08-09版大學物理期末試題及答案

1、課程代號：A072006北京理工大學2008-2009學年第二學期2008級大學物理期末試題A卷2009 年 6 ） 23 11姓名學號成績題號1-561920212223總分得分一選擇題（共15分，每題3分）請將答案寫在試卷上指定方括號內。1質點的質量為加，置于光滑球面的頂點月處（球面固定不動），如圖所示.當它由靜止開始下滑到球面上$點時，它的加速度的大小為a = 2g(l-cos& )d = gsin& a = g.a = J4g2(l cos0)? +g sin? 0 .質量為刃的小孩站在半徑為的水平平臺邊纟彖上平臺可以繞通過其中心的豎直光滑 固定軸自由轉動，轉動慣量為./.平臺和小孩開

2、始時均靜止.當小孩突然以相對于地面 為u的速率在臺邊緣沿逆時針轉向走動時，則此平臺相對地面旋轉的角速度和旋轉方向 分別為（A） co = , 時針.（B）=逆時針.（C） co = - mR , （-1,順時針.（D） m =,逆時針.J + mR2R）J + mR汽 R 丿 下列4個圖所示的速率分布曲線，哪一圖中的兩條曲線能是同溫度下氮氣和氨氣的 分子速率分布曲線？用余弦函數(shù)描述一簡諧振子的振動.若其速度時間 (u/)關系曲線如圖所示，則振動的初相位為(A)兀/6.(B) it/3.(C) 7t/2.(D) 2n/3.5jc/6.在玻璃(折射率”2= 1.60)表面鍍一層MgF2 (折射率”

3、3=1.38)薄膜作為增透膜.為了使 波長為500nm(lnm=10m)的光從空氣(hi = 1.00)JF.入射時盡可能少反射，MgF2薄膜的最 少厚度應是(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm 二 填空題(共50分) 請將答案寫在指定橫線上。(4分)一質點沿直線運動，運動方程為x(/) = 6r-2? (SI).它在第2s內平均速度大小 為； Is末的瞬時速度為: 2s末的瞬時加速度 TOC o 1-5 h z 為。(4分)一個力F作用在質量為1.0 kg的質點上，使之沿x軸運動。已知在此力作 用下質點的運動學方程

4、為x = 3/-4r +r (SI).在0到4 s的時間間隔內,力F的沖量大小/ = 。力F對質點所作的功0= 。& (4分)一人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓運動，近地點為M，遠 地點為B。A、B兩點距地心分別為八、心。設衛(wèi)星質量為?， 地球質量為萬有引力常數(shù)為G。則衛(wèi)星在A、B兩點處的動能之差EkB EkA=9. （4分）轉動著的飛輪的轉動慣量為J，在/=0時角速度為0“此后飛輪經歷制動過程。 阻力矩M的大小與角速度y的平方成正比，比例系數(shù)為k （k為大于的常量）。為= 時，飛輪的角加速度0= 。從開始制動到=*）所經過的時間/=（3分）兩個容器中分別貯有氮氣和氧氣。已知氨氣的壓強是氧氣壓強的1/

5、2,氮氣 TOC o 1-5 h z 的容積是氧氣的2倍。則氨氣的內能是氧氣內能的倍。（4分）用總分子數(shù)N、氣體分子速率和速率分布函數(shù)貳力表示下列各量：速率大于必的分子數(shù)=:（2）速率大于必的那些分子的平均速率=;（3）多次觀察某一分子的速率，發(fā)現(xiàn)其速率大于的概率=（4分）一質點作簡諧振動。其振動閒線如圖所示。則該振動的周期為T=s；用余弦函數(shù)描述貝位移隨時間變化的函數(shù)關系時初相為（/（4分）-平面簡諧波沿x軸i片方向傳播，波長為2=2.0m。Pi和P2為x軸丄:的兩點, 它們的坐標分別為X = 6.0m , X2=15m。已知點處質元的振動方程為y, = 0.1 cos（y/ -）,貝ij（

6、1）該波的波函數(shù)為,（2）P2點的振動方程為 （3分）如圖所示，兩列波長為久的相干波在P點相遇點的初位相是（p, $到P點的距離是h； S2點的初位相是02, S2到點的距離是“，以力代表零或正、負整數(shù)，則P點是干涉 TOC o 1-5 h z 極大的條件為：o（3分）折射率為“1 = 1.51的玻璃上覆蓋著層厚度均勻的介質膜，膜的折射率為”2=136。用多種顏色的單色光垂直照射到介質膜。發(fā)現(xiàn)當波長為512nm時反射光中出 現(xiàn)干涉極小；當波長為640nm時反射光中出現(xiàn)干涉極大。則介質膜的厚度 為o（3分）在單縫夫瑯和費衍射實驗中，波長為2的單色光垂直射在寬度a = 52的單縫上.對應于衍射角0

7、的方向上，若單縫處波面恰好可分成5個半波帶，則衍射角 0=O1& （3分）某單色光垂直入射到一個每毫米有800條刻線的光柵上，如果第一級譜線的衍 射角為30 ,則入射光的波長應為nmo（3分）三個偏振片戸，P2與幾堆疊在一起，Pi與凡的偏振化方向相互垂直，巴與 戸的偏振化方向間的夾角為30 .強度為A）的自然光垂直入射于偏振片P”并依次透 過偏振片尺、P2與卩3,則通過三個偏振片后的光強為 o三計算題（共35分）（10分）兩個勻質圓盤，一大小，同軸地粘結在一起，構成 -個紐合輪。小圓盤的半徑為尸，質量為皿 大圓盤的半徑尸=2r,質量m =2加。組合輪可繞通過其屮心H捶胃J：盤而的光滑 水平固定

8、軸o轉動，兩圓盤邊緣上分別繞有輕質細繩,細繩卜端 各懸掛質量為m的物體A和B,如圖所爪。這一系統(tǒng)從靜止開 始運動，繩與盤無相對滑動，繩的長度不變。已知r=10cm。求：（1）組合輪的角加速度a；（2）當物體A上升=40cm時，組合輪的角速度0。（ 10分）一以理想氣體為工質的熱機,7 = 1-/皿iPil P-其循環(huán)過程如圖所示，試證明此熱機的效率為（10分）圖示為一觀察牛頓壞的裝置，平凸透鏡的凸面是半徑為R=m的球面。壓波長A=500nm的單色光垂直照射。=1, 2, 3.（1）證明干涉花樣明環(huán)的半徑為（2）求在半徑為rni = 2mm的范圍內，總共能觀察到多少 個明環(huán)？（3）如果將凸透鏡向

9、上平移eo=l卩m,則最靠近中心O處 的明環(huán)是第幾級明環(huán)？（5分）熱機工作于600K和300K的兩個熱源之間，在一次循壞中從高溫熱源吸熱 4000焦耳。（1）若該熱機為一可逆的卡諾機，每經過一個循壞兩熱源及熱機組成系統(tǒng)爛 變化了多少？ （2）若某熱機的循環(huán)效率為0.25,計算每經過一個循環(huán)兩熱源及熱機組 成系統(tǒng)爛變化。（3）比較上面兩個爛變結果，說明什么問題？2009.06.（A） 答案一選擇題（共15分，每題3分） D A B A &B）二填空題（共50分）（4 分）4（m-s）?6（nrs）.16 - s （2 分），176 J （2 分）& （3Mm-_（4 分）r2zi一繆（2分），尹_（2分）yJkcoh3V/4（4 分）11.3/5 （3 分）（4 分）P叭0） d u/J /（咖 u/（r）dr3.43 s （24/7 s） （2 分），