中南大學《大學物理Ⅲ》期末考試試題及答案

○○學院專業(yè)班級學號姓名任課教師○○………評卷密封線……………密封線內(nèi)不要答題，密封線外不準填寫考生信息，違者考試成績按0分處理……………評卷密封………線………中南大學考試試卷2019~2020學年一學期大學物理Ⅲ課程時間110分鐘72學時，4.5學分，閉卷，總分100分，占總評成績70%題號一二三（1）三（2）三（3）三（4）四合計得分評卷人復(fù)查人得分評卷人一、選擇題（共24分，每小題3分）1．日常自來水管內(nèi)徑為d=0.0254m，已知：水在一標準大氣壓下，20℃時的粘滯系數(shù)η=1.0Pa，水的密度取，管內(nèi)平均流速時，流體將作（A）湍流（B）層流（C）既作層流，也作湍流（D）不能穩(wěn)定流動[]2．波長為500nm的單色光垂直照射到寬度為0.25mm的單縫上，單縫后面放置一凸透鏡，在凸透鏡的焦平面上放置一屏幕，用以觀察衍射條紋。今測得屏幕上中央條紋一側(cè)第三個暗條紋和另一側(cè)第三個暗條紋之間的距離為12mm，則凸透鏡的焦距為（A）2m（B）1m（C）0.5m（D）0.2m[]3．理想氣體絕熱地向真空膨脹，其溫度和熵變?yōu)椋ˋ）二者均減少 （B）二者均不變（C）溫度不變，熵增加 （D）溫度降低，熵增加[]4．圖中MN為某理想氣體的絕熱曲線，ABC是任意過程，箭頭方向表示過程進行的方向，ABC過程結(jié)束后氣體的溫度和吸收的熱量為（A）溫度升高，吸熱為正（B）溫度升高，吸熱為負（C）溫度降低，吸熱為正（D）溫度降低，吸熱為負[]5．靜電場的環(huán)路定理，說明了靜電場的哪些性質(zhì)(1)電力線不是閉合曲線(2)庫侖力是保守力(3)靜電場是有源場(4)靜電場是保守場(A)(1)(3)(B)(2)(3)(C))(2)(4)(D)(1)(4)[]IB6．半徑為R的半圓形線圈，通有電流I，處于勻強磁場BIB（A）（B）（C）（D）[]7．用X射線照射物質(zhì)時，可以觀察到康普頓效應(yīng)，即在偏離入射光的各個方向上觀察到散射光，這種散射光中[]（A）只包含有與入射光波長相同的成分（B）既有與入射光波長相同的成分，也有波長變長的成分，波長的變化只與散射方向有關(guān)，與散射物質(zhì)無關(guān)。（C）既有與入射光波長相同的成分，也有波長變長的成分和波長變短的成分，波長的變化與散射方向有關(guān)，也與散射物質(zhì)有關(guān)。（D）只包含有波長變長的成分，其波長的變化只與散射物質(zhì)有關(guān)與散射方向無關(guān)。8．氫原子處于3d量子態(tài)的電子，描述其量子態(tài)的四個量子數(shù)可能的取值為（A）（3，0，1，）（B）（1，1，1，）（C）（2，1，2，）（D）（3，2，0，）[]得分評卷人二、填空題（共26分）1．（本題4分）水在水平管中做穩(wěn)定流動，管半徑為處的流速為，那么在管中半徑為處的流速為，兩處的壓強差為。（已知水的密度為103kg.m-3）2．（本題3分）為測定音叉C的頻率，另選取兩個頻率已知而且和音叉C頻率相近的音叉A和B，音叉A的頻率為400Hz，B的頻率為397Hz。若使A和C同時振動，則每秒聽到聲音加強2次；再使B和C同時振動，每秒可聽到聲音加強1次，由此可知音叉C的振動頻率為Hz。3．（本題3分）用波長為400~760nm的白光照射衍射光柵，其衍射光譜的第2級和第3級重疊，則第2級光譜被重疊部分的波長范圍是。4．（本題3分）雙縫干涉裝置如圖所示，雙縫與屏之間的距離，兩縫之間的距離，用波長的單色光垂直照射雙縫。原點O（零級明紋所在處）上方的第五級明紋的坐標。（2）如果用透明薄膜覆蓋在圖中的縫后，零級明紋將向移動。5．（本題3分）吹一個直徑為10cm的肥皂泡，設(shè)肥皂泡的表面張力系數(shù)，吹此肥皂泡所做的功為。6．(本題4分)產(chǎn)生動生電動勢的非靜電力是，其相應(yīng)的非靜電性電場強度=，產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力是，激發(fā)感生電場的場源是。7．（本題3分）一無限長直導(dǎo)線，通有電流I，在一處彎成半徑為R的3/4圓弧，如圖所示，圓心O點的磁感應(yīng)強度B的大小為，方向。NMa2aI8．（本題3分）如圖所示，一長為2a的細銅桿MN與載流長直導(dǎo)線垂直且共面。N端距長直導(dǎo)線為a，當銅桿以速率v平行長直導(dǎo)線運動時，則桿內(nèi)出現(xiàn)的動生電動勢大小為NMa2aI得分評卷人三、計算題（共4０分，每題10分）1．一橫波沿繩子傳播時的波動方程為：式中：y、x以米計，t以秒計。求：（1）波的振幅、波速、周期與波長；（2）繩上各質(zhì)點振動的最大速度和最大加速度；（可用表示）（3）x=0.2m處質(zhì)點在t=1s時刻的相位，它是原點處質(zhì)點在哪一時刻的相位？這一相位所代表的運動狀態(tài)在t=1.5s時刻到達哪一點？Cn=1.334.7Cn=1.334.7mm20mm3．如圖所示，已知勻質(zhì)圓盤的半徑為R，，，。求：（1）碰撞后瞬間圓盤的角速度；（2）P轉(zhuǎn)到水平位置時圓盤的角速度和角加速度