大学物理03级期末考试课件.ppt

1、vmR一、选择题（共一、选择题（共30分）分）1、圆锥摆的摆球质量为、圆锥摆的摆球质量为m，速率为，速率为v，圆半径为，圆半径为R，当摆球，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为2、在以加速度、在以加速度 a 向上运动的电梯内，挂着向上运动的电梯内，挂着一根劲度系数为一根劲度系数为k、质量不计的弹簧弹簧、质量不计的弹簧弹簧下面挂着一质量为下面挂着一质量为M的物体，物体相对于的物体，物体相对于电梯的速度为零当电梯的加速度突然变电梯的速度为零当电梯的加速度突然变为零后，电梯内的观测者看到物体的最大为零后，电梯内的观测者看到物体的最大速度为速度

2、为 kMa/Mka/kMa/2kMa/21A）B）C）D）03级大学物理（上册）期末试题级大学物理（上册）期末试题22)/()2(vvRmgmv/RmgC）D）0 A）2mv B）4、在标准状态下，若氧气、在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比和氦气的体积比V1/V2=1/2，则其内能之比，则其内能之比E1/E2为为:2/122/122/12:CBAvvv3、三个容器、三个容器A、B、C 中装有同种理想气体，其分子数密度中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为相同，而方均根速率之比为 1 2 4，则，则其压强之比其压强

3、之比PA PB PC为：为：A）1 2 4 B）1 4 8 C）1 4 16 D）4 2 1A）3/10 B）1/2C）5/6 D）5/35、下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能、下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？vOvOB）A）D）vO C）vO)(vf)(vf)(vf)(vf7、根据惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为、根据惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则则S的前方某点的前方某点P的光强度决定于波阵面的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子上所有面积元发

4、出的子波各自传到波各自传到P点的点的 A）振动振幅之和振动振幅之和 B）光强之和光强之和 C）振动振幅之和的平方）振动振幅之和的平方 D）振动的相干叠加振动的相干叠加8、光强为、光强为I0的自然光依次通过两个偏振片的自然光依次通过两个偏振片P1和和P2若若P1和和P2的偏振化方向的夹角的偏振化方向的夹角a30，则透射偏振光的强度，则透射偏振光的强度I是是 00000(A)/4(B)3/4(C)3/2(D)/8(E)3/8IIIII6、把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方、把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度向成一微小角度q，然后由静止放手任其振动，

5、从放手时开始计，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为时若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为 A）p B）p/2 C）0 D）q9、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为，宽为b，质量为，质量为m0由此可算出其面积密度为由此可算出其面积密度为m0/ab假定该薄板沿长度方向假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为面积密度则为 A）abcm20)/(1v20)/(1cabmv)/(1 20ca

6、bmv2/320)/(1 cabmv B）C）D）10、已知电子的静能为、已知电子的静能为0.51 MeV，若电子的动能为，若电子的动能为0.25 MeV，则它所增加的质量则它所增加的质量m与静止质量与静止质量m0的比值近似为的比值近似为 A）0.1 B）0.2 C）0.5 D）0.9 二、填空题（共二、填空题（共30分）分）11、哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆它离太阳最近的距离是圆它离太阳最近的距离是r18.751010 m，此时它的速率，此时它的速率是是v15.46104 m/s它离太阳最远时的速率是它离太阳最远时的速率是v29.08

7、102 m/s，这时它离太阳的距离是，这时它离太阳的距离是r2_12、一人站在质量（连人带船）为、一人站在质量（连人带船）为m1300 kg的静止的船上，的静止的船上，他用他用F100 N的恒力拉一水平轻绳，绳的另一端系在岸边的的恒力拉一水平轻绳，绳的另一端系在岸边的一棵树上，则船开始运动后第三秒末的速率为一棵树上，则船开始运动后第三秒末的速率为_；在这段时间内拉力对船所做的功为在这段时间内拉力对船所做的功为_（水的阻（水的阻力不计）力不计）5.261012 m 1 m/s 150 J 15、一简谐振动曲线如图所示，则由图、一简谐振动曲线如图所示，则由图可确定在可确定在t=2s时刻质点的位移为

8、时刻质点的位移为 _，速度为，速度为_ x(cm)t(s)O 1 2 3 4 6-6 166 J 0 3 cm/s 14、处于平衡态、处于平衡态A的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态到平衡态B，将从外界吸收热量，将从外界吸收热量416 J，若经准静态等压过程变，若经准静态等压过程变到与平衡态到与平衡态B有相同温度的平衡态有相同温度的平衡态C，将从外界吸收热量，将从外界吸收热量582 J，所以，从平衡态所以，从平衡态A变到平衡态变到平衡态C的准静态等压过程中气体对外界的准静态等压过程中气体对外界所作的功为所作的功为_.vvvvMumumMm)(

9、)()2(13、在一以匀速、在一以匀速 行驶、质量为行驶、质量为M的的(不含船上抛出的质量不含船上抛出的质量)船上，船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为均为m)物体，抛出物体，抛出时两物体相对于船的速率相同时两物体相对于船的速率相同(均为均为u)试写出该过程中船与物试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简，以不必化简，以地为参考系地为参考系)_ v16、两个同方向的简谐振动曲线如图所示合振动的振幅、两个同方向的简谐振动曲线如图所示合振动的振幅为为_，合振动的振动方程，合振动的振动方程为为_ x t

10、 O x1(t)x2(t)A1 A2 -A1 -A2 T 17、如图所示，波源、如图所示，波源S1和和S2发出的波发出的波在在P点相遇，点相遇，P点距波源点距波源S1和和S2的距离的距离分别为分别为 3l 和和10 l/3，l 为两列波在介为两列波在介质中的波长，若质中的波长，若P点的合振幅总是极点的合振幅总是极大 值，则 两 波 在大 值，则 两 波 在 P 点 的 振 动 频 率点 的 振 动 频 率_，波源，波源S1 的相位比的相位比S2 的的相位领先相位领先_ PS1S23103|A1 A2|)212cos(12tTAAx相同相同 2/3 20、假设某一介质对于空气的临界角是、假设某一

11、介质对于空气的临界角是45，则光从空气，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是射向此介质时的布儒斯特角是_110-6 632.6 或或 633 54.7 18、如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为、如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30的方位上，所用单色光波长的方位上，所用单色光波长l=500 nm(1 nm=10-9 m)，则单缝宽度为则单缝宽度为_m19、用波长为、用波长为l的单色平行红光垂直照射在光栅常数的单色平行红光垂直照射在光栅常数d=2 mm(1 mm=10-6 m)的光栅上，用焦距的光栅上，用焦距 f=0.500 m的透镜将光聚在的透镜将光聚在屏上，测得第一级

12、谱线与透镜主焦点的距离屏上，测得第一级谱线与透镜主焦点的距离l=0.1667 m则则可知该入射的红光波长可知该入射的红光波长 l =_nm(1 nm=10-9 m)三、计算题（共三、计算题（共40分）分）21、质量为质量为M0.03 kg，长为，长为l0.2 m的均匀细棒，在一水的均匀细棒，在一水平面内绕通过棒中心并与棒垂直的光滑固定轴自由转动细棒上平面内绕通过棒中心并与棒垂直的光滑固定轴自由转动细棒上套有两个可沿棒滑动的小物体，每个质量都为套有两个可沿棒滑动的小物体，每个质量都为m0.02 kg开始开始时，两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距棒中心各为时，两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距

13、棒中心各为r0.05 m，此系统以，此系统以n115 rev/min的转速转动若将小物体松开的转速转动若将小物体松开,设它们在滑动过程中受到的阻力正比于它们相对棒的速度设它们在滑动过程中受到的阻力正比于它们相对棒的速度,(已知已知棒对中心轴的转动惯量为棒对中心轴的转动惯量为Ml 2/12)求：求：1)当两小物体到达棒端时，系统的角速度是多少？当两小物体到达棒端时，系统的角速度是多少？2)当两小物体飞离棒端，棒的角速度是多少？当两小物体飞离棒端，棒的角速度是多少？解解:1)选棒、小物体为系统，系统开始时角速度为选棒、小物体为系统，系统开始时角速度为 1=2n11.57 rad/s 设小物体滑到棒

14、两端时系统的角速度为设小物体滑到棒两端时系统的角速度为 2由于系统不受由于系统不受外力矩作用，所以角动量守恒外力矩作用，所以角动量守恒 2221222112212mlMlmrMl2212222112212mlMlmlMl0.628 rad/s 2）小物体离开棒端的瞬间，棒的角速度仍为）小物体离开棒端的瞬间，棒的角速度仍为 2因为小物因为小物体离开棒的瞬间内并未对棒有冲力矩作用体离开棒的瞬间内并未对棒有冲力矩作用 22、一气缸内盛有、一气缸内盛有1 mol温度为温度为27，压强为，压强为1 atm的氮气的氮气(视视作刚性双原子分子的理想气体作刚性双原子分子的理想气体)先使它等压膨胀到原来体积先使

15、它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变为的两倍，再等体升压使其压强变为2 atm，最后使它等温膨胀，最后使它等温膨胀到压强为到压强为1 atm求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热求：氮气在全部过程中对外作的功，吸的热及其内能的变化及其内能的变化(普适气体常量普适气体常量R=8.31 Jmol1K1)解：设初态的压强为解：设初态的压强为p0、体积为、体积为V0、温度为、温度为T0，而终态压强，而终态压强为为p0、体积为、体积为V、温度为、温度为T在全部过程中氮气对外所作的功在全部过程中氮气对外所作的功 W=W(等压等压)+W(等温等温)W(等压等压)=p0(2 V0V0)=RT0 W

16、(等温等温)=4 p0 V0ln(2 p0/p0)=4 p0 V0ln 2=4RT0ln 2 W=RT0+4RT0ln 2=RT0(1+4ln 2)=9.41103 J )4(25)(000TTRTTCEV氮气内能改变氮气内能改变 =15RT0/2=1.87104 氮气在全部过程中吸收的热量氮气在全部过程中吸收的热量 Q=E+W=2.81104 J)/(2cosxtAy)/(2cos2xtAy23、一平面简谐波沿一平面简谐波沿Ox轴正方向传播，波的表达式为轴正方向传播，波的表达式为,而另一平面简谐波沿而另一平面简谐波沿Ox轴负方向轴负方向求：求：1)x=l/4 处介质质点的合振动方程；处介质质

17、点的合振动方程；2)x=l/4 处介质质点的速度表达式处介质质点的速度表达式传播，波的表达式为传播，波的表达式为 解：解：1)x=/4处处)212cos(1tAy)212cos(22tAyAAAAs 221 y1，y2反相反相 合振动振幅合振动振幅 且合振动的初相且合振动的初相f 和和y2的初相一样为的初相一样为合振动方程合振动方程)212cos(tAy 2)x=/4处质点的速度处质点的速度)212sin(2/dd vtAty)2cos(2tA24、在双缝干涉实验中、在双缝干涉实验中,波长波长 的单色平行光垂直照射到的单色平行光垂直照射到缝间距为缝间距为 的双缝上的双缝上,屏到双缝的距离屏到双缝的距离 D=2m.求：求：1)中央明纹两侧两条中央明纹两侧两条10级明纹中心的距离。级明纹中心的距离。2)以厚度为以厚度为 ，折射率为，折射率为n=1.58的玻璃片覆盖的玻璃片覆盖后，零级明纹将移到原来的第几级的位置。后，零级明纹将移到原来的第几级的位置。A5500 ma4102 me5106.6 解解:1)kndDxk 故：故：m.xx1101055002010221041010 1Sd2SC12e ken )1(所所以以，7966 .k2)覆盖玻璃后零级条纹应满足：覆盖玻璃后零级条纹应满足：0)1(12 rren不盖玻璃时此处为不盖玻璃时此处为k级满足：级满足：krr 21