普通物理期末试题

1、汕头大学2009学年春季学期普通物理学期末考试卷A及参考答案一填空题（共36分，除特殊说明外，每空1分）.质点作匀速圆周运动的过程中，（切向，法向）加速度始终为零；质点作加速圆周运动的过程中，（切向，法向）加速度的方向始终与速度的方向相同。.一物体质量为10kg,受到方向不变的力F3040t（SI）的作用，在开始的2s内，1此力的冲量大小等于（2分）；若物体的初速度大小为10ms,方向与F同向，则在2s末物体速度的大小等于（2分）。.理想气体的热力学能（内能）是的单值函数，1mol理想气体的热力学能（内能）是.对于满足麦克斯韦速率分布的理想气体，其平均速率V,最概然速率Vp,和方均根速率护满足

2、关系。（a）Jv2VVp,（b）Vv2vpv,（c）vVv2Vp,（d）Vpv2V.热力学第一定律的数学表达式是;通常规定系统从外界吸收热量时Q为正值，系统向外界放出热量时Q为负值；时W为正值，时W为负值；系统热力学能时AE为正值，系统热力学能时AE为负值。.热力学第二定律的开尔文表述为：（2分）。.导体达到静电平衡时，其内部各点的场强为,导体上各点的电势。.如图所示半圆形载流线圈平面与B线平行，半径为R,载有电流I,磁感应弓虽度为B（如图所示），则ab边所受的安培力大小a厂、为,方向;此线圈的磁矩大小为向;以ab为轴，线圈八,Ct.尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，

3、环中感应电动势,感应电流。.竖直弹簧振子，T0.5s,现将它从平衡位置向下拉4cm后释放，让其振动.若以平衡位置为坐标原点，以竖直向下作为x轴正方向，(2 分)。则振动方程为1、.已知简谐运动万程x2cos(s)t(cm),则物体从x1cm运动到x1cm至少所用的时间为(2分)。.已知一平面简谐波的波动方程为y0.20cos2.5(s1)t(m1)x(cm),则波的波速为,频率为,波长为。.一波源作简谐振动，其振动方程为y0.04cos(240t)(m),它所形成的波以30m/s的速度沿一直线传播，假设传播方向为x轴的正方向，介质对波没有吸收，则该波的波动方程为。.一定波长的单色光进行双缝干涉

4、实验时，若欲使屏上的干涉条纹变宽，可采用的方法是：；(2)。二计算题(共64分，答在草稿纸上)(16分)如图一所示，一均匀细棒长为l,质量m,可绕通过端点O的水平轴在竖直的平面内无摩擦的转动。棒在水平位置时释放，当它落到竖直位置时细棒另一端与放在地面一m上的一质重也为m的静止物块碰撞，问：OR(1)碰撞前一瞬间棒的角速度(2)若碰撞为完全弹性碰撞，碰撞后一瞬间物块速度的大小。(15分)一诺热机工作在温度为60C和240C的两个热源之间，(1)求热机的效率；(2)设完成一次循环热机吸收的热量是400mJ,求热机放出的热量和对外界所做的功；(3)在p-V图上画出循环过程的示意图；(4)指出(3)中

5、循环过程所包围的面积的大小。(18分)一空气平板电容器，平板面积为S,两板距离为d。今把该电容器接到电势为V的电池上并保持连接。求：(1)两极板之间的相互作用力，电容器所储存的能量；(2)用力把极板之间的距离缓慢拉开到2d,需要做多少功？电容器所储存的能量变为多少？（15分）如图二所示，玻璃上镀有某种折射率为n2=1.5的薄膜材料，现以可见光（400760nm）由薄膜方向垂直入射，在反射光中观察到波长为600nm的光干涉相消，已知n3n2ni,入射|&反射（1）若已知薄膜的厚度200nmd400nm,试求薄膜的厚度；（2）若改用波长范围为2001200nm的光垂直入射，则透射光中哪种波长的光会

6、干涉相消?一填空题（36分）切向切向140NS（2分）24m/s（2分）温度RTaQ=E2E1+W系统对外做功不可能创造一种循环动作的热机，只从一个单而不产生其他影响。零相同IR22BIR垂直纸面向里2相同不同X4xos4t（cm）（2分）1-s（2分）32.5m/s1.25Hz2.0my0.04cos（240t8x）（m）减小缝宽增大缝与屏之间的距离二.计算题（60分）：1（16分）：解空气 n外界对系统做功增加 减少的热源吸收热量，使之完全变为有用功垂直纸面向里 垂直向下2（1）利用角动量定理得11mgcosJdt1m123两边乘以/20mglcosdJdo2o（5分）（2分）（2）对。点

7、，碰撞前后角动量守恒则 TOC o 1-5 h z J0J1m1（1）（3分）碰撞前后动能守恒则121,212,Jo一Jim（2）（3分）222联立方程得273gl（3分）2.（15分）:解：（1）（共4分）热机的效率是1800.351240273（1分）W,放出的热量为Q2（2分）（1分）（2）（共冽）设热机所做的功为W WQ1400mJ0.351140.4mJ, Q2 Q1 W259.6mJ（3分）（2分）（1分）（3）（共3分）卡诺循环过程如图所示PPiAB等温膨胀；BC绝热膨胀CD等温压缩；DA绝热压缩（4）（2分）循环过程包含的面积的大小为：140.4mJ3（18分）SS1）电容器的

8、电容C，S,两极板的带电量分别为Q,QCV，SVdd极板之间的电场EV,d两极板之间的相互作用力FEQ，V2（5分）22d电容器所储存的能量e1CV2，SV2（4分）22d2）极板之间的距离为x时，两极板之间的相互作用力FSV2,2x2因是缓慢拉开，外力与两极板之间的相互作用力相同，所做的功W2dFdx2d|V2dx5|v2（5分）dd2x4d此时电容器的电容C-0S,2d电容器所储存的能量e-CV2SV2（4分）24d4.（15分）解：（1）反射光光程差为：2n2d反射光干涉相消条件:2n2d(2k1)2(k0,1,2,3.)21.5d(2k1)221.5d600得d100nm（3分）（2分）（0.5分）取k1则21.5d33600得d300nm22取k2则21.5d35600得d500nm22所以薄膜厚度为d300nm（0.5分）（0.5分）（0.5分）(2)透射光光程差为：2n2d2反射光干涉相消条件：2n2d（2k1）一22（k1,2,3.）即（2k1）-21.5d2取k1则取k2则取k3则取k4则取k5则321.5300-得22521.5300