大学物理试卷及答案

1、名姓20042005学年第二学期级班院学卷试学大江长?大学物理?课程考试试卷(A卷)注意：1本试卷共3页；2、考试时间：120分钟3、姓名、序号必须写在指定地方4、考试日期：2005627一、选择题(每题3分，共30分)1质点作半径为R的变速圆周运动时，加速度大小为(v表示任一时刻质点的速率)(A) d v/dt.(B) v2/R.(C) dv/dt+ v2/R.(D) (d v/dt)2+(v4/R2)1/2.2. 小球沿斜面向上运动，其运动方程为s=5+8t t2 (SI),那么小球运动到最高的 时刻是(A) t= 4s.(B) t= 2s.(C) t= 8s.(D) t= 5s.3. 粒

2、子B的质量是粒子 A的质量的2倍，开始时粒子A的速度为(3i+4j),粒子B的速度为一7j),由于两者的相互作用，粒子A的速度变为(7i 4j),此时粒子B的速度等于(A) i 5j .(B) 2i 7j .(C) 3j .(D) 5i 3j .4. 有一半径为R的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为J,开始时转台以匀角速度0转动，此时有一质量为 m的人站住转台中心，随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为(A) J 0/J+mR2).(B) J 0/(J+m)R2.(C) J 0/(mR2).(D) 0.5. 容器内装有 N1个单原子理想气体分子和N2个

3、刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为 T的平衡态时，其内能为(A) (N1+N2) (3/2) kT+(5/2)kT.(B) (1 /2 ) ( N1+N2) (3/2) kT+(5/2)kT.(C) N1(3/2)kT+ N2(5/2)kT.(D) N1(5/2)kT+ N2(3/2)kT.6. 气缸中有一定量的氧气 (视为理想气体 ),经过绝热压缩 ,体积变为原来的一半 ,问 气体分子的平均速率变为原来的几倍？(A) 22 / 5 .(B) 21 / 5(C) 22 / 3 .(D) 2 1 / 3 .7在弦上有一简谐波，其表达式是 yi=2.0 X 10 2cos2 ( t / 0

4、.02 x/20) + / 3 ( SI ), 为了在此弦线上形成驻波 , 并且在 x=0 处为一波节 ,此弦线上还应有一简谐波, 其表达式为 :(A) y2=2.0X102cos2( t / 0.02 + x/20) +/ 3( SI )(B) y2=2.0X 102cos2( t / 0.02+x/ 20) +2/ 3( SI )(C) y2=2.0X 102cos2( t / 0.02+x/ 20) +4/ 3( SI )(D) y2=2.0X102cos2( t / 0.02+x/20)/ 3( SI )8.用白光光源进行双缝实验， 假设用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤

5、光片遮盖另一条缝 ， 那么(A) 干预条纹的宽度将发生改变 .(B) 产生红光和蓝光的两套彩色干预条纹(C) 干预条纹的亮度将发生改变(D) 不产生干预条纹 9一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中 ， 要使透射光得到干预加强 ， 那么薄膜最小的厚度为(A) / 4 (B) / (4 n) (C) / 2 (D) / (2 n) 10.在迈克耳孙干预仪的一条光路中，放入一折射率为n ,厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了(A) 2(n 1)d.(B) 2nd.(C) 2(n 1)d+ /2.(D) nd.(E) (n 1) d.名姓号学级班二、

6、选择题每题2分，共30分1悬挂在弹簧上的物体在竖直方向上振动，振动方程为y=Asin t,其中A、均为常量,那么物体的速度与坐标的函数关系为 .2一质点沿直线运动，其坐标x与时间t有如下关系：x=Ae_ tos t, A.、 皆为常数.那么任意时刻t质点的加速度a=.3. 将一质量为 m的小球，系于轻绳的一端，绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住，先使小球以角速度i在桌面上做半径为ri的园周运动，然后缓慢将绳下拉，使半径缩小为 乜在此过程中小球的动能增量是 .4. 半径为20cm的主动轮，通过皮带拖动半径为50cm的被动轮转动，皮带与轮之间无相对滑动，主动轮从静止开始作匀角加速转动.在4

7、s内被动轮的角速度到达8 rad/s，那么主动轮在这段时间内转过了 圈.5. 卡诺致冷机，其低温热源温度为 T2=300K,高温热源温度为 T1=450K,每一循环从低温热源吸热Q2=400J，该致冷机的致冷系数=Q2/A=T2/T1 T2式中A为外界对系统作的功,那么每一循环中外界必须作功A=.6. 在一个以匀速度u运动的容器中，盛有分子质量为m的某种单原子理想气体，假设使容器突然停止运动，那么气体状态到达平衡后，其温度的增量 T=.7. 设平面简谐波沿x轴传播时在x = 0处发生反射，反射波的表达式为y2=Acos2 v t x/ +/2.反射点为一自由端，那么由入射波和反射波形成驻波波节

8、的位置坐标为 .8. 在静止的升降机中，长度为I在单摆的振动周期为T0 ,当升降机以加速度 a=g/2竖直下降时,摆的振动周期T=.9. 一简谐波的频率为 5 x 104Hz,波速为1.5 x 103m/s,在传播路径上相距 1 x 102m的 两点之间的振动相位差为 .10. 在空气中有一劈尖形透明物，劈尖角=1.0 x 104弧度,在波长=7000?的单色光垂直照射下,测得两相邻干预条纹间距l=0.25cm，此透明材料的折射率n=院学 卷试学大江长11. 假设在迈克耳孙干预仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干预条纹移动了 2300条，那么所用光波的波长为 ?.12. 平行单

9、色光垂直入射于单缝上，观察夫琅和费衍射.假设屏上P点处为第三级明纹，那么单缝处波面相应地可划分为个半波带.13. 用波长为5461 ?的平行单色光垂直照射到一透射光栅上，在分光计上测得第一级光谱线的衍射角=30，那么该光栅每一毫米上有条刻痕.14. 一束单色线偏振光沿光轴方向通过厚度为I的旋光晶体后，线偏振光的振动面发生了旋转，旋转角度的表达式为 .15. 用波长为 的单色平行光垂直入射在一块透射光栅上，其光栅常数d = 3 m ,缝宽a=1 m ,那么在单缝衍射的中央明条纹中共有 条谱线主极大三、计算题(每题10分，共40分)1如图1,两列相干波在 P点相遇，一列波在B点引起的振动是yio=

10、3 X103cos2 t ( SI )另一列波在C点引起在振动是y2o=3XI0 -cos(2 t+ /2)( SI)BP =0.45m , CP=0.30m,两波的传播速度 u=0.20m/s,不考虑传播中振幅的减小求P点合振动的振动方程2. 如图2，细杆长为I,质量为m ,求转到 角时的角加速度和角速度3. 定量的理想气体经历如图3所示的循环过程,At B和Ct D是等压过程，B C和D tA是绝热过程.己知:Tc = 250K, Tb = 400K,试求此循环的效率4. 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4000条刻线，用它来观察波长为=589 nm的钠黄光的光谱线.

11、(1) 当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数km是多少？(2) 当光线以30的入射角(入射线与光栅平面法线的夹角)斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数km是多少？20042005学年第二学期?大学物理?课程考试答案及评分标准A卷2005627.选择题每题3分，共30分12345678910DACACBCDDA.填空题每题2分，共30分1) v= , A2 - y22) Ae 午 22)cos t+2 sin t ( m/s2)3) mr, 12(n2/r22 1)/24) 205) 200J6) mu2/(3k)7) x= (k+ 1/2)( /2)8) 、2 T。9) 2

12、 /310) 1.4011) 539112) 713) 91614) = l15) 5三.计算题(每题10分，共40分)1.两列相干波在P点引起的振动分别是y1=3 X10 3cos2 (t l1/u)(2 分)=3 X10 3cos(2 t 9 /2)(1 分)=3 X10 3cos(2 t /2)(1 分)y2=3 X10 3cos2 (t 12/u) + /2(2 分)=3 X10 3cos(2 t 3 + /2)(1 分)=3 >103cos(2t /2)(1 分)(SI )(2 分)所以合振动方程为y= y什y2= 6 M0 3cos(2 t /2)2.解:细杆受力P和N ,N

13、对转轴0的力矩为零，重力P对0的力矩为mglsin /21分由转动定律mglsin/2 =J1分而J=ml 2/31分于是=d /dt=3g sin/2 l2分利用d /dt=( d/d ).( d /dt ) =( d /d)1分有d =3g sin id /2l1分利用初始条件：t=0,0 =0 ,0 =0积分0 d3g/2lsin d01分在角时角速度为3g(1 cos)/l(2分)3.吸热过程AB为等压过程Q1= v Cp(Tb Ta)2分放热过程CD为等压过程Q2= v Cp(Tc Td)2分=1 Q2/Q1=1(Tc Td)/(Tb Ta)(1分)=1(Tc/Tb)(1Td/Tc)/(1 Ta/T b)(1分)而1 1 1PaTa = pD TdpB Tb ;1=pc TcpA=pBpc=pD1分所以Ta/T b=T d/T c1分故=1 Tc/Tb