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1、东南大学考试卷(A卷)课程名称基础物理考试学期得分适用专业吴健雄学院考试形式闭卷考试时间长度120分钟自觉遵守考场纪律一、单项选择题(共10题,每题3分,共30分)1.一弹簧振子作简谐振动,其总能量为E,如果振动的振幅增加为原來的2倍,振子的质量增加为原来的4倍,则这吋它的总能量为()A.EB.4EC.8ED.16E2.蝙蝠是一种町以利川超声脉冲导航的动物。一蝙幅发射的超声波频率为39000Hz,在如考试作弊此答卷无效朝着附在墙壁上的蚊虫飞扑的期间,若蝙蝠的运动速率为空气屮声速的1/40,则蝙蝠听到的从墙壁反射回來的波的频率为()。A.39975kHzB.40000HzC.4
2、1000HzD.41025Hz3.一宇宙飞船相对地球以0.牝高速飞行,光脉冲从船尾到船头,飞船上观察者测得飞船长90m,地球上观察者测得光脉冲从船尾发出到船头两事件的空间间隔为()0A.150mB.72mC.270mD.54m4.某宇宙射线屮介子的动能是其静能的7倍,则实验室中观察到它的寿命是固有寿命的多少倍?()A.8倍B.7倍C.丄倍D.丄倍78up5.如图,两无限人均匀带电平行平而,电荷面密度分别+(7和-(7,现若在两平而小问插入另一•而密度为+CT的无限大平行平而后,P点的+"一”场强大小将是()。A.不变B.原来的一半;C.原来的两倍D.06.一电偶极子处在匀强外
3、电场E中,设其电偶极矩为p=qT,则该电偶极子的电势能W)o町表示为(A.W=2pEB.W=—2沪片c.W=-EpD.W=Ep7.如图所示为一静电场的E-r关系曲线,请指出该静电场可能是山下列哪种带电体产*&两个同心薄金属球壳,内、外球壳半径分别为&和尺2,若分别带上电量为Q1和$2的电荷,则两者的电势分别为M和匕(取无穷远处为电势零点),现用导线将两球壳相连,则它们的电势为()A.MB.V2C.岭+V2D.(M+V2)/29.一平行板电容器充电后,断开与电源的连接,现增大两极板间的距离,则下述哪个物理量会增大()A.两极板间的场强B.电容器的电容C.极板的带电量D.电容器储
4、存的能量10.一个未带电的空心导体球売,内半径为R,在腔内离球心距离为d(〃<R)处,固定•电荷为+g的点电荷。用导线把球壳接地后,再把地线撤去,选无穷远处为电势零点,则球心处的电势为()A.q/AiiE^RB.q/47T£()d二、填空题(共30分)1.(本题6分)己知一平面简谐波的波函数为y=Acos(Br-Cx),式屮4、B、C均为正常数,则此平面波的波速为,波长为,沿波传播方向上相距为D的两点间的相位差为o1.(木题6分)札I对论动力学屮能量■动量的关系式为,某高速运动粒子的动能恰等于具静止能量的3倍,贝IJ该粒子的运动速率为,其动量为,设该粒子的静止质量为加0。2.
5、(本题6分)求静电场电场强度的方法有三种,分别是①:②;③O3.(本题6分)两个电容器的电容Z比G:C?=1:2,把它们串联起来接电源充电,它们各B的能量之比叱:%=;如果是并联起來接电源充电,则此时它们各自的能量Z比:=o4.(木题6分)半径为K和/?2的两个同轴薄壁金属长直圆筒(Rv/?2口/),其间充满相对电容率为6的均匀电介质,设两圆筒上单位长度所带电量分别为2和-2,则电介质中电位移D的大小为,电场强度左的大小为O三、计算题(共40分)1.(满分10分)如图所示,弹性介质沿x轴分布,在x=±5A/4的点&和S?处冇两个波7TTT源,它们独立存在时的振动方程分别为)i
6、(f)=Acos(0f+—),y2(t)=Acos(M一一),52c2试求在-—<%<—范I羽内合成驻波的方程以及波节、波腹的位置。44▲y■52TS•►05AXT1.(满分10分)一高铁列车长0.3km(列车上观察者测得),以360km/h的速率行驶,地面上观察者发现冇两个闪电同时击中火车前后两端。问火车上的观察者测得两闪电击中火车询后两端的时间间隔为多少?2.(满分10分)如图所示,一半无限长均匀带电细棒,电荷线密度为+久,求棒左端点O正上方距离为a处P点的电场强度和电势(取O正上方纟处为电势零点)?2aO3.(满分10分)平行板空气电容器两极板间距离为1.5cm,接在
7、40kV的电源上,现插入厚度为0.5cm的玻璃板,设玻璃板的相对电容率为5,玻璃的击穿场强为60kV/cm,空气的击穿场强为30kV/cm,试通过计算讨论此平行板电容器在插入电介质前后的击穿情况。取空气的相对电容率为lo