2022年完整word版,《大学物理》下册试卷及答案.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 2022-2022 高校物理(下)考试试卷一、挑选题 (单项题,每道题 3 分,共 30 分):1、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,I 以 dI/dt的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如下列图),就;A, 矩形线圈中无感应电流;B, 矩形线圈中的感应电流为顺时针方向;C, 矩形线圈中的感应电流为逆时针方向;D, 矩形线圈中的感应电流的方向不确定;2, 如 图 所 示 的 系 统 作 简 谐 运 动 , 就 其 振 动 周 期为;弦 交 知 水 动 频A,T2m;B, T2msin;kkC, T2mcos;kD, T2msin;kcos3,在示波器的水平和垂直输入端分别加上余 变电压,屏上显现如下列图的闭合曲线,已平方向振动的频率为600Hz,就垂直方向的振率为;A,200Hz ;B, 400Hz ;C, 900Hz ;D, 1800Hz ;4,振幅、频率、 传播速度都相同的两列相干波在同始终线上沿相反方向传播时叠加可形成驻波,对于一根长为100cm的两端固定的弦线,要形成驻波,下面哪种波长 不能 在其中形成驻波?;A, =50cm;B, =100cm;C, =200cm;D, =400cm;5,关于机械波在弹性媒质中传播时波的能量的说法,不对的 是;A, 在波动传播媒质中的任一体积元,其动能、势能、总机械能的变化是同相 位的;B, 在波动传播媒质中的任一体积元,它都在不断地接收和释放能量,即不断 地传播能量;所以波的传播过程实际上是能量的传播过程;C, 在波动传播媒质中的任一体积元,其动能和势能的总和时时刻刻保持不变,即其总的机械能守恒;名师归纳总结 第 - 1 - 页 共6 页第 1 页,共 35 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - D, 在波动传播媒质中的任一体积元,幅的平方成正比;任一时刻的动能和势能之和与其振动振6,以下关于杨氏双缝干涉试验的说法,错误的 有;A, 当屏幕靠近双缝时,干涉条纹变密;B, 当试验中所用的光波波长增加时,干涉条纹 变密;C, 当双缝间距减小时,干涉条纹变疏;D, 杨氏双缝干涉试验的中心条纹是明条纹,当在上一个缝 S1 处放一玻璃时,如下列图,就整个条纹向S1所在的方向移动,即向上移动;7,波长为 600nm的单色光垂直入射在一光栅上,没有缺级现象发生,且其其次级明纹显现在 sin =0.20 处,就 不正确的 说法有;A, 光栅常数为 6000nm;B, 共可以观测到 19 条条纹;C, 可以观测到亮条纹的最高级数是 10;D, 如换用 500nm的光照耀,就条纹间距缩小;8,自然光通过两个偏振化方向成 60° 角的偏振片,透射光强为 I1 ;今在这两个偏振片之间再插入另一偏振片, 它的偏振化方向与前两个偏振片均成 30° 角,就透射光强为;A, 9 I ;B, 9 I ;C, 9 I ;D, 3I ;8 4 29,观测到一物体的长度为 8.0m,已知这一物体以相对于观测者 0.60c 的速率离观测者而去,就这一物体的固有长度为;A,10.0m ;B,4.8m ;C,6.4m ;D,13.33m ;10,某宇宙飞船以 0.8c 的速度离开地球, 如地球上接收到已发出的两个信号之间的时间间隔为10s,就宇航员测出的相应的时间间隔为;A, 6s; B, 8s; C, 10s; D, 16.7s二、填空题 (每道题 4 分,共 20 分):1,如下列图, aOc为一折成形的 金属导线( aO=Oc=L)位于 XOY平面内,磁感应强度为 B 的匀称磁场垂直于 XOY 平面;当 aOc以速度 v 沿 OX轴正方向 运动时,导线上 a、c 两点的电势差为,其中 点的电 势高;2,把一长为 L 的单摆从其平稳位置向正方向拉开一角度 是悬线与竖直方向所呈的角度 ,然后放手任其自由摇摆;其来回摇摆的简谐运动方程可用名师归纳总结 第 - 2 - 页 共6 页第 2 页,共 35 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - mcos t式来描述 ,就 此简谐 运动的振幅m= ;初相位= ;角频率 = ;3,已知一平面简谐波的波函数为 y A cos Bt Cx ,式中 A、B、C均为正常数,就此波的波长 = ,周期 T= , 波速 u= ,在波的传播方向上相距为 D的两点的相位差 = ;4,当牛顿环装置中的透镜与玻璃片间充以某种液体时,观测到第十级暗环的直径由 1.40cm 变成 1.27cm,就这种液体的折射率为;,其动能为5,已知一电子以速率0.80c 运动,就其总能量为 MevMev;(已知电子的静能量为0.510Mev)三、运算题 (每道题 10 分,共 50 分):1,截面积为长方形的环形匀称密绕螺线环,其尺寸如图中所示,共有N匝(图中仅画出少量几匝),求该螺线环的自感L; 管内为空气,相对磁导率为1 ;2,一质量为 0.01kg 的物体作简谐运动,其振幅为0.08m,周期为 4s,起始时刻物体在 x=0.04m处,向 ox 轴负方向运动,如下列图;试求:(1)、求其简谐运动方程;( 2)、由起始位置运动到x=-0.04m处 所需要的最短时间;名师归纳总结 第 - 3 - 页 共6 页第 3 页,共 35 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3,有一平面简谐波在介质中向ox 轴负方向传播,波速u=100m/s,波线上右侧距波源 O(坐标原点)为 75.0m 处的一点 P 的运动方程为yp 0 . 30 m cos 2 s 1 t ,求:2(1)、P 点与 O点间的相位差;(2)、波动方程;4, 用波长为 600nm 的光垂直照耀由两块平玻璃板构成的空气劈尖,劈尖角为2× 104rad ;转变劈尖角,相邻两明纹间距缩小了 1.0mm,试求劈尖角的 转变量为多少?5, 单缝宽 0.10mm,缝后透镜的焦距为50cm,用波长=546.1nm 的平行光垂直照耀单缝,求:(1)、透镜焦平面处屏幕上中心明纹的宽度;(2)、第四级暗纹的位第 - 4 - 页 共6 页名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案:挑选:1,B;2, A; 3,B;4,D;5,C; 6,B;7,C;8, B;9,A;10,A ;填空:1,vBLsin ,a;r 12, , 0,g ;l3,2 C,2 B,B , CD ;C;4,rkRkR 1/kR1 .40,n1 . 401 . 2721 . 2151 . 22nr 2n1 . 275,0.85Mev ,0.34Mev ;运算:1,2,物理学下册 p10,例题 2 部分内容;解题过程简述:解:由简谐运动方程xAcos t,按题意, A=0.08m ,由 T=4s 得,232s1,T以 t=0 时, x=0.04m ,代入简谐运动方程得0 .04m0 .08mcos,所以,由旋转矢量法,如图示,知3;短故x0.08m cos2s1 t3;2, 设物体由起始位置运动到x=0.04m 处所需的最第 - 5 - 页 共6 页名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 时间为 t,由旋转矢量法得t3t2s0. 667s33,物理学下册 p84,题 15-7 部分内容;32;y 0 . 30 m cos 2 s 1 t100 m xs 1 ;解题过程简述:2 x 2 75 m 3;100 m 2法 1:设其波动方程为 y A cos t x 0 ,代入 u=100m/s,x=75m 得 P 点的振动方u程为 y A cos t 30 ,比较 P 点的振动方程 y p .0 30 m cos 2 s 1 t 4 2,得 A 0 . 30 m , 2 rad s 1, 0,故其波动方程为1 xy 0 . 30 m cos 2 s t 1 100 m s法 2:如图示, 取点 P 为坐标原点 O ,沿 O X 轴向右为正方向,当波沿负方向传播时,由 P 点的运动方程可得以 P(O )点为原点的波动方程为y .0 30 cos 2 t x ,其中各物理量均为国际单100 2位制单位,下同;代入 x=-75m 得 O 点的运动方程为 y 0 . 30 cos 2 t ,故以 O 点为原点的波动方程为 y .0 30 cos 2 t x m ;100法 3:由( 1)知 P 点和 O 点的相位差为 3,且知波向 OX 负方向传播时点 O 落后2于 点 P 为 3的 相 位 差 ,所 以 由 P 点 的运 动 方程 的 O 点的 运 动方 程为 :2y .0 30 cos 2 t 3 0 . 30 cos 2 t m , 故 以 O 为 原 点 的 波 动 方 程 为2 2xy .0 30 cos 2 t m 1004,将条纹间距公式运算劈尖角转变量;名师归纳总结 l2,得l121 .5 mm;当l20. 5 mm 时,5 .2 l6104rad;第 6 页,共 35 页所以,转变量为:4×104rad;dsin,所以,中心5,中心明纹的宽度即两个一级暗纹的间距;对于第一级暗纹明纹的宽度46mmx2ftg2fsin2fd205.5461.1090 .1103第 - 6 - 页 共6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - ( 2)第四级暗纹dsin44,sin44,由于sin441,所以,ddx 4ftg4fsin4f410 .9 mm11 mmd挑选:1, B,楞茨定律,互感;网上下载;2, A ,简谐运动,弹簧振子,参考书B 的 P116 题 13-3(3);3, B,波的合成,李萨如图;参考书 B 的 P126 题 13-22;4, D,驻波,自编;5, C,波的能量,自编;6, B,杨氏双缝,自编;7, C, 光栅衍射,参考书 B 的 P146 题 115-27 改编;8, B,偏振光,参考书 B 的 P149 题 15-37;9, A ,尺缩效应,物理学下册 p215 的题 18-14 改编;10, A,时间延缓,去年考题;填空:1, 动生电动势的求解及方向判定,网络下载;2, 单摆,振动的各物理量;参考书 B 的 P227 题 13-2;3, 波的各物理量;课件摘录;4,牛顿环,参考书 B 的 P143 题 15-16;5,质能关系;运算:1,自感的求解; 物理学中册 p243 的题 13-18;2,简谐运动的方程及其意义,旋转矢量法;物理学下册 p10,例题 2 部分内容;3,波动方程的求解及相位差的求解;物理学下册 p84,题 15-7 部分内容;4, 劈尖,摘自重庆高校考试题5, 单缝衍射,参考书B 的 P145 题 15-25 改编;第 17 章第 18 章第 13 章第 14 章第 15 章挑选 1 楞茨定律简谐运动, 弹簧挑选 2 振子挑选 3 波的合成, 李萨如图名师归纳总结 挑选 4 动生电动势第 - 7 - 驻波杨氏双缝尺缩效应第 7 页,共 35 页挑选 5 波的能量挑选 6 挑选 7 页 共6 页光栅衍射挑选 8 偏振光挑选 9 选择时间延缓10 填空 1 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的求解及方 向判定填空 2 单摆,振动的各 物理量填空 3 波动方程中 的各物理量填空 4 自感的求解简谐运动的方牛顿环质能关系填空 5 运算 1 运算 2 程及其意义, 旋 转矢量法运算 3 波动方程的 求解及相位差的求解运算 4 第 - 8 - 页 共6 页劈尖运算 5 单缝衍射名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2022-2022高校物理 下考试试卷一、挑选题 (单项题,每道题3 分,共 30 分), 实际得分1、关于自感和自感电动势,以下说法中正确选项;(A )自感系数与通过线圈的磁通量成正比,与通过线圈的电流成反比;(B)线圈中的电流越大,自感电动势越大;(C)线圈中的磁通量越大,自感电动势越大;(D)自感电动势越大,自感系数越大;2、两个同方向、同频率的简谐运动,振幅均为 A ,如合成振幅也为 A ,就两分振动的初相差为;(A )(B)(C)2(D)6 3 3 23、一弹簧振子作简谐运动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的;(A )1( B)1(C)2(D)34 2 2 44、当波在弹性介质中传播时,介质中质元的最大变形量发生在;(A )质元离开其平稳位置最大位移处;(B)质元离开其平稳位置 A 处;2(C)质元离开其平稳位置 A 处;2(D)质元在其平稳位置处; (A 为振幅)5、如图示,设有两相干波,在同一介质中沿同一方向传播,其波源 A 、B 相距 3,当 A2在波峰时, B 恰在波谷,两波的振幅分别为A 1 和 A 2,如介质不吸取波的能量,就两列波在图示的点P 相遇时,该点处质点的振幅为(C);2 A 2( D)2 A 12 A 2(A )A 1A2(B)A 1A 22 A 1u u P A 3B 2名师归纳总结 第 - 9 - 页 共6 页第 9 页,共 35 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 6、在杨氏双缝干涉中,如用一折射率为n,厚为 d 的玻璃片将下缝盖住,就对波长为 的单色光,干涉条纹移动的方向和数目分别为;(A )上移,nd;(B)上移, n 1 d;(C)下移,nd;(D)下移, n 1 d;7、单色光垂直投射到空气劈尖上,从反射光中观看到一组干涉条纹,当劈尖角 稍稍增大时,干涉条纹将;(A )平移但疏密不变(B)变密(C)变疏(D)不变动8、人的眼睛对可见光敏锐,其瞳孔的直径约为 5mm,一射电望远镜接收波长为 1mm 的射电波;如要求两者的辨论本事相同,就射电望远镜的直径应大约为;(A )0.1m ( B) 1m (C)10m (D)100m 9、一宇航员要到离地球为 5 光年的星球去旅行,假如宇航员期望把路程缩短为 3 光年,就他所乘的火箭相对于地球的速度应是;(A )0.5c (B)0.6c (C)0.8c (D)0.9c 10 、中子的静止能量为 E 0 900 MeV,动能为 E k 60 MeV,就中子的运动速度为;(A )0.30c (B) 0.35c ( C)0.40c (D)0.45c 二、填空题 (每题 4 分,共 20 分),实际得分1、 如下图,在一横截面为圆面的柱形空间,存在着轴向匀称磁场,磁场随时间的变化率dB0; 在 与 B垂 直 的 平 面 内 有 回 路 ACDE ; 就 该 回 路 中 感 应 电 动 势 的 值dti(已知圆柱形半径为;i的方向为;r, OA=r ,230 )D 名师归纳总结 B r O E 6 页C 第 10 页,共 35 页×r/2 A 第 - 10 - 页 共- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2、一质点在Ox 轴上的 A 、B 之间作简谐A x 1O x 2B 运动; O 为平稳位置,质点每秒钟来回三次;如分别以x 1 和 x 2为起始位置,箭头表1cm 1cm 2cm P 处质点的振动方程;x 示起始时的运动方向,就它们的振动方程为(1);(2);3、如下图,有一波长为的平面简谐波沿Ox 轴负方向传播,已知点为y pA cos 2t3,就该波的波函数是y P 处质点在时刻的振动状态与坐标原点L O 处的质点 t1 时刻的振动P O 状态相同;4、折射率为 1.30 的油膜掩盖在折射率为 1.50 的玻璃片上;用白光垂直照耀油膜,观看到透射光中绿光(500 nm)得到加强,就油膜的最小厚度为;5、1905 年,爱因斯坦在否定以太假说和牛顿肯定时空观的基础上,提出了两条其本原理,即和,创立了相对论; (写出原理名称即可)三、运算题 (每题 10 分,共 50 分),实际得分1、如下列图, 在一无限长直载流导线的近旁放置一个矩形导体线框;该线框在垂直于导线v 方向上以匀速率v 向右移动,求在图示位置处线框中的感应电动势的大小和方向;I L2d L 1第 - 11 - 页 共6 页名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、一平面简谐波,波长为12m,沿 x 轴负向传播;图示为x1 0.m处质点的振动曲线,求此波的波动方程;y/m 0.4 0.2 3、有一入射波,波函数为yi .1 01020 cos 25.0 x m,在距坐标原点t/s m t4 . 0 s20m.8 0处反射;(1)如反射端是固定端,写出反射波的波函数;(2)写出入射波与反射波叠加形成的驻波函数;(3)求在坐标原点与反射端之间的波节的位置;4、一束光是自然光和平面偏振光的混合,当它通过一偏振片时发觉透射光的强度取决于偏振片的取向,其强度可以变化 5 倍,求入射光中两种光的强度各占总入射光强度的几分之几;5、已知单缝宽度b1 .0104m,透镜焦距f0.50m,用1400nm和2760nm的单色平行光分别垂直照耀,求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离以及这两条明纹之间的距离; 如用每厘米刻有1000 条刻线的光栅代替这个单缝,就这两种单色光的第一级明纹分别距屏中心多远?这两条明纹之间的距离又是多少?第 - 12 - 页 共6 页名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案:一、 DCDDA DBCCB 34 3 1 3 t1Lk(k 为整数)二、 1、1r2dB、逆时针方向16dt2、(1)x 2 cm cos 6s1 t(2)x 2 cm cos 6s1 t3、yAcos 2txL,4、96.2nm 5、爱因斯坦相对性原理(狭义相对性原理)l、光速不变原理oyxx+dxghx三、运算题1. 解一:建立如图示坐标系IL2f导体 eh段和 fg 段上到处满意:vBdl0故其电动势为零;线框中电动势为:eefhgefvBldhgvBd0Ivl2dl20Ivl1l2dl2d0d0dL10IvL 1L 22ddL 1线框中电动势方向为efgh;解二:建立如图示坐标系,设顺时针方向为线框回路的正方向;设在任意时刻 t,线框左边距导线距离为 ,就在任意时刻穿过线框的磁通量为:l 10 IL 2 0 IL 2 L 1dx ln0 2 x 2线框中的电动势为:d20IvL1L2dtL1当 d 时,第 - 13 - 页 共6 页名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 0IvL1L22ddL1线框中电动势的方向为顺时针方向;2. 解:由图知, A0.40m,当 t0 时 x01.0m 处的质点在 A/2 处,且向 0y 轴正方向运动,由旋转矢量图可得,0- /3,又当 t5s时,质点第一次回到平稳位置,由旋转矢量图得 t/2- /3=5/6;t=5s1s6 /2x1.0m 处质点的简谐运动方程为:o 0.4' 1-/3 yy 0 . 40 m cos s t6 3又 u 1 0. m s 1 t=0T 2就此波的波动方程为:1 x 1 . 0y 0 . 40 m cos s t 16 1 0. m s 30 . 40 m cos s 1t x16 1 0. m s 23. 解:1 入射波在反射端激发的简谐运动方程为:y201 .0102mcos24ts20m10.102mcos2t5.080.m4 .0 s反射端是固定端,形成波节波反射时有相位跃变 就反射波源的简谐运动方程为:y'1 .0102mcos24ts51 .0102mcos24ts20.0.0反射波的波函数为:yr1 0.102mcos2tx20 m1 0.102mcos2tx54 0.s0.8m4 . 0 s8 . 0 m1 0.102mcos2tx4 . 0 s8 . 0 m2 驻波波函数为:第 - 14 - 页 共6 页名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - yyiyr20.102mcos28 .x2cos2ts20 m4 .03 在 x 满意cos28.xmk20的位置是波节,有04 .0 mx22k12,k0,1,240.0,1,2 xkm, 0x20m,k0,1,2,3,4,5,即波节的位置在 亦可用干涉减弱条件求波节位置 x0,4,8,12,16,20m 处;4. 解:设入射混合光强为 I,其中线偏振光强为 xI,自然光强为 1-xI ,就由题有:最大透射光强为 I max 1 1 x x I2最小透射光强为 I min 1 1 x I,2且 I maxI min 5 , 即 12 1 x x5 12 1 x解得 x2/3 即线偏振光占总入射光强的 2/3,自然光占 1/3;5. 解:1 当光垂直照耀单缝时,屏上明纹条件:bsin2k12k1,2,其中,sin明纹位置 x f 2 k 1 f2 b当 1400nm、k1 时,x13.0× 10-3m 2760nm、k1 时,x25.7× 10-3m 条纹间距: xx2-x12.7× 10-3m 2 由光栅方程bb'sinkk0,1,2,光栅常数bb'102105m第 - 15 - 页 共6 页103名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当1400 nm、k1 时,1sin1b1'41074102b105 x'ftan1f12102m.7 61021当2760 nm、k2 时,1sin2 x'ftan2f23 8.102m2条纹间距:x'x'x 1 '18.102m22022-2022 高校物理下考试试卷一 挑选题(共 30 分)1(此题 3 分)1402 在边长为 a 的正方体中心处放置一电荷为 的电场强度的大小为:A 12Q0a2B 6Qa20Q 的点电荷,就正方体顶角处C 3Qa2D Q200a2(此题 3 分)(1255)名师归纳总结 图示为一具有球对称性分布的静电场的Er 关EE1/r 2r第 16 页,共 35 页系曲线请指出该静电场是由以下哪种带电体产生的A 半径为 R 的匀称带电球面B 半径为 R 的匀称带电球体RC 半径为 R 的、电荷体密度为Ar A 为常数 的非匀称带电球体OD 半径为 R 的、电荷体密度为A/r A 为常数 的非匀称带电球体U0,就球外3(此题 3 分)(1171)选无穷远处为电势零点,半径为R 的导体球带电后,其电势为离球心距离为 r 处的电场强度的大小为第 - 16 - 页 共6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A R2U0B U 0 Rr3C RU0D r2U 0 r4(此题 3 分)(1347)如图,在一带有电荷为Q 的导体球外,同心地包有一各= Qrp/ 向同性匀称电介质球壳, 相对介电常量为r,壳外是真空 就O在介质球壳中的P 点处 设OPr的场强和电位移的大小分Q别为A E = Q / 4 B E = Q / 4rr2,D = Q / 4 r2rr 2,D = Q / 4 0r 2C E = Q / 40rr2,D = Q / 4 r24D 0r 2E= Q/ 40 rr2,D 5(此题 3 分)(1218)一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大,就两极板间的电势差 U12、电场强度的大小 E、电场能量 W 将发生如下变化:A U12减小, E 减小, W 减小B U12增大, E 增大, W 增大C U12 增大, E 不变, W 增大D U12 减 小,E 不 变,W 不变6(此题 3 分)(2354)通有电流 I 的无限长直导线有如图三种外形,I a P a Q I a 2a 就 P,Q,O 各点磁感强度的大小BP,BQ,BO 间I a a a O I 的关系为:A BP > BQ > BO . B BQ > BP > I BOCBQ > BO > BPD BO > BQ > BP 第 - 17 - 页 共6 页名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7(此题 3 分)(2047)如图,两根直导线ab 和 cd 沿半径方向被接到一个截面120°I I a b L 到处相等的铁环上,稳恒电流I 从 a 端流入而从 d 端流出,就磁感强度 B 沿图中闭合路径L 的积分B dl等于c LA 0B 10I3d C 0I/4D 20I/38(此题 3 分)(2092)I 1O r 两个同心圆线圈,大圆半径为R,通有电流 I1;小圆半径为 r,通有电流 I2,方向如图如 r << R 大线圈在小线圈处产生的磁场近似为匀称磁场,当它们处在同一平面I 2内时小线圈所受磁力矩的大小为A 0I1I2r2B 0I1I2r2R 2R2RC 0I1I2R2D 0 2r9(此题 3 分)(4725)把一个静止质量为 作的功等于 A 0.18m0c 2C 0.36m0c 2m0的粒子,由静止加速到 v 0.6c c 为真空中光速)需B