汕头大学 2010~2011 学年春季学期《普通物理学》期末考试试卷.doc

汕头大学 20102011 学年春季学期普通物理学期末考试试卷开课单位 物理系 任课老师 评 卷 人 物理系五位老师 学生姓名 学号 所在开课班 所在系/院 工学院 2011-6-16题号一二(1)二(2)二(3)二(4)总分得分一 填空题 (每题一分)1. 某质量1Kg的质点的速度为（SI制）。已知t=0s时，它过点（3，-7），则该质点所受的合力为 ；它的运动方程 。 2一物体质量为1Kg，受到方向不变的力F=30+40t （SI制）的作用，在开始的2s内，此力的冲量大小等于 ；若物体的初速率是零，则在2s末物体的速率等于 ，此段时间（即零到2s末）力所做的功等于 。3. 一无限长载流直导线，通有电流I，则与导线垂直距离为R处的磁感应强度大小B = _。4. 一无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO上，则直导线与矩形线圈间的互感系数等于_。+s+2s5. 右图所示，两平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为s和， 则两平面之间区域的电场强度大小为_。DABCIOO6. 右图所示所示，在均匀磁场中有一个边长为的正方形线圈ABCD，通有电流I，线圈平面平行于磁感应强度，则(1) AB边所受安培力等于_，(2) 线圈所受磁力矩大小等于 _ ；(3) 若线圈中没有电流，线圈绕穿过AB、CD中点的中心轴OO以角速度旋转，则线圈中的感应电动势 _ （设t=0时，线圈平面与磁感应强度平行）。7. 已知质量为的质点的简谐运动方程为：（SI制）那么该简谐振动的振幅为 、频率为 、周期为 、初位相为 、总机械能为 。质点从位置到所需的最短时间为 。8. 一横波沿绳子传播的波动方程为：（SI制），该波动的波长为 、波速为 ；当绳子上某质元经过平衡位置时振动的动能达到最大值，此时质元的弹性势能为 。绳子上处质点的振动方程为： ；时的波动方程为： 。9. 当观察者以波速的1/4速度向着相对介质静止的波源运动时，所接收到的频率为波源频率的 倍。当波源以1/ 4波速向着相对介质静止的观察者运动时，观察者所接收到的频率为波源频率的 倍。10. 如下图所示卡诺正循环由AB，BC，CD 和DA 四个不同的可逆过程组成，这些过程分别为AB: _ ; BC: _; CD: _; DA: _。111 mol 氦气在温度T时的热力学能为_ (物理常数用符号表示)。12刚性双原子分子的摩尔热容比 _。13. 工作在温度分别为和的高温热源和低温热源之间的热机，理论上的最大效率为_ _。14. 光栅是由大量等宽且等间隔的平行狭缝所构成的光学元件，光栅衍射是单缝 和 干涉的综合效果。15. 在双缝干涉试验中，水平放置双缝的间距为d（双缝所在平面与水平面垂直），双缝与屏的间距为D,波长为的光垂直入射到双缝所在平面，则屏上相邻亮纹间距为 。如果入射光由垂直入射到双缝所在平面改为与水平方向成小角度斜向上入射，则零级亮纹将 （向上，向下，不动）移动；相邻亮纹间距为 （ 变大，变小，不变）。 16. 在单缝夫琅和费衍射实验中，观察屏上第1级亮纹所对应的单缝处波阵面可划分为 个菲涅耳半波带，若将缝宽增大一倍，原来1级亮纹处将是第3级 纹。二 计算题1（16分） 一长为L，质量为M的均匀细竿可绕支点O自由转动，原来处于静止状态，如下图所示。现有一质量为m,速率为的子弹距支点处水平方向快速射入竿内并一起转动。把子弹和竿看作一个系统。求：子弹射入竿内瞬间系统刚开始绕O点转动时的角速度；此时 细竿下端的速度是多少；系统的总动量又是多少。2（16分）有N 个粒子，其速率分布函数为：（1）作出速率分布曲线并求出常数；（2）求速率大于的粒子数 ；（3）求粒子的平均速率。3（15分） 如下图所示，有一半径为的细圆环，带有电荷+，电荷沿圆环均匀分布，O为圆环中心，OX为穿过圆环中心与圆环所在平面垂直的中轴线。（1）求与环中心距离处P点的电势V (选无穷远处为电势零点)；（2）求与环中心距离处P点的电场强度的大小；OxxPw（3）若环以如图所示的角速度绕OX轴转动，求P点处的磁感应强度的大小。4 （15分）在玻璃（）表面涂一层增反膜（）。为使此增反膜适用于波长的光，膜的最小厚度应取何值？对于此膜来说，可见光区（）什么波长的光透射最强？汕头大学 20102011 学年春季学期普通物理学期末考试试卷参考答案一 填空题1 （SI制）2 140（Ns） 3 4 5 6 7 8 （SI制） （SI制）9 10 等温膨胀 绝热膨胀 等温压缩 绝热压缩11 12 1.413 40%14 衍射 多缝15 向上 不变16 3 暗二 计算题1解：撞击过程系统角动量守恒，（2分） （2分） （4分）得 （1分）下端线速度大小是 （2分）开始摆动时系统总动量： 或 （5分，写出第一步得2分）2. 解 作出速率分布曲线如图所示. （4分）)(vf0vv02vv0a根据速率分布函数的归一化条件，有（2分）（2分）（根据图形得出正确答案给满分）（2）速率大于v0 的粒子数为（1分）（1分）（2分）（3）（4分）粒子的平均速率为（1分）（1分）（2分）OxxPwjrra3. 1分解：（1）2分0.5分0.5分2分（2）1分0.5分1分1分（3）1分2分1分 0.5分1分4.解答：光在薄膜的上