大学物理考试试题及答案3套

1、大学物理考试试题及答案3套2011年12月考试大学物理第一次作业一、判断题(本大题共30分，共10小题，每小题3分)1.物体运动的速度越大，它具有的功也越大()2.物体处于一定的高度，就具有一定的重力势能()3.若刚体所受到的合外力为零，则刚体对定轴的角动量守恒()4.一物体的加速度恒定，而其速度方向不断改变()5.不可逆过程一定找不到另一过程使系统和外界同时复原()6.气体的温度表示每个分子的冷热程度()7.弹性势能和重力势能的零势点均可任意选择()8.气体的温度是分子平均动能的量度()9.a变化但质点作直线运动是可能的()10.在封闭容器中有一定量的理想气体，若气体各部分压强相等，分子数密

2、度也相同，则该气体处于平衡态()二、填空题(本大题共40分，共8小题，每小题5分)1.质量为M的车以速度v沿光滑水平地面直线前进，车上的人将一质量为m的物体相对于车以速度u竖直上抛，则此时车的速度为2.温度27C时，lmol氢气具有的平动动能为,转动动能为3.一质点沿x轴运动，速度与位置的关系为v=kx,其中k为一正常量，则质点在任意x处的加速度为4.一圆运动质点的轨迹半径R=l24,质点的角加速度a=2t，若t=0时质点角速度为=0.32，t=1时质点的角速度为、切向加速度为何法向加速度为5.一质点运动的速度与路程关系为v=4+3s，则切向加速度与路程的关系为6.一星球可看作绕轴转动的匀质球

3、体，若在一个演化过程中它的半径缩小为原来的一半，它的自转周期为原来的倍，它赤道上一点的速率是原来的倍7.有氦气、氢气和水蒸气混合处于平衡态若氦分子的平均动能为003eV,则氢分子的平均动能为eV,水分子的平均平动动能为eV,平均转动动能为eV8.一质点沿半径为R的圆周运动,角速度,其中k为一正常量。设t=0时质点角位置,则任意t时刻质点的角位置、角加速度、切向加速度和法向加速度三、计算题(本大题共30分,共6小题,每小题5分)1.质量m=2kg的物体沿x轴作直线运动,所受合外力F=10+6x2(SI)。如果在xo=0处时速度Vo=0;试求该物体运动到x=4m处时速度的大小2.如图,一辆静止在光

4、滑水平面上的小车,车上装有光滑的弧形轨道,总质量为M,今有一质量为m、速度为的铁球,从轨道下端水平射入,求球沿弧形轨道上升的最大高度h及此后下降离开小车时的速度V3.一定量的理想气体,等温线与绝热线在P-V图上相交,交点处的斜率比为0.714,求该气体的定体摩尔热容4.如图所示，4x10-3kg氢气被活塞封闭在一容器的下半部1/2体积,与外界平衡(忽略活塞质量与厚度,且不能脱离容器)。现把2x104J的热量缓慢传给气体，使之逐渐膨胀，活塞外大气处于标准状态,求氢气最后的压强、温度和体积。5.对于如图所示的循环过程:(1)说明各分过程的名称，问循环曲线所包围的三角形面积是否代表该循环的净功?能否

5、有图中标出的顺时针循环确定它的热机循环?(2)将该循环在P-v图中表示出来(3)该循环的各分过程是吸热还是放热?用各分过程吸、放热量的绝对值表示循环的热机效率或制冷系数？6.长丨的绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，今小球以水平速度从A点抛出，在竖直平面内作圆周运动，由于存在空气阻力，小球在C点(1,在第二种介质中波的频率,波速波长9.两质点沿水平轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动。它们每次沿相反方向经过同一个坐标为x的点时，它们的位移x的绝对值均为振幅的一半，则它们之间的相位差为10.在截面积为S的圆管中有一列平面简谐波在传播，其波的表达式为二A-2x,管中波的平均能量密度是W,则通过截面

6、积S的平均能流是11.若在迈克尔逊干涉仪的可移动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用的光波波长为nm12.一束波长为=600nm的平行单色光垂直入射到折射率为n=1.33的透明薄膜上，该薄膜是放在空气中的。要使反射光得到最大限度的加强，薄膜最小厚度应为。13.质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T。当它作振幅为A的自由谐振动时，振动能量为14.有一列简谐波在第一种介质中从a点出发，行进了l1的路程后传入第二种介质，在第二种介质中又走了l2的路程后到达b点。若波的频率为v，在第一种介质中的波速为u1，在第二种介质中的波速为u2，则波在b点

7、的振动比在a点的振动在时间上要落后，在相位上要落后15.如果在固定端x=0处反射的发射波方程式是y2=Acos2(-x/,设反射波无能流损失，那么入射波的方程式是y1=，形成的驻波的表达式是y二16.一平面简谐波在t=0时的波形曲线如图所示，波速u=0.08m/s，该波的波动方程为17.18.一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为X0，此振子自由振动的周期T=19.一平面简谐波沿x轴正向传播，振幅A=0.2m，周期T=2.0s，波长，当t=1.0s时，x=1.0m处的质点a的位移为0.1m并向负方向运动，则波的方程为20.用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为1=440nm的第

8、3级光谱线，将与波长为nm的第2级光谱线重叠二、计算题(本大题共40分，共8小题，每小题5分)1.一束平行的自然光，以58角入射到平面玻璃上，反射光束是完全线偏振光。问:(1)透射光束的折射角是多少?(2)玻璃的折射率是多少?2.一质点作简谐振动，其振动方程为x=0.24s(1/2t1/3n试用旋转矢量法求出质点由初始状态(t=0的状态)运动到x二-0.12m，vV0的状态所需最短时t3.如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙e0现用波长为I的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径4.日光照射到一层折射率为1.33的薄油膜上，当我们观察方向与膜

9、面法线成30角时，可以观察到反射光为波长500nm的绿色光。求油膜的最小厚度。如果从膜的法线方向看，反射光波长为多少?呈现什么颜色?5.可以利用空气劈尖测钢丝的直径。观察劈尖表面相干反射光形成的干涉条纹。已知入射光波长=58nmL=10.0 xm,测得50个明纹间距为0.10m(1)求钢丝的直径(2)在空气劈尖中装进折射率为1.52的油，试求这时条纹的间距为多大?6.如果起偏器和检偏器的偏振化方向之间的夹角为60:(1)假定没有吸收，问自然光通过起偏器和检偏器后，其出射光强与原来的入射光强之比是多少?(2)如果起偏器和检偏器分别吸收了10%的光能，则出射光强与原入射光强之比为多少?7.一平面单

10、色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上，所用单色光的波长可以连续变化，只观察到500nm与700nm这两个波长的光在反射中消失，油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50，试求油膜的厚度8.平行的白光垂直入射到光栅常数d=4000nm的光栅上，用焦距为2m的透镜把通过光栅的光线聚焦在屏上，已知紫光的波长为400nm,红光波长为750nm,求:(1)第二级光谱的紫光和红光的距离;第二级光谱的紫光和一级光谱中的红光的距离;(3)证明此时的第二级和第三级光谱相互重迭答案:一、填空题(60分，共20题，每小题3分)1.参考答案:5J解题方案:动能和势能都占总能量的一半评分标准:2.参

11、考答案:A=0.05m解题方案:代入公式计算合成之后的振幅即可，也可以用旋转矢量图解三角形得到评分标准:3.参考答案：1.59x10-5W/m2解题方案：用辐射功率除以球面面积即可评分标准:4.参考答案:8J解题方案:动能和势能都占总能量的一半评分标准：5.参考答案：4解题方案：最大光程差为=2，可以分为4个半波带评分标准：6.参考答案：解题方案：二e/=/2n评分标准：7.参考答案：0.5解题方案：/3=2/评分标准：8.参考答案：不变变小变短解题方案：频率与介质无关，因此不变，而n2n1，波速变小，二，因此波长也变短了评分标准:9.参考答案：2/3解题方案：画旋转矢量图，易知两相位分别为/

12、3和-/3或者2/3和-2/3结果都一样评分标准：10.参考答案：解题方案：二W/=W/评分标准：11.参考答案：5391解题方案：2300/2=0.62伽评分标准：12.参考答案：112.5nm解题方案：=2ne/2二k取e的最小值即可k=1评分标准：13.参考答案：解题方案：E=kA2/2,2=42m/k评分标准：14.参考答案：解题方案：评分标准：15.参考答案：A2-/)2A(2/)(2解题方案：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驻波表达式评分标准：16.参考答案:解题方案:由上图可得波长等于0.4m,振幅等于0.04m。计算出频率，并确定出初相位为/2评

13、分标准:17.参考答案:解题方案:代入公式分别计算合成之后的振幅和初相即可评分标准：18.参考答案：解题方案：kx0二mg,2=k/m,=2/评分标准：19.参考答案：解题方案：a点处相位为评分标准：20.参考答案：660解题方案：d=31=2评分标准：二、计算题(40分,共8题,每小题5分)1.参考答案：解题方案：评分标准：分析出此时满足布儒斯特定律4分,得出折射角3分,得出n23分2.参考答案：解题方案：评分标准：3.参考答案：解题方案：评分标准：几何关系3分,牛顿环干涉条件5分,结果2分4.参考答案：解题方案：评分标准：反射波加强条件3分,得出最小膜厚2分,法向反射加强条件3分,得出波长颜色2分5.参考答案：解题方案：评分标准：(1)明纹间距表达式(两种)各2分,钢丝直径表达式2分,代入求出d得