大学物理1试卷.pdf
x y R O 大学课程考试试卷 课程名称：大学物理1 ；试卷编号：1 ；考试时间：120分钟 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 100 实得分 评分：评卷人 一、选择题（单选题，每小题3分，共30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 作用在质点上在该质点从坐标原点运动到(0，2R）位置过程中，力 对它所作的功为 (A)(B)(C)(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)kA2 (B)(C)(1/4)kA2 (D)0 jbtiatr22)(0j yi xFFF20RF202RF203RF204RF221kA 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)1 2 (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)和 都增大一倍 (B)和 都减为原来的一半 (C)增大一倍而 减为原来的一半 (D)减为原来的一半而 增大一倍 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、填空题（共 30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=A sint (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）一飞轮以 600 rev/min 的转速旋转，转动惯量为2.5 kg m2，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）一电子以 0.99 c的速率运动(电子静止质量为 9.1110-31 kg，则电子的总能量是_J，n2)2(nn)1(2nZZZZZ3243tttx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=-处质点的振动方程是_；若以x=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，用波长为 的光照射双缝 和，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 和 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 10分，共40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 J10 kg m2 和 J20 kg m2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 )(2cosxTtAy21SSSS 1S2S1S2Snab(a)(b)(c)v f(v)2.汽缸内有 2 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，=3/4，=/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）4.一衍射光栅，每厘米 200条透光缝，每条透光缝宽为a=210-3 cm，在光栅后放一焦距 f=1 m的凸透镜，现以=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？11KmolJOPDP ABCA O P B C x 入射 反射 D 大学物理试卷（一）答案与评分标准 一 选择题（每小题 3分，共30分）1.(B)2.(B)3.(C)4.(B)5.(D)6.(C)7.(D)8.(A)9.(C)10.(A)二 填空题（共 30分）1.(n=0,1,),2分 2.16 N s，176 J；4分 3.157 N m 3分 4.5.810-13,8.0410-2 4分 5.，4分 6.，2分 7.0，3分 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 10分，共40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 JAAJBB=(JAJB)，2分 又B0得 JAA/(JAJB)=20.9 rad/s 1分 转速 200 rev/min 1分 (2)A轮受的冲量矩 =JA(JAJB)=4.1910 2 Nms 2分 负号表示与 方向相反 B轮受的冲量矩 =JB(-0)=4.19 102 Nms 2分 方向与 相同 1分 2.解：(1)pV图如图 2分 (2)T1(27327)K 300 K 据 V1/T1=V2/T2，得 T2=V2T1/V1600 K 1分 1221n tAsin2/2cos1TtAy2cos2(/)yAt Tx333.113ntMAdAtMBdA Q=Cp(T2T1)2分 =1.25 104 J 1分 (3)E0 2分 (4)据 Q=W+E WQ1.25104 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 2分 合成波表达式（驻波）为 2分 在t=0时，x=0处的质点y0=0，故得 2分 因此，D点处的合成振动方程是 2分 4.解：(1)a sin=k tg=x/f 2分 当x f 时，,a x/f=k ,取k=1有 1分 x=f l/a=0.03 m 1分 中央明纹宽度为 x=2x=0.06 m 1分 (2)2分 (a+b)sin (ab)x/(f)=2.5 1分 取k=2，共有k=0，1，2 等5个主极大 2分 )/(2cos1xtAy)(2cos2xDPOPtAy)2cos()/2cos(2txAy0)/(0ty21)22cos()6/4/32cos(2tAytA2sin3 sintgk k
