湖南大学大学物理期末考试试题.pdf
湖南大学大学物理期末考试试题湖南大学大学物理期末考试试题湖南大学课程考试试卷湖南大学课程考试试卷课程名称：大学物理大学物理 1 1；试卷编号：1 1；考试时间：120 分钟题号应得分实得分评卷人一二三四五六七八九十总分100评分：一、一、选择题（单选题，每小题选择题（单选题，每小题 3 3 分，共分，共 3030 分）分）1.一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）,则该质点作 (A)匀速直线运动 (B)变速直线运动 (C)抛物线运动 (D)一般曲线运动 2.一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力该质点从坐标原点运动到(0，2R）位置过程中，力作用在质点上 在对它所作的功为 (A)(C)(B)(D)3.一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮的转动惯量为J，绳下端挂一物体物体所受重力为P，滑轮的角加速度为b若将物体去掉而以与P相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度b将 (A)不变 (B)变小 (C)变大 (D)如何变化无法判断 4.在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为 5 s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)(A)(4/5)c (B)(3/5)c (C)(2/5)c (D)(1/5)c 5.弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为 (A)kA (B)22 (C)(1/4)kA (D)0 6.在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4，则两列波的振幅之比是 (A)A1/A2=16 (B)A1/A2=4 (C)A1/A2=2 (D)A1/A2=1/4 7.在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度是(A)(B)(C)(D)8.一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)12 (B)15 (C)13 (D)23 9.气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：(A)(C)和都增大一倍 (B)减为原来的一半 (D)和都减为原来的一半增大一倍增大一倍而减为原来的一半而 10.一绝热容器被隔板分成两半，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 二、二、填空题（共填空题（共 3030 分）分）1.（本题 2 分）质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：x=Asinw t (SI)(A为常数)(1)任意时刻，质点的加速度a=_；(2)质点速度为零的时刻t=_2.（本题 4 分）一个力F作用在质量为 1.0 kg 的质点上，使之沿x轴运动已知在此力作用下质点的运动学方程为(SI)在 0 到 4 s 的时间间隔内，(1)力F的冲量大小I=_ (2)力F对质点所作的功W=_3（本题 3 分）2一飞轮以 600 rev/min 的转速旋转，转动惯量为2.5 kgm，现加一恒定的制动力矩使飞轮在 1 s 内停止转动，则该恒定制动力矩的大小M_4.（本题 4 分）-31一电子以 0.99c的速率运动(电子静止质量为 9.1110 kg，则电子的总能量是_J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_5.（本题 4 分）一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x=-l处质点的振动方程是_；若以x=l处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_。6.（本题 2 分）如图所示，在双缝干涉实验中双缝和和，用波长为的光照射，通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹已知P 点处为第三级明条纹，则到 P 点的光程差为。若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第。四级明条纹，则该液体的折射率7.（本题 3 分）一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为。8.（本题 4 分）图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量 4）、氖（原子量20）和氩（原子量 40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是气分子的速率分布曲线；曲线（c）是气分子的速率分布曲线；9.（本题 4 分）从统计的意义来解释,不可逆过程实质上是一个_的转变过程,一切实际过程都向着_ 的方向进行三、计算题（每小题三、计算题（每小题 1010 分，共分，共 4040 分）分）1.如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两轮的转动惯量分别为J1022kgm 和J20 kgm 开始时，A轮转速为 600 rev/min，B轮静止C为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计A、B分别与C的左、右两个组件相连，当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减速，直到两轮的转速相等为止设轴光滑，求：(1)两轮啮合后的转速n；(2)两轮各自所受的冲量矩mol 氦气，初始温度为 27，体积为 20 L(升)，先将氦气等压膨胀，直至2.汽缸内有 2体积加倍，然后绝热膨涨，直至回复初温为止把氦气视为理想气体试求：(1)在pV图上大致画出气体的状态变化过程 (2)在这过程中氦气吸热多少？(3)氦气的内能变化多少？(4)氦气所作的总功是多少？(普适气体常量R=8.31)3.如图所示，一平面简谐波沿x轴正方向传播，BC为波密媒质的反射面 波由P点反射，=3l/4，=l/6在t=0 时，O处质点的合振动是经过平衡位置向负方向运动求D点处入射波与反射波的合振动方程（设入射波和反射波的振幅皆为A，频率为n）-34.一衍射光栅，每厘米200 条透光缝，每条透光缝宽为a=210 cm，在光栅后放一焦距f=1 m 的凸透镜，现以l=600 nm(1 nm=10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？湖南大学期末考试大学物理湖南大学期末考试大学物理 1 1 试题答案试题答案一一 选择题（每小题选择题（每小题 3 3 分，共分，共 3030 分）分）1.(B)2.(B)3.(C)4.(B)5.(D)6.(C)7.(D)8.(A)9.(C)10.(A)二二填空题（共填空题（共 30 30 分）分）1.(n=0,1,),2 分2.16 Ns，176 J；4分3.157 Nm 3分-13-24.5.810,8.0410 4 分5.6.，2分 3分 4 分7.0，8.氩，氦 4分9.从几率较小的状态到几率较大的状态，状态的几率增大(或熵值增加).4 分三计算题（每小题三计算题（每小题 1010 分，共分，共 4040 分）分）1.解：(1)选择A、B两轮为系统，啮合过程中只有内力矩作用，故系统角动量守恒 1分JAwAJBwB=(JAJB)w，2 分又wB0 得w JAwA/(JAJB)=20.9 rad/s 1 分转速200 rev/min 1分 (2)A轮受的冲量矩负号表示与=JA(JAJB)=-4.1910Nms 2 分2方向相反B轮受的冲量矩方向与=JB(w-0)=4.1910 Nms 2 分2相同 1分2.解：(1)pV图如图 2 分 (2)T1(27327)K300 K据V1/T1=V2/T2，得T2=V2T1/V1600 K 1 分Q=n Cp(T2-T1)2 分4 =1.2510 J 1分(3)DE0 2 分(4)据Q=W+DE4WQ1.2510 J 2 分3.解：选O点为坐标原点，设入射波表达式为 2分则反射波的表达式是合成波表达式（驻波）为在t=0 时，x=0 处的质点y0=0，2 分 2 分故得 2分因此，D点处的合成振动方程是 2 分4.解：(1)a sinj=kl tgj=x/f 2 分当xf时，,a x/f=kl ,取k=1 有 1分x=f l/a=0.03 m 1分中央明纹宽度为 Dx=2x=0.06 m 1 分 (2)2分(a+b)sinj(ab)x/(f l)=2.5 1分取k=2，共有k=0，1，2 等 5 个主极大 2 分
