《大学物理d》样卷

《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