大学物理第二学期期末试卷
一、
选择题(每小题2分,共20分)
???221. 已知质点位置矢量的表示式为r?ati?btj(SI)(其中a、b为常量), 则质
点所作运动为:
[ ]
(A)匀速直线运动; (C)抛物线运动;
(B)变速直线运动;
(D)一般曲线运动。
2. 人造卫星绕地球做椭圆轨道运动,而地球在椭圆轨道的一个焦点上,则卫星的动量和动能:
[ ]
(A)动量不守恒,动能守恒; (B)动量守恒,动能不守恒; (C)角动量守恒,动能不守恒; (D)角动量不守恒,动能守恒。 3. 关于点电荷场强计算公式
,以下说法正确的是:[ ]
(A)r→0时,E→∞;
(B)r→0时,q不能视为点电荷,公式不适用; (C)r→0时,q仍可视为点电荷,但公式无意义;
(D)r→0时,q已成为球形电荷,应使用球对称电荷分布公式来计算场强。 4. 有两个半径相同,质量相等的细圆环A和B。其中,A环的质量分布均匀,B环的质量分布不均匀,它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为IA和IB,则 有:
[ ] (D)不能确定。
(A)IA?IB; (B)IA?IB; (C)IA?IB;
5. 把A、B两块不带电的导体放在一带电导体的电场中,如图所示。设无限远处为电势零点,A的电势为UA,B的电势为UB,则: [ ] (A)UB>UA≠0 ; (B)UB>UA = 0 ; (C)UB = UA ; (D)UB<UA 。
6. 一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R(如图所示)。在腔内离球心的距离为d的地方(d<R)固定一电量为+q的点电荷,用导线把球壳接地后,再把地线撤去。选无穷远处为电势零点,则球心O处的电势为: [ ] (A)0 ;
(B)
;
(C); (D) 。
[ ]
7. 真空中静电场的电力线有以下的特点,其中错误的是: (A)电力线是用来形象描述电场的曲线,并不真实存在;
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(B)电力线的疏密表示了场强的大小; (C)电力线是不闭合的曲线;
(D)一般来说两电力线是不相交的,但在有些地方可能也会相交。
8. 已知高斯面是闭合曲面,当高斯面上的电通量为零时,则: [ ] (A)高斯面内必无电荷; (B)高斯面外必无电荷;
(C)高斯面内的电荷代数和必为零; (D)高斯面外的电荷代数和必为零。 9. 如图,真空中有一长直导线通以电流I,其下方有一不计重力的正电荷q在某一时刻运动方向与电流方向平行同向,则此后q的轨迹可能是: [ ] (A)仍向前匀速直线运动;
I (B)将向上方偏转,且速度将会变大; (C)将向下方偏转,且速度大小不变; V (D)将向上方偏转,且速度大小不变。 10. 关于“波长”,下列说法不正确的是: [ ] (A)同一波线上振动位相相同的两质点间的距离; (B)同一波线上位相差为?的两振动质点之间的距离; (C)波在一个周期内所传播的距离; (D)同一波线上两个波峰之间的距离。 二、填空题(每空1分,共18分)
???21. 已知一质点在xOy平面内运动,其运动方程为r=3ti+2tj(SI),则质点的瞬
??时速度v=________;加速度a=________。
2. 保守力做功的大小与路径________,势能的大小与势能零点的选择________(填“有关”或“无关”)。
3. 静电场中,沿着电力线方向移动负电荷时,其电势能是________的。初速度为零的点电荷,仅在电场力的作用下运动时,其电势能是________的。(填“增加”、“减少”或“不变”)
4. 静电场的高斯定理表明________只与高斯面内的电荷有关,而________与高斯面内外的电荷都有关。
5. 可见光有各种各样的颜色,光的颜色是由光的________决定的。关于光的本性问题,光的干涉和光的衍射说明了光具有________,而光电效应说明了光具有________(后两空填“波动性”或“粒子性”)。
6. 一束单色光从空气入射到水中后,其速度________,波长________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
7. 用单色光垂直照射杨氏双缝时,在屏幕上可以观察到明暗相间的干涉条纹。则当减少缝屏间距时,条纹间距________,减少双缝间距时,条纹间距________,减少入射光强度时,条纹间距________。(填“变大”、“变小”或“不变”) 8. 一平行板电容器充电后切断电源,若使两极板间的距离增加,则两极板间的场强________,电容________。(填“变大”、“变小”或“不变”) 三、判断题(每题2分,共12分)
1. 若物体作匀速圆周运动,则速度不变。 ( ) 2. 关于场强定义,说明场强大小与试探电荷q的大小成反比。 ( ) 3. 所有惯性系对于物理基本规律都是等价的。 ( )
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4. 波的叠加符合矢量叠加原则。 ( )
5. 电磁波在进入不同透明介质的界面时,其频率会发生改变。 ( ) 6. 两个相互独立的光源,它们发出的光一定不相干。 ( ) 四、计算题(每题10分,共50分)
1.一质量为m的粒子以速率v0向X轴正方向运动。在运动过程中,此粒子突然裂变为两部分。其中一部分的质量为原粒子的1/3,且以速率2 v0沿Y轴正向运动。试求另一部分的速度v及加速度a。
2.求均匀带正电荷球壳内外的场强分布。设球壳半径为R,带电荷量为Q。
3.一半径为R的圆形线圈,通有电流I。线圈放在均匀磁场B中,且磁场方向与线圈所在平面平行。试证明线圈对于过圆心且垂直于B的直径方向上的轴的力矩大小为BIS。
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4. 一平面简谐波的波函数为:y=0.05cos(10πt-4πx),试求: (1)波的振幅、频率、波速和波长。
(2)x1=0.2m处的质元在t1=1.0s时的运动状态。
(3)此运动状态在t2=1.5s时,传到波线上的哪一点?
5.薄钢片上有两条紧靠着的平行细缝,现用双缝干涉的方法来测量两缝间距。若λ=546.1nm,D=330mm,测得中央明纹两侧第5级明纹间距为12.2mm,问两缝间距有多大?
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