《南京航空航天大学考试卷.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南京航空航天大学考试卷.pdf（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、南 京 航 空 航 天 大 学共 8 页 第 1 页二 00 5二 00 6 学 年 第 2 学 期 大学物理A 考试试题考试日期：06年 7 月 4 日 试卷代号考试班级 学号 姓名 成绩选择题(每题3 分，共 30分)得分评卷人1.一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为r=at2l+bt2(其中。、6 为常量)，则该质点作(A)匀速直线运动.(B)变速直线运动.(C)抛物线运动.(D)一般曲线运动.2.一质量为M 的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示.一质量为皿的子弹以水平速度瓶射入振子中，并随之一起运动.如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为1 2(A)m v .2 2m
2、 v2(A/+m)5(C)(M +m)-r V2.2 M2m2 2(D)V2.2M3.光滑的水平桌面上，有一长为2L、可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴。自由转动，其转动惯量为 加L 2,起初杆静止.桌面上有两个质量均为机的小球，3各自在垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率讲目向运动，如图所示.当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后，就与杆粘在一,起转动，则这 系统碰撞后的转动它们角速度应为.uy2124v 6v二(B).(C).5L 7L8v)市2v(E).IL俯视图4.一瓶氨气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则(A)温度相同、压强相
3、同.(B)温度、压强都不相同.(C)温度相同，但氢气的压强大于氮气的压强.(D)温度相同，但氨气的压强小于氮气的压强.共 8 页 第 2 页5.麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A、B 两部分面积相等，则该图表示(A)分 为最概然速率.(B)%为平均速率.(C)%为方均根速率.(D)速率大于和小于分的分子数各占一半.6.点电荷。被曲面S 所 包 围，从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点，如图所示，则引入前后：(A)曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变.(B)曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变.(C)曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化.(D)曲面S 的电场强
4、度通量不变，曲面上各点场强变化L7.一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联.当电容器两极板间为真空时，电场强度为后 ,电位移为5。,而当两极板间充满相对介电常量为多的各向同性均匀电介质时，电场强度为后,电位移为方，_ 则(A)E=Eo/r,D=Do.(B)E=Eo,D=r Do.(C)E-Eo/r,D-Do/r.(D)E-EQ,D-DQ.8.充电平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力F 与两极板间的电压。的关系是:(A)F U.(B)F=MU.(C)F0l/t/2.(D)F0=t/2.9.一个磁导率为川的无限长均匀磁介质圆柱体，半径为.其中均匀地通过电流/.在它外血还有一半径为&
5、的无限长同轴圆柱面，其上通有与前者方向相反的电流/，两者之间充满磁导率为2的均匀磁介质.则在0 /7?）试求：（1）带电球体的总电荷；（2）球内、外各点的电场强度；（3）球内、外各点的电势.共 8 页 第 7 页25.(10 分)得分 阅卷人载流长直导线与矩形日路A B?共面，导线平行于A B,如图所示.求下列情况下ABCD中的感应电动势:_(1)长直导线中电流/=/o不变，4 3。以垂直于导线的速度方从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时(/时刻).(2)长直导线中电流/=/()si n y/,4 B C D 不动.(3)长直导线中电流/=/osi nof,/B C D 以垂直于导线的速
6、度力远离导线匀速运动，初始位置也如图.A B5TI h“/T南 京 航 空 航 天 大 学共 3 页 第 1 页二 005二 00 5 学 年 第 2学期课程名称：大学物理A 参考答案及评分标准命题教师：杨雁南试卷代号：选 择 题（每题3 分，共 3 0 分）B B C C D D DB D B二.填 空 题（共 3 3 分）11.M k2x 1 分-l n-2 分12.答案见图 2 分k x01 3.(6 -l)o7 (2&.)3分14.维 必 3 分参考解：由安培环路定理2元而1=必,+00故囱（1，=必 也2nJ2 K1 5.负 2分I B/nS)3 分1 6 .M&l/A a 2 分垂
7、直电流元背向半圆弧（即向左）1 分1 7.两线圈平行，磁矩同方向 3分1 8.4 多八!13分2 兀 a1 9 .0.4 0 0 H 3 分2 0 .见图.H,2分；百，2分共 3 页 第 2 页三.计 算 题(3 7分)2 1 解：用动能定理，对物体 m v2-0 -F dx-J*fl O+=1 0 x+2 x3=解出 =1 3 m/s2 2.解：a =R(l n(匕/匕)=5.3 5 x1 0 3 J(2)ij=l =0.2 5.W =r/Q,=1.3 4 xl()3 J(3)&=Q i%=4 0 1 x1()3 J2 3.解：(1)在球内取半径为八厚为d r 的薄球壳，该dq=pdV=q
8、r 4 K r2d r/(7i/?4)=4c/r3dr/R4则球体所带的总电荷为 Q=J/d =(4 q/R(2)在球内作一半径为小的高斯球面，按高斯定理1 44 兀 八；=一 f1-4 7i r2 d r =1 1 斫nR R&得后产产/S W R)，以,在球体外作半径为厂2 的高斯球面，按高斯定理有得 E)=(尸 2&，及 4 兀-(3)球内电势2必=j d f伍也=%黑4=_2_ _ _ _ _ _ _ _=一 亡3it%R 12K6:07?4 1 2 兀无尺1R i球外电势U2=叫 d/=r=J2 4 7i 6：0r 4 兀 Co 6x2)6x 3 分1 6 82分2分2分1 分:壳内
9、所包含的电荷为4)J r3 d r =3 分!有向沿半径向外.2分4 叫 2/=q/s0方向沿半径向外.2分d r +r -d rK 4 兀-o/(0 R)2 分共 3 页 第 3 页2 4 .解：设x 轴沿细线方向，原点在球心处,元在带电球面的电场中所受电场力为：dF=qAdx/(4T C6,O 2)3 分整个细线所受电场力为：F _ q几 p)+，d x _ q/l4 71%九 x2 4兀4%(4+/)在x处取线元d x,其上电荷为d d =/l d x,该线2分方向沿x正方向.JU.I lv 1 12 5 .解：1 =(-；-；)2 冗 a+vt a+b+vt方向沿N B C D即顺时针
10、.(2)0.=5LI.I II,n-a-+-b2 7 i ad 闻,a+b d/-=-In-dt 2 兀 a dtNo a+b，八=-In-c o s 6 9/4 分2 7 i a以顺时针为正方向.(3)=1+2 3 分其中，拭中/=/()s i l W，2式中4 +6和。分别换为a+6 +沙1和。+v t.南 京 航 空 航 天 大 学共 8 页 第 1 页二 006二 007学年 第一学期 大学物理 考试试题 A卷考试日期：年 月 曰 试卷代号考试班级 学号 姓名 成绩一.选 择 题(每题3分，共3 0分)1.-弹簧振子作简谐振动，总能量为后，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增
11、为原来的四倍，则它的总能量心变为(A)EJ4.(B)E|/2.(C)2E(D)4+.2.图中椭圆是两个互相垂直的同频率谐振动合成的图形，已 知 x 方向的振动方程为x=6 c o s；兀)，动点在椭圆上沿逆时针方向运动，则y方向的振动方程应为(A)y =9 c o s(y/+；兀).(C)y=9 c o s(y /).(B)y=9 c o s(y .(D)y=9 c o s(y Z +n).3.图中画出一向右传播的简谐波在/时刻的波形图，8 c 为波密介质的反射面，波由P 点反射，则反射波在/时刻的波形图为4.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中(A)它的势
12、能转换成动能.(B)它的动能转换成势能.(C)它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加.(D)它把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小.共8页 第2页5.在折射率3=1.60的玻璃片表面镀一层折射率刈=1.38的MgF2薄膜作为增透膜.为了使波长为几=500 nm(1 nm=10 9 m)的光，从折射率i=1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少，MgF2薄膜的厚度e至少是(A)250 nm.(B)181.2 nm.(C)125 nm.(D)90.6 nm.1 6.在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹(A)间距变大
13、.(B)间距变小.(C)不发生变化.(D)间距不变，但明暗条纹的位置交替变化.7.一束单色线偏振光，其振动方向与1/4波片的光轴夹角。=兀/4.此偏振光经过1/4波片后(A)仍为线偏振光.(B)振动面旋转了兀/2.(C)振动面旋转了兀/4.(D)变为圆偏振光.8.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒则角/则 逑 面 2 的反射光,(A)是自然光.(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.(D)是部分偏振光.9.在惯性参考系S中，有两个静止质量都是机o的粒子/和8,分别以速度沿同一直线相向运动,相碰后合在一起成为个粒子，
14、则合成粒子静止质量跖的值为(c表示真空中光速)(A)2 mo.(B)2n?o-l-(v/c)2.(C)冬.(D)2 m 2 y/l-(v/c)210.一维无限深方势阱中，己知势阱宽度为4应用测不准关系估计势阱中质量为根的粒子的零点能量为(A)h/(m a2).(B)ti/(2m a2).(C)方 2 /(2W 7).(D)/(2w a2).共 8 页 第 3 页二.选 择 题（共 38分）（本题3 分）两个互相垂直的不同频率谐振动合成后的图形如图所示.由图可知x方向和y方向两振动的频率之比匕：小（本题3 分）设沿弦线传播的一入射波的表达式是在 =心 处（8 点）发生反射，反射点为固定端（如图）
15、.设波在传播和反射过程中振幅不变，则弦线上形成的驻波的表达式为y=.13.（本题3 分）在用钠光（4=589.3 n m）照亮的缝5 和双棱镜获得干涉条纹时，将一折射率为 1.33的平行平面透明膜插入双棱镜上半棱镜的 膜/光路中，如图所示.发现干涉条纹的中心极大（零级）s/移到原来不放膜时的第五级-极大处，则膜厚为.（l n m=1 09m）14.（本题3 分）在双缝干涉实验中，两缝分别被折射率为孙和，的透明薄膜遮盖，二者的厚度均为e.波长为彳的平行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相干光的相位差.15.（本题3 分）用波长为2的单色光垂直照射如图所示的 牛顿环装置，观察从空气膜上下表面
16、反射的光形成的牛顿环.11111若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接 亡触到两者距离为d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点|-|的条纹数目等于.16.（本题3 分）一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第%个暗环半径为小.现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（其折射率小于玻璃的折射率），第/个喑环的半径变为厂2，由此可知该液体的折射率为.共8页 第4页17.（本题5 分）平行单色光垂直入射于单缝匕 观察夫琅禾费衍射.若屏上P 点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为 个半波带.若将单缝宽度缩小一半，尸点处将是 级
17、 纹.18.（本 题 3 分）一宇宙飞船以c/2（c 为真空中的光速）的速率相对地面运动.从飞船中以相对飞船为c/2的速率向前方发射一枚火箭.假设发射火箭不影响飞船原有速率，则 地 面 上 的 观 察 者 测 得 火 箭 的 速 率 为.19.（本题3 分）一 100 W的白炽灯泡的灯丝表面积为5.3X10 5 m 2.若将点燃的灯丝看成是黑体，可估算出它的工作温度为.（斯特藩一玻尔兹曼定律常数b=5.67X 10 8 W/m2 K4）20.（本题5 分）普朗克的量子假说是为了解释 的实验规律而提出来的.它的基本思想是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
18、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _21.（本题4 分）量子力学得出：若氢原子处于主量子数 =4 的状态，则其轨道角动量（动量矩）可能取的值（用力表示）分别为；对应于/=3 的状态，氢原子的角动量在外磁场方向的投影可能取的值分别为共 8 页 第 5 页三.计 算 题（共32分）22.（本 题10分）如图，与。2为二简谐波的波源，它们的频率相同，但振动方向相互垂直.设二波源的振动 方 程 分 别 是X1O=/COS0/与 丁2 0 =/C O S（0/+。）；若二波在尸点相遇，求下述两种情况下尸处质点的振动
19、规律.1 （1）设。=一5兀，O F =5.52,O2P =8.25/1（2）设。=0,*=5.54,庄=8.25/1；其中，2为二波的波长.共 8 页 第 6 页2 3.（本题7 分）一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，Ai=440 nm,4=660nm（l nm=109m）.实验发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次重合于衍射角夕=6 0 的方向上.求此光栅的光栅常数d.共 8 页 第 7 页24.（本题5 分）在二正交偏振片I,II之间插入一厚度为d=0.025 m m 的方解石波晶片，晶片表面与偏振片平行，光轴与晶面平行且与偏振片的偏振化方向成4 5 角，如 图
20、所 示.已 知 方 解 石 的=1.658,ne=1.486.若用波长在450 nm到 650 nm（Inm=10夕m）范围内的平行光束垂直照射偏振片I,通过图中三个元件之后，哪些波长的光将发生消光现象？（假设在上述波长范围内。，外的值为常数）八25.（本题5 分）一艘宇宙飞船的船身固有长度为=90 m,相对于地面以=0.8 c（c为真空中光速）的匀速度在地面观测站的上空飞过.（1）观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？（2）宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？（本页空间不够，可写在下一页-一第8 页）共 8 页 第 8 页2 6.（本题5分）己知线性谐振子处在第一激发态时的波
21、函数为式中a为一常量.求第一激发态时概率最大的位置.南 京航 空 航 天 大学共3页第1页二 00 6二 00 7 学年第一学期课程名称：大学物理（A卷）参考答案及评分标准命题教师：施大宁试卷代号：一.选 择 题 共 30分l.D 2.B 3.B 4,C填 空 题 共 38分11.4:35.D 6.C 7.D 8.B 9.D 10.B3 分x 112.24cos2兀 土 兀2A 213.8.9 gm参考解：14.2瓦(一生)e/入15.2J/116.ri2/r2217.4第一暗418.一c5兀 x COS2T C 兀+2兀 g(l)d =5/ld=5A/(-1)=8.9 pm2 分1 分3 分
22、3 分3 分3 分3 分2 分3 分19.2.40X103 K 3 分20.黑体辐射 2 分认为黑体腔壁由许多带电简谐振子组成，每个振子辐射和吸收的能量值是不连续的，是能量子力丫的整数倍.3 分21.712,R h,02 分 3%，2力，土力，02 分共3页 第2页三.计 算 题 共 32分22.(10 分)解：(1)波源Q 发出的波在尸处引起的振动方程为xl p=Acos(D t-2n(l 12/2)/2=4 c o s 一 兀)而波源。2在P点引起的振动方程为y2P=A c o s y /-2T I(33A/4)/I -T I =Acos(a)t-n)因为二波相位差为零，故合振动仍为线振动
23、，振动方程为S=(A2+A2)1,2 c o s(67/-7i)=4 2 Ac o s(6y/-7u),(2)同理可得，二简谐波在尸点引起的振动方程为xp=/COS(OZ-T T)与y2rP=A COS(691 71)由于两者的相位差 A 0 =1 n,结果尸处质点沿半径为/的圆形轨道运动.23.(7 分)解：由光栅衍射主极大公式得(7 s i n(px-k 14d s i n(p2=k2A2s i n/_ L4 _ h x 440 2kls i n(p2 k2Z2 k2 x 660 3k2当两谱线重合时有(p=(p2即 h =2 .上 2 2 4 6两谱线第二次重合即是6-4-由光栅公式可知
24、d s i n 600=621d=-=3.05 X 10 3 m ms i n 602 分2 分2 分2 分2 分1分1分1分2 分2 分共 3 页 第 3 页24.(5 分)解：由于尸 2,当晶片为全波片时,即当no ne)d=kA,(k=1,2,3,)时发生消光现象.故 几=(%-%)/攵=(1.658-1.48 6)X 0.025X 106/n m=43X 102/A:n m 3 分在题给波长范围内，由上式可得下列波长的光将发生消光现象2=6.1 X 102 n m (k=7),2=5.4X 102 n m (A：=8 ),A=4.8 X 102 n m (左=9).2 分25.(5 分)解：(1)观测站测得飞船船身的长度为L Lo-J 1 (v/c)2=54 m贝 ij A/i =Z,/P=2.25X 10 7 S 3 分(2)宇航员测得飞船船身的长度为心，则A?2=Z，O/V=3.75X 1O 7S 2 分26.(5 分)解：谐振子处于第一激发态时概率密度为P=/=ex p(-(z2x2)=A x2 ex p(-a2x2)2 分71-具有最大概率的位置由d P/d x =O 决定，即由d PL=A(2x-a2 2x3)ex p(-z2x2)=0d x解得 x=l/a(概率最大的位置)3 分