大学物理学试卷1及答案.doc
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一填空题（共32分）
1．（本题3分）（0355）
假如地球半径缩短1％，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g
增大的百分比是________.
2．（本题3分）（0634）
如图所示，钢球A和B质量相等，正被绳
牵着以ω0=4rad／s的角速度绕竖直轴转动，二
球与轴的距离都为r1=15cm．现在把轴上环C
下移，使得两球离轴的距离缩减为r2=5cm．则
钢球的角速度ω=_____
3．（本题3分）（4454）。
lmol的单原子分子理想气体，在1atm的恒定压强下，从0℃加热到100℃，
则气体的内能改变了_____J．（普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1）
4。
（本题3分）（4318）
右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v图，
其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM,
BM,CM三种准静态过程中：
（1）
（1） 温度升高的是_____过程；
（2）气体吸热的是______过程．
5。
（本题3分）（4687）
已知lmol的某种理想气体（其分子可视为刚性分子），在等压过程中温度上
升1K，内能增加了20.78J，则气体对外作功为______气体吸收热
量为________.（普适气体常量R=8.31.J·mol-1·K-1）
6．（本题4分）（4140）
所谓第二类永动机是指____________________________________________________
它不可能制成是因为违背了_________________________________________________。
7。
（本题3分）（1391）
一个半径为R的薄金属球壳，带有电荷q壳内充满相对介电常量为εr的各
向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点,则球壳的电势
U=_________________________.
8．（本题3分）（2620）
在自感系数L=0.05mH的线圈中，流过I=0.8A的电流．在切断电路后经
过t=100μs的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势
εL=______________·
9。
（本题3分）（5187）
一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为xo，此振子自由振动的
周期T=____．
10·（本题4分）（3217）：
一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹；若已知此光栅
缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是
第_________级和第________级谱线．
二．计算题（共63分）
11．（本题10分）（5264），
一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20，斜面固定，倾角
a=450．现给予物体以初速率v0=l0m／s，使它沿斜面向
上滑，如图所示．求：
（1）物体能够上升的最大高度h；
（2）
（2） 该物体达到最高点后，沿斜面返回到原出发点时速率v．
12。
（本题8分）（0130）
如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，
设两轮的转动惯量分别为J=10kg·m2和J=20
kg·m2．开始时，A轮转速为600rev／min，B轮静止．C
为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A、B分别
与C的左、右两个组件相连，当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减
速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求：
（1）两轮啮合后的转速n；
（2）两轮各自所受的冲量矩．
13．（本题lO分）（1276）
如图所示，三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B
和C，半径分别为Ra、Rb、Rc.圆柱面B上带电荷，A
和C都接地．求B的内表面上电荷线密度λl和外表面上
电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。
14．（本题5分）（1652）
假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R的导体球带电．
（1）当球上已带有电荷q时，再将一个电荷元dq从无限远处移到球上的过
程中，外力作多少功?
（2）使球上电荷从零开始增加到Q的过程中，外力共作多少功?
15。
（本题l0分）（2010）
一根半径为R的长直导线载有电流I，作一宽为
R、长为l的假想平面S，如图所示。
若假想平面S
可在导线直径与轴00'所确定的平面内离开00'
轴移动至远处，试求当通过S面的磁通量最大时S平
面的位置（设直导线内电流分布是均匀的）.
16．（本题l0分）（3099）
如图所示，两相干波源在x轴上的位置为s1和s2，其间
距离为d=30m，s1位于坐标原点O．设波只沿x轴正负方
向传播，单独传播时强度保持不变．xl=9m和x2=12m
处的两点是相邻的两个因干涉而静止的点．求两波的波长和
两波源间最小相位差．
17。
（本题l0分）（3198）
如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝
隙eo．现用波长为λ的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲
率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径.
三回答问题（共5分）
18．（本题5分）（2754）
如图，当进行下列操作时，流过电阻器r的
电流方向如何?
就如下每一种情况作简单解释
（1）开关S合上的瞬间．
（2）S合上后，线圈2移向线圈1的过程中．
（3）S合上后，使电阻R减小.
一填空题（共32分）
1．（本题3分）（0355）
3分
2．（本题3分）（0634）
3分
参考解:
系统对竖直轴的角动量守恒.
3．（本题3分）（4454）
3分
4．（本题3分）（4318）
各1分
1分
5．（本题3分）（4687）
8.31J 1分
29.09J 2分
6．（本题4分）（4140）
从单一热源吸热，在循环中不断对外作功的热机 2分
热力学第二定律 2分
7．（本题3分）（1391）
3分
8．（本题3分）（2620）
0.4V 3分
9．（本题3分）（5180）
3分
10．（本题4分）（3217）
一 2分
三 2分
二计算题（共63分）
11．（本题10分）（5264）
解：
⑴根据功能原理，有 2分
2分
2分
⑵根据功能原理有 1分
1分
2分
12．（本题8分）（0130）
解：
⑴选择两轮为系统，啮合过程中只有内力锯作用，故系统角动量守恒
1分
2分
又得
转速 1分
⑵轮受的冲量矩
2分
负号表示与方向相反。
轮受的冲量矩
2分
方向与相同。
13．（本题10分）（1276）
解：
设上带正电荷，内表面上电荷线密度为，外表
面上电荷线密度为，而上相应地感应等量负电荷，
如图所示。
则间场强分布为
方向由指向2分
间场强分布为
方向由指向2分
间电势差 2分
间电势差 2分
因，得到 2分
14．（本题5分）（1652）
解：
⑴令无限远处电势为零，则带电荷为的导电体球，其电势为
将从无限远处搬到球上过程中，外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电势能
3分
⑵带电球体的电荷从零增加到的过程中，外力作功为
2分
15．（本题10分）（2010）
解：
设x为假想平面里面的一边与对称中心轴线距离，
2分
（导线内）2分
（导线外）2分
2分
令，得最大时2分
16．（本题10分）（3099）
解：
设和的振动相位分别为和。
在点两波引起的振动相位差
即①2分
在点两波引起的振动相位差
即②3分
由②-①的
m2分
由①2分
当K=-2、-3时相位差最小1分
17．（本题10分）（3198）
解：
设某暗环半径为r,由图可知，根据几何关系，近似有
①3分
再根据干涉减弱条件有
②4分
式中K为大于零的整数。
把式①代入②可得
2分
（k为整数，且k>/）1分
三回答问题（共5分）
18．（本题5分）（2754）
答：
以上三种情况均使线圈1激发的磁场在线圈2中增强。
3分
由右手定则与楞次定律可知，线圈2的感应电流激发的磁场应阻止线圈2中
磁通的增加，所以电流从B流向A.2分
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