09秋大学物理-期末试卷B答案

云南大学2009至2010学年上学期 软件学院2008级 《大学物理》期末考试（闭卷）试卷B参考答案

满分100分 考试时间120分钟 任课教师：王逍 于倩 张艳

一、选择题 (每小题2分，共10小题，共20分)

1 横波表示振动方向与传播方向 A．垂直 B. 平行 C. 成任意角度 D. 无关

2 牛顿运动定律的适用范围是 A．直角坐标系 B. 极坐标系 C. 惯性参考系 D. 非惯性参考系

3 稳恒磁场是 A．保守场

B. 非保守场 C.引力场 D. 非引力场

4 关于卡诺循环，下列说法中正确的是 ???卡诺循环是不可逆的?

????卡诺循环可以使热机的热能完全转化为机械能?C. 卡诺循环的效率无法达到100%?

D. 卡诺循环不受热力学第二定律的约束?

5 两列相干波在P点相遇，判定它们是干涉相长还是干涉相消的关键依据是 A．振幅差 B. P点相位差 C. P点波程差 D. 振源相位差 6 通过任意闭合曲面的电场强度通量（电通量）的大小取决于该 A．闭合曲面内所有电荷的电量 B．闭合曲面外所有电荷的电量 C．闭合曲面内、 外所有电荷的电量 D．闭合曲面的形状 7 涡旋电场的电场线

A是闭合曲线 B.从南极到北极

C.从北极到南极 D. 从正电荷到负电荷

8 在稳恒磁场中运动的带电粒子运动方向发生改变是因为下述何种力的作用？ A．电场力 B. 重力 C. 洛伦兹力 D．万有引力

9 牛顿环干涉图样是 A．平行条纹 B．等距离圆弧 C．斑点 D．同心圆环

10 杨氏双缝干涉实验中，如果双缝间距d以及双缝与观察屏之间的距离D一定，当波长变大时，条纹间距： A．不变 B.变窄 C. 变宽 D. 两者无关系

1

( A )

( C )

( B )

( C )

( B ) ( A )

( A )

C）

( D )

( C )

（二、填空题（每空2分，共10空，共20分）

1. 位于原点的一质点从静止出发作直线运动，其加速度变化规律为a?12t2?6t，则

该质点的在时间t=1s时的速度v = 1 ，位移 x = 0 。

2. 某质点的速度为v?2i?8tj，已知t=0时该质点经过原点，则该质点的运动方程为

x?2ti?4t2j。

3. 长1m的细杆（质量不计）两端分别系着一颗0.4kg的铅球，若从细杆的中点转动

细杆，则该系统的转动惯量为 2kg·m2 。 4. 压强为1.0×105Pa，体积为2×10-3m3的理想气体，温度自0℃加热到100℃，则等

体过程中气体对外做功等于 0 。 5. 真空中，通过某个半径为r的封闭球面的磁通量为 0 。

6. 已知某质点的简谐振动方程为y?cos2?t，则t?0.5s时，该质点的振动速度为

0 ，加速度为 4?2 。

7. 一平面简谐波的波动方程为y?0.5cos(240?t?x)m，则该波的波长为0.25 m 。 308. 一弦上的驻波方程为y?cos?xcos50?t，则位于x轴正向、距离原点最近的波节的

坐标为 x = 0.5 。

得 分 三、计算题（4小题，每小题8分，共32分）

1、一质量为6kg的质点，沿x 轴无摩擦的运动。设t =0时，质点位于原点、速度为零（即初始条件为：x0=0,v0=0 ）。问：质点在F =3+4x 牛顿力的作用下移动了3米后，它的速度和加速度分别为多少？

解：由动能定理得：

xx1122mv?mv0??Fdx??(3?4x)dx?3x?2x2

0022代入m=6、x=3、v0=0 解得：

v?3m/s

2

F3?4x?加速度a?m6x?3?2.5m/s2

2、一无限长均匀带电流I的细棒，求其周围的磁感应强度。

解：作半径为r的安培环路，

2?r?B??0?I ?B??0I2?r

3、一平面简谐波，波源在原点位置沿Y方向振动，振幅为0.1m，周期为0.01s，在t=0 时正好经过平衡位置向Y负向运动；波的传播方向为X轴正向，波速为400m/s，求该简谐波的波动方程。 解：波源振动方程可写为：

y0?Acos(?t??)

2?2???200? 其中：A?0.1，??T0.01则

y0?0.1cos(200?t??)

代入y0t?0?0 可解得：????2

dy0代入

dtt?0?0 可得：???2则该简谐波的振动方程为：

y?0.1cos(200?t?x??) 4002 4、一人坐在速度为72公里/小时的火车上驶向站台，此时站台上正在播放频率为1000Hz的广播，则此人听到的广播频率为多少？（声音在空气中的速度为340m/s）

解：由多普勒定律，此人听到的广播频率为：

u?V0340?20?'???2000Hz?2118Hz

u340

3

四、分析题（2小题，每小题14分，共28分）

1、半径为R的圆柱形空间分布着均匀磁场，其横截面如图所示。当磁感应强度B 随时间以恒定速率?B?t变化时，

（1）求圆柱内感生电场的分布。（8分）

（2）该感生电场的电场线是何形状？（6分）

（1）解：在圆柱截面内作半径为r的圆形闭合回路，

回路方向为顺时针，

???BE?dl???dS ????tS?B?E?2?r????r2

?t?E??r?B 2?t（2）解：该感生电场的电场线是一组闭合的同心圆环。

2、两个平面简谐波在一根很长的细绳上传播，它们的方程分别为

y1?0.6cos(4?t?x)和y2?0.6cos(4?t?x)，

（1）试求它们的合成波形

（2）合成波是一个什么样的波？

（1）解：合成波形

y?y1?y2?0.6cos(4?t?x)?0.6cos(4?t?x) ?1.2cos4?tcosx

（2）解：合成波是一个驻波。

4