中國石油大學大學物理21期末試題

1、本大題滿分30分本大題得分一、選擇題（共10小題，每小題3分，共30分）1、（本題3分） 質量為m0.5kg的質點，在oxy坐標平面內運動，其運動方程為x5t，y=0.5t2（si），從t=2 s到t=4 s這段時間內，外力對質點作的功為 (a) 1.5 j (b) 3 j (c) 4.5 j (d) -1.5 j 2、（本題3分） 速率分布函數(shù)f(v)的物理意義為： (a) 具有速率v的分子占總分子數(shù)的百分比 (b) 速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 (c) 具有速率v的分子數(shù) (d) 速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù) 3、（本題3分） 一絕熱容器被隔板分成

2、兩半，一半是真空，另一半是理想氣體若把隔板抽出，氣體將進行自由膨脹，達到平衡后 (a) 溫度不變，熵增加 (b) 溫度升高，熵增加 (c) 溫度降低，熵增加 (d) 溫度不變，熵不變 4、（本題3分） 根據(jù)熱力學第二定律可知： (a) 功可以全部轉換為熱，但熱不能全部轉換為功 (b) 熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體 (c) 不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程 (d) 一切宏觀的自發(fā)過程都是不可逆的 5、（本題3分） 一平面余弦波在t = 0時刻的波形曲線如圖所示，則o點的振動初相位 為： (a) 0 (b) (c) p (d) （或） 6、（本題3分） 一平面簡

3、諧波在彈性媒質中傳播，在某一瞬時，媒質中某質元正處于平衡位置，此時它的能量是 (a) 動能為零，勢能最大 (b) 動能為零，勢能為零 (c) 動能最大，勢能最大 (d) 動能最大，勢能為零 7、（本題3分）一機車汽笛頻率為750 hz，機車以時速90公里遠離靜止的觀察者觀察者聽到的聲音的頻率是（設空氣中聲速為340 m/s） (a) 810 hz (b) 699 hz (c) 805 hz (d) 695 hz 8、（本題3分） 在雙縫干涉實驗中，入射光的波長為l，用玻璃片遮住雙縫中的一個縫，若玻璃片中光程比相同厚度的空氣的光程大2.5 l，則屏上原來的明紋處 (a) 仍為明條紋 (b) 變?yōu)?/p>

4、暗條紋 (c) 既非明紋也非暗紋 (d) 無法確定是明紋，還是暗紋 9、（本題3分）一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃(如圖)，設入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光 (a) 是自然光 (b) 是線偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面 (c) 是線偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面 (d) 是部分偏振光 10、（本題3分） 一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片若以此入射光束為軸旋轉偏振片，測得透射光強度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強比值為 (a) 1 / 2 (b) 1 / 3 (c) 1 / 4 (d) 1 / 5 二、簡單計算與問答題（

5、共6小題，每小題5分，共30分）本大題滿分30分本大題得分1、（本題5分）人造地球衛(wèi)星繞地球中心做橢圓軌道運動，若不計空氣阻力和其它星球的作用，在衛(wèi)星運行過程中，衛(wèi)星的動量和它對地心的角動量都守恒嗎？為什么？ 2、（本題5分） 一長為l，密度分布不均勻的細棒，其質量線密度為常量，x從輕端算起，求其質心的位置 3、（本題5分）理想氣體微觀結構模型的主要內容是什么？ 4、（本題5分） 兩波在一很長的弦線上傳播，其表達式分別為： (si) (si)求： (1) 兩波的頻率、波長、波速； (2) 兩波疊加后的節(jié)點位置 5、（本題5分）在單縫衍射圖樣中，離中心明條紋越遠的明條紋亮度越小，試用半波帶法說明

6、 6、（本題5分） 波長為的單色光垂直照射到折射率為n2的劈形膜上，如圖所示，圖中n1n2n3，觀察反射光形成的干涉條紋 (1) 從劈形膜頂部o開始向右數(shù)起，第五條暗紋中心所對應的薄膜厚度e是多少？ (2) 相鄰的兩明紋所對應的薄膜厚度之差是多少？三計算題（共4小題，每小題10分，共40分）本小題滿分10分本小題得分1、（本題10分） 一根放在水平光滑桌面上的勻質棒，可繞通過其一端的豎直固定光滑軸o轉動棒的質量為m = 1.5 kg，長度為l = 1.0 m，對軸的轉動慣量為j = 初始時棒靜止今有一水平運動的子彈垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如圖所示子彈的質量為m= 0.020 kg，速

7、率為v = 400 ms-1求： (1) 棒開始和子彈一起轉動時角速度有多大？ (2) 若棒轉動時受到大小為mr = 4.0 nm的恒定阻力矩作用，棒能轉過多大的角度？ 2、（本題10分）本小題滿分10分本小題得分 一定量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，ab和cd是等壓過程，bc和da是絕熱過程已知：tc 300 k，tb 400 k求：此循環(huán)的效率 3、（本題10分）本小題滿分10分本小題得分 一簡諧波沿ox軸正方向傳播，波長l = 4 m， 周期t = 4 s，已知x = 0處質點的振動曲線如圖所示. (1) 寫出x = 0處質點的振動方程； (2) 寫出波的表達式； (3) 畫出t =

8、 1 s時刻的波形曲線 4、（本題10分）本小題滿分10分本小題得分 設光柵平面和透鏡都與屏幕平行，在平面透射光柵上每厘米有5000條刻線，用它來觀察鈉黃光（l=589 nm）的光譜線 (1)當光線垂直入射到光柵上時，能看到的光譜線的最高級次km是多少？ (2)當光線以30的入射角（入射線與光柵平面的法線的夾角）斜入射到光柵上時，能看到的光譜線的最高級次 是多少？ (1nm=10-9m) 一、選擇題（共10小題，每小題3分，共30分）1、b 2、b 3、a 4、d 5、d 6、c 7、b 8、b 9、b 10、a二、簡單計算與問答題（共6小題，每小題5分，共30分） 1、答：人造衛(wèi)星的動量不守

9、恒，因為它總是受到外力地球引力的作用 2分人造衛(wèi)星對地心的角動量守恒，因為它所受的地球引力通過地心，而此力對地心的力矩為零 3分2、解： 2分 1分 2分3、答：(1) 氣體分子的線度與氣體分子間的平均距離相比可忽略不計 2分 (2) 分子之間的碰撞以及分子與器壁之間的碰撞都是完全彈性碰撞 1分 (3) 氣體分子之間的平均距離相當大，所以除碰撞的瞬間外，分子間的相互作用力略去不計 2分4、解：(1) 與波動的標準表達式 對比可得： n = 4 hz， l = 1.50 m， 1分波速 u = ln = 6.00 m/s 1分 (2) 節(jié)點位置 m , n = 0，1，2，3, 3分5、答：除中

10、央明紋(零級)外，其他明紋的衍射方向對應著奇數(shù)個半波帶(一級對應三個，二級對應五個，.)，級數(shù)越大，則單縫處的波陣面可以分成的半波帶數(shù)目越多其中偶數(shù)個半波帶的作用兩兩相消之后，剩下的光振動未相消的一個半波帶的面積就越小，由它決定的該明條紋的亮度也就越小 5分6、解： n1n2n3， 二反射光之間沒有附加相位差p，光程差為 d = 2n2 e第五條暗紋中心對應的薄膜厚度為e5， 2n2 e = (2k - 1)l / 2 k = 5 3分（或 2n2 e = (2k +1)l / 2 k = 4 ）明紋的條件是 2n2 ek = kl相鄰二明紋所對應的膜厚度之差 de = ek+1ek= l / (2n2) 2分三、計算題（共4小題，每小題10分，共40分）1、（本題10分）解：(1) 角動量守恒： 2分 15.4 rads-1 2分(2) mr()b 2分0w 22bq 2分 15.4 rad 2分2、（本題10分）解： q1 = n cp(tbta) , q2 = n cp(tctd) 4分根據(jù)絕熱過程方程得到： ， pa = pb , pc = pd , ta / tb = td / tc 4分故 2分3、（本題10分）解：(1) (si) 3分(2) (si) 2分(3) t = 1 s時，波形表達式： (si) 故有如圖的曲線 3分4、（本題10分