大学物理学试卷2及答案_.docx

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1、大学物理学试卷2及答案_大学物理学试卷2及答案大学物理学试卷2及答案一填空题共32分1.此题3分0043沿水平方向的外力F将物体A压在竖直墙上，由于物体与墙之间有摩擦力，此时物体保持静止，并设其所受静摩擦力为f0，若外力增至2F，则此时物体所受静摩擦力为_2(此题3分)(0127)质量为的小块物体，置于一光滑水平桌面上有一绳一端连接此物，另一端穿过桌面中心的小孔(如下图)该物体原以3rads的角速度在距孔的圆周上转动今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为则物体的角速度=_3。(此题3分)(5058)处于平衡状态下温度为T的理想气体，23kT的物理意义是_.(k为玻尔兹曼常量).4.(此

2、题4分)4032图示曲线为处于同一温度T时氦原子量4、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线(a)，是_气分子的速率分布曲线；曲线(c)是_气分子的速率分布曲线；5(此题35分)(4147)同一种理想气体的定压摩尔热容Cp大于定体摩尔热容Cv，其原因是_。6.(此题35分)(4128)可逆卡诺热机能够逆向运转逆向循环时，从低温热源吸热，向高温热源放热，而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量设高温热源的温度为Tl=450K；低温热源的温度为T2=300K，卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热Q2=400J，则该卡诺热机逆向循环一

3、次外界必须作功W=_.7(此题3分)(1105)半径为R1和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为r的均匀介质。设两筒上单位长度带有的电荷分别为+脚-，则介质中离轴线的距离为r处的电位移矢量的大小D=_，电场强度的大小E=_.8(此题3分)(25lO)如下图，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面,并从静止图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差大学物理学试卷2及答案大学物理学试卷2及答案UM-UN=_.9(此题3分)(3816)一质点沿x轴以x=0为平衡位置作简谐振动，频率为t=0时x=而速度等于零，则振幅是_，振动的数值表达式为_.10。(此

4、题4分)(3358)在单缝夫琅禾费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那末光线1与2在幕上p点上相遇时的相位差为_，p点应为_点二计算题(共63分)11。(此题l0分)(0438)如下图，劲度系数为k的弹簧，一端固定于墙上，另一端与一质量为m1的木块A相接，A又与质量为m2的木块B用不可伸长的轻绳相连，整个系统放在光滑水平面上现在以不变的力F向右拉m2，使m2自平衡位置由静止开场运动，求木块A、B系统所受合外力为零时的速度，以及此经过中绳的拉力了对m1所作的功，恒力F对m2所作的功12。(此题8分)(0242)一质量为M=15kg、半径为R=的圆柱体，可绕与其几何轴重合的水平固定轴转

5、动(转动惯量J=21MR2)现以一不能伸长的轻绳绕于柱面，而在绳的下端悬一质量m=的物体不计圆柱体与轴之间的摩擦，求：(1)物体自静止下落，5s内下降的距离；(2)绳中的张力13。(此题l0分)(1501)在盖革计数器中有一直径为的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为的导线假如在导线与圆筒之间加上850V的电压，试分别求：(1)导线外表处(2)金属圆筒内外表处的电场强度的大小14(此题5分)(5682)一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值；其电场总能量为Wo若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为r的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大15。(此题l

6、0分)(2471)如下图，载有电流Il和I2的长直导线ab和cd互相平行，相距为3r，今有载有电流I3的导线MN=r；水平放置，且其两端MN分别与Il、I2的距离都是r，ab、cd和MN共面，求导线MN所受的磁力大小和方向16(此题l0分)(3146)如图为一平面简谐波在t=0时刻的波形图，已知波速u=20ms试画出P处质点与Q处质点的振动曲线，然后写出相应的振动方程大学物理学试卷2及答案大学物理学试卷2及答案17。(此题l0分)(3687)双缝干预实验装置如下图，双缝与屏之间的距离D=120cm，两缝之间的距离d=，用波长=500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射双缝；(1)求原点O

7、(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x(2)假如用厚度l=，折射率n=的透明薄膜复盖在图中的Sl缝后面，求上述第五级明条纹的坐标x三回答问题(共5分)18(此题5分)(2534)在自感系数为L，通有电流I的螺线管内，磁场能量为W=21LI2这能量是什么能量转化来的如何才能使它以热的形式释放出来一填空题共32分1此题3分(0043)0f3分2此题3分(0127)srad123分3此题3分(0127)每个气体分子热运动的平均平动动能3分4此题4分(4032)氩2分氦2分5此题3分(4147)在等压升温经过中，气体要膨胀而对外作功，所以要比气体等体升温经过多吸收一部分热量.3分6此题3分(4

8、128)J2003分7此题3分(1105)2(r2分)2(0rr1分8此题3分(2510)alatg+I-ln203分9此题3分(3816)1分(SI)2分10此题4分(3358)22分2分)21cos(1037.02?=-tx暗大学物理学试卷2及答案大学物理学试卷2及答案二计算题(共63分)11.(此题10分)(0438)解:设弹簧伸长1x时,木块BA、所受合外力为零,即有:01=-kxFkFx=11分设绳的拉力T对2m所作的功为2TW,恒力F对2m所作的功为FW,木块BA、系统所受合外力为零时的速度为v,弹簧在此经过中所作的功为KW.对21mm、系统,由动能定理有221)(21vmmWWK

9、F+=+2分对2m有22221vmWWTF=+2分而kFkxWF221221-=-=,kFFxWF21=2分代入式可求得)(21mmkFv+=1分由式可得)(2)2()(2121212122122222mmkmmFmmmkFvmWWFT+-=+-=+-=由于绳拉A和B的力方向相反大小相等，而A和B的位移又一样，所以绳的拉力对1m作的功为)(2)2(2121221mmkmmFWWTT+=-=2分12.(此题8分)(0242)解：22675.021mkgMRJ?=maTmg=-1分JTR=2分Ra=1分22206.5)(smJmRmgRa=+=1分因而下落距离math3.63212=张力NagmT

10、9.37)(=-=1分13(此题10分)(1501)解：设导线上的电荷线密度为，与导线同轴作单位长度的、半径为r的(导线半径大学物理学试卷2及答案大学物理学试卷2及答案120012ln222121RRrdrrdEURRRR=?=?2分则)ln(1212RRrUE=2分代入数值，则：导线外表处mVRRRUE61211211054.2)ln(?=2分圆筒内外表处mVRRRUE41211221070.1)ln(?=2分14(此题5分)(5682)解：由于所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，又rrrwDDDEw020202112121=3分由于介质均匀，电场总能量rWW0=2分15(

11、此题10分)(2471)解：载流导线MN上任一点处的磁感强度大小为：)2(2)(22010xrIxrIB-+=3分MN上电流元dxI3所受磁力：dxxrIxrIIBdxIdF)2(2)(2101033-+=2分dxxrIxrIIFr)2(2)(2200103-+=?22020210dxxrIdxxrIIrr?-+=2ln2ln22130rrIrrII+=2ln2ln22130III-=2ln)(22130III-=3分若12II，则F的方向向下，12II大学物理学试卷2及答案大学物理学试卷2及答案)(12nllrr+-=lnrr)1(12-=lnDdx)1(-=对零级明条纹上方的第k级明纹有k=零级上方的第五级明条纹坐标dklnDx)1(+-=3分mm50.0105501.0)158.1(12004-?-=mm9.193分三回答问题共5分18(此题5分)(2534)答：此能量是电源对抗自感电动势作功而转化来的。假如移去电源，但保持电路接通，磁能就会以热的形式放出不考虑辐射的能量。5分