中国石油大学大学物理期末试卷

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，将答案填入题后方括号内）1、（本题3分） 质量分别为m1和m2的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数均为，系统在水平拉力F作用下匀速运动，如图所示如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度aA和aB分别为 (A) aA=0 , aB=0. (B) aA0 , aB0. (C) aA0. (D) aA0 , aB=0. 2、（本题3分） 一质量为m的质点，在半径为R的半球形容器中，由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为N则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其作的

2、功为 (A) (B) (C) (D) 3、（本题3分） 一质量为M的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为 (A) (B) (C) (D) 4、（本题3分） 已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？(A) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强 (B) 氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度 (C) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D) 氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大 5、（本题3分

3、） 关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述： (1) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功； (2) 一切热机的效率都只能够小于1； (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递； (4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的 以上这些叙述 (A) 只有(2)、(4)正确 (B) 只有(2)、(3) 、(4)正确 (C) 只有(1)、(3) 、(4)正确 (D) 全部正确 6、（本题3分） 已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒则此简谐振动的振动方程为： (A) (B) (C) (D) (E) 7、（本题3分）如图所示，两列波长为l 的相干波在P点相遇波在S1点

4、振动的初相是f 1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是f 2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为： (A) (B) (C) (D) 8、（本题3分） 在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动 (A) 振幅相同，相位相同 (B) 振幅不同，相位相同 (C) 振幅相同，相位不同 (D) 振幅不同，相位不同 9、（本题3分） 在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处现将光源S向下移动到示意图中的S 位置，则 (A) 中央明条纹向下移动，且条纹间距不变 (B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变 (C) 中央明条

5、纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大 10、（本题3分） 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过当其中一偏振片慢慢转动180时，透射光强度发生的变化为： (A) 光强单调增加 (B) 光强先增加，后又减小至零 (C) 光强先增加，后减小，再增加 (D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 二、简单计算与问答题（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）一人用恒力推地上的木箱，经历时间D t未能推动木箱，此推力的冲量等于多少？木箱既然受了力的冲量，为什么它的动量没有改变？2、（本题5分）一均匀木杆，质量为m

6、1 = 1 kg，长l = 0.4 m，可绕通过它的中点且与杆身垂直的光滑水平固定轴，在竖直平面内转动设杆静止于竖直位置时，一质量为m2 = 10 g的子弹在距杆中点处穿透木杆(穿透所用时间不计)，子弹初速度的大小v0 = 200 m/s，方向与杆和轴均垂直穿出后子弹速度大小减为v = 50 m/s，但方向未变，求子弹刚穿出的瞬时，杆的角速度的大小(木杆绕通过中点的垂直轴的转动惯量J = ）3、（本题5分）已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N为总分子数，vp为分子的最概然速率下列各式表示什么物理意义？ (1) ； (2) ；(3) 4、（本题5分）一质量为0.20 kg的质点作简谐振动，其振

7、动方程为 (SI) 求：(1) 质点在初始时刻的速度； (2) 质点在正向最大位移一半处所受的力5、（本题5分）在Si的平表面上氧化了一层厚度均匀的SiO2薄膜为了测量薄膜厚度，将它的一部分磨成劈形（示意图中的AB段）现用波长为600 nm的平行光垂直照射，观察反射光形成的等厚干涉条纹在图中AB段共有8条暗纹，且B处恰好是一条暗纹，求薄膜的厚度（已知Si折射率为3.42，SiO2折射率为1.50） 6、（本题5分）图为单缝衍射装置示意图，对于会聚到P点的衍射光线，单缝宽度a的波阵面恰好可以分成三个半波带，图中光线1和2，光线3和4在P点引起的光振动都是反相的，一对光线的作用恰好抵消那么，为什么

8、在P点光强是极大而不是零呢？ 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）如图所示的阿特伍德机装置中，滑轮和绳子间没有滑动且绳子不可以伸长，轴与轮间有阻力矩，求滑轮两边绳子中的张力已知m120 kg，m210 kg滑轮质量为m35 kg滑轮半径为r0.2 m滑轮可视为均匀圆盘，阻力矩Mf6.6 Nm，已知圆盘对过其中心且与盘面垂直的轴的转动惯量为2、（本题10分）本小题满分10分本小题得分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)

9、 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) 3、（本题10分）本小题满分10分本小题得分图示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，求 (1) 该波的波动表达式；(2) P处质点的振动方程 4、（本题10分）本小题满分10分本小题得分用钠光(l=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 (2) 若以白光(400 nm760 nm) 照射在该光栅上，求其第二级光谱的张角( 1 nm= 10-9 m ) 一、选择题（共10小题，每小题3分，共30分）1、D 2、A 3、B

10、4、D 5、A 6、C 7、D 8、B 9、B 10、B二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分，共30分） 1、答：推力的冲量为 2分动量定理中的冲量为合外力的冲量，此时木箱除受力外还受地面的静摩擦力等其它外力，木箱未动说明此时木箱的合外力为零，故合外力的冲量也为零，根据动量定理，木箱动量不发生变化 3分 2、解：在子弹通过杆的过程中，子弹与杆系统因外力矩为零，故角动量守恒1分则有 m2v 0 l / 4 = m2vl / 4 +Jw 2分 11.3rad/s 2分3、答：(1) 表示分子的平均速率； 2分 (2) 表示分子速率在vp区间的分子数占总分子数的百分比； 2分 (3) 表示分子

11、速率在vp区间的分子数 1分4、解：(1) (SI) t0 = 0 , v0 = 3.0 m/s 2分 (2) 时， F = -1.5 N （无负号扣1分） 3分 5、解：上下表面反射都有相位突变p，计算光程差时不必考虑附加的半波长. 设膜厚为e , B处为暗纹， 2ne( 2k1 )l， (k0，1，2，) 2分A处为明纹，B处第8个暗纹对应上式k7 1分 1.510-3 mm 2分6、答：会聚在P点的光线不只是1,2,3,4四条光线，而是从1到4之间的无数条衍射的光线，它们的相干叠加结果才决定P点的光强现用半波带法分析P点的光强由于缝被分成三个半波带，其中相邻两个半波带上对应点发的光线的光

12、程差为l / 2 ，在P点均发生相消干涉，对总光强无贡献，但剩下的一个半波带上各点发出的衍射光线聚于P点，叠加后结果是光矢量合振幅(差不多)为极大值(与P点附近的点相比)，使P点光强为极大5分 三、计算题（共4小题，每小题10分，共40分）1、（本题10分）解：对两物体分别应用牛顿第二定律(见图)，则有 m1gT1 = m1a T2 m2g = m2a 2分对滑轮应用转动定律，则有 2分对轮缘上任一点，有 a = b r 1分 又： = T1， = T2 则联立上面五个式子可以解出 2 m/s2 2分 T1m1gm1a156 N T2m2gm2 a118N 3分2、（本题10分）解：由图，pA

13、=300 Pa，pB = pC =100 Pa；VA=VC=1 m3，VB =3 m3 (1) CA为等体过程，据方程pA/TA= pC /TC得 TC = TA pC / pA =100 K 2分 BC为等压过程，据方程VB/TB=VC/TC得 TB=TCVB/VC=300 K 2分 (2) 各过程中气体所作的功分别为 AB： =400 J BC： A2 = pB (VCVB ) = -200 J CA： A3 =0 3分 (3) 整个循环过程中气体所作总功为 A= A1 +A2 +A3 =200 J 因为循环过程气体内能增量为E=0，因此该循环中气体总吸热 Q =A+E =200 J 3分 3、（本题10分）解：(1) O处质点，t = 0 时 ， 所以 2分又 (0.40/ 0.08) s= 5 s 2分故波动表达式为 (SI) 4分 (2) P处质点的振动方程为 (SI) 2分4、（本题10分）解： (1) (a + b) sinj = 3l a