山大物理学试卷一

山大物理学试卷一一填空题（共32分）1．(本题3分)(0355)假如地球半径缩短1％，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g增大的百分比是________.2．(本题3分)(0634)如图所示，钢球A和B质量相等，正被绳牵着以ω0=4rad／s的角速度绕竖直轴转动，二球与轴的距离都为r1=15cm．现在把轴上环C下移，使得两球离轴的距离缩减为r2=5cm．则钢球的角速度ω=_____3．(本题3分)(4454)。lmol的单原子分子理想气体，在1atm的恒定压强下，从0℃加热到100℃，则气体的内能改变了_____J．(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1)4。(本题3分)(4318)右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM,BM,CM三种准静态过程中：(1)(1)温度升高的是_____过程；(2)气体吸热的是______过程．5。(本题3分)(4687)已知lmol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1K，内能增加了20.78J，则气体对外作功为______气体吸收热量为________.(普适气体常量R=8.31.J·mol-1·K-1)6．(本题4分)(4140)所谓第二类永动机是指____________________________________________________它不可能制成是因为违背了_________________________________________________。7。(本题3分)(1391)一个半径为R的薄金属球壳，带有电荷q壳内充满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U=_________________________.8．(本题3分)(2620)在自感系数L=0.05mH的线圈中，流过I=0.8A的电流．在切断电路后经过t=100μs的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势εL=______________·9。(本题3分)(5187)一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为xo，此振子自由振动的周期T=____．10·(本题4分)(3217)：一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹；若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_________级和第________级谱线．二．计算题(共63分)11．(本题10分)(5264)，一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20，斜面固定，倾角a=450．现给予物体以初速率v0=l0m／s，使它沿斜面向上滑，如图所示．求：(1)物体能够上升的最大高度h；(2)(2)该物体达到最高点后，沿斜面返回到原出发点时速率v．12。(本题8分)(0130)如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两轮的转动惯量分别为J=10kg·m2和J=20kg·m2．开始时，A轮转速为600rev／min，B轮静止．C为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A、B分别与C的左、右两个组件相连，当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求：(1)两轮啮合后的转速n；(2)两轮各自所受的冲量矩．13．(本题lO分)(1276)如图所示，三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B和C，半径分别为Ra、Rb、Rc.圆柱面B上带电荷，A和C都接地．求B的内表面上电荷线密度λl和外表面上电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。14．(本题5分)(1652)假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R的导体球带电．(1)当球上已带有电荷q时，再将一个电荷元dq从无限远处移到球上的过程中，外力作多少功?(2)使球上电荷从零开始增加到Q的过程中，外力共作多少功?15。(本题l0分)(2010)一根半径为R的长直导线载有电流I，作一宽为R、长为l的假想平面S，如图所示。若假想平面S可在导线直径与轴00'所确定的平面内离开00'轴移动至远处，试求当通过S面的磁通量最大时S平面的位置(设直导线内电流分布是均匀的).16．(本题l0分)(3099)如图所示，两相干波源在x轴上的位置为s1和s2，其间距离为d=30m，s1位于坐标原点O．设波只沿x轴正负方向传播，单独传播时强度保持不变．xl=9m和x2=12m处的两点是相邻的两个因干涉而静止的点．求两波的波长和两波源间最小相位差．17。(本题l0分)(3198)如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙eo．现用波长为λ的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径.三回答问题(共5分)18．(本题5分)(2754)如图，当进行下列操作时，流过电阻器r的电流方向如何?就如下每一种情况作简单解释(1)开关S合上的瞬间．(2)S合上后，线圈2移向线圈1的过程中．(3)S合上后，使电阻R减小.题解一填空题（共32分）1．（本题3分）（0355）%23分2．（本题3分）（0634）srad363分参考解:系统对竖直轴的角动量守恒.sradrr36222103．（本题3分）（4454）31025.13分4．（本题3分）（4318）CMBM、各1分CM1分5．（本题3分）（4687）8.31J1分29.09J2分6．（本题4分）（4140）从单一热源吸热，在循环中不断对外作功的热机2分热力学第二定律2分7．（本题3分）（1391）)4(0Rq3分8．（本题3分）（2620）0.4V3分9．（本题3分）（5180）gx023分10．（本题4分）（3217）一2分三2分二计算题（共63分）11．（本题10分）（5264）解：⑴根据功能原理，有mghmvfs20212分mghmvmghctgNhfs2021sin2分mctggvh5.4)1(2202分⑵根据功能原理有fsmvmgh2211分mghctgmghmv2211分smctgghv16.8)]1(2[212分12．（本题8分）（0130）解：⑴选择BA、两轮为系统，啮合过程中只有内力锯作用，故系统角动量守恒1分,)(BABBAAJJJJ2分又0B得sradJJJBAAA9.20)(转速min200revn1分⑵A轮受的冲量矩smNJJJdtMBAAA21019.4)(2分负号表示与A方向相反。B轮受的冲量矩smNJdtMBB21019.4)0(2分方向与A相同。13．（本题10分）（1276）解：设B上带正电荷，内表面上电荷线密度为1，外表面上电荷线密度为2，而CA、上相应地感应等量负电荷，如图所示。则BA、间场强分布为,2011rE方向由B指向A2分CB、间场强分布为,2022rE方向由B指向C2分AB、间电势差abRRRRBARRrdrrdEUababln22010112分CB、间电势差bcRRRRBCRRrdrrdEUcbcbln22020222分因BCBAUU，得到)ln()ln(21abbcRRRR2分14．（本题5分）（1652）解：⑴令无限远处电势为零，则带电荷为q的导电体球，其电势为RqU04将dq从无限远处搬到球上过程中，外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电势能dqRqdWdA043分⑵带电球体的电荷从零增加到Q的过程中，外力作功为RQRqdqdAAQ0200842分15．（本题10分）（2010）解：设x为假想平面里面的一边与对称中心轴线距离，,21ldrBldrBBdSRxRRx2分ldrdS2012RIrB（导线内）2分rIB202（导线外）2分RRxIlxRRIlln2)(4022202分令0/dxd，得最大时Rx)15(212分16．（本题10分）（3099）解：设1S和2S的振动相位分别为1和2。在1x点两波引起的振动相位差)12(]2[]2[1112Kxxd即)12(2)(112Kxd①2分在2x点两波引起的振动相位差)32(]2[]2[2122Kxxd即)32(2)(212Kxd②3分由②-①的2/)(412xx6)(212xxm2分由①)52(22)12(112KxdK2分当K=-2、-3时相位差最小121分17．（本题10分）（3198）解：设某暗环半径为r,由图可知，根据几何关系，近似有)2/(2Rre①3分再根据干涉减弱条件有)12(2121220kee②4分式中K为大于零的整数。把式①代入②可得)2(0ekRr2分（k为整数，且k02e/）1分三回答问题（共5分）18．（本题5分）（2754）答：以上三种情况均使线圈1激发的磁场在线圈2中增强。3分由右手定则与楞次定律可知，线圈2的感应电流激发的磁场应阻止线圈2中磁通的增加，所以电流从B流向A.2分