中国石油大学大学物理2-期末试题

本大题总分值30分本大题得分一、选择题〔共10小题，每题3分，共本大题总分值30分本大题得分1〔此题3分〕质量为m＝0.5kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为5，=0.〔SI，从=2s到=4s这段时间内，外力对质点作的功为(A)1.5J． (B)3J．(C)4.5J． (D)-1.5J．［ ］2〔此题3分〕速率分布函数f(v)的物理意义为：具有速率v的分子占总分子数的百分比．速率分布在v四周的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比．具有速率v的分子数．速率分布在v四周的单位速率间隔中的分子数． ［ ］3〔此题3分〕一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是抱负气体．假设把隔板抽出，气体将进展自由膨胀，到达平衡后(A)温度不变，熵增加．(B)温度上升，熵增加．(C)温度降低，熵增加．(D)温度不变，熵不变．［］4〔此题3分〕依据热力学其次定律可知：功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功．热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体．不行逆过程就是不能向相反方向进展的过程．一切宏观的自发过程都是不行逆的． ［ ］5〔此题3分〕一平面余弦波在t=0时刻的波形曲线如下图，则O点的振动初相位为：2(A) 0． (B) 1．22 (C) ． (D) 3〔或1．2 [ ］6〔此题3分〕的能量是(A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零．(C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零． ［ ］7〔此题3分〕一机车汽笛频率为750Hz，机车以时速90公里远离静止的观看者．观看者听到的声音的频率是〔340m/s〕(A) 810Hz． (B) 699Hz．(C) 805Hz． (D) 695Hz． ［ ］8〔此题3分〕在双缝干预试验中，入射光的波长为，用玻璃片遮住双缝中的一个缝，假设玻璃片中光2.5，则屏上原来的明纹处(A)仍为明条纹．(B)变为暗条纹．(C)既非明纹也非暗纹．(D)无法确定是明纹，还是暗纹．［］i0129〔此题i012斯特角i0，则在界面2的反射光是自然光．是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．是局部偏振光． ［ ］10〔此题3分〕5强比值为(A)1/2．(B)1/3．(C)1/4．(D)1/5．［］30本大题得分二、简洁计算与问答题〔共6小题，每题530本大题得分1〔此题5分〕人造地球卫星绕地球中心做椭圆轨道运动，假设不计空气阻力和其它星为什么？2〔此题5分〕一长为L，密度分布不均匀的细棒，其质量线密度=0

x/L．0

为常量，x从轻端算起，求其质心的位置．3〔此题5分〕抱负气体微观构造模型的主要内容是什么？4〔此题5分〕两波在一很长的弦线上传播，其表达式分别为：1y4.00102cos1 31

(24t4x)

(SI)y 4.00102cos2

(24t4x)3

(SI)求：(1)两波的频率、波长、波速；(2)两波叠加后的节点位置．5〔此题5分〕在单缝衍射图样中，离中心明条纹越远的明条纹亮度越小，试用半波带法说明．6〔此题5分〕波长为的单色光垂直照耀到折射率为n

的劈形膜上，如下图，图中n＜n＜n，观2察反射光形成的干预条纹．

1 2 3从劈形膜顶部O开头向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e是多少？相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？ n1n2O n310本小题得分三．计算题〔共4小题，每题1010本小题得分1〔此题10分〕一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O转动．棒的质量为m=1.5kg，长度为l=1.0m，对轴的转动惯量为J=1ml23在棒中，如下图．子弹的质量为m=0.020kg，速率为v=400m·s-1．求：棒开头和子弹一起转动时角速度有多大？假设棒转动时受到大小为M=4.0N·m？r2〔此题10分〕O肯定量的抱负气体经受如下图的循环过程，A→B和C

m,l本小题总分值10v本小题得分mD→C和→A本小题总分值10v本小题得分mCK，T＝400K．求：此循环的效率．BpABDCABDC10本小题得分3〔10本小题得分一简谐波沿Ox轴正方向传播，波长=4m，周期T=4s，x=0处质点的振动曲线如下图.写出x=0处质点的振动方程；写出波的表达式；画出t=1s时刻的波形曲线．10本小题得分4〔10本小题得分设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观看钠黄光〔=589nm〕的光谱线．当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次k是m多少？m当光线以30°的入射角〔入射线与光栅平面的法线的夹角〕斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次k 是多少？(1nm=109m)m一、选择题〔共10小题，每题3分，共30分〕1、B 2、B 3、A 4、D 5、D 6、C 7、B 8、B 9、B 10、A二、简洁计算与问答题〔6小题，每题5分，共30分〕1、答：人造卫星的动量不守恒，由于它总是受到外力──地球引力的作用．2分人造卫星对地心的角动量守恒，由于它所受的地球引力通过地心，而此力对地心的力矩为零． 3分02、解：0dm

dx

xdx 2分Mdm

LL0xdx10 L 2

L 1xdm

Lx2

0dx 2x 0 Lc M M

L 233、答：(1)气体分子的线度与气体分子间的平均距离相比可无视不计． 2分分子之间的碰撞以及分子与器壁之间的碰撞都是完全弹性碰撞． 1分气体分子之间的平均距离相当大，所以除碰撞的瞬间外，分子间的相互作用力略去不计． 2分4、解：(1)与波动的标准表达式 yAcos2(tx/) 比照可得：=4Hz， =1.50m， 1分波速 u==6.00m/s 1分(2)节点位置 4x/3(n

1)2x3n1)m, n=0，1，2，3,… 34 25、答：除中心明纹(零级)外，其他明纹的衍射方向对应着奇数个半波带(一级对应三个，二级对应五个， )，级数越大，则单缝处的波阵面可以分成的半波带数目越多．其中偶数个半波带的作用两两相消之后剩下的光振动未相消的一个半波带的面积就越小由它打算的该明条纹的亮度也就越小． 5分6、解：∵ n＜n＜n，1 2 3二反射光之间没有附加相位差，光程差为2=2ne2第五条暗纹中心对应的薄膜厚度为e，5e251/4n

2n29/4n

e=(2k-1)/2 k=532 2〔或 2ne=(2k+1)/2 k=4 2e

/4n2

9/4n 〕2明纹的条件是 2n2

e=kk相邻二明纹所对应的膜厚度之差 e=e －e=/(2n) 2分k+1 k 2三、计算题〔共4小题，每题10分，共40分〕1〔此题10分〕解：(1)角动量守恒：mvl13

ml2ml2 2分∴ mv1m

＝15.4rad·s-1 2分 ml3 1(2) ＝(r

ml2ml2) 2分30－2＝2 21∴ 3

mml222M

＝15.4rad 2分r2〔此题10分〕解： 1Q2Q1Q=C(T－T),

=C(T－T)1 p B AQ T

2 p C D/T)DDT2 C C C 4DDTQ T T /T)1 B A B A B依据绝热过程方程得到：AADDB C p1Tp1T， p1Tp1TAADDB C ∵ p=pA B

, p=p ,C D∴ T/T=T /T 4分TA B D CT故 1Q2

C25% 2分Q T1 B3〔此题10分〕2解：(1) y 102cos(1t1) (SI) 3分20 2 3y

102cos[21t1x1] (SI) 2分24 4 32t=1s时，波形表达式： y

102cos(1x5) (SI)22 62故有如图的曲线． 3分y(10-2m)22-4/3-1/3uO2/35/38/311/34x(m) 6/24〔此题10分〕解：光栅常数d=2×10-6

m 1分垂直入射时，设能看到的光谱线的最高级次为k，则据光栅