大学物理考试试题

山东农业大学考试专用注：考试期间试卷不允许拆开。第1页共20页一、选择题（每小题2分，共20分）1.关于瞬时速率的表达式，正确的是（B）(A)dtdr；(B)dtrd;(C)dtrd;(D)drdt2.在一孤立系统内，若系统经过一不可逆过程，其熵变为S，则下列正确的是（A）(A)0S;(B)0S;(C)0S;(D)0S3.均匀磁场的磁感应强度B垂直于半径为r的圆面，今以该圆面为边界，作以半球面S，则通过S面的磁通量的大小为（B）（A）2πr2B;(B)πr2B;（C）0;（D）无法确定4.关于位移电流，有下面四种说法，正确的是（A）（A）位移电流是由变化的电场产生的；（B）位移电流是由变化的磁场产生的；（C）位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律；（D）位移电流的磁效应不服从安培环路定律。5.当光从折射率为1n的介质入射到折射率为2n的介质时，对应的布儒斯特角bi为（A）2112(A)();(B)();(C);(D)02nnarctgarctgnn6.关于电容器的电容，下列说法正确．．的是（C）(A)电容器的电容与板上所带电量成正比;(B)电容器的电容与板间电压成反比;(C)平行板电容器的电容与两板正对面积成正比;(D)平行板电容器的电容与两板间距离成正比7.一个人站在有光滑转轴的转动平台上，双臂水平地举二哑铃。在该人把二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统（C）（A）机械能守恒，角动量不守恒；（B）机械能守恒，角动量守恒；（C）机械能不守恒，角动量守恒；（D）机械能不守恒，角动量也不守恒；8.某气体的速率分布曲线如图所示，则气体分子的最可几速率vp为（A）(A)1000m·s-1;（B）1225m·s-1;(C)1130m·s-1;(D)1730m·s-1得分山东农业大学考试专用注：考试期间试卷不允许拆开。第2页共20页9.用一个每毫米有1000条缝的平面衍射光栅观察某单色光的谱线，当平行光垂直光栅平面入射时，最多能观察的谱线条数为（已知=500nm）（D）（A）2;（B）3;（C）4;（D）510.用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场的能量公式221LIWm，该公式（D）（A）只适用于长直密绕螺线管；（B）只适用单匝线圈；（C）只适用匝数很多，且密绕的螺线管；（D）适用于自感系数L一定的任意载流线圈。二、填空题（每小题2分，共20分）1.一质点自原点开始沿抛物线22xy运动，它在ox轴的分速度为10.4smx，则质点位于mx0.2处的速度为)(0.80.41smji。2.一质量为m的均匀细杆长为l，则细杆绕过其端点且与棒垂直的转轴的转动惯量为231ml。3.如图所示，真空中有一闭合曲面S，其内外均有点电荷，则穿过闭合曲面S的电场强度通量为___1230qqq_________。4.在通常情况下，人眼瞳孔的直径约为d，问人眼的最小分辨角为1.22d（可见光的平均波长为）。5.刚体角动量的数学表达式为LJ。6.质量为M、摩尔质量为的氧气(气体视为理想气体，分子视为刚性分子)，在温度为T时的内能为52MRT。得分山东农业大学考试专用注：考试期间试卷不允许拆开。第3页共20页7.在半径为R、带电量为Q的均匀带电球面产生的电场中，球面内的电势为04QR。8.真空中，闭合路径周围的电流分布如图所示，则lldB012(-)II。9.动生电动势的非静电力是洛仑兹力。10.由氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第k暗环的半径为5.63mm,第k+5暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R为10.0m。三、计算题（每小题10分，共60分）1．一质量为10kg的质点在力40120tF的作用下（式中各量采用国际单位制单位），沿x轴作直线运动。在0t时，质点位于mx0.5处，其速度100.6sm。求质点在任意时刻的速度和位置。解：因加速度dtda，在直线运动中，根据牛顿定律Fma有dtdt1040120……………………………………（2分）化简为dttd)412(根据质点运动的初始条件，即00t时100.6sm，对上式积分dttdt)412(00.6整理得：260.40.6tt……………………………………（6分）而dtdx，所以dtttdx)60.40.6(2两边积分并整理得320.20.20.60.5tttx…………………………（10分）2.质量为m，长为l的均匀细棒，可绕垂直于棒的一端的水平轴转动，如将此棒放在水平位置，然后任其落下，求：（1）当棒转过时的角加速度和角速度；（2）下落到竖直位置时的动能。I1I3I2得分山东农业大学考试专用注：考试期间试卷不允许拆开。第4页共20页解：（1）棒绕端点的转动惯量231mlJ，由转动定律JM可得棒在位置时的角加速度为32MgcosJl（1）……………（4分）由于dddtd，根据初始条件对（1）式积分，得00dd则角速度为3gsinl…………………（8分）（2）根据机械能守恒定律，棒下落至竖直位置时的动能为12kEmgl……………………………………（10分）3.一导体球半径为R1，外罩一半径为R2的同心薄导体球壳，外球壳所带总电量为Q，而内球所带总电量为q，求此系统的电场和电势的分布。解：（1）场强分布由高斯定理0sQEds得当10rR时21004rE得10E当12RrR时2204qrE得2204qEr当2rR时2304QqrE得3204QqEr综上，有112202200(0)()4()4rrrRqEeRrRrQqerRr…………（2）电势分布当2rR时304rQqVEdrr当12RrR时222302021144RrRVEdrEdrqQqrRR对球内任意两点A,B.山东农业大学考试专用注：考试期间试卷不允许拆开。第5页共20页00BAUdr,球内等势因此，当10rR012021144qQqVRRR1012021202022011(0)4411()44()4qQqrRRRRqQqVRrRrRRQqrRr4.空气中有一水平肥皂膜，设折射率为n=1.33，厚度为e=3.20×10-7m，如果用白光向下垂直照射肥皂膜，那么，膜的上面呈什么颜色？(可见光的波长范围如下。单位为nm)解：光在肥皂膜上表面反射时有半波损失，由反射光加强的条件得……………………………………（5分）可见，膜的上面呈绿色。…………………………………………………（10分）5.如图所示，一无限长载流直导线（不计粗细）的电流为I，旁边有矩形线框。试求（1）通过矩形线框面积的磁通量;（2）二者的互感系数。（已知矩形线圈长为L，两竖直边距离长直导线的距离分别为d1，d2，）解：（1）02πIBx………………………（3分）0ddd2πIΦBSlxx210dd2πdSdIlxΦBSx021ln2πIldΦd…………………………（6分）32空气空气肥皂膜n1=1en=1.331n1=166071722(0,1,2,3)241.701021210,1.70101,5.67102,3.4010nekknemkkkmkmkmd1d2LI山东农业大学考试专用注：考试期间试卷不允许拆开。第6页共20页(2)021ln2πldΦMId…………………………………………………………（10分）6.如图所示，使1mol氧气经历如图所示的正循环过程，AB为等温线BC为等压线CA为等体线。求循环效率。解：（1）AB段：等温膨胀3111lnln2.7710BBAAAAVVQWRTPVJVV吸热……………………………………(2分)BC段，等压压缩32()210BCWPVVJ2,,33,()()(210)710CCBBpmCBpmpmPVPVQCTTCRRCJ放热CA段，等容升温30W,3,,33()()(210)510vmvmACAACCvmCQCTTPVPVRCJR吸热…一.选择题（每小题2分，共20分）1.下列叙述中，正确的是（D）（A）等势面上各点电场强度的大小相等；（B）在电势高的地方，电势能也一定高；（C）电场强度大的地方，电势也一定高；（D）电场强度的方向总是指向电势降落的方向2.下列说法中，正确的是（C）（A）一质点在某时刻的瞬时速度是12sm，说明它在此后1s内在一定要经过2m的路程;（B）斜上抛的物体，在最高点处的速度最小，加速度最大;（C）物体作曲线运动时，有可能在某时刻的法向加速度为零;3.对卡诺循环，下列说法正确的是山东农业大学考试专用注：考试期间试卷不允许拆开。第7页共20页（）(A)由两个等温过程和两个等体过程组成;(B)由两个绝热过程和两个等压过程组成;(C)由两个等温过程和两个绝热过程组成;(D)由两个等压过程和两个等体过程组成。4.关于位移电流，有下面四种说法，正确的是（A）（A）位移电流是由变化的电场产生的；（B）位移电流是由变化的磁场产生的；（C）位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律；（D）位移电流的磁效应不服从安培环路定律。5.真空中有两块均匀带电的平行平板，相距为d，板面积为S，分别带电量+q和-q，若两板的线度远大于d，则两板之间的作用力大小为（）（A）2024dq;（B）Sq022;（C）Sq02;（D）∞6.关于感生电场，下列说法正确的是（A）（A）感生电场产生的原因是变化的磁场；（B）产生感生电动势的非静电力是洛仑兹力；（C）感生电场产生的原因是变化的电场；（D）产生感生电动势的非静电力是化学力。7.一个人站在有光滑转轴的转动平台上，双臂水平地举二哑铃。在该人把二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统（C）（A）机械能守恒，角动量不守恒；（B）机械能不守恒，角动量也不守恒；（C）机械能不守恒，角动量守恒；（D）机械能守恒，角动量守恒。8.某气体的速率分布曲线如图所示，则气体分子的平均速率一定（A）(A)大于1000m·s-1;（B）小于1000m·s-1;(C)等于1000m·s-1;(D)无法确定。9.气体处于平衡态时，分子任何一个自由度的平均能量都相等，均为，这就是能量按自由度均分定理。山东农业大学考试专用注：考试期间试卷不允许拆开。第8页共20页10.在通常情况下，人眼瞳孔的直径约为d，可见光的平均波长为，关于人眼的最小分辨角，下列说法正确的是（A）（A）等于爱里斑的半角宽度；（B）大于爱里斑的半角宽度；（C）小于爱里斑的半角宽度；（D）等于爱里斑的半角宽度的2倍。二.填空题（每小题2分，共20分）1.如图所示，载流导线在平面内分布，电流强度为I，图中在O点的磁感强度大小为。2.在所有的平行轴中，刚体以绕过的转动惯量最小。（质心）3.若一质点的运动方程为jtitr)2()310(22，则质点的轨迹方程为2023xy。4.如图所示，真空中有一闭合曲面S，其内外均有点电荷，则穿过闭合曲面S的电位移通量为___123qqq_________。5.刚体角动量守恒定律的数学表达式为12LL。6.由氦氖激光器发出的波长为633nm的单色光做牛顿环实验，测得第k暗环的半径为5.63mm,第k+5暗环的半径为7.96mm，求平凸透镜的曲率半径R为10.0m。7.在半径为R、带电量为Q的均匀带电球面产生的电场中，球面外的电势为0()4QrRr。9.磁导率为的介质中，闭合