的均匀介质，管中任意一点（）(A）磁感应强度大小为；（B）磁感应强度大小为；(C)磁场强度大小为;（D）磁场强度大小为.7。一根质量为、长度为L的匀质细直棒,平放在水平桌面上。若它与桌面间的滑动摩擦系数为,在t=0时，使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转，其初始角速度为，则棒停止转动所需时间为(）（A)；（B)；(C)；（D)。8.两相干平面简谐波沿不同方向传播,如图所示,波速均为,其中一列波在A点引起的振动方程为，另一列波在B点引起的振动方程为，它们在P点相遇，,，则两波在P点的相位差为：（）(A）0；（B）/2；（C）；（D）3/2。9.一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εr的各向同性均匀电介质,则该电容器中储存的能量为（）（A)rW0;（B)W0/r;(C）(1+r）W0；(D)W0。10。已知某带电体的静电场的关系曲线如图所示。则该带电体是(）（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的均匀带电柱面；(D)半径为R的均匀带电柱体。11。一定量的理想气体起始温度为T体积为V，先经绝热膨胀到体积2V,又经等容过程使温度恢复到T，最后在等温压缩中体积回到V，则在此过程中:（）（A）气体向外界放热（B）气体对外界做功（C)气体内能增加（D）气体内能减少12。电磁波在自由空间传播时，电场强度与磁场强度()（A）在垂直于传播方向上的同一条直线上；(B）朝互相垂直的两个方向传播；（C）互相垂直,且都垂直于传播方向；(D）有相位差/2。二填空题1.一平行板电容器的面电荷密度为,其间为真空(介电常数为），则在其内部产生的电场强度的大小___________．2。半径为r的均匀带电球面1，带电量为，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带电量为，则两球面间的电势差为___________.3。在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角，在波长=700nm的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm,此透明材料的折射率n=___________。4.在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若钠黄光(＝589nm）为入射光，中央明纹宽度为4.0mm；若以蓝紫光（＝442nm)为入射光，则中央明纹宽度为________mm。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.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___________.6。一质点沿半径为0。2m的圆周运动，其角位置随时间的变化规律是（SI制）。在t=2s时，它的法向加速度an=___________,切向加速度aτ=___________。7。长为l的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置,然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间,细杆的角加速度为_________，细杆转动到竖直位置时角速度为__________.8.宏观量温度T与气体分子的平均平动动能的关系为=_____________。9。如右图，在静电场中，一质子沿四分之一圆弧从A移到B,电场力做功8×10—15J，则当质子沿四分之三圆弧轨道从B回到A时，电场力做功为___________，设A点的电势为零，则B点的电势为_______________。三判断题1.物体的温度愈高,则其内能愈大,所含热量愈多。（）2。振动的速度与波的传播速度方向可以平行也可以垂直.（）3。通过螺线管的电流I愈大，螺线管的自感系数L也愈大。（）4.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0。8m.(）四计算题1.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，求线框中的总感应电动势。2。波长600nm的单色光垂直照射在光栅上，第二级明条纹分别出现在sin=0。20处，第四级缺级。试求:⑴光栅常数（a+b).⑵光栅上狭缝可能的最小宽度a.⑶按上述选定的a、b值，在光屏上可能观察到的全部级数。3。一条均匀的金属链条，质量为m，挂在一个光滑的钉子上,一边长度为a，另一边长度为b，且a〉b,试证链条从静止开始到滑离钉子所花的时间为：4。半径为2cm的导体球，外套同心的导体球壳，壳的内、外半径分别为4cm和5cm，球与壳之间是空气，壳外也是空气,当内球的电荷量为时，这个系统储存了多少电能？5.mol双原子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,再经过绝热过程回到原来状态。求（1)各过程中理想气体分别从外界吸收了多少热量？其增加了多少内能？对外做了多少功？用图示已知条件等表示.(2）理想气体在一个循环过程中的循环效率。安徽农业大学2007―2008学年第二学期《普通物理学Ⅱ》试卷答题纸(A卷）得分评阅人一选择题：（共12小题，每小题2分,共24分)1。C2.C3.D4.A5。C6。D7。A8。A9.B10。A11.B12。C得分评阅人二填空题(写出最简化结果，否则不得分):(共9小题,每空2分，共24分）1。。2。.3.1。4.4。3.5。45°。6.，.7。，.8.。9.-8×10-15，5000V得分评阅人三判断题：（正确在题后写T,错误在题后写F.共4小题,每题3分，共12分）1.____F______。2。___T_______.3。___F_______。4。__F________。得分评阅人四计算题（共5小题，每题8分，共40分）1.解：通过线圈abcd的磁通量为 (3分)（1）由于，所以,ab中感应电动势为（3分）由楞次定律可知，ab中感应电动势方向由b指向a,即a点为高电势。（1分）（2）由于和，所以，ab中感应电动势为(3分)2.解：(1)(3分)（2）（3分）（3）（2分）观测到的全部级数为（2分）3.略解4。解：由于是单原子分子,则。 (1分）等温过程中: (2分）有理想气体方程得,则等压过程:有理想气体方程得和（3分）等体过程：，，（2分）循环效率：（）/（）=0.123（2分）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、半径为（〉〉）、总匝数为的螺线管，通以稳恒电流，当管内充满相对磁导率为的均匀介质后，管中任意一点的(）（A）磁感应强度大小为；（B）磁感应强度大小为；(C)磁场强度大小为；(D）磁场强度大小为。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。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β.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。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℃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（）（A);（B);（C）；（D)。10．一个平面简谐波沿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,则该波的表式为(）（A）m； （B）m；(C）m;(D）m。得分评阅人二填空题（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εr的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量为____________。2．有一磁矩为的载流线圈，置于磁感应强度为的均匀磁场中，与的夹角为，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，气体的熵增加是____________。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2秒后,动量为____________。5．半径为r的均匀带电球面1，带电量为，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带电量为，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,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负方向传播，波长为.若在处质点的振动方程为，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，电场力做功8×10—17J,设A点的电势为零，则B点的电势为_______________。9．定轴转动刚体的运动学方程是，时刚体上距转轴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=25。若把探测线圈在磁场中迅速翻转，测得通过线圈的电荷量为，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。(）4．一个质点作简谐振动,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？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.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sin=0。20处，第三级缺级。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、质量的匀质木棒，可绕水平轴O在竖直平面内转动，开始时棒自然竖直悬垂，现有质量的子弹以的速率从A点射入棒中，A点与O点的距离为，如图所示。求：(1）棒开始运动时的角速度；（2）棒的最大偏转角.AAO4．半径为2cm的导体球,外套同心的导体球壳，壳的内、外半径分别为4cm和5cm，球与壳之间是空气，壳外也是空气，当内球的电荷量为时，（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,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.D2.B3.C4。A5。B6。A7。D8.D9。D10C1。W0/εr。2.-2PMB。3.2Rln2。48i+12j5.q1Rr（R-r)/4πε0Rr6μ0Ι0nπωa2cosωt。7，m。8，—500V。9,3.8m/s2。10，0.5T。分）1F2F3T4F5T1由于是多原子刚性分子，则.有理想气体方程得1）等压过程：3分1分等体过程：,1分1分等温过程中: 1分， 1分2）循环效率:2分(--）/=0。0782解:（1）4分(2）4分（3） 2分全部级数为.3解:(1）应用角动量守恒定律4分得1分(2)应用机械能守恒定律4分得1分4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，，,，系统储存的电能为5分（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，只有球壳外部至无穷远有电场分布，，。系统储存的电能为3分5解:通过线圈abcd的磁通量为2分（1)由于,所以,ab中感应电动势为由楞次定律可知，ab中感应电动势方向由b指向a，即a点为高电势。4分（2）由于和，所以,ab中感应电动势为4分2008年下学期2007级《大学物理（下）》期末考试（A卷）一、选择题(共27分)1。(本题3分）（2717)距一根载有电流为3×104A的电线1m处的磁感强度的大小为(A）3×10-5T．(B)6×10-3T．(C)1。9×10—2T．（D）0。6T．(已知真空的磁导率0=4×10-7T·m/A)［］2.（本题3分)(2391）一电子以速度垂直地进入磁感强度为的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A）正比于B，反比于v2．(B）反比于B，正比于v2．正比于B，反比于v．（D)反比于B，反比于v．［］3。（本题3分）(2594）有一矩形线圈AOCD,通以如图示方向的电流I，将它置于均匀磁场中，的方向与x轴正方向一致，线圈平面与x轴之间的夹角为,〈90°．若AO边在y轴上，且线圈可绕y轴自由转动，则线圈将转动使角减小．(B)转动使角增大．（C)不会发生转动．如何转动尚不能判定．［]4。(本题3分)(2314)如图所示,M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab向右平移时，cd（A）不动．(B）转动．（C)向左移动．（D)向右移动．［］5.（本题3分）(2125)如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动，直导线ab中的电动势为（A）Blv．（B)Blvsin．（C）Blvcos．（D）0．［］6。（本题3分）（2421）已知一螺绕环的自感系数为L．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数(A)都等于．（B)有一个大于,另一个小于．（C）都大于．（D)都小于．［］11（本题3分)（5125）一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆,且P点处无交叉和接触,则圆心O处的磁感强度大小为_______________________________________，方向为______________________________．12。(本题3分）（5134）图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B=0H的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表______________________________的B～H关系曲线．b代表______________________________的B~H关系曲线．c代表______________________________的B～H关系曲线．13.（本题3分)（2624)一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w=_____________．（0=4×10-7N/A2）14.(本题3分）（5161）一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时,板间电场强度的变化率为