2025年大學(xué)物理學(xué)（大學(xué)物理）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共8小題，每小題5分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.一質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為\(r=2ti+(19-2t^2)j\)（SI），則該質(zhì)點(diǎn)作A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.拋物線運(yùn)動(dòng)D.一般曲線運(yùn)動(dòng)2.一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)，已知振動(dòng)周期為\(T\)，則其振動(dòng)動(dòng)能變化的周期是A.\(T\)B.\(T/2\)C.\(2T\)D.\(4T\)3.一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，某一時(shí)刻在傳播方向上一質(zhì)元恰好處在負(fù)的最大位移處，則它的A.動(dòng)能為零，勢能最大B.動(dòng)能為零，勢能為零C.動(dòng)能最大，勢能最大D.動(dòng)能最大，勢能為零4.一理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程\(abcda\)，該循環(huán)的效率\(\eta\)等于A.\(1-\frac{T_1}{T_2}\)B.\(1-\frac{T_2}{T_1}\)C.\(\frac{T_1-T_2}{T_1}\)D.\(\frac{T_2-T_1}{T_2}\)5.用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當(dāng)波長為\(\lambda\)的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應(yīng)的部分A.凸起，且高度為\(\lambda/4\)B.凸起，且高度為\(\lambda/2\)C.凹陷，且深度為\(\lambda/4\)D.凹陷，且深度為\(\lambda/2\)6.一電子以速度\(v\)垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為\(B\)的均勻磁場中，此電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡所圍的面積內(nèi)的磁通量將A.正比于\(B\)，反比于\(v^2\)B.反比于\(B\)，正比于\(v^2\)C.正比于\(B\)，反比于\(v\)D.反比于\(B\)，正比于\(v\)7.一束光強(qiáng)為\(I_0\)的自然光，相繼通過三個(gè)偏振片\(P_1\)、\(P_2\)、\(P_3\)后，出射光的光強(qiáng)為\(I=I_0/8\)。已知\(P_1\)和\(P_3\)的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn)\(P_2\)，要使出射光的光強(qiáng)為零，\(P_2\)最少要轉(zhuǎn)過的角度是A.\(30^{\circ}\)B.\(45^{\circ}\)C.\(60^{\circ}\)D.\(90^{\circ}\)8.已知一質(zhì)量為\(m\)的粒子在一維勢場\(U(x)=\begin{cases}0,&0\ltx\lta\\\infty,&x\leq0,x\geqa\end{cases}\)中運(yùn)動(dòng)，其定態(tài)波函數(shù)為\(\psi(x)=\sqrt{\frac{2}{a}}\sin(\frac{n\pix}{a})\)，\(n=1,2,3,\cdots\)，則粒子在\(x=\frac{a}{2}\)處出現(xiàn)的概率密度為A.\(\frac{2}{a}\)B.\(\frac{1}{a}\)C.\(\frac{4}{a}\)D.\(\frac{1}{2a}\)第II卷（非選擇題共60分）9.（10分）一質(zhì)量為\(m\)的物體，以初速度\(v_0\)沿\(x\)軸正方向運(yùn)動(dòng)，受到一個(gè)沿\(x\)軸負(fù)方向的力\(F=-kx\)作用，其中\(zhòng)(k\)為常數(shù)。求物體運(yùn)動(dòng)到\(x\)處時(shí)的速度。10.（12分）一彈簧振子，彈簧的勁度系數(shù)\(k=200N/m\)，物體的質(zhì)量\(m=0.1kg\)，當(dāng)物體處于平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，在\(t=0\)時(shí)刻給物體一個(gè)向右的初速度\(v_0=2m/s\)，求：（1）振動(dòng)方程；（2）\(t=\pi/12s\)時(shí)物體的位移、速度和加速度。11.（12分）如圖所示，一長為\(L\)的均勻帶電細(xì)直棒，電荷線密度為\(\lambda\)，求：（1）在棒的延長線上與棒的一端相距為\(a\)處的電場強(qiáng)度；（2）在棒的垂直平分線上與棒的中點(diǎn)相距為\(y\)處的電場強(qiáng)度。12.（13分）材料：在研究氣體分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們常常會(huì)用到理想氣體狀態(tài)方程\(pV=\nuRT\)，其中\(zhòng)(p\)是壓強(qiáng)，\(V\)是體積，\(\nu\)是物質(zhì)的量，\(R\)是普適氣體常量，\(T\)是熱力學(xué)溫度。問題：一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為\(p_1\)，體積為\(V_1\)，溫度為\(T_1\)。經(jīng)過一個(gè)等溫過程，體積變?yōu)閈(V_2\)。求此過程中氣體對外做的功。13.（13分）材料：光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要的現(xiàn)象。當(dāng)光照射到金屬表面時(shí)，金屬中的電子會(huì)吸收光子的能量而逸出金屬表面。愛因斯坦提出了光電效應(yīng)方程\(h\nu=\frac{1}{2}mv_{max}^2+W_0\)，其中\(zhòng)(h\nu\)是光子能量，\(\frac{1}{2}mv_{max}^2\)是光電子的最大初動(dòng)能，\(W_0\)是空穴逸出功。問題：用波長為\(\lambda=200nm\)的紫外線照射某種金屬表面，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為\(2.5eV\)。求該金屬的逸出功。已知普朗克常量\(h=6.63\times10^{-34}J\cdots\)，電子電荷量\(e=1.6\times10^{-19}C\)，真空中光速\(c=3\times10^{8}m/s\)。答案：1.C2.B3.B4.B5.C6.A7.B8.A9.\(v=\sqrt{v_0^2-\frac{k}{m}x^2}\)10.（1）\(x=0.1\sin(20t)\)（SI）；（2）位移\(x=0.05m\)，速度\(v=\sqrt{3}m/s\)，加速度\(a=-2\sqrt{3}m/s^2\)11.（1）\(E=\frac{\lambda}{4\pi\epsilon_0}(\frac{1}{a}-\frac{1}{a+L})\)；（2）\(E=\frac{\la