《大学物理D》样卷.doc

1、1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 1 2 3 4 5 阅卷教师答案 3.0 20 7.2104 1.8103 06q题号 6 7 8 9 10 得分答案 02.5I100 6T6.00m 301.

2、一质点沿 x 轴运动其加速度 a 与位置坐2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2(2.54)/axmsv= 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M1.9kg，现有一质量m100 g 的子弹以速率v 0800 m/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） 3 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0.5am的正点电荷，则中心

3、 O 点的场强大小为 V/m。82.01qC（与 5.4.2 类似）4.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 100.qCJ。（与 5.4.5 类似）ABC60aOD图 1-31I2I1L图 1-6qABCD图 1-535.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 。0（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 _。10.I201.5I 2LldB（与 6.1

4、.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500 nm(1nm=10 -

5、9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.010 -4 cm 的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角 = 。4（与7.4.7和7.4.8类似）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 1 2 3 4 5 6 7 得分 阅卷教师答案 C C D B B C B1.水管的某一点 A，水的流速为 1.0 米/秒，压强为 3.0105Pa。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）2/8.9smg(A)2.0m/s,4.95105Pa (B)

6、0.5m/s, 4.95105Pa(C)2.0m/s,5.96105Pa （D）1.0m/s,4.9510 5Pa（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)410cos(5.xty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；5(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

7、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 ( )O(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(D) 有稳恒电流从 A点流向B 点（与 6.2.8 似）6. 两块平玻璃

8、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；6（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）三、简答题（2 小题，第 1 题 5

9、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。得分 阅卷教师7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

10、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）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。 ）1.如图所示，一轻质弹簧劲度系数为 k，两端分别固定质量 、10AM.kg的物块 A 和 B，放在水平光滑桌面上静90BM.kg止。今有一质量为 的子弹沿弹簧的轴线方向以20m速

11、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。05v/s20vm/s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 AA0Mmv5 分得分 阅卷教师A B0mB8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AM v0簧压缩最大。应用机械能守恒定律，求得弹簧最大压缩长度 22A1kxM5 分0 1052004mv. .m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 AABM0

12、BABABmv应用机械能守恒定律，求得弹簧最大压缩长度 222ABA11(M)kxM2B0 0AA1xmvmv0.4mk（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。（1）由初始状态 1 等体升压到 2P0（态 2） ；（2）由初始状态 1 等压膨胀到 2V0（态 3） ，解：（1）由 ，1 分MPVRT P2P0P0V0 2V0V1 3图 4-229等体时 1 分12160TPK1 分ApdV1 分 212158.31(60)12456MiERTJ利用热力学第一定

13、律 1 分QAE1 分12456AJ（2）由 ，等压时 1 分MPVRT131260TVK1 分 00128.34986pdPRJ1 分313152.(60)125iET 1 分24568974QAJ（部分相似练习题 4.4.1，部分相似 4.4.5）3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00122dsin(cos)44L IIlBra圆弧形电流在圆心磁感应强度大小1 分02IR选垂直纸面向外为B参考方向，根据叠加原理1分123 IOR

14、IOR 12 3102分10B2分0002 3/28IIIRR2分000312(cos)(cos)4424IBa R1分00123 388II（练习题6.4.1和6.4.6）4.有一单缝，宽 a0.10mm，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 sinak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1sina，1 分2i1 分3sina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9111 3546.01tansi 2.7xfff ma1 分9222 3.ti 5.46fff1 分9333 3.01tansi58.xfffa