华中农业大学本科课程考试试卷
考试课程与试卷类型：大学物理学A（A卷） 姓名： 学年学期：2014-2015-1 学号： 考试时间：2015-1- 班级：
一、判断题（判断下列表述，正确的在答题纸上相应位置把T涂黑，错误的在答题纸上相应位置把F涂黑，每小题2分，共10分.）
1．洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子在磁场中的运动轨迹必定是圆.
2．尺寸相同的铜环和铝环适当放置，使通过两环的磁通量的变化率相等，则两环中的感应电
流相等.
3．由惠更斯-菲涅耳原理，已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强决定于
波阵面S上各点发出的子波传到P点的光强之和.
4. 热量可以从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体. 5. 若一个电子和质子具有相同的动能，则电子的德布罗意波长较大.
二、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号在答题卡上相应的位置涂黑，每小题2分，共20分.）
1. 如果一质量为m的谐振子在力F???x的作用下沿x轴作简谐运动，该振子的运动周期为（）.
(A) 2?m (B)
2?m (C) 2? (D) m2? m2.在同一介质中，两列相干的平面简谐波强度之比是（）.
I1A?4，则两列波的振幅之比1为I2A2 (A) 16 (B) 8 (C) 4 (D) 2 3. 如图所示，一无限长直导线被弯成直角，通以电流I， 则P点处磁场大小和方向为（）.
?0I，垂直纸面向里 (B) 4?a?I(C) 0，垂直纸面向里 (D)
2?a(A) ?0I，垂直纸面向外 4?a?0I，垂直纸面向外 2?a4. 关于位移电流的叙述，错误的是（）. (A) 位移电流是由变化的电场激发的 (B) 位移电流可以产生磁场
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(C) 位移电流必须有导体做回路 (D) 位移电流与电位移矢量有关
5．如图所示，可绕OO’轴转动的矩形线圈abcd置于匀强磁场中，
ab?l1,bc?l2,线圈平面法线方向与磁感应强度B方向的夹角为?， 线圈中电流为I，则线圈所受磁力矩的大小和方向为（）. (A) Il1l2Bsin?，沿OO’方向 (B) Il1l2Bsin?，沿O’O方向 (C) Il1l2Bcos?，沿OO’方向 (D) Il1l2Bcos?，沿O’O方向
6. 在折射率n1的照相机镜头表面涂有一层折射率n2的MgF2增透膜（n1?n2?1），若此膜仅适用于波长?的光，则此膜的最小厚度为（）. (A)
???? (B) (C) (D) 2n14n12n24n27. 一电风扇以初角速度?0绕其轴转动，空气的阻力矩与角速度成正比，M??C?，比例系数C为一常量. 若电风扇对其轴的转动惯量为J，经过多少时间后其转动角速度减少为初角速度的e-1倍（）. (A) CJ (B)
JC (C) (D) CJ?0 CJ8. 电子位置的不确定量为5.0×10-11 m，其速率的不确定量不小于（）.（电子质量m=9.1×10-31kg，普朗克常量h=6.63×10-34J?s）
(A) 1.2 m?s-1 (B) 1.2×102 m?s-1 (C) 1.2×104 m?s-1 (D) 1.2×106 m?s-1 9． 如图，虚线是绝热线，a、b两状态位于绝热线上，理想气体若经历过程1、2从态a变化
到态b，则关于气体的温度变化?T，从外界吸热Q，以及熵变?S的说法正确的是（）.
(A) ?T1?0，Q1<0，?S1?0 (B) ?T2?0，Q2<0，?S2?0 (C) ?T1?0，Q1>0，?S1?0 (D) ?T2?0，Q2<0，?S2?0
10. 在两板相距为d的平行板电容器中，插入一块厚2d/3的相对介电常数为?r的大介质平板，则电容变为未插入前的（）倍.
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(A)
2?r3?r3?r2?r (B) (C) (D)
3?r?1?r?2?r?1?r?3三、应用题（将解答过程填写在答题纸上相应位置，本题12分）
老鹰眼睛的瞳孔直径约为5mm，问其最多飞翔多高时可看清地面上身长10cm的老鼠？设光波长为600 nm．
四、计算题（将解答过程填写在答题纸上相应位置，三小题，每题15分，共45分.）
1.已知半径为R的铜线中通过电流I，假设电流在导线截面上均匀分布．求：（1）导线内磁感应强度的分布；（2）导线外磁感应强度的分布．
2. 波长为600 nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级主极大出现在sin??0.25处，第三级缺级．试求：（1）光栅常数；（2）光栅上狭缝的宽度；（3）在-90o
3. 一台利用地热发电的热机工作于温度为227℃的地下热源和温度为27℃的地表之间．假定该热机每小时能从地下热源获取1×1012 J的热量，试计算其理论最大功率是多少？
五、简答题（将解答过程填写在答题纸上相应位置，本题13分.）
1. 请举例说明偏振光在生活中的应用（本题7分）
2．新闻报道中常出现“能源危机”的提法，这与能量守恒定律矛盾吗？请解释说明。（本题6分）
附录1：部分物理公式
部分热力学公式：理想气体压强公式：p?21n?；平均平动动能：??mv2；理想气体温度公式：32【第 3 页 共 5 页】
mv3dN?m?2?2kT2；麦克斯韦分子速率分布律：f?v??4π???kT；速率分布函数：f?v?dv?v；?e2N?2πkT?32Q总吸?Q总放W1dQ???平均自由程：??；热机循环效率；熵变：（可逆过程）； dS=2QQT2πdn总吸总吸部分电磁学公式：麦克斯韦方程组：
??SSD?dS??Q?????dV、
V?LE?dl?E静?Ek?????B?dS、 S?t??B?dS?0、?H?dl?Ic?Id???(jc?LS?D)?dS；电?t位移矢量：D??E,???r?0；磁场强度：H??B，???r?0；电势差：
bWaWbVa?Vb????E?dl；洛仑兹力f?qv?B；安培定律F??Idl?B；毕奥—萨伐尔定律：
aq0q0dB??0Idl?r??d??B?ds；磁通量定义；自感系数；互感系数为； L?M?34?rII11n?V12??gh1?p2??V22??gh2；布儒斯特定律：tgi0?2；马
n122其他公式：伯努利方程：p1??k? k?0,1,2?加强?吕斯定律：I?I0cosa；干涉条件：???；单缝夫琅禾费衍射：???2k?1k?0，1，2?减弱?2?2????(2k?1)asin???2???k?Emc2；光栅衍射方程：dsin??k?；德布罗意公式：???，
hh暗纹中心明纹中心d2xhhh2???. 不确定度关系：?x?px?，?. 简谐振动的动力学方程：2??x?0
dtpmv22?附录2：部分物理量
阿伏伽德罗常量NA=6.02×1023mol?1 摩尔气体常量R=8.31J·mol?1·K?1 标准大气压1atm=1.013×105Pa 玻耳兹曼常量k=1.38×10?23J·K?1 真空中光速c=3.00×108m/s 电子质量me=9.1×10?31kg 元电荷e=1.60×10?19C 真空中电容率?0= 8.85×10-12 C2?N?1m?2 真空中磁导率?0=4?×10－7H/m=1.26×10－6H/m 普朗克常量h = 6.63×10-34 J?s
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