中國農(nóng)業(yè)大學2011—2012學年春大學物理C上考試試題答案

1、中國農(nóng)業(yè)大學20112012學年春季學期大學物理C（上）課程考試試題答案一、填空題（52分）1、一質點沿x軸作直線運動，它的運動學方程為 x =3+5t+6t2-t3 (SI) 則 (1) 質點在t =0時刻的速度_ 5 _； (2) 加速度為零時，該質點的速度_17_ 2、一質點作半徑為 0.1 m的圓周運動，其角位置的運動學方程為： (SI)則其切向加速度為=_0.1_3、如果一個箱子與貨車底板之間的靜摩擦系數(shù)為m，當這貨車爬一與水平方向成角的平緩山坡時，要不使箱子在車底板上滑動，車的最大加速度amax_g(ucos-sin)_ 4、一圓錐擺擺長為l、擺錘質量為m，在水平面上作勻速圓周運動

2、，擺線與鉛直線夾角q，則 (1) 擺線的張力T_mg/cosq_； (2) 擺錘的速率v_ 5、兩個滑冰運動員的質量各為70 kg，均以6.5 m/s的速率沿相反的方向滑行，滑行路線間的垂直距離為10 m，當彼此交錯時，各抓住一10 m長的繩索的一端，然后相對旋轉，則抓住繩索之后各自對繩中心的角動量L_2275kgm2/s _；它們各自收攏繩索，到繩長為5 m時，各自的速率v 13m/s_6、一電子以0.99 c的速率運動(電子靜止質量為9.1110-31 kg，則電子的總能量是_5.8X10-3_J，電子的經(jīng)典力學的動能與相對論動能之比是_0.0804_7、一鐵球由10 m高處落到地面，回升

3、到 0.5 m高處假定鐵球與地面碰撞時損失的宏觀機械能全部轉變?yōu)殍F球的內(nèi)能，則鐵球的溫度將升高_0.19_（已知鐵的比熱c 501.6 Jkg-1K-1）8、某理想氣體在溫度為T = 273 K時，壓強為p=1.010-2 atm，密度r = 1.2410-2 kg/m3，則該氣體分子的方均根速率為_495ms-1_ (1 atm = 1.013105 Pa) 9、右圖為一理想氣體幾種狀態(tài)變化過程的pV圖，其中MT為等溫線，MQ為絕熱線，在AM、BM、CM三種準靜態(tài)過程中： (1) 溫度升高的是_BM、CM_過程； (2) 氣體吸熱的是_ CM _過程 10、兩個同方向同頻率的簡諧振動，其合振

4、動的振幅為20 cm，與第一個簡諧振動的相位差為f f1 = p/6若第一個簡諧振動的振幅為 cm = 17.3 cm，則第二個簡諧振動的振幅為_10_ cm，第一、二兩個簡諧振動的相位差f1 - f2為_-/2_11、一聲波在空氣中的波長是0.25 m，傳播速度是340 m/s，當它進入另一介質時，波長變成了0.37 m，它在該介質中傳播速度為_ 503m/s _ 12、折射率分別為n1和n2的兩塊平板玻璃構成空氣劈尖，用波長為l的單色光垂直照射如果將該劈尖裝置浸入折射率為n的透明液體中，且n2nn1，則劈尖厚度為e的地方兩反射光的光程差的改變量是_2ne_ 13、平行單色光垂直入射在縫寬為

5、a=0.15 mm的單縫上縫后有焦距為f=400mm的凸透鏡，在其焦平面上放置觀察屏幕現(xiàn)測得屏幕上中央明條紋兩側的兩個第三級暗紋之間的距離為8 mm，則入射光的波長為l=_500 nm_ 14、一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明紋若已知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央明紋一側的兩條明紋分別是第_1_級和第_3_級譜線 15、用相互平行的一束自然光和一束線偏振光構成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的傳播方向為軸旋轉偏振片時，發(fā)現(xiàn)透射光強的最大值為最小值的5倍，則入射光中，自然光強I0與線偏振光強I之比為_1/2_ 16、假設某一介質對于空氣的臨界角是45，則光從空氣

6、射向此介質時的布儒斯特角是_ 54.7_二、計算題（38分） 17、空心圓環(huán)可繞光滑的豎直固定軸AC自由轉動，轉動慣量為J0，環(huán)的半徑為R，初始時環(huán)的角速度為w0質量為m的小球靜止在環(huán)內(nèi)最高處A點，由于某種微小干擾，小球沿環(huán)向下滑動，問小球滑到與環(huán)心O在同一高度的B點和環(huán)的最低處的C點時，環(huán)的角速度及小球相對于環(huán)的速度各為多大?(設環(huán)的內(nèi)壁和小球都是光滑的，小球可視為質點，環(huán)截面半徑rR.) 17、 解：選小球和環(huán)為系統(tǒng)運動過程中所受合外力矩為零，故角動量守恒即系統(tǒng)起初的角動量J00與小球滑到B點時系統(tǒng)角動量相同，J00(J0mR2) w所以=J00/(J0+mR2)ww=又因環(huán)的內(nèi)壁和小球都

7、是光滑，只有保守力做功，系統(tǒng)機械能守恒取過環(huán)心的水平面為勢能零點，則有+ 18、3 mol溫度為T0 =273 K的理想氣體，先經(jīng)等溫過程體積膨脹到原來的5倍，然后等容加熱，使其末態(tài)的壓強剛好等于初始壓強，整個過程傳給氣體的熱量為Q = 8104 J試畫出此過程的pV圖，并求這種氣體的比熱容比g = Cp / CV值 (普適氣體常量R=8.31Jmol-1K-1) 19、一質量為0.20 kg的質點作簡諧振動，其振動方程為 求：(1) 質點的初速度； (2) 質點在正向最大位移一半處所受的力 20、一平面簡諧波沿Ox軸的負方向傳播，波長為l ，P處質點的振動規(guī)律如圖所示 (1) 求P處質點的振

8、動方程； (2) 求此波的波動表達式； (3) 若圖中 ，求坐標原點O處質點的振動方程 21、在雙縫干涉實驗中，用波長l546.1nm (1 nm=10-9 m)的單色光照射，雙縫與屏的距離D300 mm測得中央明條紋兩側的兩個第五級明條紋的間距為12.2 mm，求雙縫間的距離解：由題給數(shù)據(jù)可得相鄰明條紋之間的距離為 x12.2/(25)mm1.22mm 由公式DxD/d，得dD/x 0.134mm22、在慣性系S中，有兩事件發(fā)生于同一地點，且第二事件比第一事件晚發(fā)生Dt =2s；而在另一慣性系S中，觀測第二事件比第一事件晚發(fā)生Dt=3s那么在S系中發(fā)生兩事件的地點之間的距離是多少？ 三、問答題（5分） 23、兩個大小與質量相同的小球，一個是彈性球，另一個是非彈性球它們從同一高度自由落下與地面碰撞后，為什么彈性球跳得較高？地面對它們的沖量是否相同？為什么？解： 彈性球跳得較高，是因為在撞擊地面