中国石油大学大学物理21期末试题

1、本大题满分30分本大题得分一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分）1、（本题3分） 质量为m0.5kg的质点，在oxy坐标平面内运动，其运动方程为x5t，y=0.5t2（si），从t=2 s到t=4 s这段时间内，外力对质点作的功为 (a) 1.5 j (b) 3 j (c) 4.5 j (d) -1.5 j 2、（本题3分） 速率分布函数f(v)的物理意义为： (a) 具有速率v的分子占总分子数的百分比 (b) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比 (c) 具有速率v的分子数 (d) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数 3、（本题3分） 一绝热容器被隔板分成

2、两半，一半是真空，另一半是理想气体若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 (a) 温度不变，熵增加 (b) 温度升高，熵增加 (c) 温度降低，熵增加 (d) 温度不变，熵不变 4、（本题3分） 根据热力学第二定律可知： (a) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功 (b) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 (c) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (d) 一切宏观的自发过程都是不可逆的 5、（本题3分） 一平面余弦波在t = 0时刻的波形曲线如图所示，则o点的振动初相位 为： (a) 0 (b) (c) p (d) （或） 6、（本题3分） 一平面简

3、谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某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 7、（本题3分）一机车汽笛频率为750 hz，机车以时速90公里远离静止的观察者观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340 m/s） (a) 810 hz (b) 699 hz (c) 805 hz (d) 695 hz 8、（本题3分） 在双缝干涉实验中，入射光的波长为l，用玻璃片遮住双缝中的一个缝，若玻璃片中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 l，则屏上原来的明纹处 (a) 仍为明条纹 (b) 变为

4、暗条纹 (c) 既非明纹也非暗纹 (d) 无法确定是明纹，还是暗纹 9、（本题3分）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 10、（本题3分） 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 (a) 1 / 2 (b) 1 / 3 (c) 1 / 4 (d) 1 / 5 二、简单计算与问答题（

5、共6小题，每小题5分，共30分）本大题满分30分本大题得分1、（本题5分）人造地球卫星绕地球中心做椭圆轨道运动，若不计空气阻力和其它星球的作用，在卫星运行过程中，卫星的动量和它对地心的角动量都守恒吗？为什么？ 2、（本题5分） 一长为l，密度分布不均匀的细棒，其质量线密度为常量，x从轻端算起，求其质心的位置 3、（本题5分）理想气体微观结构模型的主要内容是什么？ 4、（本题5分） 两波在一很长的弦线上传播，其表达式分别为： (si) (si)求： (1) 两波的频率、波长、波速； (2) 两波叠加后的节点位置 5、（本题5分）在单缝衍射图样中，离中心明条纹越远的明条纹亮度越小，试用半波带法说明

6、 6、（本题5分） 波长为的单色光垂直照射到折射率为n2的劈形膜上，如图所示，图中n1n2n3，观察反射光形成的干涉条纹 (1) 从劈形膜顶部o开始向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e是多少？ (2) 相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？三计算题（共4小题，每小题10分，共40分）本小题满分10分本小题得分1、（本题10分） 一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴o转动棒的质量为m = 1.5 kg，长度为l = 1.0 m，对轴的转动惯量为j = 初始时棒静止今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示子弹的质量为m= 0.020 kg，速

7、率为v = 400 ms-1求： (1) 棒开始和子弹一起转动时角速度有多大？ (2) 若棒转动时受到大小为mr = 4.0 nm的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度？ 2、（本题10分）本小题满分10分本小题得分 一定量的理想气体经历如图所示的循环过程，ab和cd是等压过程，bc和da是绝热过程已知：tc 300 k，tb 400 k求：此循环的效率 3、（本题10分）本小题满分10分本小题得分 一简谐波沿ox轴正方向传播，波长l = 4 m， 周期t = 4 s，已知x = 0处质点的振动曲线如图所示. (1) 写出x = 0处质点的振动方程； (2) 写出波的表达式； (3) 画出t =

8、 1 s时刻的波形曲线 4、（本题10分）本小题满分10分本小题得分 设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（l=589 nm）的光谱线 (1)当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次km是多少？ (2)当光线以30的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次 是多少？ (1nm=10-9m) 一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分）1、b 2、b 3、a 4、d 5、d 6、c 7、b 8、b 9、b 10、a二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分，共30分） 1、答：人造卫星的动量不守

9、恒，因为它总是受到外力地球引力的作用 2分人造卫星对地心的角动量守恒，因为它所受的地球引力通过地心，而此力对地心的力矩为零 3分2、解： 2分 1分 2分3、答：(1) 气体分子的线度与气体分子间的平均距离相比可忽略不计 2分 (2) 分子之间的碰撞以及分子与器壁之间的碰撞都是完全弹性碰撞 1分 (3) 气体分子之间的平均距离相当大，所以除碰撞的瞬间外，分子间的相互作用力略去不计 2分4、解：(1) 与波动的标准表达式 对比可得： n = 4 hz， l = 1.50 m， 1分波速 u = ln = 6.00 m/s 1分 (2) 节点位置 m , n = 0，1，2，3, 3分5、答：除中

10、央明纹(零级)外，其他明纹的衍射方向对应着奇数个半波带(一级对应三个，二级对应五个，.)，级数越大，则单缝处的波阵面可以分成的半波带数目越多其中偶数个半波带的作用两两相消之后，剩下的光振动未相消的一个半波带的面积就越小，由它决定的该明条纹的亮度也就越小 5分6、解： n1n2n3， 二反射光之间没有附加相位差p，光程差为 d = 2n2 e第五条暗纹中心对应的薄膜厚度为e5， 2n2 e = (2k - 1)l / 2 k = 5 3分（或 2n2 e = (2k +1)l / 2 k = 4 ）明纹的条件是 2n2 ek = kl相邻二明纹所对应的膜厚度之差 de = ek+1ek= l / (2n2) 2分三、计算题（共4小题，每小题10分，共40分）1、（本题10分）解：(1) 角动量守恒： 2分 15.4 rads-1 2分(2) mr()b 2分0w 22bq 2分 15.4 rad 2分2、（本题10分）解： q1 = n cp(tbta) , q2 = n cp(tctd) 4分根据绝热过程方程得到： ， pa = pb , pc = pd , ta / tb = td / tc 4分故 2分3、（本题10分）解：(1) (si) 3分(2) (si) 2分(3) t = 1 s时，波形表达式： (si) 故有如图的曲线 3分4、（本题10分