大学物理2010-2011A及答案

A卷 20102011学年第二学期大学物理期末试卷 专业班级 姓 名 学 号 开课系室 物理与光电工程系 考试日期 2011年6月19日 题 号一二三总分12345得 分阅卷人注意事项：1请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；2答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；3本试卷共三道大题，满分100分；试卷本请勿撕开，否则作废；4. 本试卷正文共7页。本大题满分24分本大题得分一、选择题（共8小题，每小题3分，共24分）1、（本题3分）质点在平面内运动，可断定是匀速直线运动的是 （A）；（B）；（C）；（D）2、（本题3分）质量为m的质点，在半径为R的半球形容器中，自边缘上的A点由静止滑下，到达最低点B时，对容器的正压力为N则质点自A滑到B的过程中，所受摩擦力做功为 （A）； （B）； （C）； （D） 3、（本题3分）在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)、分子总个数为、分子质量为，以下表示分子平均速率的是 （A）； （B）； （C）； （D）4、（本题3分）实线为某电场中的电场线，虚线表示等势面，比较ABC三点电场强度及电势的大小,正确的是 （A）；（B）；（C）；（D） 5、（本题3分） L.PII 如图，在两个圆形电流I所在的平面内，选取一个圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知以下正确的是 （A），且环路上P点B=0； （B），且环路上P点B0； （C），且环路上P点B0； （D），且环路上P点B =常量 6、（本题3分） 图为沿x轴负向传播的平面简谐波在时刻的波形图若波函数以余弦函数表示，则O点处质点振动的初相为 （A）； （B）0； （C）； （D） 7、（本题3分） 一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45角，则穿过两个偏振片后的光强I为 （A）； （B）； （C）； （D）8、（本题3分）一束自然光从空气投射到玻璃表面上（空气折射率为1），当折射角为时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率为 （A）1.414； （B）1.33； （C）1.732； （D）1.5 本大题满分26分本大题得分二、填空题（共7小题，共26分）1、（本题4分）质点沿半径为m的圆周运动，其角坐标随时间的变化规律是（SI），则质点的角速度w=_ _rad/s；切向加速度a t =_ _ m/s22、（本题4分）设作用在质量为1 kg的物体上的力物体在该力作用下由静止开始沿直线运动，在0到2.0 s的时间间隔内，力的冲量I=_ _；力对物体做功_ _J3、（本题4分）一卡诺热机工作于温度为与两个热源之间，若它从高温热源吸热400J，该热机的效率为_ _%；气体对外界做功为_ _ J4、（本题4分） v粒子质量为m，带电量为q，以速率v垂直于磁场方向射入磁感强度大小为B的均匀磁场，若只考虑磁场力的作用，粒子作圆周运动，则圆周运动的半径R= ，在图中画出粒子的运动轨迹.5、（本题4分） 一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其表达式分别为 , (SI) 则其合成振动的振幅为 m，初相为 rad 6、（本题2分） 波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n，厚度均匀的透明介质上，再进入空气，要使介质表面的反射光得到干涉加强，介质的最小厚度为 7、（本题4分）在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为l的单色光垂直入射在宽度为a4 l的单缝上，对应于衍射角为30的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为_ _，屏上对应点处出现 （明或者暗）条纹本小题满分10分本小题得分三计算题（共5小题，每小题10分，共计50分）AB1、如图所示，在光滑的水平面上，平放一轻弹簧，弹簧一端固定，另一端连一物体A，A边上再放一物体B，它们的质量分别为，弹簧劲度系数为k，原长为l，用力推B，使弹簧压缩，然后释放求：（1）当A与B开始分离时，它们的位置和速度；（2）分离之后，A还能往前移动多远？本小题满分10分本小题得分2、如图所示，半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q，设无穷远处电势为零，求：(1)球外距离球心为r的P点处的电场强度的大小； (2)球内距离球心为的点处的电场强度的电势本小题满分10分本小题得分3、一简谐波沿Ox轴正方向传播，波长l = 4 m，周期T = 4 s，已知x = 0处质点的振动曲线如图所示 求：(1)x = 0处质点的振动方程； (2)波函数； (3)x=3m处质点的速度表达式本小题满分10分本小题得分4、宽为b，长为的矩形线圈近旁有一共面的无限长直导线，如图所示，近边距离为a，真空磁导率为，当导线中有（）的电流通过时，求：(1)任意时刻t通过线圈的磁通量；(2)线圈中感应电动势的大小和方向. 本小题满分10分本小题得分5、波长l=600nm(1nm=109m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30，且第三级缺级求：(1)光栅常数(a + b)等于多少？ (2)透光缝可能的最小宽度a等于多少？ (3)在选定了上述(a + b)和a之后，求在衍射角-j 范围内可能观察到的全部主极大的条数和级数2010-2011学年第二学期大学物理期末考试A卷参考答案一、选择题1.D，2.D，3.B，4.D，5.B，6.A，7.B，8.C二、填空题1 2分 2分218 2分 162 2分725 2分 100 2分 v3(2分) (2分) 40.5656 2分 0.25 2分5 2分 64 2分 暗 2分三计算题1解：（1）由题意可知，当弹簧处于远长时A与B分离 2分整个过程机械能守恒： 2分 分离时的速度为： 1分（2）分离后，A与弹簧系统机械能守恒 3分 2分2解：（1）过P点以r为半径、O为球心的球面为高斯面 2分由高斯定理：可知 3分（2）同上可求得球内各点的场强大小为零 2分由电势的定义式 3分3解：(1) (SI) 3分（2） (SI) 4分 (3) x=3m处质点的振动方程为 1分 速度表达式 2分4（1）建立向下的坐标系，设线圈的法线方向与磁场方向相同，垂直纸面向里 1分 3分 总磁通为 2分（2）感应电动势大小为 2分由楞次定律判断方向为逆时针. 2分5解：(1) 由光栅衍射主极大公式得 a + b =2.410-4 cm 3分 (2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得 由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，j方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得 a = (a + b)/3=0.810-4 cm 3分 (3) ，(主极大) ，(单缝衍射极小) (k=1，2，3，.) 因此 k=3，6，9，.缺级 2分又因为kmax=(ab) / l=4, 所以实际呈现k=0，1，2级共5条明纹第 8 页 共 7 页