大學(xué)物理考試試題及答案3套

1、大學(xué)物理考試試題及答案3套2011年12月考試大學(xué)物理第一次作業(yè)一、判斷題(本大題共30分，共10小題，每小題3分)1.物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，它具有的功也越大()2.物體處于一定的高度，就具有一定的重力勢(shì)能()3.若剛體所受到的合外力為零，則剛體對(duì)定軸的角動(dòng)量守恒()4.一物體的加速度恒定，而其速度方向不斷改變()5.不可逆過程一定找不到另一過程使系統(tǒng)和外界同時(shí)復(fù)原()6.氣體的溫度表示每個(gè)分子的冷熱程度()7.彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能的零勢(shì)點(diǎn)均可任意選擇()8.氣體的溫度是分子平均動(dòng)能的量度()9.a變化但質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)是可能的()10.在封閉容器中有一定量的理想氣體，若氣體各部分壓強(qiáng)相等，分子數(shù)密

2、度也相同，則該氣體處于平衡態(tài)()二、填空題(本大題共40分，共8小題，每小題5分)1.質(zhì)量為M的車以速度v沿光滑水平地面直線前進(jìn)，車上的人將一質(zhì)量為m的物體相對(duì)于車以速度u豎直上拋，則此時(shí)車的速度為2.溫度27C時(shí)，lmol氫氣具有的平動(dòng)動(dòng)能為,轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能為3.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)，速度與位置的關(guān)系為v=kx,其中k為一正常量，則質(zhì)點(diǎn)在任意x處的加速度為4.一圓運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡半徑R=l24,質(zhì)點(diǎn)的角加速度a=2t，若t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)角速度為=0.32，t=1時(shí)質(zhì)點(diǎn)的角速度為、切向加速度為何法向加速度為5.一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度與路程關(guān)系為v=4+3s，則切向加速度與路程的關(guān)系為6.一星球可看作繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的勻質(zhì)球

3、體，若在一個(gè)演化過程中它的半徑縮小為原來的一半，它的自轉(zhuǎn)周期為原來的倍，它赤道上一點(diǎn)的速率是原來的倍7.有氦氣、氫氣和水蒸氣混合處于平衡態(tài)若氦分子的平均動(dòng)能為003eV,則氫分子的平均動(dòng)能為eV,水分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為eV,平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能為eV8.一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),角速度,其中k為一正常量。設(shè)t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)角位置,則任意t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的角位置、角加速度、切向加速度和法向加速度三、計(jì)算題(本大題共30分,共6小題,每小題5分)1.質(zhì)量m=2kg的物體沿x軸作直線運(yùn)動(dòng),所受合外力F=10+6x2(SI)。如果在xo=0處時(shí)速度Vo=0;試求該物體運(yùn)動(dòng)到x=4m處時(shí)速度的大小2.如圖,一輛靜止在光

4、滑水平面上的小車,車上裝有光滑的弧形軌道,總質(zhì)量為M,今有一質(zhì)量為m、速度為的鐵球,從軌道下端水平射入,求球沿弧形軌道上升的最大高度h及此后下降離開小車時(shí)的速度V3.一定量的理想氣體,等溫線與絕熱線在P-V圖上相交,交點(diǎn)處的斜率比為0.714,求該氣體的定體摩爾熱容4.如圖所示，4x10-3kg氫氣被活塞封閉在一容器的下半部1/2體積,與外界平衡(忽略活塞質(zhì)量與厚度,且不能脫離容器)。現(xiàn)把2x104J的熱量緩慢傳給氣體，使之逐漸膨脹，活塞外大氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),求氫氣最后的壓強(qiáng)、溫度和體積。5.對(duì)于如圖所示的循環(huán)過程:(1)說明各分過程的名稱，問循環(huán)曲線所包圍的三角形面積是否代表該循環(huán)的凈功?能否

5、有圖中標(biāo)出的順時(shí)針循環(huán)確定它的熱機(jī)循環(huán)?(2)將該循環(huán)在P-v圖中表示出來(3)該循環(huán)的各分過程是吸熱還是放熱?用各分過程吸、放熱量的絕對(duì)值表示循環(huán)的熱機(jī)效率或制冷系數(shù)？6.長丨的繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球，今小球以水平速度從A點(diǎn)拋出，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，由于存在空氣阻力，小球在C點(diǎn)(1,在第二種介質(zhì)中波的頻率,波速波長9.兩質(zhì)點(diǎn)沿水平軸線作相同頻率和相同振幅的簡(jiǎn)諧振動(dòng)。它們每次沿相反方向經(jīng)過同一個(gè)坐標(biāo)為x的點(diǎn)時(shí)，它們的位移x的絕對(duì)值均為振幅的一半，則它們之間的相位差為10.在截面積為S的圓管中有一列平面簡(jiǎn)諧波在傳播，其波的表達(dá)式為二A-2x,管中波的平均能量密度是W,則通過截面

6、積S的平均能流是11.若在邁克爾遜干涉儀的可移動(dòng)反射鏡M移動(dòng)0.620mm的過程中，觀察到干涉條紋移動(dòng)了2300條，則所用的光波波長為nm12.一束波長為=600nm的平行單色光垂直入射到折射率為n=1.33的透明薄膜上，該薄膜是放在空氣中的。要使反射光得到最大限度的加強(qiáng)，薄膜最小厚度應(yīng)為。13.質(zhì)量為m的物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動(dòng)周期為T。當(dāng)它作振幅為A的自由諧振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)能量為14.有一列簡(jiǎn)諧波在第一種介質(zhì)中從a點(diǎn)出發(fā)，行進(jìn)了l1的路程后傳入第二種介質(zhì)，在第二種介質(zhì)中又走了l2的路程后到達(dá)b點(diǎn)。若波的頻率為v，在第一種介質(zhì)中的波速為u1，在第二種介質(zhì)中的波速為u2，則波在b點(diǎn)

7、的振動(dòng)比在a點(diǎn)的振動(dòng)在時(shí)間上要落后，在相位上要落后15.如果在固定端x=0處反射的發(fā)射波方程式是y2=Acos2(-x/,設(shè)反射波無能流損失，那么入射波的方程式是y1=，形成的駐波的表達(dá)式是y二16.一平面簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)的波形曲線如圖所示，波速u=0.08m/s，該波的波動(dòng)方程為17.18.一豎直懸掛的彈簧振子，自然平衡時(shí)彈簧的伸長量為X0，此振子自由振動(dòng)的周期T=19.一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播，振幅A=0.2m，周期T=2.0s，波長，當(dāng)t=1.0s時(shí)，x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)a的位移為0.1m并向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則波的方程為20.用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時(shí)，波長為1=440nm的第

8、3級(jí)光譜線，將與波長為nm的第2級(jí)光譜線重疊二、計(jì)算題(本大題共40分，共8小題，每小題5分)1.一束平行的自然光，以58角入射到平面玻璃上，反射光束是完全線偏振光。問:(1)透射光束的折射角是多少?(2)玻璃的折射率是多少?2.一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振動(dòng)方程為x=0.24s(1/2t1/3n試用旋轉(zhuǎn)矢量法求出質(zhì)點(diǎn)由初始狀態(tài)(t=0的狀態(tài))運(yùn)動(dòng)到x二-0.12m，vV0的狀態(tài)所需最短時(shí)t3.如圖所示，牛頓環(huán)裝置的平凸透鏡與平板玻璃有一小縫隙e0現(xiàn)用波長為I的單色光垂直照射，已知平凸透鏡的曲率半徑為R，求反射光形成的牛頓環(huán)的各暗環(huán)半徑4.日光照射到一層折射率為1.33的薄油膜上，當(dāng)我們觀察方向與膜

9、面法線成30角時(shí)，可以觀察到反射光為波長500nm的綠色光。求油膜的最小厚度。如果從膜的法線方向看，反射光波長為多少?呈現(xiàn)什么顏色?5.可以利用空氣劈尖測(cè)鋼絲的直徑。觀察劈尖表面相干反射光形成的干涉條紋。已知入射光波長=58nmL=10.0 xm,測(cè)得50個(gè)明紋間距為0.10m(1)求鋼絲的直徑(2)在空氣劈尖中裝進(jìn)折射率為1.52的油，試求這時(shí)條紋的間距為多大?6.如果起偏器和檢偏器的偏振化方向之間的夾角為60:(1)假定沒有吸收，問自然光通過起偏器和檢偏器后，其出射光強(qiáng)與原來的入射光強(qiáng)之比是多少?(2)如果起偏器和檢偏器分別吸收了10%的光能，則出射光強(qiáng)與原入射光強(qiáng)之比為多少?7.一平面單

10、色光波垂直照射在厚度均勻的薄油膜上，油膜覆蓋在玻璃板上，所用單色光的波長可以連續(xù)變化，只觀察到500nm與700nm這兩個(gè)波長的光在反射中消失，油的折射率為1.30，玻璃的折射率為1.50，試求油膜的厚度8.平行的白光垂直入射到光柵常數(shù)d=4000nm的光柵上，用焦距為2m的透鏡把通過光柵的光線聚焦在屏上，已知紫光的波長為400nm,紅光波長為750nm,求:(1)第二級(jí)光譜的紫光和紅光的距離;第二級(jí)光譜的紫光和一級(jí)光譜中的紅光的距離;(3)證明此時(shí)的第二級(jí)和第三級(jí)光譜相互重迭答案:一、填空題(60分，共20題，每小題3分)1.參考答案:5J解題方案:動(dòng)能和勢(shì)能都占總能量的一半評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):2.參

11、考答案:A=0.05m解題方案:代入公式計(jì)算合成之后的振幅即可，也可以用旋轉(zhuǎn)矢量圖解三角形得到評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):3.參考答案：1.59x10-5W/m2解題方案：用輻射功率除以球面面積即可評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):4.參考答案:8J解題方案:動(dòng)能和勢(shì)能都占總能量的一半評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：5.參考答案：4解題方案：最大光程差為=2，可以分為4個(gè)半波帶評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：6.參考答案：解題方案：二e/=/2n評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：7.參考答案：0.5解題方案：/3=2/評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：8.參考答案：不變變小變短解題方案：頻率與介質(zhì)無關(guān)，因此不變，而n2n1，波速變小，二，因此波長也變短了評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):9.參考答案：2/3解題方案：畫旋轉(zhuǎn)矢量圖，易知兩相位分別為/

12、3和-/3或者2/3和-2/3結(jié)果都一樣評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：10.參考答案：解題方案：二W/=W/評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：11.參考答案：5391解題方案：2300/2=0.62伽評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：12.參考答案：112.5nm解題方案：=2ne/2二k取e的最小值即可k=1評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：13.參考答案：解題方案：E=kA2/2,2=42m/k評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：14.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：15.參考答案：A2-/)2A(2/)(2解題方案：入射波和反射波有的相位差，然后把入射波和反射波的方程相加即可得到駐波表達(dá)式評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：16.參考答案:解題方案:由上圖可得波長等于0.4m,振幅等于0.04m。計(jì)算出頻率，并確定出初相位為/2評(píng)

13、分標(biāo)準(zhǔn):17.參考答案:解題方案:代入公式分別計(jì)算合成之后的振幅和初相即可評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：18.參考答案：解題方案：kx0二mg,2=k/m,=2/評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：19.參考答案：解題方案：a點(diǎn)處相位為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：20.參考答案：660解題方案：d=31=2評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：二、計(jì)算題(40分,共8題,每小題5分)1.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：分析出此時(shí)滿足布儒斯特定律4分,得出折射角3分,得出n23分2.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：3.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：幾何關(guān)系3分,牛頓環(huán)干涉條件5分,結(jié)果2分4.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：反射波加強(qiáng)條件3分,得出最小膜厚2分,法向反射加強(qiáng)條件3分,得出波長顏色2分5.參考答案：解題方案：評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：(1)明紋間距表達(dá)式(兩種)各2分,鋼絲直徑表達(dá)式2分,代入求出d得