大學(xué)物理上期末試題1

1、注意：題目要答在專門設(shè)計的答卷上，答在試卷上無效！一、 選擇題（單選題，每小題3分，共30分）1 一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為 （其中a、b為常量）, 則該質(zhì)點(diǎn)作 (a) 勻速直線運(yùn)動 (b) 變速直線運(yùn)動 (c) 拋物線運(yùn)動 (d) 一般曲線運(yùn)動 2. 一個質(zhì)點(diǎn)同時在幾個力作用下的位移為： (si)其中一個力為恒力 (si)，則此力在該位移過程中所作的功為 (a) -67j (b) 17j (c) 67j (d) 91 j 3. 關(guān)于剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量，下列說法中正確的是 （a）只取決于剛體的質(zhì)量, 與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān) （b）取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與

2、軸的位置無關(guān) （c）取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置 （d）只取決于轉(zhuǎn)軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān) 4. 在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測得時間間隔為4 s，若相對于甲作勻速直線運(yùn)動的乙測得時間間隔為5 s，則乙相對于甲的運(yùn)動速度是(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. 一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動，周期為t質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向x軸正方向運(yùn)動時，由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時間為 (a) t /4. (b) t /6 (c) t /8 (d) t /12 6. 當(dāng)一平面簡諧機(jī)械波在彈

3、性媒質(zhì)中傳播時，下述各結(jié)論哪個是正確的？ (a) 媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能增大時，其彈性勢能減小，總機(jī)械能守恒 (b) 媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同 (c) 媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能和彈性勢能的相位在任一時刻都相同，但二者的數(shù)值不相等 (d) 媒質(zhì)質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢能最大 7. 用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當(dāng)波長為l的單色平行光垂直入射時，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應(yīng)的部分 (a) 凸起，且高度為l / 4(b) 凸起，且高度為l / 2(c) 凹陷，且深度為l / 2(d)

4、凹陷，且深度為l / 4 8. 三個偏振片p1、p2與p3堆疊在一起，p1與p3的偏振化方向相互垂直，p2與p1的偏振化方向間的夾角為，強(qiáng)度為的自然光垂直入射于偏振片p1，并依次透過偏振片p1、p2與p3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過三個偏振片后的光強(qiáng)為 (a) (b) (c) (d) 9. 一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤?，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們 (a) 溫度相同、壓強(qiáng)相同 (b) 溫度、壓強(qiáng)都不相同 (c) 溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng) (d) 溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng) 10. 一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時，分子的平均

5、碰撞頻率和平均自由程的變化情況是： (a) 減小而不變 (b)減小而增大 (c) 增大而減小 (d)不變而增大 二、 填空題（共30分）1. （本題2分）質(zhì)點(diǎn)p在一直線上運(yùn)動，其坐標(biāo)x與時間t有如下關(guān)系： x =a sinw t (si) (a為常數(shù)) (1) 任意時刻，質(zhì)點(diǎn)的加速度a =_； (2) 質(zhì)點(diǎn)速度為零的時刻t =_2. （本題4分）一個力f作用在質(zhì)量為 1.0 kg的質(zhì)點(diǎn)上，使之沿x軸運(yùn)動已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)方程為 (si)在0到4 s的時間間隔內(nèi)， (1) 力f的沖量大小i =_ (2) 力f對質(zhì)點(diǎn)所作的功w =_3（本題3分） 質(zhì)量分別為m和2m的兩物體(都可視為質(zhì)點(diǎn)

6、)，用一長為l的輕質(zhì)剛性細(xì)桿相連，系統(tǒng)繞通過桿且與桿垂直的豎直固定軸o轉(zhuǎn)動，已知o軸離質(zhì)量為2m的質(zhì)點(diǎn)的距離為l，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的線速度為v且與桿垂直，則該系統(tǒng)對轉(zhuǎn)軸的角動量(動量矩)大小為_4. （本題4分）一電子以0.99 c的速率運(yùn)動(電子靜止質(zhì)量為9.11×10-31 kg，則電子的總能量是_j，電子的經(jīng)典力學(xué)的動能與相對論動能之比是_ 5.（本題4分）一平面余弦波沿ox軸正方向傳播，波動表達(dá)式為 ，則x = -l 處質(zhì)點(diǎn)的振動方程是_；若以x = l處為新的坐標(biāo)軸原點(diǎn)，且此坐標(biāo)軸指向與波的傳播方向相反，則對此新的坐標(biāo)軸，該波的波動表達(dá)式是_。 6. （本題2分） 如圖所示，

7、一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為_ 7. （本題3分）一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級次為 。8. （本題2分） 一束光線入射到單軸晶體后，成為兩束光線，沿著不同方向折射這樣的現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象其中一束折射光稱為尋常光，它_定律；另一束光線稱為非常光，它_定律9.（本題4分） 圖示曲線為處于同一溫度t時氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是 氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是 氣分子的速率分

8、布曲線；10.（本題2分） 從統(tǒng)計的意義來解釋, 不可逆過程實(shí)質(zhì)上是一個_的轉(zhuǎn)變過程, 一切實(shí)際過程都向著_ 的方向進(jìn)行三、計算題（每小題10分，共40分）1. 如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動假設(shè)定滑輪質(zhì)量為m、半徑為r，其轉(zhuǎn)動慣量為，滑輪軸光滑試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關(guān)系 2. 1 mol單原子分子的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯(lián)結(jié)ac兩點(diǎn)的曲線的方程為, a點(diǎn)的溫度為t0(1) 試以t0 , 普適氣體常量r表示、過程中氣體吸收的熱量。(2) 求此循環(huán)的效率。(提示：循環(huán)效率的定義式=1- q2 /

9、q1， q1為循環(huán)中氣體吸收的熱量，q2為循環(huán)中氣體放出的熱量。)3. 如圖所示，一平面簡諧波沿x軸正方向傳播，bc為波密媒質(zhì)的反射面波由p點(diǎn)反射， = 3l /4， = l /6在t = 0時，o處質(zhì)點(diǎn)的合振動是經(jīng)過平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動求d點(diǎn)處入射波與反射波的合振動方程（設(shè)入射波和反射波的振幅皆為a，頻率為n） 4. 一衍射光柵，每厘米200條透光縫，每條透光縫寬為a=2×10-3 cm，在光柵后放一焦距f=1 m的凸透鏡，現(xiàn)以l=600 nm (1 nm=10-9 m)的單色平行光垂直照射光柵，求： (1) 透光縫a的單縫衍射中央明條紋寬度為多少？ (2) 在該寬度內(nèi)，有幾個光柵

10、衍射主極大？ 一選擇題（每題3分，共30分）1.(b) 2.(c) 3.(c) 4.(b) 5.(d) 6.(d) 7.(c) 8.(c) 9.(c) 10.(b)二、填空題（共30分）1. (n = 0,1, ), 2分2. 16 n·s ，176 j； 4分3. mv l 一 3分4. 5.8×10-13, 8.04×10-2 4分5. ， 4分6. p / 2arctg(n2 / n1) 2分7. 0， 3分8. 遵守通常的折射, 不遵守通常的折射 2分9. 氬，氦 4分10. 從幾率較小的狀態(tài)到幾率較大的狀態(tài) ，狀態(tài)的幾率增大 (或熵值增加). 2分三、計

11、算題（共40分）1.（10分）解：根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和轉(zhuǎn)動定律列方程 對物體： mgt ma 2分對滑輪： tr = jb 2分運(yùn)動學(xué)關(guān)系： arb 1分將、式聯(lián)立得 圖2分 amg / (mm) 1分 v00， vatmgt / (mm) 2分2.（10分）解：設(shè)a狀態(tài)的狀態(tài)參量為p0, v0, t0，則pb=9p0, vb=v0, tb=(pb/pa)ta=9t0 pc vc =rtc tc = 27t0 3分 (1) 過程 1分 過程 qp = c p(tc tb ) = 45 rt0 1分 過程 3分 (2) 2分3. （10分）解：選o點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)入射波表達(dá)式為 2分則反射波的表達(dá)式是 2分合成波表達(dá)式（駐波）為 2分在t = 0時，x = 0處的質(zhì)點(diǎn)y0 = 0， ， 故得 2分因此，d點(diǎn)處的合成振動方程是 2分4.（10分）解：(1) a sinj = kl tgj = x / f 2分當(dāng)x&