大学物理(64学时)期末考试卷及答案

1期末考试卷1一、判断题：（每题2分，共20分）1．质点组机械能的改变与保守内力无关。（）2．电场强度沿闭合路径的积分总是等于零。（）3．导体静电平衡时，其内部电场强度处处为零，电势也处处为零。（）4．在磁场中，运动电荷受到的洛仑兹力与载流导线受到的安培力都不做功。（）5．发电机的线圈中产生的电动势为动生电动势，变压器的线圈中产生的电动势为感生电动势。（）6．当质点以频率ν作简谐运动时，它的动能的变化频率为2ν。（）7．只有当两列波具有相同的传播方向、相同的频率以及恒定的相位差，它们相遇时才可以发生干涉现象。（）8．若一束自然光自空气射向水面，入射角等于布儒斯特角，则反射光是线偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面。（）9．宇宙飞船以c/2（c为真空中的光速）的速度远离地球飞行，某时刻它向前方发射一个光子，则地球上的人测量到此光子远离地球的速度大小为3c/2。（）10．光电效应实验证明了光具有粒子性，而电子的衍射实验则证明了实物粒子也具有波动性。（）二、填空题：（每题5分，共30分）1．某质点运动方程为：jtitr)2(22，则t=2s时，速度v＝，加速度a＝，轨迹方程为。2．一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的______倍；电场强度是原来的_________倍；电场能量是原来的_________倍．3．如图所示，两根无限长直载导线上的电流强度均为I，在如图所示的闭合环路a、b、c中，有aldB_________。bldB______。cldB________。4.两个简谐振动的振动表达式分别为：)215cos(10621tx，)521cos(10222tx（SI），它们的合振动的振辐为，初相为，周期为。5.在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第二级暗纹对应于单缝处波面可划分为个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第二级暗纹处将是级纹。6.观察者甲以0.8c的速度（c为真空中的光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一质量为0.9kg，长度为1m横截面积为23105.2m的长杆，杆的方向与甲运动的方向平行。则乙测得此杆的长度为______________，密度为，总能量为。2三、计算题：（每题10分，共50分）1．一轻绳绕半径r=0.2m的飞轮边缘，现以恒力F=98N拉绳的一端，使飞轮由静止开始加速转动，如图，已知飞轮的转动惯量I=0.56kg·m2，飞轮与轴承之间的磨擦不计。求：(1)飞轮的角加速度；(2)绳子拉下5m时，飞轮的角速度和飞轮获得的动能；2.如图所示，两个无限长同轴圆柱面，半径分别为1R和2R，12RR，带有等量异号电荷，每单位长度的电量为（即电荷线密度），试分别求出1)1(Rr；21)2(RrR；2)3(Rr时，离轴线为r处的电场强度，并计算两圆柱面之间的电势差。3．载流长直导线与矩形回路ABCD共面，且导线平行于AB，如图。求下列情况下ABCD中的感应电动势：（1）长直导线中电流恒定，t时刻ABCD以垂直于导线的速度V从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时。（2）长直导线中电流tsinII0，ABCD不动。（3）长直导线中电流tsinII0，ABCD以垂直于导线的速度V远离导线匀速运动，初始位置也如图。4．平面简谐波沿x轴正向传播，波速V=100m·s-1，当t=0时刻的波形如图所示，试从图形求：（1）波长、频率、振幅和周期；（2）写出波动方程；（3）写出x=0.4m处的质点的振动方程5．在双缝干涉实验中，单色光源0S到两缝1S和2S的距离分别为1l和2l，并且321ll，为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的距离为D（Dd），如图。求：（1）零级明纹到屏幕中央O点的距离。（2）相邻明条纹间的距离。rF=98NOS0l1dl2S2S1D3期末1答案一、判断题：（每题2分，共20分）10．√11．×12．×13．×14．√15．√16．×17．×18．×19．√二、填空题：（每题5分，共30分）1．ji42m/s；22smj；422xy。2．r；1；r。3．I0；0；I02。4．4cm；2/；5/2。5．4；一；暗。6．0.6m；10003/mkg；J171035.1。三、计算题：（每题10分，共50分）1．解：（1）根据转动定律M=I1分IFrIM1分=22.395.02.098Srad2分（2）当绳子拉下l=5m时，飞轮转过的角度radrl252.052分∴1960252.392222分4∴221IEK1分J19019605.0211分2．解：由高斯定理iosqSdE12分（1）1Rr时，021rEdsESdEsS∴01E2分（2）21RrR时，0212rEdsESdEss∴rEo222分（3）2Rr时，0123osrESdE∴03E2分（4）120ln221RRrdEURR2分3．解：（1）)11(201vtbavtaILv3分方向沿ABCD即顺时针（2）abatSinIlrldrtItbaaln22sin)(00002分abatIldtdiln2cos00（沿ABCD方向为正方向）2分（3）)11(2sin00vtbavtatlvIivtavtbatIlln2cos00（沿ABCD方向为正方向）3分4．解：1）=0.8m（1分）A=0.2m（1分）T=8×10-3s（1分）f=125Hz（1分）2）y=0.2cos250（t-100x）m（3分）或)8.0108(2cos2.03xtym53）y|x=0.4=0.2cos（250t-）（3分）或)21108(2cos2.03tym5．解：1）设P点为中央明纹Ddxrr/123分0)()(1122lrlr31212llrrdDx/33分2）明纹条件：kDdx3)/(2分dDkxk/)3(dDx/2分Pr1r2OS0l1dl2S2S1D