华工各学年大学物理期末考试试题及答案

1、2003大学物理期末试卷院系： 班级:_ 姓名:_ 学号:_ 日期: 2004 年 7 月 2 日一 选择题（共30分）1.（本题3分） 质量为m的质点，以不变速率v沿图中正三角形abc的水平光滑轨道运动质点越过a角时，轨道作用于质点的冲量的大小为 (a) mv (b) mv (c) mv (d) 2mv 2.（本题3分） 对功的概念有以下几种说法： (1) 保守力作正功时，系统内相应的势能增加(2) 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零 在上述说法中： (a) (1)、(2)是正确的 (b) (2)、(3)是正确

2、的(c) 只有(2)是正确的 (d) 只有(3)是正确的 3.（本题3分） 质点的质量为m，置于光滑球面的顶点a处(球面固定不动)，如图所示当它由静止开始下滑到球面上b点时，它的加速度的大小为 (a) (b) (c) (d) 4.（本题3分） 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们 (a) 温度相同、压强相同 (b) 温度、压强都不相同 (c) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强 (d) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 5.（本题3分） 设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令和分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(a

3、) 图中表示氧气分子的速率分布曲线； /=4 (b) 图中表示氧气分子的速率分布曲线； /1/4 (c) 图中表示氧气分子的速率分布曲线；/1/4(c) 图中表示氧气分子的速率分布曲线；/ 4 6.（本题3分） 在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为t0时，气体分子的平均速率为，分子平均碰撞次数为，平均自由程为当气体温度升高为4t0时，气体分子的平均速率，平均碰撞频率和平均自由程分别为： (a) 4，4，4 (b) 2，2， (c) 2，2，4 (d) 4，2， 7.（本题3分） 一列机械横波在t时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是： (a) o，b，d

4、，f (b) a，c，e，g (c) o，d (d) b，f 8.（本题3分） 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且 n1n2n3，l1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 (a) 2pn2e / ( n1 l1) (b)4pn1e / ( n2 l1) + p (c) 4pn2e / ( n1 l1) + p (d) 4pn2e / ( n1 l1) 9.（本题3分） 某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 (a) 35.3 (b) 40.9 (c) 45

5、(d) 54.7 (e) 57.3 10.（本题3分） abcd为一块方解石的一个截面，ab为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线光轴方向在纸面内且与ab成一锐角q，如图所示一束平行的单色自然光垂直于ab端面入射在方解石内折射光分解为o光和e光，o光和e光的 (a) 传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直 (b) 传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直 (c) 传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直 (d) 传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直 二 填空题（共30分）质量为0.05 kg的小块物体，置于一光滑水平桌面上有一绳一端连接此物，另一端穿过桌面中心的小孔（如图所示）该物体原以

6、3 rad/s的角速度在距孔0.2 m的圆周上转动今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为0.1 m则物体的角速度w_ 12.（本题3分）如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为a的光滑斜面的底端e，另一端与质量为m的物体c相连，o点为弹簧原长处，a点为物体c的平衡位置，x0为弹簧被压缩的长度如果在一外力作用下，物体由a点沿斜面向上缓慢移动了2x0距离而到达b点，则该外力所作功为_ 13.（本题3分）质量为0.25 kg的质点，受力 (si)的作用，式中t为时间t = 0时该质点以 (si)的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是_ 14.（本题5分）湖面上有一小船静止不动，船上有一打

7、渔人质量为60 kg如果他在船上向船头走了 4.0米，但相对于湖底只移动了 3.0米，(水对船的阻力略去不计)，则小船的质量为_ 15.（本题4分） 储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v100 m/s运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 6.74，由此可知容器中气体的摩尔质量mmol_. (普适气体常量r8.31 jmol-1k-1) 16.（本题3分）水的定压比热为 有1 kg的水放在有电热丝的开口桶内，如图所示已知在通电使水从30 升高到80 的过程中，电流作功为 4.2105 j，那么过程中系统从外界吸收的热量q =

8、_17.（本题3分） 432-11t(s)ox(cm)x1x21-22已知两个简谐振动的振动曲线如图所示两简谐振动的最大速率之比为_ 18.（本题3分） 设入射波的表达式为 波在x = 0处发生反射，反射点为固定端，则形成的驻波表达式为_ 19.（本题3分） 若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差d_ 20.（本题3分） 一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k个暗环半径为r1现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k

9、个暗环的半径变为r2，由此可知该液体的折射率为_三 计算题（共40分）21.（本题10分） 如图所示，设两重物的质量分别为m1和m2，且m1m2，定滑轮的半径为r，对转轴的转动惯量为j，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计设开始时系统静止，试求t时刻滑轮的角速度 22.（本题10分） 气缸内贮有36 g水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda循环过程如图所示其中ab、cd为等体过程，bc为等温过程，da为等压过程试求： (1) da 过程中水蒸气作的功wda (2) ab 过程中水蒸气内能的增量deab (3) 循环过程水蒸汽作的净功w (4) 循环效率h (注：循环效率hw/q1，w为循

10、环过程水蒸汽对外作的净功，q1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1 atm= 1.013105 pa) 23.（本题5分） 一物体放在水平木板上，这木板以n = 2 hz的频率沿水平直线作简谐运动，物体和水平木板之间的静摩擦系数ms = 0.50，求物体在木板上不滑动时的最大振幅amax 24.（本题5分） 如图所示，一平面简谐波沿ox轴的负方向传播，波速大小为u，若p处介质质点的振动方程为 ，求 (1) o处质点的振动方程； (2) 该波的波动表达式； (3) 与p处质点振动状态相同的那些点的位置 25.（本题10分） 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，l1=440 nm，l2

11、=660 nm (1 nm = 10-9 m)实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角j=60的方向上求此光栅的光栅常数d2003级大学物理（i）试卷解答 2004-7-2考 一 选择题（共30分）1.(c)；2.(c)；3.(d)；4.(c)；5.(b)；6.(b)；7.(b)；8.(c)；9.(d)；10.(c).二 填空题（共30分）11.(本题3分)12 rad/s 12.(本题3分)2 mg x0 sin a13. (本题3分) (si) 14.(本题3分)180 kg 15.(本题3分) 2810-3 kg / mol 16.(本题3分)2.1105 j参考解：

12、如果加热使水经历同样的等压升温过程，应有 q=e+w= mc (t2t1) 可知 e = mc (t2t1) w 现在通电使水经历等压升温过程，则应有 q=e+ww电 q= mc (t2t1) w电 =2.1105 j 17.(本题3分)1118. (本题3分) 或 或 . 19.(本题3分)(n1-n2)e或(n2-n1)e均可20.(本题3分)r12/r22三 计算题（共40分）21. (本题10分)解：作示力图两重物加速度大小a相同，方向如图.m1gt1m1at2m2gm2a设滑轮的角加速度为b，则 (t1t2)rjb 且有 arb由以上四式消去t1，t2得： 开始时系统静止，故t时刻滑

13、轮的角速度 22. (本题10分)解：水蒸汽的质量m3610-3 kg 水蒸汽的摩尔质量mmol1810-3 kg，i = 6 (1) wda= pa(vavd)=5.065103 j (2) eab=(m/mmol )(i/2)r(tbta) =(i/2)va(pb pa) =3.039104 j (3) k wbc= (m /mmol )rtbln(vc /vb) =1.05104 j 净功 w=wbc+wda=5.47103 j (4) q1=qab+qbc=eab+wbc =4.09104 j =w/ q1=1323. (本题5分)解：设物体在水平木板上不滑动 竖直方向： 水平方向：

14、且 又有 由得 再由此式和得 = 0.031 m24.(本题5分)解：(1) o处质点的振动方程为 (2) 波动表达式为 (3) x = -l k ( k = 1，2，3，) 25.(本题10分) 解：由光栅衍射主极大公式得 当两谱线重合时有 j1= j2 即 两谱线第二次重合即是 ， k1=6， k2=4由光栅公式可知d sin60=6l1;=3.0510-3 mm2004级大学物理（i）期末试卷院系： 班级:_ 姓名:_ 学号:_ 日期: 2005 年 7 月 4 日一 选择题（共30分）1.（本题3分）某物体的运动规律为，式中的k为大于零的常量当时，初速为v0，则速度与时间t的函数关系是

15、 (a) , (b) , (c) , (d) 2.（本题3分） a、b两条船质量都为m，首尾相靠且都静止在平静的湖面上，如图所示a、b两船上各有一质量均为m的人，a船上的人以相对于a船的速率u跳到b船上，b船上的人再以相对于b船的相同速率u跳到a船上. 取如图所示x坐标，设a、b船所获得的速度分别为va、vb，下述结论中哪一个是正确的? (a) va = 0，vb = 0 (b) va = 0，vb 0 (c) va 0 (d) va 0，vb 0 3.（本题3分） 一人造地球卫星到地球中心o的最大距离和最小距离分别是ra和rb设卫星对应的角动量分别是la、lb，动能分别是eka、ekb，则应

16、有 (a) lb la，eka ekb (b) lb la，eka = ekb (c) lb = la，eka = ekb (d) lb la，eka = ekb (e) lb = la，eka i1 (b) w1 = w2，i2 i1 (c) w1 w2，i2 = i1 i=mv w=1/2mv25（本题3分）（4014） 温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能 有如下关系： (a) 和都相等 (b) 相等，而不相等 (c) 相等，而不相等 (d) 和都不相等 平均平动动能只是一个方向上的平均动能。两者不相等，平均动能是各个方向上的动能的向量和。平均动能=1/2mv26

17、（本题3分）（4586） 一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态(v0,t0)开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等体升温回复到初态温度t0，最后经等温过程使其体积回复为v0，则气体在此循环过程中 (a) 对外作的净功为正值 (b) 对外作的净功为负值 (c) 内能增加了 (d) 从外界净吸的热量为正值 7（本题3分）（5185） 用余弦函数描述一简谐振子的振动若其速度时间（vt）关系曲线如图所示,则振动的初相位为 (a) p/6. (b) p/3. (c) p/2. (d) 2p/3. (e) 5p/6. 8（本题3分）（3087） 一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某

18、质元正处于平衡位置，此时它的能量是 (a) 动能为零，势能最大 (b) 动能为零，势能为零 (c) 动能最大，势能最大 (d) 动能最大，势能为零 9（本题3分）（3162） 在真空中波长为l的单色光，在折射率为n的透明介质中从a沿某路径传播到b，若a、b两点相位差为3p，则此路径ab的光程为 (a) 1.5 l (b) 1.5 l/ n (c) 1.5 n l (d) 3 l 10（本题3分）（5325） 两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹 (a) 向棱边方向平移，条纹间隔变小 (b) 向棱边方向平移，条纹间隔变大 (c) 向棱

19、边方向平移，条纹间隔不变 (d) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变 (e) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小 二、填空题（共30分）11（本题3分）（0735）二质点的质量各为m1，m2当它们之间的距离由a缩短到b时，它们之间万有引力所做的功为_12（本题3分）（0173）湖面上有一小船静止不动，船上有一打渔人质量为60 kg如果他在船上向船头走了 4.0米，但相对于湖底只移动了 3.0米，(水对船的阻力略去不计)，则小船的质量为_ 13（本题3分）（4666）设气体分子服从麦克斯韦速率分布律，代表平均速率，为一固定的速率区间，则速率在 到 范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高

20、而_(增加、降低或保持不变)14（本题3分）（4563）设容器内盛有质量为m1和质量为m2的两种不同单原子分子理想气体，并处于平衡态，其内能均为e则此两种气体分子的平均速率之比为 432-11t(s)ox(cm)x1x21-2215（本题3分）（3032）已知两个简谐振动的振动曲线如图所示两简谐振动的最大速率之比为_ oxx1tx216（本题3分）（3034）已知两个简谐振动曲线如图所示x1的相位比x2的相位超前_ 17（本题3分）（3318） 一弦上的驻波表达式为 (si)形成该驻波的两个反向传播的行波的波速为_ 18（本题3分）（3190） 一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直

21、照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k个暗环半径为r1现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k个暗环的半径变为r2，由此可知该液体的折射率为_19（本题3分）（3731） 波长为l=550 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射于光栅常数d=210-4 cm的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第_级20（本题3分）（3640）自然光以布儒斯特角i0从第一种介质(折射率为n1)入射到第二种介质(折射率为n2)内，则tg i0_三、计算题（共40分）21（本题10分）（0780）两个匀质圆盘，一大一小，同轴地粘结在一起，构成一个组合轮小圆盘的

22、半径为r，质量为m；大圆盘的半径2r，质量 2m组合轮可绕通过其中心且垂直于盘面的光滑水平固定轴o转动，对o轴的转动惯量j9mr2 / 2两圆盘边缘上分别绕有轻质细绳，细绳下端各悬挂质量为m的物体a和b，如图所示这一系统从静止开始运动，绳与盘无相对滑动，绳的长度不变已知r = 10 cm求： (1) 组合轮的角加速度b； (2) 当物体a上升h40 cm时，组合轮的角速度w 22（本题10分）（4104）一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程已知气体在状态a的温度为ta300 k，求 (1) 气体在状态b、c的温度； (2) 各过程中气体对外所作的功； (3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)23（本题10分）（3158） 在均匀介质中，有两列余弦波沿ox轴传播，波动表达式分别为 与 ，试求ox轴上合振幅最大与合