大学物理试卷及答案

大学物理试卷（二）班级：_________________姓名：_________________学号：_________________日期：________年________月________日成绩：_________________一、选择题（单选题，每题3分）1．关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是(A)不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒．(B)所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒．(C)不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒．(D)外力对一个系统做的功为零，则该系统的机械能和动量必然同时守恒．［］2．关于可逆过程和不可逆过程的判断：(1)可逆热力学过程一定是准静态过程．(2)准静态过程一定是可逆过程．(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程．以上四种判断，其中正确的是(A)(1)、(2)、(3)．(B)(1)、(2)、(4)．(C)(2)、(4)．(D)(1)、(4)［］3．一平面简谐波以速度u沿x轴正方向传播，在t=t＇时波形曲线如图所示．则坐标原点O的振动方程为(A)．(B)．(C)．(D)．［］4．当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？(A)媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒．(B)媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同．(C)媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等．(D)媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大．［］5．在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(A)振幅相同，相位相同．(B)振幅不同，相位相同．(C)振幅相同，相位不同．(D)振幅不同，相位不同．［］6．正在报警的警钟，每隔0.5秒钟响一声，有一人在以72km/h的速度向警钟所在地驶去的火车里，这个人在1分钟内听到的响声是（设声音在空气中的传播速度是340m/s）．(A)113次．(B)120次．(C)127次．(D)128次．［］7．根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的(A)振动振幅之和．(B)光强之和．(C)振动振幅之和的平方．(D)振动的相干叠加．［］8．一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光(A)是自然光．(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D)是部分偏振光．［］9．(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：(A)(1)同时，(2)不同时．(B)(1)不同时，(2)同时．(C)(1)同时，(2)同时．(D)(1)不同时，(2)不同时．［］10．在惯性参考系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子静止质量M0的值为(c表示真空中光速)(A)2m0．(B)2m0．(C)．(D)．［］二填空题（共30分）1．（本题3分）在半径为R的圆周上运动的质点，其速率与时间关系为（式中c为常量），则从t=0到t时刻质点走过的路程S(t)=________________________；t时刻质点的切向加速度at=_________________________________；t时刻质点的法向加速度an=________________________．2．（本题3分）质点在几个力作用下，沿曲线(SI)运动，若其中一力为(SI)，则该力在质点由P1(0，1)到P2(1，0)运动的过程中所做的功为___________________．3．（本题4分）在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)、分子质量为m、最概然速率为vp，试说明下列各式的物理意义：(1)表示_____________________________________________；(2)表示__________________________________________．4．（本题4分）有A和B两个汽笛，其频率均为404Hz．A是静止的，B以3.3m/s的速度远离A．在两个汽笛之间有一位静止的观察者，他听到的声音的拍频是（已知空气中的声速为330m/s）____________．5．（本题4分）如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为l的光．A是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差Df＝________．若已知l＝500nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e＝_____________nm．(1nm=10-9m)6．（本题3分）用波长为l的单色光垂直照射折射率为n2的劈形膜(如图)图中各部分折射率的关系是n1＜n2＜n3．观察反射光的干涉条纹，从劈形膜顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e＝____________________．7．（本题3分）设天空中两颗星对于一望远镜的张角为4.84×10-6rad，它们都发出波长为550nm的光，为了分辨出这两颗星，望远镜物镜的口径至少要等于_____________cm．(1nm=10-9m)8．（本题4分）用方解石晶体(no＞ne)切成一个顶角A＝30°的三棱镜，其光轴方向如图，若单色自然光垂直AB面入射(见图)．试定性地画出三棱镜内外折射光的光路，并画出光矢量的振动方向．9．（本题3分）一列高速火车以速度u驶过车站时，固定在站台上的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，静止在站台上的观察者同时测出两痕迹之间的距离为1m，则车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离为_________________________．三计算题（每小题10分，共30分）1．一质量为M、长为l的均匀细棒，悬在通过其上端O且与棒垂直的水平光滑固定轴上,开始时自由下垂，如图所示．现有一质量为m的小泥团以与水平方向夹角为a的速度击在棒长为3/4处,并粘在其上．求：(1)细棒被击中后的瞬时角速度；(2)细棒摆到最高点时，细棒与竖直方向间的夹角q．2．如图，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分，其中左边贮有1摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)，另一边为真空．现先把隔板拉开，待气体平衡后，再缓慢向左推动活塞，把气体压缩到原来的体积．求氦气的温度改变多少？3．如图所示，质量为m、长度为L的均匀细杆，挂在无摩擦的固定轴O上．杆的中点C与端点A分别用劲度系数为k1和k2的两个轻弹簧水平地系于固定端的墙上．杆在铅直位置时，两弹簧无变形，求细杆作微小摆动的周期．4．一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3cm，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以l=600nm(1nm=10-9m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？ 大学物理试卷（二）答案一选择题（每小题3分，共30分）1．C；2．D；3．D；4．D；5．B；6．C；7．D；8．B；9．A；10．D二填空题（共30分）1．（2分）；2ct（1分）；c2t4/R（1分）。2．3J(3分)3．分布在vp~∞速率区间的分子数在总分子数中占的百分率（2分）分子平动动能的平均值．（2分）4．4Hz(3分)5．2p(n-1)e/l（2分）；4×103（2分）6．（3分）7．13.9（3分）8．见图晶体内折射光线画正确给（2分）晶体外折射光线画正确给（2分）9．m（3分）三．计算题（每小题10分，共40分）1．（本题10分）解：(1)选细棒、泥团为系统．泥团击中后其转动惯量为1分在泥团与细棒碰撞过程中对轴O的角动量守恒2分∴2分(2)选泥团、细棒和地球为系统，在摆起过程中，机械能守恒．3分∴2分2．（本题10分）解：已知He气开始时的状态为p0、V0、T0、先向真空绝热膨胀：W=0，Q=0→DE=0→DT=0∴T1=T0，V1=2V0由pV=RT5分再作绝热压缩，气体状态由p1、V1、T1，变为p2、V0、T2,∴再由可得氦气，∴温度升高T0=273K，DT=160K5分3．（本题10分）解：设细杆有偏离竖直位置的微小角位移q，弹簧恢复力矩为（1分）（1分）重力矩近似为（1分）对O轴，由转动定律得：（2分）（1分）这是简谐振动微分方程，可见杆作小角度简谐振动的角频率为（2分）振动周期（2分）4．（本题10分）解：(1)asinj=kl