温州大学2009-2010第二学期大学物理期末A卷

温州大学期末考试试卷 温州大学试卷纸 2009-2010 学年第 2 学期 学院-------------------------------------- 班级---------------------------------- 姓名------------------------------------- 学号------------------------------------- 考试科目 考试形式 题号 得分 一 大学物理 闭卷 二 三 试卷类型 考试对象 A 09理工类本科生 总分 一、选择题（每小题3分，共30分） 1、 如图所示，一个光滑的质量均匀分布的定滑轮，其质量为M,半径 为 R。通过质量可忽略的绳子，两端分别悬挂质量为m1和m2的物 体，则下列说法正确的是 ( ) (A) 定滑轮和两个物体组成的系统机械能守恒 (B) 两个物体的势能改变量之和等于它们的动能改变量之和 (C) 两个物体的加速度大小不相同 (D) 定滑轮的转动动能改变量等于两个物体势能的改变量 得分 ?a2、对理想气体来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能增量和对外作的功三者均为负值 （ ）。 （A）等体降压过程； （B）等温膨胀过程； （C）绝热膨胀过程； （D）等压压缩过程。 3. 如图所示，任一闭合曲面S内有一点电荷q，O为S面上任一点，若将q由闭合曲面内的P点移到T点，且OP=OT，那么 [ ] (A) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小不变； (B) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小改变； (C) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小改变； (D) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小不变。 试卷 第 1 页 共 6 页

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4、如图所示，无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁

感强度大小等于： ( ) (A) (C)

?0I2?R?0I2RR . (B)

1). (D)

?0I4R.

1)I O · · P

(1??0I4R?(1??.

5、如图，流出纸面的电流为2I,流进纸面的电流为I,则下述各式中哪一个是正确的（ ）

6、如图,直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中,磁场B平行于ab边,bc的长度为l .当金属

框架绕ab边以匀角速度?转动时,abc回路中的感应电动势ε和a、c两点的电势差为 ( ) (A) ??0,

Ua?Uc?B?l2（A） ??（B） ?? (C) ?? (D) ??l1??B?dl?2?0I； ??B?dl??0I；

l2l3??B?dl???0I； ??B?dl???0I。

l4 2b ? l B c 2(B) ??B?l2, Ua?Uc?B?l2 .

(C) ??0, Ua?Uc??B?l2. (D) ??B?l2, Ua?Uc??B?l2.

22a

7．在平面简谐波传播过程中，沿波传播方向相距?/2的两点的振动速度必定 （ ）

（A）大小相同，方向相反； （B）大小和方向均相同； （C）大小不同，方向相同； （D）大小不同而方向相反

8．平面简谐波速度为20米/秒，沿x正方向传播，已知原点的振动方程为y=0.03cos4πt，

则波动方程为： （ ） (A) y=0.03cos(4πt-0.2x) (B) y=0.03cos(4πt-0.2) (C) y=0.03cos(4πt-0.2π) (D) y=0.03cos(4πt-0.2πx)

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9、一束波长为 ? 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上, 透明薄膜放在空气中, 要使反射光得到干涉加强, 则薄膜最小的厚度为 （ ） (A)

?4 ； (B)

?4n； (C)

?2； (D)

?2n。

10、波长? = 5000 ?的单色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,

在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d = 12 mm ,则凸透镜的焦距为: ( ) (A) 2m. (B) 1m. (C) 0.5m. (D) 0.2m.

得分 2? Ⅱ

Ⅲ

二、填空题（每空3分，共30分）

1. 两块“无限大”的带电平行平板，其电荷面密度分别为??(? >0)及

2?.试写出图中II区域的电场强度 .

2. BCD是以O点为圆心,以R为半径的半圆弧,在A点有一电量 为?q的点电荷,O点有一电量为+q的点电荷. 线段BA= R. 现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点，则电 场力所作的功为 .

3、如图所示，两根无限长直导线平行放置，导线内通以流

?向相同大小都为I的电流，图中A点的磁场B?? Ⅰ

C +q ? O R

D ?q ? A B

的大

小为 ，方向为 。 4、一长为L的金属棒OA

?在均匀磁场B中绕其一端O以匀角速度

A O ?ω旋转，其转动的平面与B方向垂直，则金属棒中产生的感应电

? t时刻 动势大小为

5. 一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2cm , 则振动方程为 . 6. 一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为

y?Acos[2?(tT?x?t+?/4 O t=0 ?/4 x ?)??]， 以x??/2?为坐标原点该波的波动方程为:____________________________________．

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7、卡诺热机,其低温热源温度为T2=300K,高温热源温度为T1=450K,每一循环在低温热源放热

Q2=400J,则每一循环中对外界作功W= .

8、有一单缝，缝宽为a, 在缝后面放一个焦距为f的会聚透镜，入射光波长为λ垂直照射单缝，则位于透镜焦平面处屏上的中央明纹的宽度为 ，对应于第k级暗纹，可以分为 个半波带。

三、计算题（每题10分，共40分）

1、如图所示，一个长为l、质量为M的匀质杆可绕支点o自由转动.

一质量为m、速率为v的子弹沿水平方向射入杆内距支点为a处， 300得分 使杆的偏转角为30,问子弹的初速率为多少？

?? al2、无限长导体圆柱面半径R1 ，外套同轴圆柱形薄壳，半径R2。单位

长度带电荷λ1和λ2。两导体中间为真空。求：（1）空间各处的场强。

（2）求两导体圆柱面之间的电势差。

3、如图，真空中一载有稳恒电流I的无限长直圆柱体，其

半径为a，电流均匀分布在横截面上，电流方向向下，纸面上有一长为2a的直导线，直导线的延长线恰通过圆柱体的轴心，其左端与圆柱体轴心的距离为3a， （1）用安培环路定理求出离圆柱体轴心0.5a 和2a处的磁感应强度大小；

（2）当直导线以速度v在纸面内向下运动时，直导

线上产生的动生电动势的大小和方向。

4、杨氏双缝干涉实验中，两缝相距为1.5mm，用λ=5896A的单色光照射，在离双缝2.4m处

的屏幕上观察干涉条纹。求：（1）相邻两亮纹的间距为多大？

（2）用一云母片（n=1.58）遮盖其中一缝，中央明纹移到原来第8级明纹中心处，云母片的厚度是多少？

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I 3a 2a v温州大学试卷纸

《大学物理》A卷答案

一、选择题（每小题3分，共30分）

题号 答案 1 A 2 D 3 D 4 C 5 D 6 C 7 A 8 D 9 B 10 B 二、 填空题（每空3分，共30分）

1、

3?2?0q6??0R

2、?

3、

?0I2?r, 水平向左

24、

B?L2

5、x?2cos[?t??/4]cm 6、y?Acos[2π(7、200J

2?f8. , 2k

atT?x)????]?

三、计算题（每题10分，共40分）

1、解：在碰撞过程中角动量守恒.设子弹射入杆后与杆一同前进的角速度为? ,则

?122mva??Ml?ma?3??? 4分 ?子弹在射入杆后与杆一起摆动的过程中只有重力做功，所以由子弹、杆和地球组成的系统机械能守恒，因此有

1?122?Ml?ma2?3l?200???mga?1?cos30??Mg??1?cos30? 4分

2?联立上述这两个方程得子弹的初速率为 v?

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1ma2?63g?Ml?2ma??Ml?3ma22? 2分

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2、解：(1) 由于电场分布对称性，取高斯面为与圆柱面同轴的柱面。由高斯定理得：

??E?dS???E?dS?2?rlE?

??s??q?0int ?? 3分（高斯定理：2分，积分：1分）

侧面

1） r?R1， ?qint?0，得 E?0 ?? 1分 2）R1?r?R2， ?qint??1l, 得 E?

?12??0r ?? 1分

方向沿径向 ?? 1分

3）r?R2， ?qint??1l??2l，得 E?R2?1??22??0r ?? 1分

(2) U??R1??E?dl?R2?R1?12??0r?dr??12??0lnR2R1 3分

3、解：（1）由电流分布的对称性，取以圆柱为轴的圆形环路，则由安培环路定理：

???B?dl?2?rB??0I? 2分

L当 r?0.5a时： I??I4?a2??a ，B?2?0I4?a 1分

方向圆周切向 1分

当 r?2a时： I??I ，B??0I4?a 1分

（2）感应电动势：

5a??I?Iv5?????(v?B)?dl???0vdr??0ln 4分

2?r2?33a方向：向左 1分 4、解：(1) 杨氏双缝干涉第k级明条纹的位置x??Ddk?

?x?Dd??2.41.5?10?3?5896?10?10m?0.94mm 4分（公式：3分 计算：1分）

（2）?n?1?d?8? 4分

d?8?n?1?8?5896?100.58?10?8.1?10?6m 2分

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