大学物理期末考试试卷和答案（F).pdf

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1、A卷XXX学年第二学期 大学物理（2-1）期末试卷专业班级_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _姓 名_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _学 号_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _开课系室 物理与光电工程系考试日期_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _题号*二三总分1234561234得分阅卷人注意：选择题和填

2、空题答案要填写在答题纸上！填写在其它地方,答案无效！计算题在各题空白处答题。一、选择题(共30分)1 .(本题 3 分)(0 6 0 2)质点作曲线运动，声表示位置矢量，力表示速度，表示加速度，S表示路程，为表示切向加速度，下列表达式中，(1)dv/dt=a,(2)dr/dt=v,(3)dS/dt=v,(4)|d i 7/d/|=at.(A)只 有(1)、(4)是对的.(B)只 有 、(4)是对的.(C)只 有(2)是对的.(D)只 有(3)是对的.2.(本题 3 分)(5 0 3 0)关于力矩有以下几种说法：(1)对某个定轴而言，内力矩不会改变刚体的角动量.(2)作用力和反作用力对同一轴的力

3、矩之和必为零.(3)质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等.在上述说法中，(A)只有(2)是正确的.(B)(1)、(2)是正确的.(C)(2)、(3)是正确的.(D)(1)、(2)、(3)都是正确的.3 .(本题 3 分)(4 0 5 7)有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有0 1 k g某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气的质量为:(A)(1/1 6)k g.(B)0.8 k g.(C)1.6 k g.(D)3.2 k g.4 .(本题 3 分)(5 3 3 2)若一。)为气体分

4、子速率分布函数，N为分子总数，机为分子质量，则(5 d Z 2也2的物理意义是(A)速率为力的各分子的总平动动能与速率为的各分子的总平动动能之差.(B)速率为4的各分子的总平动动能与速率为的各分子的总平动动能之和.(C)速率处在速率间隔%之内的分子的平均平动动能.第1页 共8页(D)速率处在速率间隔 匕 之内的分子平动动能之和5 .(本题 3 分)(4 1 4 2)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，燃增加.(C)温度降低，烯增加.6 .(本题 3 分)(3 4 1 1)(B)温度升高，燃增加.(D)温度不变，牖不

5、变.若一平面筒谐波的表达式为y A c o s(B t-C x),式中A、B、C为正值常量，则(A)波速为C.(B)周期为1/B.(C)波 长 为2 /C.(D)角频率为2 IB.7 .(本题 3 分)(3 2 8 7)当一列平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？(A)媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒.(B)媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同.(C)媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等.(D)媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大.8 .(本题 3 分)(3 7 4 1)在单缝夫琅禾费衍射实验中

6、，波长为 的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为3 0 的方向上，若单缝处波面恰好可分成3个半波带，则缝宽度。等于(A)A.(B)1.5/1.(C)24.(D)3 2.9 .(本题 3 分)(3 5 4 2)如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为6 0。，光强为4的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为(A)/o/8.(B)/o/4.(C)3/0/8.(D)3 Z0/4.1 0 .(本题 3 分)(4 3 5 6)一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行.如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c表示真空中光速)(A)v =(”2)c.(B)v =(

7、3/5)c.(C)v =(4/5)c.(D)v =(9/1 0)c.第2页 共8页二、填空题(共30分)II.(本题 3 分)(0261)一质点从静止出发沿半径为R=l m 的圆周运动，其角加速度随时间t的变化规律是夕=1 2 -6/(S I),则质点的角速。=；切向加速度a 尸.12.(本题 3 分)(0184)设作用在质量为1 k g 的物体上的力尸=6f+3(S I).如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在 0 到 2.0 s 的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小/=.1 3.(本题 3 分)(5399)一个质量为m 的质点，仅受到力尸=女 尸/的作用，式 中 Z 为常

8、量，为从某一定点到 质点的矢径.该质点在厂=%处被释放，由静止开始运动，则当它到达无穷远时的速率为14.(本题 3 分)(0680)一人坐在转椅上，双手各持一哑铃，哑铃与转轴的距离各为0.6 m.先让人体以5rad/s的角速度随转椅旋转.此后，人将哑铃拉回使与转轴距离为0.2 m.人体和转椅对轴的转动惯量为5 kg n?,并视为不变.每一哑铃的质量为5 kg可视为质点.哑铃被拉回后，人体的角速度。15.(本题 3 分)(4654)1 mol氮气，由状态A(pi,V)变到状态3(P2”)，气体内能的增量为16.(本题 3 分)(3566)图中所示为两个简谐振动的振动曲线.若以余弦函数表示 这 两

9、 个 振 动 的 合 成 结 果，则 合 振 动 的 方 程 为x-xx+x2 (S I).17.(本题 3 分)(3511)第3页 共8页用波长为2的单色光垂直照射到空气劈形膜上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是暗条纹.使劈尖角e连续变大,直到该点处再次出现暗条纹为止.劈尖角的改变量。是1 8 .（本题 3 分）（3 7 5 1）衍射光栅主极大公式（a +O）s i n =U k=0,1,2，在 k=2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差S=.1 9 .（本题 3 分）（4 1 7 1）两个惯性系中的观察者。和。以 0.6 c（c 表示真空中光速）的相对速度互相接近

10、.如果。测得两者的初始距离是2 0 m,则 0测得两者经过时间/=s 后相遇.2 0 .（本题 3 分）（5 3 6 1）某加速器将电子加速到能量E =2 X 1 06 e V 时，该电子的动能EK=e V.（电子的静止质量=9.1 I X 1 0 31 k g,1 e V =1.6 0 X 1 0 19 J）第4页 共8页三、计算题(共4 0分)2 1.(本题 10 分)(0177)一辆水平运动的装煤车，以速率%从煤斗下面通过，每单位时间内有质量为加。的煤卸入煤车.如果煤车的速率保持不变，煤车与钢轨间摩擦忽略不计，试求：(1)牵引煤车的力的大小；(2)牵引煤车所需功率的大小；(3)牵引煤车所

11、提供的能量中有多少转化为煤的 v动能？其余部分用于何处？|京 工：证：；;：证第5页 共8页2 2.(本题 10 分)(0203)1 mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结碇两点的曲线HI的方程为。=。0 2/匕2,“点的温度为7b(1)试 以 7 b,普适气体常量R 表 示 I、0、HI过程中气体吸收的热量。(2)求此循环的效率。(提示：循环效率的定义式=02/。1,Q i为循环中气体吸收的热量，。2为循环中气体放出的热量。)第6页 共8页2 3、(本题 1 0 分)(3 1 4 2)图示一平面余弦波在r =0时刻与r =2 s 时刻的波形图.已知波速为，并且在0 2 s内

12、坐标原点。处质点的速度方向不变.求(1)坐标原点处介质质点的振动方程；(2)该波的波动表达式.y(m)x(m)第7页 共8页2 4.(本题 10 分)(3685)在双缝干涉实验中，单色光源So到两缝$和 S2的距离分别为L 和 乙，并且丸为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的距离为。(D d),如 图.求:(1)零级明纹到屏幕中央。点的距离.(2)相邻明条纹间的距离.第8页 共8页XXX学年第二学期 大学物理（2-1）期末考试A 卷答案一、选择题（共 30分）1、D 2、B 3、C 4、D 5 A 6、C 7、D 8 D 9、A 10 C二、填空题（共 30分）1 1、4/一 3 产

13、2 分12t2-6 f1分1 2、1 3、,1 8 N.S件3 分3分1 4、8 r a d/s3分1 5、|(2 -P 1)V3分1 6、冗0.0 4 co s(r )3分21 7、2 L3 分1 8、1 0 A3 分1 9、8.8 9 x 1 0-83分2 0、1.4 9 X 1 063 分三、计算题（共4 0 分）2 1.（0 1 77）解：（1）以煤车和时间内卸入车内的煤为研究对象，水平方向煤车受牵引力?的作用，由动量定理：Ft=(M+m0A/)v0-M v 2 分得：尸=501 分(2)P=Fv产2 分第9页 共8页(3)单位时间内煤获得的动能：EK 1分单位时间内牵引煤车提供的能量

14、为 E=P 1分E./E =-=5 0%K 21分有5 0%的能量转变为煤的动能，其余部分用于在拖动煤时不可避免的滑动摩擦损耗.2分2 2.(0 2 0 3)解：设a状态的状态参量为p o,V o,7b,则 P=9 p。，匕=%，Tb=“=9T。Pa分%=空 匕=户 匕=3匕%V P o PM=RT,/.北=2 7 7()(1)过程 I Q v=C y(7；7；)=R(9 工)=1 2/?7；分过程i i q=ga-，)=4 5叫11分1分11分过程川分(2)匕Q=Cv(Ta-Tc)+j(p0V2)dV/V,；=|/?(-2 7)+券(4-吵=-3 9际+%毓 一 个?3%-4 7.7环=1

15、_ 477RT。=1 6.3%Qv+Qp 12RT0+45RT032分2 3.(3 1 4 2)解：(1)比较1=0时刻波形图与r=2 s时刻波形图，可知此波向左传播.在/=0 时 亥!处质点 0 =Aco s0,0 v0=-Aa)sm(/),故2分第1 0页 共8页又 t =2 s,。处质点位移为 A/V 2 =Aco s(4 n v-7 1)2所以 7i=47ii/兀，v=一 H z 24 2 1 6分振动方程为 =A cos(m/8 1)(S I)1分(2)波速 u-1 0 m/s 波长 A-1 6 0 m 22 v分波动表达式 y=A cos2 7 i(+(S I)31 6 1 6 0 2分2 4.(36 8 5)解：(1)如图，设 P o为零级明纹中心分32则 r2-rx dPO/D(/2 +n)-(Z i +n)=0 .P0=Dr2 r)d =3DQd(2)在屏上距。点为x 处，光程差(4/X/D)-3 Z 2 分明纹条件 3=kA.(k=l,2,.)xk=(+kA+/d在此处令G=0,即 为(1)的结果.相邻明条纹间距AX=xk+|-xk=DA/d2 分第1 1页 共8页