最新大学物理试卷及答案

1、1大学物理(I)期末试卷学号：日期：2004年7月2日选择题(共 3030 分)1.1. (本题 3 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)2mv.(C)3mv.(D) 2mv. 2.2. (本题 3 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)是正确的

2、.(C)只有(2)是正确的.(D)只有(3)是正确的.3.3. (本题 3 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院系：_ 班级:_姓名:_BC2(A)a = 2g (1 _cos).(B)a = g sin r.(C)a = g .(D)a 二、4g2(1 - cos2g2sin234.4.(本题 3 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

3、)温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强.5.5.(本题 3 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VpO和 VpH分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线；Vp O2/VpH2=4(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线；Vp O2/ VPH2二1/4VpO/VpH= 1/4.2 2Vp O2/VpH2二 4. 6.6.(本题 3 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 To时，气体 分子的平均速率为Vo，分子平均碰撞次数为Zo，平均自由程为.当气体温度 升高为 4To时，气体分子的平均速率 V，平

4、均碰撞频率 Z 和平均自由程厂分别为:- _ _ -(A) v=4Vo，Z=4Zo， 4 1o.(B) V 2Vo， Z 2Zo，.(C) V2VO，Z2Zo， 4 o.- - - - -(C)图中b表示氧气分子的速率分布曲线;(C)图中b表示氧气分子的速率分布曲线;4(D) V4Vo， Z 2Zo， o.57.7.(本题 3 3 分)一列机械横波在 t 时刻的波形曲线如图所示,时刻能量为最大值的媒质质元的位置是：则该(A) b, d, f.(C) oz, d.(B) a, c, e, g.(D) b, f.& (本题 3 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

5、射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e,并且nivn2n3, 1为入射光在折射率为 ni的媒质中的波长， 则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2 二 n2e / ( ni i).(B)4 二 nie / ( n2 i) +二.(C) 4 二 n2e / ( ni i) + 二.(D)4n2e / ( ni i).9.9.(本题 3 3 分)卩厂n2e_ JLn3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.(C) 45.(E) 57.3.10.10.(本题 3 3 分)(B) 40.9(D) 54.7ABCD 为一块方解石的一个截面，A

6、B 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 成一锐角二如 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.67填空题（共 3030 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 3 rad/s 的角速度在距孔 0.2 m

7、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12.12.（本题 3 3 分）如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面的 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_L13.13.（本题 3 3 分）质量为 0.25 kg 的质点，受力 F 二 ti （SI）的作用，式中 t 为时间.t = 0 时该质点以v =2j（SI）的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是

8、14.14. （本题 5 5 分）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_.15.15. （本题 4 4 分）储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v 二 100 m/s 运动，假设该8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 6.74K,由此可知容器中气体的摩尔质量 Mmi=_.普适气体常量 R= 8.31 J- moL KJ)16.16.（本题 3 3 分）水的定压比热为4.2 J/g K.有 1 kg 的水放

9、在有电热丝的开口桶内，如图所示.已知在通电使水从 30C升高到 80C二一的过程中，电流作功为 4.2X105J,那么过程中系统从外界丿I / 吸收的热量 Q =_ .17.17.（本题 3 3 分）已知两个简谐振动的振动曲线如图所示.两设入射波的表达式为= Acos2二（讥-）.波在 x = 0 处发生反射，反射点九为固定端，则形成的驻波表达式为_.19.19.（本题 3 3 分）若一双缝装置的两个缝分别被折射率为 m 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20.20.（本题 3 3 分）一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触， 用单色

10、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，由此简谐振动的最大速率之比为_ .18.18.（本题 3 3 分）9可知该液体的折射率为_.10计算题（共 4040 分）21.21.（本题 1010 分）如图所示，设两重物的质量分别为 mi和 m2,且 mim2,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.22.22.（本题 1010 分）气缸内贮有 36 g 水蒸汽（视为刚性分子理

11、想气体），经 abcda 循环过程如图所示.其中 a b、c d 为等体过程, b-c 为等温过程，d a 为等压过程.试求：（1）d a 过程中水蒸气作的功 Wda（2）a b 过程中水蒸气内能的增量.-：!-ab（3）循环过程水蒸汽作的净功 W（4）循环效率（注：循环效率 =W/Qi，W 为循环过程水 蒸汽对外作的净功，Qi为循环过程水蒸汽吸收的热量，1 atm= 1.013X105Pa）23.23.（本题 5 5 分）一物体放在水平木板上，这木板以 v = 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 = 0.50,求物体在木板上不滑动时的最大振 幅 Amax.

12、24.24.（本题 5 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yP=Acos（t J，求U(1)O 处质点的振动方程；POX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.25.25.（本题 1010 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，1=440 nm, 2=660 nm（1nm = 109m）.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=60的方向上.求此光栅的光栅常数 d.V (L)211大学物理（I）试卷解答选择题(共 3030 分)1.(C) ; 2.(C) ;

13、3.(D) ; 4.(C) ; 5.(B) ; 6.(B) ; 7.(B) ; 8.(C) ; 9.(D) ; 1O.(C).填空题（共 3030 分）11. （本题 3 分）12 rad/s12. （本题 3 分）2 mgx0sin :13. （本题 3 分）|t3i 2t j （SI）14. （本题 3 分）180 kg15. （本题 3 分）28X10” kg / mol16. （本题 3 分） 2.1X105J参考解：如果加热使水经历同样的等压升温过程，应有Q = E+W = mc （T2 T1）可知 E = mc （T2 T1） W现在通电使水经历等压升温过程，则应有Q=AE+WW电

14、Q= mc （T2T1） 一 W电=2.1X1。5J17. （本题 3 分）1 : 118. （本题 3 分）丄二）12、x 11或 y =2Aco2co2；：t )九 22x 1或 y = 2Ac o 2 c o 2(化 t).九 219.(本题 3 分)(ni- n2)e 或(n2- n1)e 均可20.(本题 3 分)r1/ r2三计算题（共 4040 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mug T1= m1aT2 m2g= m2a设滑轮的角加速度为一贝 U （T1 T2）r = Ji 且有a= r:由以上四式消去 T1, T2得：mh -mi?g

15、r2m1m2r J开始时系统静止，故 t 时刻滑轮的角速度.mh - m2grt2m1m2r J22.（本题 10 分）解：水蒸汽的质量M= 36X10-3kg3水蒸汽的摩尔质量 Mmo戶 18X10 kg, i = 6(1)Wda= pa(VaVd)=5.065X03J(2)Eab=(M/Mmol)(i/2)R(TbTa)=(i/2)Va(pbPa)4=3.039X104J13PbVaWDC= (M /Mmoi)RTbl n( Vc/Vb) =1.05 104J 净功W=Wbc+Wda=5.47X103J(M /Mmo)R144(4)Ql= Qab+Qbc=AEab+Wbc=4.09 10

16、Jn=W/Qi=13%23. (本题 5 分)解：设物体在水平木板上不滑动.竖直方向：N _mg = 0水平方向：fx = -ma且fx訂sN又有a = -02Ac 0+ $)由得amax二dmg/m二Jsg再由此式和得Amax= 4sg/2= sg/(4兀2/)= 0.031 m24. (本题 5 分)解: (1) O 处质点的振动方程为y0二 Acos(t -P u波动表达式为y = Ac o s (tx-)u(3)x = -L _k ( k = 1, 2, 3,)o25.(本题 10 分)解：由光栅衍射主极大公式得d s i nr = &，rd s i n2二k22sink1k1

17、4402k1sin:2k22k26603k2当两谱线重合时有；：1=2匕二_ 3_ 6 -_9k2246两谱线第二次重合即是15k2一4，k1=6,k2=4由光栅公式可知 d sin60 =61；d二6 1=3.05110-3mmsin 6016大学物理（I）期末试卷院系：班级:_姓名:学号：日期：2005年7月4日选择题（共 3030 分） 1.1.（本题 3 3 分）某物体的运动规律为dv/dt = _kv2t，式中的 k 为大于零的常量.当 t=0 时, 初速为Vo,则速度v与时间 t 的函数关系是2.2.（本题 3 3 分）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

18、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 0.3.3.（本题 3 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，则应有(A)LBLA,EKAEKB.(B)LB LA,EKA=EKB.(C)LB= LA,EKA=EKB.(

19、D)LB LA,EKA=EKB.(E)LB=LA,EKAVp的分子的平均速率表达式为_ :.15.15. （本题 4 4 分）一简谐振动的表达式为x = Acos（3t + ），已知 t = 0 时的初位移为 0.04 m，初速度为 0.09 m/s,则振幅 A =_ ，初相 =_:16.16. （本题 3 3 分）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17.17.（本题 3 3 分）一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上.透镜刚好与玻璃板接触波长分别为，=600 nm 和，亍500 nm 的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的

20、空气膜厚度之差为 _ nm .如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面的x(cm)t(s)E2118.18.（本题 3 3 分）在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为，的单色光垂直入射在宽度 a=5，的单缝上对应于衍射角的方向上若单缝处波面恰好可分成 5 个半波带，则衍射角半二_19.19.（本题 3 3 分）波长为=480.0 nm 的平行光垂直照射到宽 度为a=0.40 mm 的单缝上，单缝后透镜的焦距 为 f=60 cm,当单缝两边缘点 A、B 射向 P 点的 两条光线在 P 点的相位差为二时，P 点离透镜焦点的距离等于_L三计算题（共 4040 分）20.20.（本题 1010 分）质量

21、为 Mi= 24 kg 的圆轮，可绕水平光滑固定轴转 动，一轻绳缠绕于轮上，另一端通过质量为M2= 5 kg 的圆盘形定滑轮悬有 m= 10 kg 的物体.求当重物由静止开 始下降了 h = 0.5 m 时，（1）物体的速度； （2）绳中张力.（设绳与定滑轮间无相对滑动，圆轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为 J1MIR2，2=訓2）21.21.（本题 1010 分）一定量的理想气体在标准状态下体积为1.0X10 m3，求下列过程中气体吸收的热量:（1）等温膨胀到体积为 2.0X10 m3;（2）先等体冷却，再等压膨胀到（1）中所到达的终态.已知 1 atm= 1.0

22、13X105Pa,并设气体的 CV= 5R / 2.POm2222.22. (本题 1010 分)一平面简谐波沿 Ox 轴正方向传播，波的表达式为y = Acos2二(、.t x/，),而另一平面简谐波沿 Ox 轴负方向传播，波的表达式为y =2Acos2二C.t x/ )求：(1) x = . /4 处介质质点的合振动方程；(2) x = /4 处介质质点的速度表达式.23.23. (本题 1010 分)用钠光( =589.3 nm)垂直照射到某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为 60 .(1)若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30。，求后一光源发光的波长.若以白光(400 nm 760

23、 nm)照射在该光栅上，求其第二级光谱的张角.-9(1 nm= 10 m)223大学物理（I）试卷解答选择题（共 3030 分）1.(C) ; 2.(C) ; 3.(E) ; 4.(C) ; 5.(A) ; 6.(B) ; 7.(A) ; 8.(D) ; 9.(B);填空题（共 3030 分）11. （本题 3 分）-Rsin ti + Rcos tj; 012. （本题 3 分）36 rad/s参考解：系统对竖直轴的角动量守恒.-/r；=36 rad/s13. （本题 3 分）2 mgxosin :14. （本题 5 分）fvv f（v）dv速率区间 0 Vp的分子数占总分子数的百分率；v二一二Jvf （v）dvvp15. （本题 4 分）0.05 m-0.205 二（或-36.9）16. （本题 3 分）1 : 117. （本题 3 分）22518. （本题 3 分）30参考解：asin=5=3010.(B).2419. (本题 3 分)0.36 mm25三计算题（共 4040 分）20.（本题 3 分）（本题 10 分）解：各物体的受力情况如图所示.由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程，可列出以下联立方程:T