《大学物理d》样卷

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《大学物理d》样卷

海南大学2011-2012学年度第2学期试卷科目:《大学物理D》试题(A卷)姓名:学号:学院:专业班级:成绩登记表(由阅卷教师用红色笔填写)大题号一二三四总分得分阅卷教师:年月日考试说明(请考生仔细阅读):1.本课程为闭卷考试,可携带计算器,但不允许考生考场互借用计算器。2.本试卷适合等专业。一、填空题。(每题3分,共30分,在以下表对应空格处填上答案,填在空格上无效)题号12345阅卷教师答案3.0207.2×1041.8×103题号678910得分答案1006.00μm30°1.一质点沿x轴运动其加速度a与位置坐标的关系为,如果质点在原点处的速度为零,则其在位置x=1m处的速度v=m/s。(本题1.1.3有些类似,但除了物理概念还有数学处理,难度较大,工科估计5%能做出,农科应小于1%,不太适合做考题)2.如图所示,有一个长方形的物体静止放在光滑的水平桌面上,已知质量为M=1.9kg,现有一质量m=100g的子弹以速率v0=800m/s水平射入并停留在长方体内,长方体速度为m/s。(与1.4.2类似)7\n3如图1-3所示,宽为的矩形,其A、B二个顶点上分别放置二个电量均为的正点电荷,则中心O点的场强大小为V/m。(与5.4.2类似)图1-3图1-6qABCD图1-54.在题3中,如果将带电量的正点电荷从O点移至C点,电场力做功为J。(与5.4.5类似)5.如图1-5所示,半径为R,电量为q的带电导体球放置在边长为10R的介电系数为的正方体区域中心,求通过阴影面ABCD的电通量为。(与5.1.5类似)6.如图1-6所示,真空中两根无限长载流直导线相互平行,通过的电流分别为和。则通过L2环路的磁感应强度环流__________。(与6.1.2类似)7.一卡诺热机(可逆的),低温热源为27℃,热机效率为25%,今欲将该热机效率提高到40%,且低温热源保持不变,则高温热源的温度需增加__K。(与4.1.10类似)8.一个质点作简谐振动,周期为T,当质点由最大位移处向x轴负方向运动时,由最大位移处到二分之一最大位移这段路程所需要的最短时间为;(与2.2.4同)9.用很薄的云母片(n=1.58)覆盖在双缝实验中的一条缝上,这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第六级明条纹的位置上。如果入射光波长为580nm,试问此云母片的厚度为。(与7.2.1和7.4.2类似)10.波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0×10-4cm的平面衍射光栅上,第一级衍射主极大所对应的衍射角=。(与7.4.7和7.4.8类似)7\n二、选择题。(每题3分,共21分,选择最佳答案的编号,填在下表中,仅在括号内填选项该题不计分)题号1234567得分阅卷教师答案CCDBBCB1.水管的某一点A,水的流速为1.0米/秒,压强为3.0×105Pa。沿水管的另一点B,比A点低20米,A点面积是B点面积的二倍.则B点的流速和压强分别为()。(重力加速度)(A)2.0m/s,4.95×105Pa(B)0.5m/s,4.95×105Pa(C)2.0m/s,5.96×105Pa(D)1.0m/s,4.95×105Pa(与3.2.1和3.4.1类似)2.一横波沿绳子传播时的波动表式为(SI制)。则波动的周期和波长为()(A)10s,0.5m;(B)10s,4m;(C)0.2s,0.5m;(D)0.2s,4m;(与2.1.5和2.4.4类似)3.关于温度的意义,有下列几种说法,不正确的是()(A)气体的温度是分子平均平动动能的量度;(B)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义;(C温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同;(D)从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度.(与4.2.1似)4.如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将()(A)向着长直导线平移;(B)离开长直导线平移;(C)转动;(D)不动。(与6.2.4似)5.如图所示,导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴转动(角速度与同方向),BC的长度为棒长的一半,则()(A)A点比B点电势高.(B)A点与B点电势相等.(C)A点比B点电势低.7\n(D)有稳恒电流从A点流向B点(与6.2.8似)6.两块平玻璃板构成空气劈尖,左边为棱边,用单色光垂直入射,若上面的平玻璃以棱边为轴,沿顺时针方向作微小转动,使空气劈尖夹角变小,则干涉条纹的()(A)间隔不变,向棱边方向平移;(B)间隔变小,并向远离棱边方向平移;(C)间隔变大,并向远离棱边方向平移;(D)间隔变小,并向棱边方向平移(与7.2.6似)7.为了观察钠光源产生的波长为589.0nm和589.6nm的两谱线,下列几种规格的光栅,使用哪个光栅最好?()(A)2000条/mm;(B)1000条/mm;(C)200条/mm;(D)100条/mm。(在练习题中找不到类似)得分阅卷教师三、简答题(2小题,第1题5分,第2题4分,共9分)1.简述表面张力的基本性质。答:(1)不同液体的表面张力系数不同,密度小、容易蒸发的液体表面张力系数小;(2分)(2)同一种液体的表面张力系数与温度有关,温度越高,表面张力系数越小;(1分)(3)液体表面张力系数与相邻物质的性质有关;(1分)(4)表面张力系数与液体中的杂质有关。(1分)(练习题3.3.2)2.在干燥的冬季人们脱毛衣时,常听见噼里啪啦的放电声,试对这一现象作一解释。答:脱毛衣时,内衣与毛衣发生摩擦,摩擦使毛衣和内衣分别带有异号电荷,由于毛衣和内衣都是绝缘材料,这些电荷会在表面聚集起来(2分)。在一般情况下,空气比较潮湿,含有大量的正负离子,它们很容易快速的与出现在毛衣和内衣上电荷中和掉。但在干燥的冬季里,空气中的正负离子很少,摩擦导致毛衣和内衣上积聚的电荷很多,产生很高的电场强度,其大小往往高于空气的击穿电场强度,从而将空气击穿,产生噼里啪啦的放电声(2分)。(从选择题5.2.3改编)7\n得分阅卷教师四、计算题(每题10分,4小题,共40分)(注意:请直接在试卷空白处作答,答题时要列出详细运算步骤并计算出最终计算结果。)ABu0mB1.如图所示,一轻质弹簧劲度系数为k,两端分别固定质量、的物块A和B,放在水平光滑桌面上静止。今有一质量为的子弹沿弹簧的轴线方向以速度射向物块A后以的速度反弹回来,求此后弹簧的最大压缩长度。解:第一阶段:子弹射入到相对静止于物块A。由于时间极短,可认为物块A还没有移动,应用动量守恒定律,求得物块A的速度uA………5分第二阶段:物块A移动,因为,B物块几乎不动,当物块A速度,弹簧压缩最大。应用机械能守恒定律,求得弹簧最大压缩长度………5分如考虑B运动,第二阶段:物块A移动,直到物块A和B在某舜时有相同的速度,弹簧压缩最大。应用动量守恒定律,求得两物块的共同速度u应用机械能守恒定律,求得弹簧最大压缩长度(练习题1.4.3改编)2.如图4-2所示,2mol理想氧气,初始状态1温度为300K,体积为V0,分别求下列两过程中气体对外做的功、吸收的热量和内能的增量。7\n(1)由初始状态1等体升压到2P0(态2);P2P0P0V02V0V13图4-22(2)由初始状态1等压膨胀到2V0(态3),解:(1)由,…1分等体时…1分…1分…1分利用热力学第一定律…1分…1分(2)由,等压时…1分…1分…1分…1分(部分相似练习题4.4.1,部分相似4.4.5)IOR3.真空中有一条通过电流I的无限长平行直导线,现将导线中部弯成半径为R,圆心角为2700的圆弧状,如图所示,求圆心O点的磁感应强度。(10分)解:长直导线附近一点磁感应强度大小…1分圆弧形电流在圆心磁感应强度大小IOR123…1分选垂直纸面向外为B参考方向,根据叠加原理…1分…2分7\n…2分…2分…1分(练习题6.4.1和6.4.6)4.有一单缝,宽a=0.10mm,在缝后放一焦距为50cm的会聚透镜,用平行绿光(=546.0nm)垂直照射单缝,试求位于透镜焦面处屏幕上中央明纹及第二级明纹的宽度。解:单缝夫琅禾费衍射暗纹中心满足中央明纹是±1级暗纹所在区间,(1分)第二级明纹是第二级暗纹和第三级暗纹所交区间(1分)第一级、第二级和第三级暗纹的条件为,……1分,……1分……1分所以第第一级、第二级和第三级暗纹中心在屏上的位置分别为……1分……1分……1分得中央明纹的线宽度为……1分第二级明纹的线宽度为……1分(练习题7.4.4)7
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