1、1华南农业大学期末考试试卷（A 卷）2007-2008 学年第二学期 考试科目： 大学物理（农科 70h）考试类型：（闭卷） 考试时间： 120 分钟学号 姓名 年级专业 题号 一 二 三 四 五 总分得分评阅人一、填空题（每题 2 分，共 30 分）：1、连续性原理在物理本质上体现了理想流体在流动中 守恒。质量2、在牛顿黏滞定律中，黏滞力可以定量地表示为 ，其中比例系数 代表 。SdyvF黏滞系数（或黏度）3、在低温下， 分子可看作刚性双原子分子，其自由度为 。2N54、麦克斯韦速率分布函数的归一化条件是（用数学式表示） 。1)(0dvf5、热力学第二定律的克劳修斯表述为 。热量不能自动地从
2、低温物体传向高温物体。6、如图 1，在电量为 的点电荷激发的电场中做一个球面，当 位于球面内的 点时，通过球面的电通qqA量为 ；当 位于球面外的 点时，通过球面的电通量为 。B，0q7、保守力作功的大小与路径 （有关或无关） ，势能的大小与势能零点的选择 （有关或无关） 。无关，有关B图 128、如果真空中电势的分布满足 ，则空间的电场分布 。xyzzyxU42),(kjyizE4)4()1(9、非静电力将单位正电荷从电源负极经过电源内部移至电源正极时所做的功称为 。电源电动势10、在无限长直导线中通有电流 ，在距离导线 处的磁感应强度大小为 。IrrI2011、通电的导体板在磁场中产生横向
3、电势差的现象称为霍尔效应，该现象可用载流子在磁场中受_的作用从而做定向运动来解释。洛伦兹力12、一列波沿 轴正向传播，其振源振幅 ，初相位为 ，波长 ，波速 ，则该xmA20m2su/4波的波动方程为_。 )4(cos2ty13、利用普通光源获得相干光的方法有_和_。分振幅法，分波阵面法14、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角 弧度，在波长 的单色光垂直照射410.nm70下，测得两相邻干涉明条纹间距 ，此透明材料的折射率 _。cml25.01.415、按照光源、衍射孔和接收屏三者的相互位置关系，衍射可分为两类，分别为_衍射和_衍射。菲涅耳，夫琅禾费二、单项选择题（每题 2 分，共 22 分）
4、： 1、今对一密闭理想气体缓慢加热，使其温度从 上升至 ， ，若加热后使气体的方均根速1T2K301率变为原来的 2 倍，则应为：（A） ； （B） ；K37K381（C） ； （D） 。600（D）32. 已知 为分子速率分布函数，则 的物理意义是（ ）vf 21)(VdvNf（A）单位速率区间的分子数占总分子数的百分率；（B） 速率区间的分子数占总分子数的百分率；21V（C） 速率区间的分子数；（D） 速率区间的分子的平均速率。21（C）3、如图 2 所示，系统从状态 沿 变化到状态 的过程中，外界有 的热量传递给系统，同时系abccJ25统对外作功 ，当系统从状态 沿另一曲线 返回状态
5、，则在此过程中：J5a（A）系统从外界吸收热量，内能减少；（B）系统从外界吸收热量，外界对系统作功；（C）系统对外界放出热量，内能增加；（D）系统对外界放出热量，外界对系统作功。（D）4、点电荷的场强公式为 ，当 时， 将如何变化？ 204rqE0E（A） ；0（B） ；（C）没有变化；（D）公式不成立。（D）5、关于静电场的高斯定理，请指出下列说法正确的是：（A）高斯面上电场强度处处为零时，高斯面内必定没有电荷；（B）高斯面内净电荷数为零时，高斯面上各点的电场强度必为零；（C）穿过高斯面的电通量为零时，高斯面上各点的电场强度必为零；（D）高斯面上各点的电场强度为零时，穿过高斯面的电通量一定为
6、零。（D）6、静电场中某点电势的数值等于：（A）试验电荷 置于该点时具有的电势能；0qpVbcOa图 24（B）单位试验电荷置于该点时具有的电势能；（C）单位正电荷置于该点时具有的电势能；（D）把单位正电荷从该点移动到电势零点时静电场力所作的功。（C） （D）7、对于任一闭合曲面，有 ，由此可知：0SdB（A）闭合曲面上的磁感应强度处处为零；（B）闭合曲面上的磁感应强度与曲面上法线的夹角为零；（C）磁场线既无源头，也无尾闾，磁场是无源场；（D）闭合曲面内部没有电荷，因此积分为零。（C）8、两根长直导线 、 平行放置距离为 ，分别通有 、 的电流时，如图 3 所示，则下列说法正确的abr1I2是
7、：（A）作用在 导线上单位长度的安培力为 ；rI210（B）由于通电电流不相等，两导线单位长度上受到的安培力也不等；（C）两导线中电流同向流动，则两导线相互排斥；（D）由于条件不足，不能判断两导线的受力情况。（A）9、如图 4 所示为某物体做简谐运动的 图，已知振幅为 、周期为 ，当 时， ，则其txTA0t2Ax振动方程为：（A） ；)32cos(Ttx（B） ；)(t（C） ；)32cos(TtAx（D） 。)(tabr1I2图 3图 4O x t a A 2/ b5（B）10、人眼视觉最敏感的黄绿光的波长 ，瞳孔的直径若为 ，一射电望远镜的接收波nm50mD5长为 的电磁波，若要求两者的
8、分辨本领相同，则射电望远镜的直径为：m01.（A） ；（B） ；（C） ；210（D） 。m3（C）11、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是：（A）平行于入射面振动的完全偏振光；（B）平行于入射面的振动占优势的部分偏振光；（C）垂直于入射面振动的完全偏振光；（D）垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光。（C）三、问答题（每题 4 分，共 16 分）：1、请写出温度为 的平衡状态下理想气体能均分定理的内容，并简述能量均分的依据。T在温度的 的平衡态下，气体分子的每一个自由度都具有相同的平均动能，其大小均等于 ，这个结kT21论称能量按自由度均分原理。能量均分的成因是大量分子间频繁
9、的无规则碰撞。2两条绝热线和一条等温线是否可以构成一个循环？为什么？答：不能（1 分） 。如图所示，等温线 3 与 1 和 2 两绝热线相交，构成一个循环。这个循环只有一个单一热源，它把吸收的热量全部变成功，即，并使周围环境没有变化，这是违背热力学第二定律的开尔文表述，所以不可能构成这样的一个循环（3 分）3、请简述避雷针的工作原理。解答：在雷雨天气，天空出现带电云层时，迅雷针和建筑物都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，其尖端处场强特别大，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就被击穿，成为导体。这样，pV23O16带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的。避雷针就可以把云层上的
10、电荷导人大地，使其不对建筑构成危险，保证了它的安全。4、请阅读以下一段资料：液体表面上存在一种应力：表面张力。表面张力存在于液体表面极薄的表面层内，使得液体表面犹如张紧的弹性膜而具有自发收缩的趋势。如果在液体的表面引进一个假想的线元 ， 将液面分割成两部l分，表面张力就是存在于这两部分液面之间的相互拉力。表面张力的大小与线元 的长短成正比关系，即 ，其中 称为表面张力系数。lF液体表面张力系数测试仪采用拉脱法来测量液体表面张力系数。若测量时，与液体接触的为金属圆环，圆环内、外径分别为 、 。在测量时，甲同学对室温下的纯净水进行测量；乙同学测量的是自己水1R2壶里带的温水；丙同学测量时，纯净水中
11、不慎落入了少许肥皂水。以下是这几个同学的测量结果：甲同学 乙同学 丙同学测量次数 /1mN测量次数 /1mN测量次数 /1mN1 203.71 208.61 203.52 12 172 143 2.3 2.3 2.请回答：（1）如果用 代表纯净水的表面张力系数，请写出使用金属环测量时，作用于环上的表面张力小大的数学表达式。 )(21RF（2）根据上述表格，简述影响液体表面张力系数的因素。液体表面张力系数与液体的种类、温度和掺杂的某些物质（表面活性物质和表面非活性物质）有关。五、计算题（第 1、5 题各 6 分；第 2、3、4 题各 8 分；共 5 题，共 36 分）：1、如图所示为应用虹吸现象
12、从水库引水的示意图。已知虹吸管粗细均匀，其最高点 比水库水面高出B，管口 又比水库水面低 ，求虹吸管内的流速及 点处的压强（已知大气压强为mh0.3Cmh0.52）Pa5.7解：设 、 、 处的水流速度分别为 、 、 ，虹吸管截面积为 ，大气压强为 ，由连续性ABCAvBCS0P原理： Sv以 点为参考面 0 点，根据伯努利方程对 、 点有 ABBBAA ghvPghvP2211对 、 点有 CCCB22又因： ， ， ， ，0PAsmvA/hA0mhB0.31hC0.52解得： ghvCC 9.58.2aB413.22、在杨氏双缝干涉实验装置中，已知双缝的间距为 ，双缝至屏幕的垂直距离为 。
13、测得342.0 m0.2第 10 级干涉亮纹至中央亮纹之间的距离为 ，求光源发出的单色光波长？cm.解：在杨氏双缝干涉装置中，两束相干光的光程差为 Dxd根据出现亮条纹的条件 ，对第 10 级亮条纹， 取 10，于是有0kk01xd代入数据得 02314.142.0由此解出 nm.5803、 的氧气作图中所示循环 12341，设 ， ， ，求循环的效率kg2. 12VKT3020（已知氧气的定体摩尔热容的实验值 ） 。1,.molJCV解：根据分析，因 12、34 为等温过程，循环过程中系统作的净功为3412W2V 134 1 2PO等温等温 KT002等体 等体82112lnlnVRTMmJ
14、3121076.5l)(由于吸热过程仅在等温膨胀（对应于 12 段）和等体升压（对应于 41 段）中发生，而等温过程中 ，0E则 。等体升压过程中 ，则 ，所以循环过程中系统吸热的总量为21WQ 4141EQ41124E)(ln21,1TCMmVRTV )(5l2112RJ408.3由此得到循环的效率为 %15QW4、有一无限长圆轴电缆，由一圆柱导体（半径为 ）和同轴的导体圆管（内、外半径分别1R为 、 ）构成，如图所示，其中分别通有等值、反向且在导体的横截面上均匀分布的电2R3流 ，求：I（1）圆柱导体内一各点（即 的区域）的磁感应强度的大小。1Rr（2）两导体之间（即 的区域）的磁感应强度的大小。21（3）导体圆管内（即 的区域）的磁感应强度的大小。32r（4）电缆外（即 的区域）的磁感应强度的大小。3Rr解：系统有轴对称性，以同轴电缆中轴线为圆心的圆周上各点的 B 相同。（1） 时过圆柱导体内任一点做一圆周，有1rLdlBcosLlrB2210RI3R12II9210RIrB（2） 时过圆柱导体内任一点做一圆周，有2LdlcosLlrBI0rIB20（3） 时过圆柱导体内任一点做一圆周，有3RLdlcosLlrB2)1(230RrI)1(2230RrIB（4） 时过圆柱导体内任一点做一圆周，有3rLdlcosLlrB200B
