大学物理试卷答案

大学物理下学期期末复习试卷一、填空题1、设质点的运动方程为r(t)=3t3+2m,则t=4s时，速度v=144m/s。2、由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程所组成的循环，称为：3、质量为m的小球与轻弹簧组成系统，按)cos(tAx规律运动，则小球的振动频率为，初相位为；任一时刻振动的总能量为2221Am5、爱因斯坦狭义相对论原理的两条基本假设是：物理定律在一切惯性系中有相同的数学表达形式光速不变原理7、由静电场高斯定理和环流定理说明静电场是有源场无旋场8、根据偏振状态，光可分为哪五种光线偏振光、椭圆偏振、圆偏振、自然光和部分偏振光9、静电场中一个高斯面S内有点电荷、，S面外有点电荷。由高斯定理可知021qqsdE，但高斯面上任一点场强由、、共同激发。10、沿x轴正向传播的平面简谐波的波动方程为])(cos[),(uxtAtxy。11、从微观上看温度是物体分子热运动的剧烈程度的量度，这便是温度的统计解释。12、磁场的高斯定理的数学表达式为0sSdB。二、选择题1、某质点的运动方程为x=3t-5t3+6,则该质点作（D）A匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向；B匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向；C变加速直线运动，加速度沿x轴正方向；D变加速直线运动，加速度沿x轴负方向。2、一质点做简谐振动，当它到达平衡位置时，下列说法正确的是（A）A动能最大，势能最小B势能最大，动能最小C动能等于势能D无法确定3、以下四种运动，加速度保持不变的是（C）1q2q3q1q2q3qA单摆的运动B圆周运动C竖直上抛运动D匀速率虚线运动4、下列说法中，正确的是哪一种（A）A静电场中的电力线，起自正电荷，终止于负电荷，不形成闭合线B静电场中的电力线，起自正电荷，到负电荷进入，形成闭合线C关于磁力线，起自北极，终止与南极，不形成闭合线D关于磁力线，从北极出发，到南极进入，形成闭合线，其中磁力线可以相交6、沿直线运动的物体，其速度大小与时间成反比，则其加速度的大小与速度大小的关系（B）A与速度大小成正比B与速度大小平方成正比C与速度大小成反比D与速度大小平方成反比7、作匀速圆周运动的物体（C）A速度不变B加速度不变C切向加速度一定等于零D法向加速度一定等于零8、当一列波由一种介质进入另一种介质中，它的波长、波速、频率三者的变化情况是（A）A波长和波速会改变，频率不会变B波速和频率会改变，波长不会变C波长和频率会改变，波速不会变D波长、波速、频率都可能要改变9、绝热过程的特征（B）A温度不变B与外界无热量交换，但温度改变C与外界有热量交换，且温度不变D绝热线比等温线更平缓10、对静电场高斯定理的理解，说法正确的是（A）A如果通过高斯面的电通量不为零，则高斯面内必有净电荷B如果通过高斯面的电通量为零，则高斯面内无电荷C如果高斯面内无电荷，则高斯面上电场强度必处处为零D如果高斯面上电场强度处处不为零，则高斯面内必有电荷11、在真空中，有两根互相平行的无限长直导线，通有方向相反的电流I1和I2，如图所示，A点与导线在同一平面内，且与两导线的距离均为r，则A点处的磁感应强度的大小和方向：（C）ArIrI222010，BrIrI222010，⊙CrIrI222010，DrIrI222010，⊙三、简答题1、什么样的场为保守力？目前，我们所学的保守力对应的保守场有哪些？AII2保守场：沿闭合路径做功等于零，或者做过只与始末位置相关，与路径无关。重力场，引力场，静电场2、请简述法拉第电磁感应定律，并说明如何产生动生电动势和感生电动势。当通过导线回路中的磁通量发生变化是，回路中出现感应电流，而产生感应电流的电动势称为感应电动势。当磁场不改变，回路运动时产生的电动势为动生电动势；当导线静止，磁场变化时产生的电动势为感生电动势。3、简述等势面的性质1.沿同一等势面移动时，电场力不做功2.电场线和等势面垂直4、两列光波发生干涉的相干条件。发自同一光源，振动方向相同，位相差恒定，频率相同。5、请分别写出简谐振动和简谐波的表达式。振动)cos(tAx波动])(cos[uxtAy6、请分别阐述什么是第一类和第二类永动机？第一类：不需要输入能量但可以对外输出功第二类：从单一热源吸热的热机，效率100%7、在单缝夫琅禾费衍射实验中，讨论下列情况衍射图样的变化：（1）狭缝变窄（2）入射光的波长增大1.中央各级衍射条纹变宽，衍射明显2.同上四、计算题1、已知质点位矢随时间变化的函数形式为(cossin)r=Rωtiωtj其中为常量．求：（1）质点的轨道；(2)速度和速率。解：(1)由(cossin)r=Rωtiωtj，知：cosxRt，sinyRt消去t可得轨道方程：222xyR（4分）∴质点的轨道为圆心在（0，0）处，半径为R的圆；（2）由drvdt，有速度：sinRcosvRtitj（3分）而vv，有速率：1222[(sin)(cos)]vRtRtR。（2分）2、1mol单原子理想气体从300K加热至350K，问在以下两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？解：（1）等容升温过程做功：0A（1分）内能变化：(J)2562350318231)(23)(1212..TTRTTCEm,V吸热：(J)25623.EAQ（3分）（2）等压升温过程做功：(J)5415508.311)()(1212.-TTRVVpA（2分）内能变化：(J)2562350318231)(23)(1212..TTRTTCEm,V吸热：(J)1039256235415..EAQ（3分）3、电荷量Q均匀分布在半径为R的球体内，求：空间电场分布。据高斯定理0qsdE（1分）当,0Rr0sdE，所以0E（4分）当,Rr0QsdE，所以204rQE（4分）4、在单缝夫琅禾飞衍射实验中，波长为的单色光的第三级亮条纹与波长为nm630'的单色光的第二级亮纹恰好重合，求单缝衍射的明纹公式为：sin(21)ak2，（2分）当'630nm时，'2k，未知单色光的波长为、3k，重合时角相同，所以有：630sin(221)(231)22nma，（5分）得：56304507nmnm（2分）5、在杨氏双缝实验中，双缝间距d=0.20mm，缝屏间距D＝1.0m，试求：(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm，计算此单色光的波长；(2)相邻两明条纹间的距离．（1）dL2006.0所以0002.0/1003.0所以7106（2）003.0dLx6、如图所示的直角三角形ABC的A点上，有电荷Q1=1.8*10-9C，B点上有电荷Q2=-4.8*10-9C试求C点的电场强度（设ＢＣ＝０.０４ｍ，ＡＣ＝０.０３ｍ）(9分)解：1q在C点产生的场强：11204ACqEir，2q在C点产生的场强：22204BCqEjr，∴C点的电场强度：44122.7101.810EEEij；C点的合场强：224123.2410VEEEm，方向如图：1.8arctan33.73342'2.7。7、电荷量Q均匀分布在半径为R的球面上，求：空间电场分布。,0Rr根据0qSdEs，球内q=0,所以E=0,Rr024QrE所以204rQEＡＣＢji