大學(xué)物理試卷0001

1、大學(xué)物理模擬試卷一一、填空題I(24分，每空2分)1. 一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動，它的運(yùn)動方程是x=bt-ct2,b,c是常數(shù).則此質(zhì)點(diǎn)的速度是，加速度是【考查重點(diǎn)】：這是第一章中的考點(diǎn)，考查運(yùn)動方程的基本性質(zhì)。要注意速度是運(yùn)動方程的一次導(dǎo)數(shù)，加速度是運(yùn)動方程的二次導(dǎo)數(shù)?！敬鸢附馕觥浚核俣萓=dx=(-2ct+b),加速度a=竺=-2c.dtdt2. 質(zhì)量分別為200kg和500kg的甲、乙兩船靜止于湖中，甲船上一質(zhì)量為50kg的人通過輕繩拉動乙船，經(jīng)5秒鐘乙船速度達(dá)到0.5m-s-1，則人拉船的恒力為，甲船此時的速度為【考查重點(diǎn)】：這是第二章中的考點(diǎn)，考察質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)中牛頓第二定律及動量守恒定律【答案

2、解析】：v=at；a=0.1m/sF=ma=500*0.1=50Nt動量守恒mv=mvnv=1m/s甲甲乙乙甲3. .花樣滑冰運(yùn)動員繞過自身的豎直軸運(yùn)動，開始時兩臂伸開，轉(zhuǎn)動慣量為10，角速度為。然后她將兩臂收回，使轉(zhuǎn)動慣量減少為IJ3，這時她轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)椤究疾橹攸c(diǎn)】：這是第三章中的考點(diǎn)，考察定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量守恒定律，即剛體受到的沿轉(zhuǎn)軸的合力矩始終為零，L=I=常數(shù)z【答案解析】：I=In=30004彈簧振子作簡諧振動，總能量為E,如果簡諧振動振幅增加為原來的兩倍，重物的質(zhì)量增為原來的四倍，則它的總能量E變?yōu)?【考查重點(diǎn)】：這是第四章中的考點(diǎn)，考察的是簡諧振動的總能量E=-kA22【答

3、案解析】：E=-kA2E=-k(2A)2=4E122215-火車A以20m-s-1的速度向前彳亍駛，A車的司機(jī)聽到本車的汽笛頻率為120Hz，另一火車B，以25m-s-1的速度向A迎面駛來，則B車司機(jī)聽到A車汽笛的頻率是(設(shè)空氣中聲速為340m-s-1)【考查重點(diǎn)】：這是第五章中的考點(diǎn)，考察波源和介質(zhì)相對運(yùn)動時產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)，要記得多普勒效應(yīng)的公式【答案解析】v=ov=x120=137Hzi u-Vs340-20s6. 靜電場的環(huán)路定理的數(shù)學(xué)表示式為。該式的物理意義是，該定理表明，靜電場是場【考查重點(diǎn)】：這是第八章的考點(diǎn)，著重考察靜電場的相關(guān)性質(zhì)【答案解析】：JE*dI二0L物理意義：單位正

4、電荷在靜電場中沿閉合路徑繞行一周，電場力做功為0表明：靜電場是保守力場7. 一瓶氫氣和一瓶氧氣溫度相同，若氫氣分子的平均平動動能為6.21x10-21J，則氧氣分子的平均平動動能是，氧氣的溫度是【考查重點(diǎn)】：這是第六章的考點(diǎn)，考察的是分子的平均平動動能及其公式變換3【答案解析】：E=kT=6.21x10-21KO222 ET=k=300K3 k二、填空題II（20分，每空2分）1在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫的間距為0.6mm,照亮狹縫S的光杠桿汞弧燈加上綠色濾光片，在2.5m遠(yuǎn)處的屏幕上出現(xiàn)干涉條紋，測得相鄰兩明條紋中心的距離為2.27mm。則計算入射光的波長為【考查重點(diǎn)】：這是第十四章的考點(diǎn)，考察

5、楊氏雙縫干涉條件，對號入座數(shù)據(jù)，代入公式即可【答案解析】：由楊氏雙縫干涉條件D九Ax=d九=dAx=5.45x10-4（mm）=5450（A）2.若電子在垂直于磁場的平面內(nèi)運(yùn)動，均勻磁場作用于電子上的力為F,軌道的曲率為R，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為【考查重點(diǎn)】：這是第十章的考點(diǎn)，考察在勻強(qiáng)磁場中電荷的受力作用【答案解析】：若電子的速度方向與勻強(qiáng)磁場方向垂直，即隹90。時，電子所受洛倫茲力Fjz*=Beu，方向總與速度u垂直由洛倫茲力提供向心力，使電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動mvBeF=BevB=可以得到3.波長600nm的單色光垂直入射在一光柵上，第二級明條紋分別出現(xiàn)在sin0=0.20處，第四

6、級缺級。則光柵上相鄰兩縫的間距(a+b)為光柵上狹縫可能的最小寬度為【考查重點(diǎn)】：這是第十五章的考點(diǎn)，考察光柵衍射的間距和最小寬度問題，要記得相關(guān)公式并注意衍射的極小值條件(a+b)sinQ=k九【答案解析】：門)/ik九2x600攵“(a+b)=6x10-4sinQ0.22)單縫衍射的極小值條件asin申=n九缺級條件為：an1a+b6x10-41“/、a=1.5x10-4（cm）444.如圖所示，均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，方向沿x軸正方向，則通過aefd面的磁通量為考查重點(diǎn)】：這是第十章的考點(diǎn)，考察的是磁通量的計算方法，注意的是磁場跟法向方向的夾角，再計算zd答案解析】：=B-d

7、S=B-Scos0=E*4=0.024wb5.一質(zhì)點(diǎn)帶有電荷q=8.0xlO-19C，以速度v=3.0x05m/s在半徑為只=6.0x10-8m的圓周上作勻速圓周運(yùn)動，該運(yùn)動的帶電質(zhì)點(diǎn)在軌道中心所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=。該運(yùn)動的帶電質(zhì)點(diǎn)軌道運(yùn)動的磁矩P=m【考查重點(diǎn)】：這是第十章的考點(diǎn)，考察的是磁感應(yīng)強(qiáng)度的計算方法及其磁矩，要記得幾種情況的磁感應(yīng)強(qiáng)度的計算方法【答案解析】：B=比qV=6.7x10-6T4兀R2q1P=IS=兀R2=qvR=7.2xl0-2iA-m2m2兀R2v6.處于激發(fā)態(tài)的鈉原子，發(fā)出波長為589nm的光子的時間平均約為10-8s。根據(jù)不確定度關(guān)系式，光子能量不確定量的大小A

8、E=發(fā)射波長的不確定度范圍(即所謂譜線寬度)是【考查重點(diǎn)】：這是第十九章得考點(diǎn)，考察的是不確定度的問題，要掌握相關(guān)公式【答案解析】：AEAt沁h(yuǎn)TAE=6.63x10一34=6.63x10-26JAt10-8AE與另AXTAX=九2AEhc=1.15x10-19m7.若a粒子在均勻磁場中沿半徑為R的圓形軌道運(yùn)動，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則粒子的德布羅意波長九=【考查重點(diǎn)】這是第十八章的考點(diǎn)，考察物質(zhì)的德布羅意波長，要記得v=Eh和x=hp兩個公式【答案解析】：qvB=mTp=mv=qBRR九=h.qBR=h2eBR三.(14分)一質(zhì)量為0.20kg的球，系在長為2m的繩索上，繩索的另一端系在天花

9、板上.把小球移開，使繩索與鉛直方向成30o角，然后從靜止放開.求:(1)在繩索從30o角到0。角的過程中，重力和張力所作的功.(2)物體在最低位置時的動能和速率.【考查重點(diǎn)】：這是第一章和第二章的考點(diǎn)，考察重力做功和機(jī)械能守恒定律，注意機(jī)械能守恒的條件是系統(tǒng)的外力和非保守內(nèi)力都不做功【答案解析】(1)張力始終與運(yùn)動方向垂直,不作功.重力作功為A=mgRGcos30)=0.525J.(2)以最低處為勢能零點(diǎn)，在整個過程中只有重力作功，機(jī)械能守恒，最低位置時的動能E=1mu2=0.525J,k2因此,速率u四.（14分）氣缸內(nèi)有一定量的氧氣（看成剛性分子理想氣體），作如圖所示的循環(huán)過程，其中ab為

10、等溫過程，be為等體過程，ca為絕熱過程.已知a點(diǎn)的狀態(tài)參量為P、V、T,aaab點(diǎn)的體積V=3V.求該循環(huán)的效率.ba【考查重點(diǎn)】：這是第七章的考點(diǎn)，考察的是卡洛循環(huán)中循環(huán)效率的問題，關(guān)鍵是分析到各個過程做功，吸放熱的問題，再計算整個工程的量【答案解析】：設(shè)氣缸中有V摩爾氧氣，根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=AE+A對于ab等溫過程，E=0,故有Q二A二vRTln(V/V)abababa=vRTln3二pVln3aaa對于be等體過程，TcTb，A=0，故為放熱過程.放岀的熱量Qbcbc二E-E二vC(T-T)二vC(T-T)bcVbc對于cd絕熱過程，有V：-1TC二Vy-iTaa即T二T(V/V)

11、y-i即caac.Ci+27因氧氣為剛性雙原子分子體，故y=p=1.40Ci5V.T=T(】)o.4o=0.644Tca3a把Tc代人式得Q=vCT(1-0.644)=v5RTx0.356=0.890pVbcVa2aaa循環(huán)效率為1-即二1-罟二19.0%ab五（12分）兩個半徑分別為R和R的同心球殼，中間是空氣，構(gòu)成一球形電容器，設(shè)所12帶電量分別為+Q和-Q且均勻分布，求:（1）兩球殼之間的電場強(qiáng)度。（2）兩球殼之間的電勢差。（3）電容器的電容?！究疾橹攸c(diǎn)】:這是八，九兩章的考點(diǎn)，考察的是電場強(qiáng)度，電勢差，電容的問題，直接運(yùn)用相關(guān)公式即可求解【答案解析】:根據(jù)高斯定理:E=(1)Q4ksr

12、02JEdl亠JR2dr亠(丄(2)l4ksrir24ksRR0012CA:.C=仏0RRAUR-R12九(12分)半徑為R=01m的半圓形閉合線圈，載有電流I=10A,放在均勻磁場中，磁場方向與線圈平面平行，如圖所示。已知B=05T,求(1) 線圈所受力矩的大小和方向(以直徑為轉(zhuǎn)軸)；(2) 若線圈受上述磁場作用轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場垂直的位置，則力矩作功為多少？【考查重點(diǎn)】：這是第十章的考點(diǎn)，考察的是磁場的的力矩及其做功的問題，要注意的是力矩是個矢量，既有大小又有方向【答案解析：(1)M二mxB,方向如右圖M=mB=ISB=丄兀R2IB2=兀X0.12x10x5.0x10-12二25兀x10-

13、3二7.85x10-2(Nm)A=I(一)=IBS=7.85x10-2(J)(2)21七(14分)如圖所示，AB和CD為兩根金屬棒，長度/都是1m，電阻R都是40，放置在均勻磁場中，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向垂直于紙面向里。當(dāng)兩根金屬棒在導(dǎo)軌上分別以v1=4m/s和m/s的速度向左運(yùn)動時，忽略導(dǎo)軌的電阻，試求1)兩金屬棒中各自的動生電動勢的大小和方向，并在圖上標(biāo)出方向；xx/xxxC:xxxxxxxv1xxOxvx2xO2xxxxxxxx(2) 金屬棒兩端的電勢差U和U；ABCD(3) 金屬棒中點(diǎn)O和O之間的電勢差。12【考查重點(diǎn)：這是第十二章的考點(diǎn)，考察的是xxxBxxxDx物體在磁

14、場中運(yùn)動切割磁感線引起的動生電動勢，要注意D及時沒有閉合回路動生電動勢任然存在【答案解析：(1)*=VBL=8(V)AB1&二VBL=4(V)從D到CCD2總電流1=R=0.5（A）U=IR-s=-6(V)ABABU=-IR-s=-6(V)CDAB3)U=U/2-U/2=0O1O2ABCD八.（14分）一平面簡諧波沿x軸正向傳播，波的振幅A=10cm,角頻率為7rad/s.當(dāng)t=1.0s時，x=10cm處的a質(zhì)點(diǎn)正通過其平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動，而x=20cm處的b質(zhì)點(diǎn)正通過y=5.0cm點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動設(shè)該波波長九10cm,求該平面波的表達(dá)式.【考查重點(diǎn)】：這是第四章的考點(diǎn)，考察的是平面簡

15、諧波的表達(dá)式，一般先設(shè)出方程，再根據(jù)條件往里面代入求出各個參量即可【答案解析】：設(shè)y=Acos3（t）+訓(xùn)uA血=2n2n八.5nxAX=x0.1=-入入6入入GD70.84m/su=一-x0.24=T2n2t=1時，n5n4皿=+=-1263t=0時，4皿nn=7n=6n即一0333n入=0.24m所以y=EE-缶弓九.（13分）波長九=6000A的單色光垂直入射到光柵上，已知第二級明紋出現(xiàn)在=300,第三級為缺級。求：（1）光柵常數(shù)（2）光屏上可以看到的明紋數(shù)【考查重點(diǎn)】：這是第十五章的考點(diǎn)，考察的是光柵衍射的問題，這里要注意缺級現(xiàn)象和缺級條件【答案解析】：（1）dsin0=2九d=a+b=4九=2.4x10-6mdsin0=k九dsin0dk=九廠42）k=0,1,2共五條明紋十（1