《大学物理》（下）期末统考试题（A 卷）
说明 1考试答案必须写在答题纸上，否则无效。请把答题纸撕下。
一、 选择题（30分，每题3分）
1．一质点作简谐振动，振动方程x=Acos(ωt+φ)，当时间t=T/4(T 为周期)时，质点的速度为：
(A) -Aωsinφ； (B) Aωsinφ； (C) -Aωcosφ； (D) Aωcosφ
参考解：v =dx/dt = -Aωsin (ωt+φ)
,cos )sin(4
24/?ω?ωπA A v T T T t -=+?-== ∴选(C)
2．一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的
(A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 （D ）13/16 (E) 15/16
参考解：,1615)(221
242122122
1221
=-=kA
k kA kA mv A ∴选（E ）
3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中：
(A) 它的动能转换成势能．
(B) 它的势能转换成动能． (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大．
(D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小．
参考解：这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大，所以势能动能最大，这时动能也最大；由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小，所以势能也最小，这时动能也最小。质元的机械能由最大变到最小的过程中，同时也把该机械能传给相邻的一段质元。∴选（D ）
4．如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜
的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1
＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，
则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是
(A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)．
参考解：半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。两束光分别经上下表面反射时，都是波疏媒质到波密媒质的界面的反射，同时存在着半波损失。所以，两束反射光的光程差是2n 2 e 。 ∴选（A ）
5．波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离d=12mm ，则凸透镜的焦距f 为：
(A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ； (E) 0.1m
参考解：由单缝衍射的暗纹公式, asin φ = 3λ， 和单缝衍射装置的几何关系 ftg φ = d/2， 另，当φ角很小时 sin φ = tg φ， 有
110
3
3
105000610
25.0101232==?=---?????λa d f (m ) , ∴选（B ）
6．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确?
(A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射
参考解：从我们做过的实验的经历和实验装置可知，最为准确的方法光栅衍射实验，其次是牛顿环实验。 ∴选（D ）
7．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0
的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为
(A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4． (C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4．
参考解：穿过第一个偏振片自然光的光强为I 0/2。随后，使用马吕斯定律，出射光强
81
0202160cos I I I == ∴ 选（A ）
n 3
8． 边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的XOY 平面内，且两边分别与X ，Y 轴平行。今有惯性系K′以0.8c (c 为真空中光速)的速度相对于K 系沿X 轴作匀速直线运动，则从K′系测得薄板的面积为
(A) a 2 (B) 0.6a 2 (C) 0.8a 2 (D) a 2
/0.6
参考解：K′系测得薄板的面积 ,6.0)/8.0(1)/(1''222a c c a a c v a a a a S =-?=-?=?= ∴ 选（B ）
9．光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程。对此在以下几种理解中，正确的是
(A) 两种效应中电子与光子两者组成的系统都服从动量守恒定律和能量守
恒定律。
(B) 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程。 (C) 两种效应都属于电子吸收光子的过程。 (D) 光电效应是吸收光子的过程，而康变顿效应则相当于光子和电子的弹性
碰撞过程。
参考解： 光电效应是一个光子将它的全部能量用来释放一个电子，并使其获得动能，该过程能量守恒；康变顿效应是一个光子和一个电子作完全弹性碰撞的过程，该过程动量守恒，能量也守恒。∴选（D ）
10．直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是 (A) 康普顿实验 (B) 卢瑟福实验
(C) 戴维逊—革末实验 (D) 斯特恩—盖拉赫实验
参考解：康普顿散射实验不仅证明了光具有波粒二象性，而且还证明了光子和微观粒子作用过程也是严格地遵守动量守恒定律和能量守恒定律的；卢瑟福实验也叫α粒子的散射实验，该实验确立了原子的核式模型；戴维逊—革末实验，即电子在晶体上的衍射实验，该实验确认了电子的波动性；斯特恩—盖拉赫实验发现了原子磁矩的空间取向是量子化的，随后乌伦贝克和古兹密特提出电子自旋的假说。答案选（D ）。
二 填空题：（30分，每题3分）
11．一单摆的悬线长l = 1.5 m ，在顶端固定点的竖直下方0.45 m 处有一小钉，如图示．设摆动很小，则单摆的左右两方振幅之比A 1/A 2的近似值为_____0.836___．
l
0.45 m
小钉
参考解：左右摆动能量相同，应有
22
2221212
12
1ωωmA mA =
836.05
.105.1//211
21
221===
=
=l l l g l g A A ωω
12．已知平面简谐波的表达式为y=Acos(Bt-Cx)，式中A 、B 、C 为正值常量。此波的波长是_ 2π/C _ _，波速是___B/C ___。在波传播方向上相距为d 的两点的振动相位差是_____ Cd ____。
参考解: 与波的方程 ])(cos[)22cos(),(??λππ+-=+-=C B
x t B A x t T A t x y
比较，容易看出： C πλ2= C B v =
波传播方向上相距为d 的两点的振动相位差
Δφ=（Bt-Cx ）- [ Bt - C （x+d ）] = Cd
13．两相干波源S 1和S 2相距λ/4 (λ为波长)，
S 1的位相比S 2的位相超前π/2，在S 1，S 2的连线上，S 1外侧各点(例如P 点)两波引起的两谐振动的位相差是 -π或π 。
参考解： )(2)(212121212PS PS r r ---=---=?λ
π??λπ???）（）（πλλππ-=?-
-=422
14．在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距
___减小__；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距_____减小____。
参考解：由
λa
D x =
? 知道，如果两缝之间的距离a 增大, 则干涉条纹间距Δx 减小; 如果
单色光波长λ减小, 则干涉条纹间距减小。
15．衍射光栅主极大公式 (a+b)sinΦ=±kλ，k=0，1，2…。在k =2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差δ= 10λ 。
参考解：通过相邻两缝的光束的光程差为(a+b)sinΦ，那么第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差为5(a+b)sinΦ。现在(a+b)sinΦ=2λ，所以该光程差δ=10λ。
16．如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n 1和n 2的两种介质的交界面上，发生反射和折射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角r 的值为__π/2 - arctg n 2/n 1___。
参考解： 由于反射光是完全偏振光是完全偏振光，说明入射角是布儒斯特角：tgi=n 2/n 1，且这时折射线与入射线垂直，即i + r =π/2。所以，r =
π/2 - arctg n 2/n 1。
17．已知在迈克尔逊干涉仪中使用波长为λ的单色光。在干涉仪的可动反射镜移动一距离d 的过程中，干涉条纹将移动 N=2d/λ 条。
参考解：迈克尔逊干涉仪的可动反射镜移动距离d 与单色光波长为λ、干涉条纹将移动条数N ，有如下关系：d = N λ/2。所以，N=2d/λ。
18．测得不稳定粒子π+
介子的固有寿命平均值是2.6×10-8
s ，当它相对某
实验室以0.80c 的速度运动时，所测的寿命应是 4.33×10-8
s 。
参考解： s c c c v 82
82
1033.4)
/8.0(10.16.2)
/(1--?=-?=
-=
ττ
19．电子显微镜中的电子从静止开始通过电势差为U 的静电场加速后，其德布罗意波长是 0.4 ?，则U 约为___938__伏。
参考解： 由 22
1mv eU = 和 p h =
λ
， 有 )(1025.1210m U
-?=λ ∴ )
(938104.01025.122
1010V U =???
? ????=--
20．如果电子被限制在边界x 与x +?x 之间，?x =0.5 ?，则电子动量x 分
量的不确定量近似地为____1.326×10-23
____kg ·m ／s 。
(不确定关系式，普朗克常量h =6.63×10-34
J ·s)
参考解：由 ?x ·?p ≥h ，有?p= h/?x=6.63×10-34
/（0.5×10-10
）=1.326×10-23
（kg ·m ／s ）
三．计算题（40分） 21．（10分）图示一平面简谐波在t = 0 时
刻的波形图，求 (1) 该波的波动表达式；
(2) P 处质点的振动方程．
(m) -
参考解：
(1) O 处质点，t = 0 时
0cos 0==φA y ， 0sin 0>-=φωA v
所以 π
21-=φ 2分 又 T =λ/ u = 0.40 / 0.08 s= 5 s 2分
故波动表达式为
])(2cos[04.024.05π
--=x t y π (SI) 4分
(2) P 处质点的振动方程为
)
4.0cos(04.0])(2cos[04.02324.02.05π
ππ-=--=t P y π (SI)
2分
22．（10分）如图，有一水平弹簧振子，弹
簧的劲度系数k = 24 N/m ，重物的质量m = 6 kg ，重物静止在平衡位置上．设以一水平恒力F = 10 N 向左作用于物体（不计摩擦），使之由平衡位置向左运动了0.05 m 时撤去力F ．当重物运动到左方最远位置时开始计时，求物体的运动方程．
参考解：设物体的运动方程为 )cos(φω+=t A x
．
恒外力所做的功即为弹簧振子的能量： F ×0.05 = 0.5 J ． 2
分
当物体运动到左方最远位置时，弹簧的最大弹性势能为0.5 J ，即：
5.022
1=kA J ， ∴ A = 0.204 m ． 2分
A 即振幅．
4/2==m k ω (rad/s)2
∴ ω = 2 rad/s ． 2
分
按题目所述时刻计时，初相为
φ = π． 2
分
∴ 物体运动方程为
x=0.204cos (2t+π) (SI)． 2分
23．（10分）折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈尖(劈尖角θ很小)用波长λ=600nm 的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。假如在劈尖内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小
ΔL=0.5
mm ，那么劈尖角θ应是多少?
参考解：由 L sin θ=λ/(2n), sin θ≈θ，得 L =λ/(2 n θ)
∴ )11(222n
n L -=-=?θλθλθλ
)(1071.14.111105.0210600)11(2439rad n L ---?=??
? ??-???=-??=
λ
θ
24．（10分）一束具有两种波长λ1和λ2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长λ1的第三极主极大衍射角和λ2的第四级主极大衍射角均为30°。已知λ1=5600?，试问：
(1) 光栅常数(a+b)=? (2) λ2=?
参考解：
(1) 由光栅衍射主极大公式得
(a+b )sin30o
=3λ1
cm 1036.330
sin 341
-?==
+ο
λb a 5分 (2) (a+b )sin 30o
= 4λ2
λ2 = (a+b ) sin 30o
/4 = 4200 ? 5分
（完）
大学物理公式集1 1概念（定义和相关公式） 1．位置矢量：r ，其在直角坐标系中：k z j y i x r ++=；222z y x r ++=角位置：θ 2．速度：dt r d V = 平均速度：t r V ??= 速率：dt ds V = （τ V V =）角速度： dt d θω= 角速度与速度的关系：V=ｒω 3．加速度：dt V d a =或 2 2dt r d a = 平均加速度：t V a ??= 角加速度：dt d ωβ= 在自然坐标系中n a a a n +=ττ其中dt dV a = τ（=ｒβ），r V n a 2 = （=r 2 ω） 4．力：F =ｍa （或F = dt p d ） 力矩：F r M ?=（大小：M=rFcos θ方向：右手螺旋 法则） 5．动量：V m p =，角动量：V m r L ?=（大小：L=rmvsin θ方向：右手螺旋法则） 6．冲量：? = dt F I （=F Δｔ）；功：? ?= r d F A （气体对外做功：A=∫PdV ） 7．动能：mV 2/2 8．势能：A 保= – ΔE p 不同相互作用力势 能形式不同且零点选择不同其形式 不同，在默认势能零点的情况下： 机械能：E=E K +E P 9．热量：CRT M Q μ =其中：摩尔热容 量C 与过程有关，等容热容量C v 与等压热容量C p 之间的关系为：C p = C v +R 10． 压强：ωn tS I S F P 3 2= ?== 11． 分子平均平动能：kT 23=ω；理想气体内能：RT s r t M E )2(2 ++=μ 12． 麦克斯韦速率分布函数：NdV dN V f =)(（意义：在V 附近单位速度间隔内的分子 数所占比率） 13． 平均速率：πμ RT N dN dV V Vf V V 80 )(= = ? ?∞ mg(重力) → mgh -kx （弹性力） → kx 2/2 F= r r Mm G ?2 - (万有引力) →r Mm G - =E p r r Qq ?420πε(静电力) →r Qq 04πε
80900专业《大学物理》（电光学院）考试大纲 南开大学电子信息与光学工程学院2013年9月16日14:46来源：研究生办公室 发布人：宋洪生老师关键词：浏览次数：694 《大学物理》（电光学院）考试大纲 《大学物理》共150分，其中电磁学部分75分、光学部分75分。 （电磁学部分） 一、适用范围 本科目是全日制硕士专业学位研究生的入学资格考试备选专业基础课程之一。适用专业为：080900电子科学与技术。 二、考试基本要求 熟练掌握基本概念、基本原理、相关应用、解题方法等。 四、试题形式 试题的可能形式包括：选择题、填空题、简答题、计算题等。 五、考试内容 试题涉及的知识点包括以下内容： 1.静电场 1.1库仑定律 电荷、电量、电荷守恒定律、物质的分类、电荷密度、库仑定律、静电力叠加原理及其应 用等。 1.2高斯定理 电场概念、电场强度矢量、电力线及电通量、电场叠加原理及其应用、高斯定理及其应用 等。 1.3环路定理 环路定理、电位概念、电位叠加原理及其应用、电位梯度等。 1.4静电场中导体 导体的静电平衡条件以及静电平衡状态下导体的性质、电容概念、电容计算等。 1.5静电场中介质 电介质极化机理、极化强度矢量、有电介质时的高斯定理及其应用。 1.6电场能量 电容器储能、电场能量的计算方法。 2.稳恒电流与稳恒磁场 2.1导电规律与源端电压 电流稳恒条件、电流密度矢量、欧姆定律微分形式、非静电场、电动势、源端电压等。 2.2接触电动势及温差电动势
接触电动势及温差电动势的基本原理及应用。 2.3毕萨定律 磁场的基本概念、磁感应强度矢量、毕萨定律、磁场叠加原理及应用等。 2.4高斯定理与安培环路定理 磁场的“高斯”定理、磁通量、安培环路定理及其应用等。 2.5安培公式与洛伦磁力 安培公式、洛伦兹力及相关应用等。 2.6磁介质特性分析 磁介质的磁化、磁化强度矢量、磁场强度矢量、有介质时的磁场环路定理及其应用等。 2.7磁场能量 磁场边界条件（附带电场边界条件）、磁场能量的计算等。 3.电磁感应定律 3.1法拉第与楞次定律 电磁感应现象、两个定律及其应用。 3.2动生与涡旋电动势 两种电动势的概念及计算方法。 3.3线圈的电感与储能 电感概念、电感的计算、电感储能的计算。 3.4电磁感应的应用 4.麦克斯韦方程组 位移电流的概念、麦克斯韦方程组。 （光学部分） 一、总体要求 《大学物理---光学》是“080900电子科学与技术”专业硕士生入学考试可选择的专业基础课之一，主要考察学生掌握《大学物理---光学》的基本知识、基本理论的情况以及分析和解决相应光学问题的能力。 二、考试形式、分值及参考书目 1. 考试形式：闭卷，笔试 三、内容及比例 1. 光的电磁理论（约占光学部分10%） 光是电磁波 光源发光机理，光波的叠加 两束光能够发生相干现象的条件
大学物理考试大纲(食品科学)王国栋
食品科学与工程专业课程考试大纲 《大学物理》课程考试大纲 课程编号： 课程性质：公共基础课 适用专业：食品科学与工程专业 考试对象：食品科学与工程专业本科生 一、课程考核目的 本课程的考核目的是：了解学生通过本课程的学习，掌握本学科基本理论、基础知识的状况，分析问题、解决问题的能力，以及科学的思维方法运用能力。促进学生复习、巩固所学的知识。 二、课程考试方式及时间 本课程的考试均以闭卷考的形式进行，期终的考核成绩以期末成绩为主（80%），、平时和作业情况（20%）也作期终考核成绩的一部分，考核成绩为百分制。本
课程不仅为后续课的学习打基础，而且对学生毕业后的工作，以及进一步学习将产生一定的影响。 考试时间一般规定为120分钟。 三、教学时数 本课程总学时为90（18周，周课5） 四、教材与参考书目 教材 《大学物理学》王国栋等编高等教育出版社2008年6月 参考书目 1《大学物理学》郭华北主编中国林业出版社2001年 2《物理学》(上、下册) 马文蔚主编高教出版社1999年 3《基础物理学》陆果主编高等教育出版社2003年 4《普通物理学》（修订第五版）程守诛、江之永主编1994年
五、考核内容与考核要求 本考试大纲根据《大学物理》课程标准的教学要求，按照热学的理论知识体系，提出考核的内容和考核要求。考核要求分为三个层次；了解、理解和掌握。 第1章物质的基本性质 考核内容： 1.1 物质的结构及形态 1.2 实物的基本性质 1.3 场与物质的相互作用 1.4 物质的能量 考核要求： 理解生物学的发展和物理学的关系，现代物理学的成就在农业科学技术中的应用；能够用物理学原理、思想和方法处理农林、生物学问题；掌握物质世界的空间尺度、时间尺度、基本作用及宏观和微观的运行规律。 第2章流体力学基础 考核内容：
中国科学院大学考研《普通物理(甲)》 考试大纲 一、考试科目基本要求及适用范围概述 本《普通物理(甲)》考试大纲适用于中国科学院大学理科类的硕士研究生入学考试。普通物理是大部分专业设定的一门重要基础理论课，要求考生对其中的基本概念有深入的理解，系统掌握物理学的基本定理和分析方法，具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 二、考试形式 考试采用闭卷笔试形式，考试时间为180分钟，试卷满分150分。 试卷结构：单项选择题、简答题、计算题，其分值约为1：1：3 三、考试内容： 大学理科的《大学物理》或《普通物理》课程的基本内容，包含力学、电学、光学、原子物理、热学等。 四、考试要求： (一) 力学 1. 质点运动学: 熟练掌握和灵活运用：矢径;参考系;运动方程;瞬时速度;瞬时加速度;切向加速度;法向加速度;圆周运动;运动的相对性。 2.质点动力学: 熟练掌握和灵活运用：惯性参照系;牛顿运动定律;功;功率;质点的动能;弹性势能;重力势能;保守力;功能原理;机械能守恒与转化定律;动量、冲量、动量定理;动量守恒定律。 3.刚体的转动: 熟练掌握和灵活运用：角速度矢量;质心;转动惯量;转动动能;转动定律;力矩;力矩的功;定轴转动中的转动动能定律;角动量和冲量矩;角动量定理;角动量守恒定律。 4.简谐振动和波: 熟练掌握和灵活运用：运动学特征(位移、速度、加速度，简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差、同相和反相);动力学分析;振动方程;旋转矢量表示法;谐振动的能量;谐振动的合成;波的产生与传播;面简谐波波动方程;波的能量、能流密度;波的叠加与干涉;驻波;多普勒效应。 5.狭义相对论基础: 理解并掌握：伽利略变换;经典力学的时空观;狭义相对论的相对性原理;光速不变原理;洛仑兹变换;同时性的相对性;狭义相对论的时空观;狭义相对论的动力学基础;相对论的质能守恒定律。 (二) 电磁学 1. 静电场： 熟练掌握和灵活运用：库仑定律，静电场的电场强度及电势，场强与电势的叠加原理。理解并掌握：高斯定理，环路定理，静电场中导体及电介质问题，电容、静电场能量。 2. 稳恒电流的磁场：
大学物理（下）期末考试试卷 一、 选择题：（每题3分，共30分） 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成?-=?L K dt d l d E φ ，式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明： (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等。 (B) 感应电场是保守力场。 (C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2．一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3．横谐波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻 的波形如图,则该时刻 (A) A 点振动速度大于零, (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零. 4．如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传 播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y , 则B 点的振动方程为 (A) []0)/(cos φω+-=u x t A y (B) [])/(cos u x t A y +=ω (C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y 5． 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.20mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm ，则入射光波长约为 （A ）100000A （B ）40000A （C ）50000A （D ）60000 A 6．若星光的波长按55000A 计算，孔镜为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星2 4 1
习题八 8-1 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题8-1图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q'为负电荷 2 2 2 0) 3 3 ( π4 1 30 cos π4 1 2 a q q a q' = ? ε ε 解得q q 3 3 - =' (2)与三角形边长无关． 题8-1图题8-2图 8-7 一个半径为R的均匀带电半圆环，电荷线密度为λ,求环心处O点的场强． 解: 如8-7图在圆上取? Rd dl= 题8-7图 ? λ λd d d R l q= =，它在O点产生场强大小为
2 0π4d d R R E ε? λ= 方向沿半径向外 则 ??ελ ?d sin π4sin d d 0R E E x = = ??ελ ?πd cos π4)cos(d d 0R E E y -= -= 积分R R E x 000 π2d sin π4ελ ??ελπ == ? 0d cos π400 =-=? ??ελ π R E y ∴ R E E x 0π2ελ = =，方向沿x 轴正向． 8-11 半径为1R 和2R (2R ＞1R )的两无限长同轴圆柱面，单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r ＜1R ；(2) 1R ＜r ＜2R ；(3) r ＞2R 处各点的场强． 解: 高斯定理0 d ε∑? = ?q S E s 取同轴圆柱形高斯面，侧面积rl S π2= 则 rl E S E S π2d =?? 对(1) 1R r < 0,0==∑E q (2) 21R r R << λl q =∑ ∴ r E 0π2ελ = 沿径向向外
云南大学830-《大学物理》考试大纲 一、考查目标 大学物理考试内容涵盖力学、热学、电磁学、光学四门课程。要求考生熟练地掌握普通物理的基础知识和基本理论，具备一定的分析问题和解决问题的能力。 二、考试形式与试卷结构 1、试卷满分及考试时间 试卷满分为150分，考试时间为180分钟。 2、试卷的内容结构 力学 30% 热学 20% 电磁学 30% 光学 20% 3、试卷的题型结构 计算题共10 - 12小题。 三、考察的知识及范围 （一）力学 1. 质点运动学: 矢径；参考系；运动方程；瞬时速度；瞬时加速度；切向加速度； 法向加速度；圆周运动；运动的相对性。 2．质点动力学:
惯性参照系；牛顿运动定律；功；功率；质点的动能；弹性势能； 重力势能；保守力；功能原理；机械能守恒与转化定律；动量、冲量、动量定理；动量守恒定律。 3．刚体的转动: 角速度矢量；质心；转动惯量；转动动能；转动定律；力矩；力矩的功；定轴转动中的转动动能定律；角动量和冲量矩；角动量定理；角动量守恒定律。 4．简谐振动和波: 运动学特征（位移、速度、加速度，简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差、同相和反相）；动力学分析；振动方程；旋转矢量表示法；谐振动的能量；谐振动的合成； 波的产生与传播；面简谐波波动方程；波的能量、能流密度；波的叠加与干涉；驻波；多普勒效应。 5．狭义相对论基础: 伽利略变换；经典力学的时空观；狭义相对论的相对性原理；光速不变原理；洛仑兹变换；同时性的相对性；狭义相对论的时空观；狭义相对论的动力学基础；相对论的质能守恒定律。 （二）热学 1．气体分子运动论： 理想气体状态方程，理想气体的压强公式，麦克斯韦速率分布律，玻耳兹曼分布律，能量按自由度均分定理，气体的输运过程。 2．热力学： 热力学第一定律，热力学第一定律的应用，循环过程、卡诺循环，
大学物理下册 学院： 姓名： 班级： 第一部分：气体动理论与热力学基础 一、气体的状态参量：用来描述气体状态特征的物理量。 气体的宏观描述，状态参量： （1）压强p：从力学角度来描写状态。 垂直作用于容器器壁上单位面积上的力，是由分子与器壁碰撞产生的。单位 Pa （2）体积V：从几何角度来描写状态。 分子无规则热运动所能达到的空间。单位m 3 （3）温度T：从热学的角度来描写状态。 表征气体分子热运动剧烈程度的物理量。单位K。 二、理想气体压强公式的推导： 三、理想气体状态方程： 1122 12 PV PV PV C T T T =→=； m PV RT M ' =；P nkT = 8.31J R k mol =；23 1.3810J k k - =?；231 6.02210 A N mol- =?； A R N k = 四、理想气体压强公式： 2 3kt p nε =2 1 2 kt mv ε=分子平均平动动能 五、理想气体温度公式： 2 13 22 kt mv kT ε== 六、气体分子的平均平动动能与温度的关系： 七、刚性气体分子自由度表 八、能均分原理： 1.自由度：确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目。 2.运动自由度： 确定运动物体在空间位置所需要的独立坐标数目，称为该物体的自由度 （1）质点的自由度： 在空间中：3个独立坐标在平面上：2 在直线上：1 （2）直线的自由度： 中心位置：3（平动自由度）直线方位：2（转动自由度）共5个 3.气体分子的自由度 单原子分子 (如氦、氖分子)3 i=；刚性双原子分子5 i=；刚性多原子分子6 i= 4.能均分原理：在温度为T的平衡状态下，气体分子每一自由度上具有的平均动都相等，其值为 1 2 kT 推广：平衡态时，任何一种运动或能量都不比另一种运动或能量更占优势,在各个自由度上，运动的机会均等,且能量均分。 5.一个分子的平均动能为： 2 k i kT ε=
大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识 姓名：_______柳天一__________ 学号：______2012011201 _______ 实验组号：____3______________ 班级：______计科1204_________ 日期：______2013.3.23__________
实验报告 【实验名称】 制流电路、分压电路和电学实验基础知识 【实验目的】 1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。 2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。 3、学习连接电路的一般方法，学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。 【实验原理】 制流电路的特性： 制流电路如图3所示，图中E 为直流（或交流）电源；R 1为滑线变阻器，A 为电流表；R 2为负载（本实验采用电阻）；K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端（如A 端）串联在电路中，作为一个可变电阻，移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ，从而改变整个电路的电流I 。 （a ） （b ） 1.分压电路的特性： 分压电路如图4所示，图中E 为直流（或交流）电源，滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接，负载R 2接滑动端C 和固定端A （或B ）上，当滑动头C 由A 端滑至B 端，负载上电压由0变至E ，调节的范围与变阻器的阻值无关。 （a ） （b ） 2.制流电路与分压电路的选择： 图3 制流电路 图4 分压电路
(1) 调节范围 分压电路的电压调节范围大，可从E →0；而制流电路电压调节范围小，只能从 E E R R R →?+1 22。 (2) 细调程度 当2/21R R ≤时，在整个调节范围内调节基本均匀，但制流电路可调范围小；负载上的电压值小，能调得较精细，而电压值大时调节变得很粗。 (3) 功率损耗 使用同一变阻器，分压电路消耗电能比制流电路要大。基于两电路的差别，当负载电阻较大，调节范围较宽时选分压电路；反之，当负载电阻较小，功耗较大，调节范围不太大的情况下则选用制流电路。若一级电路不能达到细调要求，则可采用二级制流（或二段分压）的方法以满足细调要求。 【实验器材】 万用电表（指针式、数字式各一块），低压电源（直流型、交流型各一台），滑线变阻器，电阻箱，导线。 3.滑线变阻器： 滑动变阻器是根据接入电路的金属丝长短来改 变阻值大小，来达到控制电流的。 滑动片左右滑动即是在改变接入电路的金属丝 长短。 因为已知金属材料的电阻丝，其阻值跟电阻丝的 长度，横截面积，还有材质有关系。长度越长，阻值 越大；截面积越大，阻值越小，阻值与该种材料的阻 值系数成正比。 滑动电阻器结构图[1] 注意事项： 注意：要选择合适的滑动变阻器，每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时要根据需要进行选择，不能使通过滑动变阻器的电流超过它允许通过电流的最大值，否则会烧坏变阻器。使用前应该将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大。接法：不管是有几个接线柱的滑动变阻器，在连入电路时，可采用“一上一下”的连接方法。“一上” 指上面金属棒两端的任一接线柱连入电路，“一下”指把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。 滑动变阻器连入电路中的电阻值大小的判断，可采用“近小远大”的判断方法。即如果滑动变阻器的滑片在移动过程中逐渐接“近”连入电路的下接线柱，则变阻器连入电路的阻值将逐渐减“小”，灯泡就越亮，反之，若滑片移动过程中逐渐“远”离连入电路的下接线柱，则连入电路的阻值将逐渐增“大”，灯泡就越暗。 滑动变阻器在电路中的作用是：（1）保护电路，即连接好电路，电键闭合前，应调节滑动变阻器的滑片P ，使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。（2）通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流，从而改变与之串联的导体（用电器）两端的电压。在连接滑动变阻器时，要求：一上一下，各用一个接线柱；实际连接应根据要求选择下面的接线柱。 4.电阻箱：
电磁学 1．定义： ①E 和B ： F =q(E +V ×B )洛仑兹公式 ②电势：? ∞ ?= r r d E U 电势差：?-+ ?=l d E U 电动势：? + - ?= l d K ε（q F K 非静电 =） ③电通量：???=S d E e φ磁通量：???=S d B B φ磁通链： ΦB =N φB 单位：韦伯（Wb ） 磁矩：m =I S =IS n ? ④电偶极矩：p =q l ⑤电容：C=q/U 单位：法拉（F ） *自感：L=Ψ/I 单位：亨利（H ） *互感：M=Ψ21/I 1=Ψ12/I 2 单位：亨利（H ） ⑥电流：I = dt dq ； *位移电流：I D =ε 0dt d e φ 单位：安培（A ） ⑦*能流密度： B E S ?= μ 1 2．实验定律 ①库仑定律：0 204r r Qq F πε= ②毕奥—沙伐尔定律：204?r r l Id B d πμ?= ③安培定律：d F =I l d ×B ④电磁感应定律：ε感= –dt d B φ 动生电动势：?+ -??= l d B V )(ε 感生电动势：? - + ?=l d E i ε（E i 为感生电场） *⑤欧姆定律：U=IR （E =ρj ）其中ρ为电导率 3．*定理（麦克斯韦方程组） 电场的高斯定理：?? =?0 εq S d E ??=?0 εq S d E 静 （E 静是有源场） ??=?0S d E 感 （E 感是无源场） 磁场的高斯定理：??=?0S d B ??=?0S d B （B 稳是无源场） E =F /q 0 单位：N/C =V/ｍ B=F max /qv ；方向，小磁针指向（S →N ）；单位：特斯拉（T ）=104高斯（G ） Θ ⊕ -q l
2020年中国科学院大学考研专业课初试大纲 中国科学院大学硕士研究生入学考试 《物理专业综合》考试大纲 本科目考试采用闭卷笔试形式，满分为150分，其中电动力学部分试题小计分值为60分，量子力学部分试题小计分值为60分，热力学与统计物理部分试题小计分值为30分。 考试时间为180分钟。 本考试大纲适用于中国科学院大学物理类的硕士研究生入学考试。“物理专业综合”科目的考试内容包括电动力学、量子力学、热力学与统计物理三大部分。要求考生能掌握电磁现象的基本规律以及分析、处理基本问题的能力，加深对电磁场性质和时空概念的理解； 要求掌握波函数的物理解释，薛定谔方程的基本性质、求解方法和应用，掌握力学量的算符表示、对易关系、不确定度关系、态和力学量的表象、电子的自旋、粒子的全同性、量子跃迁等，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力；要求熟练掌握热运动的规律，深入理解与平衡态热运动有关的物性，理解统计和系综理论，具有分析和处理一些基本问题的能力。 一、考试内容 （一）电磁现象的普遍规律 1、麦克斯韦方程组 2、介质的电磁性质 3、电磁场边值关系 4、电磁场的能量和能流 （二）静电场和稳恒电流磁场 1、静电场的标势及其微分方程 2、静磁场的矢势及其微分方程 3、磁标势 4、泊松方程和拉普拉斯方程 5、分离变量法 6、镜象法 7、格林函数法 8、电多极矩 （三）电磁波的传播 1、平面电磁波 2、电磁波在绝缘介质和导电介质中的传播 3、界面上电磁波的反射和折射 4、波导和谐振腔 （四）电磁波的辐射 精都考研网（专业课精编资料、一对一辅导、视频网课）https://www.doczj.com/doc/b61249336.html,
《大学物理》教学大纲 一、课程简介 大学物理是一门重要的专业基础课，大学物理课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神、创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 物理学的理论体系具有完美性和系统性。物理思想的表述，定律、定理的表达式，问题的科学处理方法，物理常量的测量等形成了完美的理论体系，对学生后续课程的学习具有重要的意义。近代物理内容的教学，使学生了解科学发展的前沿问题，为学生的创新奠定基础。 二、课程目标 通过本课程的学习，要求学生能够： 1、通过本课程的学习，要求学生能够对物理学的内容和方法、概念和物理图像、物理学的工作语言、物理学发展的历史、现状和前沿、及其对科学发展和社会进步的作用等方面在整体上有一个比较全面的了解，对物理学所研究的各种运动形式，以及它们之间的联系，有比较全面和系统的认识，并具有初步应用的能力。 2、注重物理学思想、科学思维方法、科学观点的传授。通过介绍科学研究的方法论和认识论，启迪学生的创造性思维和创新意思，培养学生的科学素质。 3、熟练掌握矢量和微积分在物理学中的表示和应用。了解物理学在自然科学和工程技术中的应用，以及相关科学互相渗透的关系。 4、通过学习科学的思维方法和研究方法，使学生具备综合运用物理学知识和数学知识解决实际问题的能力，提高发现问题、分析问题、解决问题的能力和开拓创新的素质。为学生进一步学习专业知识奠定良好的基础，也为学生将来走向社会从事科学技术工作和科学研究工作打下基础。 5、通过该课程的学习，使学生树立科学的唯物主义的世界观、方法论和认识论，具备独立分析和处理相关问题的能力，具有较强的自学和吸收新知识的能力。
第一部分：基本实验基础 1．（直、圆）游标尺、千分尺的读数方法。 答：P46 2．物理天平 1．感量与天平灵敏度关系。天平感量或灵敏度与负载的关系。 答：感量的倒数称为天平的灵敏度。负载越大，灵敏度越低。 2．物理天平在称衡中，为什么要把横梁放下后才可以增减砝码或移动游码。 答：保护天平的刀口。 3．检流计 1．哪些用途？使用时的注意点？如何使检流计很快停止振荡？ 答：用途：用于判别电路中两点是否相等或检查电路中有无微弱电流通过。 注意事项：要加限流保护电阻要保护检流计，随时准备松开按键。 很快停止振荡：短路检流计。 4．电表 量程如何选取？量程与内阻大小关系？ 答：先估计待测量的大小，选稍大量程试测，再选用合适的量程。 电流表：量程越大，内阻越小。 电压表：内阻=量程×每伏欧姆数 5．万用表 不同欧姆档测同一只二极管正向电阻时，读测值差异的原因？ 答：不同欧姆档，内阻不同，输出电压随负载不同而不同。 二极管是非线性器件，不同欧姆档测，加在二极管上电压不同，读测值有很大差异。 6．信号发生器 功率输出与电压输出的区别？ 答：功率输出：能带负载，比如可以给扬声器加信号而发声音。 电压输出：实现电压输出，接上的负载电阻一般要大于50Ω。 比如不可以从此输出口给扬声器加信号，即带不动负载。 7．光学元件 光学表面有灰尘，可否用手帕擦试？ 答：不可以 8．箱式电桥 倍率的选择方法。 答：尽量使读数的有效数字位数最大的原则选择合适的倍率。 9．逐差法 什么是逐差法，其优点？ 答：把测量数据分成两组，每组相应的数据分别相减，然后取差值的平均值。 优点：每个数据都起作用，体现多次测量的优点。 10．杨氏模量实验 1．为何各长度量用不同的量具测？
2014 ~2015学年第二学期 大学物理作业题 第1章 质点运动学 作业 一、教材：选择题1 ~ 4；计算题：9，13，14，17 二、附加题 （一）、选择题 1、某物体的运动规律为d v /dt=-k v 2t ，式中的k 为大于零的常量．当t=0时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是［ ］ A 、02 21v kt v +=； B 、0221v kt v +-=； C 、02121v kt v +=； D 、0 2121v kt v + -= 2、某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3+6(SI)，则该质点作［ ］ A 、匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向 B 、匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向 C 、变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向 D 、变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向 3、一质点在t=0时刻从原点出发，以速度v 0沿x 轴运动，其加速度与速度的关系为a =-k v 2，k 为正常数。这个质点的速度v 与所经路程x 的关系是［ ］ A 、kx e v v -=0；B 、)21(20 0v x v v - =；C 、201x v v -= ；D 、条件不足不能确定 4、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=（其中a 、b 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 （二）、计算题 1一质点在一平面内做运动，其运动方程为: 2()5(10)(SI)r t ti t j =+- 试求:(1)质点的轨道方程 (2)质点从t=0到t=5s 这段时间的平均速度 (3)质点在第
为了帮助广大考生复习备考，也应广大考生的要求，现提供我校自命题专业课的考试大纲供考生下载。考生在复习备考时，应全面复习，我校自命题专业课的考试大纲仅供参考。 上海电力大学 2020年硕士研究生入学初试《普通物理（一）》课程考试大纲 参考书目： ①程守洙等编，《普通物理学》（第六版），北京：高等教育出版社，2010年； ②王少杰等编，《大学物理学》（第四版），同济大学出版社，2013年。 一、复习总体要求 要求考生掌握普通物理学的基本概念、定律与重要的数学描述，对物理学所研究的各种运动形式及其相互联系，有比较全面和系统的认识，对大学物理课中的基本理论、基本知识能正确理解，并具有一定的分析运算能力的应用能力。 二、复习内容 第一篇力学 1. 质点的运动、牛顿运动定律、运动的守恒定律 2. 刚体的转动 熟练掌握质点运动的描述、相对运动；变力作用下的质点动力学基本问题；质点与质点系的动量定理和动量守恒定律；熟练掌握变力作功、动能定理、保守力作功、势能、机械能守恒定律。 熟练掌握刚体定轴转动定律、转动惯量；刚体转动的功和能；质点、刚体的角动量和角动量守恒定律。 2. 狭义相对论 了解迈克耳逊-莫雷实验；熟练掌握狭义相对论的两个基本假设；洛伦兹变换：坐标变换和速度变换；时空相对性：理解应用同时性的相对性、长度收缩和时间膨胀，相对论动力学基础；认识能量和动量的关系。 第二篇热学 1. 气体动理论 2. 热力学基础 熟练掌握统计规律、理想气体的压强和温度；理想气体的内能、能量均分定理；麦克斯韦速率分布律及三种统计速率。 熟练掌握平衡态、状态参量、热学第零定律；理想气体的状态方程；准静态过程、热量和内能；热力学第一定律、典型的热力学过程；循环过程和卡诺循环、热机效率。认识制冷系数；热力学第二定律、熵和熵增加原理、玻尔兹曼关系式。 第三篇电场和磁场 1. 真空中的静电场 2. 导体和电介质中的静电场 3. 真空中的恒定磁场
874 《大学物理》考研复习提纲 一、考试总体要求与考试要点 1.考试对象 考试对象为具有全国硕士研究生入学考试资格并报考西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院[080501]材料物理与化学、[080502]材料学、[085204]材料工程专业的考生。 2.考试的总体要求 考生应该熟练掌握大学物理相关的基本概念、基本理论和基本规律，正确认识各种物理现象的本质；还应掌握物理学研究问题的思想方法，能对实际问题建立简化的物理模型，并对其进行正确的数学分析。 本课程包括八大部分的内容: 第一部分是“经典力学基础”，包括质点运动的描述方法，质点动力学和刚体定轴转动的基本规律和概念，以及量纲和非惯性系问题的一般处理方法等； 第二部分是“热学基础”，包括“热力学和气体动理论”，主要介绍热平衡态、热量和内能等基本概念，以及气体状态方程、分子的速率分布、热力学基本定律、卡诺定理等； 第三部分是“机械振动基础”，包括机械波的产生和传播，平面简谐波，波的能量，惠更斯原理，波的干涉，驻波和多普勒效应等； 第四部分是“电磁学基础”，包括静态电场、稳恒电流的磁场、电磁感应与电磁场等内容，主要介绍静电场的基本概念和基本原理，并讨论导体和电介质在静电场中的基本性质；介绍磁场的基本性质，并讨论磁场与电流间的联系，以及电磁感应现象的物理内涵，进而建立起电磁场的基本概念； 第五部分是“波动光学基础”，从波动的角度认识光的干涉和衍射现象，讨论光的偏振和双折射，由此深化对电磁波基本性质的理解； 第六部分是“狭义相对论力学基础”，介绍狭义相对论力学的基本假设，力学相对性原理，坐标变换，狭义相对论的时空观，以及狭义相对论质点动力学等。 第七部分是“量子物理基础”，包括原子理论和量子物理的一些基本概念，四个量子数的引入和意义以及原子的电子壳层排布规则。 第八部分是“近代物理基础”，包括晶体的能带理论，导体、半导体和绝缘体的区别，p型和n型半导体，以及pn结的基本概念，光与原子的相互作用，激光的形成及应用等。 3.考试主要范围及重点 1) 经典力学 （1）牛顿三大运动定律
《大学物理实验》(A类)教学大纲 课程名称：大学大学物理实验课程编号：实验学时：实验学分： 面向专业：非物理学本科 一、本实验课的性质、任务与目的 （一）课程性质 大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课，是一门独立的、实践性很强的基础课，是学生进入大学后，受到系统实验方法和实验技能基本训练的开端，是理工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。大学物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位，它们既有深刻的内在联系，又有各自的任务和作用。 （二）课程的任务与目的 1、通过对实验现象的观察、分析和物理量的测量，学习物理实验知识，加强对相关物理学原理的理解。 2、培养与提高学生的科学实验能力： ①能自行阅读实验教材或资料，作好实验前的准备； ②借助教材或仪器说明书能正确使用仪器； ③能够运用物理理论对实验现象进行初步分析； ④能正确记录数据，掌握列表法、作图法和遂差法等数据处理方法，初步具备处理数据、分析 结果、用不确定度表示实验结果、撰写实验报告的能力，能撰写完整规范的实验报告；了解 并学会使用本课程的网上教学系统。 ⑤能够完成简单的设计性实验。 3、培养与提高学生的科学实验素质，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品质。 4、掌握实验的基本知识、基本方法、基本技能，为后继的实验课程的学习打下必备的基础。二、本实验课的基本理论 大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课，是国家教育部规定的一门独立的实验课程，本实验课是基于大学物理理论的重于实验方法和实验技能训练的实验课程。 （一）误差基本理论（在绪论课中介绍，并在各实验的学习中逐步掌握）： 1、测量与误差的基本知识 2、测量的不确定度和测量结果评定 3、有效数字 4、数据处理方法(列表法、作图法和逐差法) （二）各实验原理所依据的物理理论知识 1、力学、热学、电磁学、光学以及近代物理的基本知识 2、各实验的设计思想和基本原理 三、实验方式与基本要求 实行分层次教学：基础（必做）实验教学→开放（选做）实验教学 1、基础实验教学 为了培养学生的基本实验知识和基本实验操作能力，对于基础（必做）实验的教学要求： （1）由指导教师讲解实验的基本原理、基本要求、目的、操作规程及注意事项。 （2）分组实验，循环进行，基本实验每人一套设备，每位教师同时指导学生人数一般为20-25人，每个实验3学时，由教师指导、学生独立操作完成。 （3）要求学生课前预习，并撰写实验预习报告，遵守实验课守则，认真实验，按时完成实验报
大学物理学答案【下】 北京邮电大学出版社 习题9 9.1选择题 (1) 正方形的两对角线处各放置电荷Q，另两对角线各放置电荷q，若Q所受到合力为零， 则Q与q的关系为：（） （A）Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q [答案：A] (2) 下面说法正确的是：（） （A）若高斯面上的电场强度处处为零，则该面内必定没有电荷； （B）若高斯面内没有电荷，则该面上的电场强度必定处处为零； （C）若高斯面上的电场强度处处不为零，则该面内必定有电荷； （D）若高斯面内有电荷，则该面上的电场强度必定处处不为零。 [答案：D] (3) 一半径为R的导体球表面的面点荷密度为σ，则在距球面R处的电场强度（） （A）σ/ε0 （B）σ/2ε0 （C）σ/4ε0 （D）σ/8ε0 [答案：C] (4) 在电场中的导体内部的（）
（A）电场和电势均为零；（B）电场不为零，电势均为零； （C）电势和表面电势相等；（D）电势低于表面电势。 [答案：C] 9.2填空题 (1) 在静电场中，电势不变的区域，场强必定为 [答案：相同] (2) 一个点电荷q放在立方体中心，则穿过某一表面的电通量为若将点电荷由中心向外移动至无限远，则总通量将。 [答案：q/6ε0, 将为零] (3) 电介质在电容器中作用（a）——（b）——。 [答案：(a)提高电容器的容量;(b) 延长电容器的使用寿命] (4) 电量Q均匀分布在半径为R的球体内，则球内球外的静电能之比 [答案：5：6] 9.3 电量都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系? 解: 如题9.3图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q'为负电荷 1q212cos30?=4πε0a24πε0qq'(2a)3 解得q'=-q 3
807―《大学物理》考试大纲 一、基本要求 对力学、电磁学、光学、量子物理四部分的基本概念、原理、定律和基本实验方法有比较全面系统的认识和理解，会应用所学概念、理论和方法解决一定难度的物理问题。 二、考试范围 1. 力学 （1）质点运动学：矢径；参考系；运动方程；瞬时速度；瞬时加速度；切向加速度；法向加速度；圆周运动；运动的相对性。 （2）质点动力学：惯性参照系；牛顿运动定律；功；功率；质点的动能；弹性势能；重力势能；保守力；功能原理；机械能守恒与转化定律；动量、冲量、动量定理；动量守恒定律。 （3）刚体的转动：角速度矢量；质心；转动惯量；转动动能；转动定律；力矩；力矩的功；定轴转动中的转动动能定律；角动量和冲量矩；角动量定理；角动量守恒定律。 （4）简谐振动和波:运动学特征（位移、速度、加速度，简谐振动过程中的振幅、角频率、频率、位相、初位相、相位差、同相和反相）；动力学分析；振动方程；旋转矢量表示法；谐振动的能量；谐振动的合成；波的产生与传播；面简谐波波动方程；波的能量、能流密度；波的叠加与干涉；驻波；多普勒效应。 2. 电磁学 （1）真空与介质中的静电场：静电场的电场强度、电势及二者的关系；场强与电势的叠加原理；高斯定理；环路定理；导体的静电平衡问题；电介质的极化现象；各向同性介质中的D与E的关系与区别；电容、静电场能量。 （2）稳恒电流的磁场：磁感应强度矢量；磁场的叠加原理；毕奥——萨伐尔定律及应用；磁场的高斯定理、安培环路定理及应用；磁场对载流导体的作用；安培定律；载流线圈的磁场及在外磁场中所受的力矩；运动电荷的磁场、洛仑兹力。 （3）电磁感应：法拉第电磁感应定律；楞次定律；动生电动势；自感、互感、自感磁能；互感磁能；磁场能量。 （4）麦克斯韦电磁场理论与电磁波：位移电流；麦氏方程组；电磁波的产生与传播；电磁波的基本性质；电磁波的能流密度。 3. 光学 （1）光的干涉：相干光；光程；光程差与位相差；杨氏双缝干涉；薄膜等厚干涉；麦克耳逊干涉仪的工作原理及应用。 （2）光的衍射：惠更斯—菲涅尔原理；单缝的夫琅和费衍射；光珊衍射；x射线衍射。 （3）光的偏振：自然光与线偏振光；布儒斯特定律；马吕斯定律；双折射现象；线偏振光的获得与检验；椭圆偏振光和圆偏振光。
大学物理实验测量不确定度与数据处理基础知识练习题 学院 班号 学号 姓名 成绩 1．如下表所示，以不同精度的仪器各测量出一个数值，此时只用仪器误差计算不确定度。假设各仪器的误差可能值都服从均匀分布，试求不确定度、不确定度的相对值和结果表达式（要求置信概率约95％）。 B 类评定值，合成不确定度，扩展不确定度，并报告测量结果。 解：用L 表示长度，l = cm ，()A u s l == cm ，?仪＝ cm ，B u = cm ， C u = cm ，2C U u == cm ， L l U =±= ± cm 。 3．用米尺测得正方形一边长a 为：、、、、、、、、、。试分别求出正方形周长和面积的算术平均值，不确定度及相对值，测量结果表达式。 解：令L 为周长，S 为面积，则L ＝4a ，S ＝a 2 ， a = ， ()s a = ， ?仪＝ ，B u = ， ()C u a = = ，()rel u a = %， 4l a == cm ，()C u l = ()C u a = cm ，()rel u l = %，()U l = ， L l U =±= ± cm 2 s a == cm 2，()rel u s = ()rel u a = %，()C u s =()rel s u s ?= cm 2 ， ()U s = ， S s U =±= ± cm 2 4．一个铝圆柱体，测得半径为R =±cm ，高度为h =±cm ，质量为m =±g ，试计算铝的密度ρ，其不确定度及相对值；写出结果表达式。 解：由U =2u C 和已知条件得：u C (R )= cm ，u C (h )= cm ，u C (m )= g ， u rel (R )= ％， u rel (h )= ％， u rel (m )= ％， 2 m R h ρπ= = g cm -3 ，()____%rel u ρ== ()()C rel u u ρρρ=?= g cm -3，()U ρ= g cm -3 ()U ρρρ=±= ± g cm -3 5．单位变换 （1）m =±kg= ± g= ± mg （2）L =±cm= ± mm= ± m （3）ρ=±mg/cm 3= ± kg/m 3
第9、10章 振动与波动习题 一、选择题 1. 已知四个质点在x 轴上运动, 某时刻质点位移x 与其所受合外力F 的关系分别由下列四式表示(式中a 、b 为正常数)．其中不能使质点作简谐振动的力是 [ ] (A) abx F = (B) abx F -= (C) b ax F +-= (D) a bx F /-= 2. 如图4-1-5所示，一弹簧振子周期为T ．现将弹簧截去一半，仍挂上原来的物体, 则 新的弹簧振子周期为 [ ] (A) T (B) 2T (C) 1.4T (D) 0.7T 3. 在简谐振动的运动方程中，振动相位)(?ω+t 的物理意义是 [ ] (A) 表征了简谐振子t 时刻所在的位置 (B) 表征了简谐振子t 时刻的振动状态 (C) 给出了简谐振子t 时刻加速度的方向 (D) 给出了简谐振子t 时刻所受回复力的方向 角, 然后放手任其作4. 如图4-1-9所示，把单摆从平衡位置拉开, 使摆线与竖直方向成 微小的摆动．若以放手时刻为开始观察的时刻, 用余弦函数表示这一振 动, 则其振动的初相位为 [ ] (A) (B) 2π 或π2 3 (C) 0 (D) π 5. 两质点在同一方向上作同振幅、同频率的简谐振动．在振动过程中, 每当它们经过振幅一半的地方时, 其运 动方向都相反．则这两个振动的相位差为 [ ] (A) π (B) π32 (C) π34 (D) π5 4 6. 一质点作简谐振动, 振动方程为)cos( ?ω+=t A x ． 则在2 T t =(T 为振动周期) 时, 质点的速度为 [ ] (A) ?ωsin A - (B) ?ωsin A (C) ?ωcos A - (D) ?ωcos A 7. 一物体作简谐振动, 其振动方程为)4πcos( +=t A x ω．则在2 T t = (T 为周期)时, 质点的加速度为 (A) 222ωA - (B) 222ωA (C) 223ωA - (D) 22 3ωA 8. 一质点以周期T 作简谐振动, 则质点由平衡位置正向运动到最大位移一半处的最短时间为 [ ] (A) 6T (B) 8 T (C) 12T (D) T 127 9. 某物体按余弦函数规律作简谐振动, 它的初相位为2 π 3, 则该物体振动的初始状态为 [ ] (A) x 0 = 0 , v 0 0 (B) x 0 = 0 , v 0＜0 (C) x 0 = 0 , v 0 = 0 (D) x 0 = A , v 0 = 0 10. 有一谐振子沿x 轴运动, 平衡位置在x = 0处, 周期为T , 振幅为A ，t = 0时刻振子过2 A x = 处向x 轴正方θ + 图4-1-9 图4-1-5