中国石油大学大学物理期末试卷

本大题总分值30分本大题得分一、选择题〔共10本大题总分值30分本大题得分1〔3分〕mmAB通过一轻弹簧水平连结后置于水平1 2桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数均为，系统在水平拉力F作用下匀速运动，如下图．如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度a 和aA B分别为BABA(A)

x=0, a=0. (B) a>0, a<0.A B A B(C) a<0, a>0. (D) a<0, a=0. ［ ］A B A B2〔3分〕mOR一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中mORA点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为N．则质AB的过程中，摩擦力对其作的功为(A)(C)

1R(N3mg)． (B)21R(Nmg)． (D)2

R(3mgN)． B21R(N2mg)． ［ ］2Mm3〔MmM一质量为 的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如下图．一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运M动．假设水平面光滑，此后弹簧的最大势能为1 m2v2mv2． (B) ．2(C) (Mm)

2(Mm)vm2 m2vv2． (D) 2． ［ ］2M2 2M4〔3分〕氢气与氧气的温度一样，请推断以下说法哪个正确？氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强肯定大于氢气的压强．氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度肯定大于氢气的密度．氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率肯定比氧分子的速率大.氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率肯定比氧分子的方均根速率大． ［ ］5〔3分〕关于热功转换和热量传递过程，有下面一些表达：功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功；一切热机的效率都只能够小于1；热量不能从低温物体向高温物体传递；热量从高温物体向低温物体传递是不行逆的．第第19页以上这些表达(A)只有(2)、(4)正确．(B)只有(2)、(3)、(4)正确．(C)只有(1)、(3)、(4)正确．(D)全部正确．［］6〔3分〕某简谐振动的振动曲线如下图，位移的单位为厘米，时间单位为秒．则此简谐振动的振动方程为：(A) x2cos(2t2)．3 3(B) x2cos(2t2)．3 3(C) x2cos(4t2)．3 3

x(cm)O-1 1-2

t(s)(D) x2cos(4t2)． (E) x2cos(4t1)．［ ］3 3 3 47〔3分〕PS

点振动的 S r初相是，S

PrS

点的初相是

1 1 P，S到P点的 11 1 1 2 2 22rkP点是干预极大的条件为：221(A) r 21(B) 2

k． S r222k．2212

2(r1

r)/2k．12

2(r1

r)/2k． ［ ］28〔3分〕在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(A) 振幅一样，相位一样． (B) 振幅不同，相位一样．振幅一样，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同． ［ ］S1S29〔S1S2SS、S距离相等，1 2 S OOS向下移动到示意图中的S位置，则 S中心明条纹向下移动，且条纹间距不变．中心明条纹向上移动，且条纹间距不变．中心明条纹向下移动，且条纹间距增大．中心明条纹向上移动，且条纹间距增大． ［ ］10〔3分〕180°时，透射光强度发生的变化为：光强单调增加．光强先增加，后又减小至零．光强先增加，后减小，再增加．光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零． ［ ］本大题总分值30分本大题得分二、简洁计算与问答题〔6本大题总分值30分本大题得分1〔5分〕

推地上的木箱，经受时间t未能推动木箱，此推力的冲量等于多少？木箱既然受了力的冲量，为什么它的动量没有转变？2〔5分〕m1kgl0.4m，可绕通过它的中点且与杆身垂直的光滑水1平固定轴，在竖直平面内转动．设杆静止于竖直位置时，一质量为m=10g的子弹在距杆2l中点处穿透木杆(穿透所用时间不计)，子弹初速度的大小v=200m/s，方向与杆和轴均4 0v=50m/s，但方向未变，求子弹刚穿出的瞬时，杆的角速1度的大小．(木杆绕通过中点的垂直轴的转动惯量J=

ml2〕12 13〔5分〕f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N为总分子数，vp为分子的最概然速率．以下各式表示什么物理意义？(1)(2)(3)

vf(v)dv；0f(v)dv；vp)dv．vp4〔5分〕0.20kg的质点作简谐振动，其振动方程为(SI)．2求：(1)质点在初始时刻的速度；(2)质点在正向最大位移一半处所受的力．5〔5分〕2Si的平外表上氧化了一层厚度均匀的SiO2

薄膜．为了测量薄膜厚度，将它的一局部磨成劈形〔示意图中的AB段．现用波长为600nmAB8B处恰好是一条暗纹，求薄膜的厚度．2〔Si3.42，SiO2

1.50〕

B膜SiOB膜2ASi6〔5分〕P点的衍射光线，单缝宽度a的波阵面恰好可以分成三个半波带，图中光线12，光线34P点引起的光振动都是反相的，一对光P点光强是极大而不是零呢？1.5L1.5LCa1234f本小题总分值10分本小题得分三．计算题〔4本小题总分值10分本小题得分1〔10分〕如下图的阿特伍德机装置中，滑轮和绳子间没有滑动且绳子不行以伸m

1

＝102kgm＝5kgr＝0.2m．滑轮可视为均匀圆盘，阻3M＝6.6N·m，圆盘对过其中心且与盘面垂直的轴的转动惯量为1mf 2

r2．m3rm2m1本小题总分值10分本小题得分2本小题总分值10分本小题得分肯定量的某种抱负气体进展如下图的循环过程．气体在状态A的T

＝300K，求：AB、C的温度；各过程中气体对外所作的功；经过整个循环过程，气体从外界吸取的总热量(各过程吸热的代数和)．300

p(Pa)A200100 CO1

B2 33〔10分〕t=0时刻的波形图，求该波的波动表达式；P处质点的振动方程． y(m)P

u=0.08m/s

本小题总分值10分本小题总分值10分本小题得分O-0.04

0.20

0.60本小题总分值10分本小题得分4本小题总分值10分本小题得分用钠光(=589.3nm)60°．假设换用另一光源测得其其次级光谱的衍射角为30°，求后一光源发光的波长．假设以白光(400nm－760nm)照耀在该光栅上，求其其次级光谱的张角．一、选择题〔10330分〕1、D 2、A 3、B 4、D 5、A 6、C 7、D 8、B 9、B 10、B二、简洁计算与问答题〔6530〕1、答：推力的冲量为t． 2分 动量定理中的冲量为合外力的冲量，此时木箱除受力F外还受地面的静摩擦力等其它外力，木箱未动说明此时木箱的合外力为零，故合外力的冲量也为零，依据动量定理，木箱动量不发生变化． 3分2、解：在子弹通过杆的过程中，子弹与杆系统因外力矩为零，故角动量守恒．1分则有lmvl/4=ml

vl/4+J 2分2m

2

v2

2

＝11.3rad/s 2分4J ml13、答：(1)表示分子的平均速率； 2分vv

→∞区间的分子数占总分子数的百分比； 2分p→∞区间的分子数． 1分p4、解：(1) v

dx3.0sin(5t) (SI)dt 2vt=0,v0

=3.0m/s． 2分(2) Fmam2xx1A时， F=-1.5N． 〔无负号扣1分〕 3分25上下外表反射都有相位突变.e,B处为暗纹，2ne＝1(2k＋1)，(k＝0，1，2，…) 2分2 A处为明纹，B处第8个暗纹对应上式k＝7 1 2k1e ＝1.5×10-3mm 2分4n6P1,2,3,414之间的很多条衍射的光线，PP点的光强．由于缝被分成三个半波带，其中相邻两个半波带上对应点发的光线的光程差为/2P点均发生相消干预，对总光强无奉献，但剩下的一个半波带上各点发出的衍射光线聚于P点，叠加后结果是光矢量合振幅(差不多)为极大值(P点四周的点相比)P点光强为极大．5分三、计算题〔41040〕1〔10分〕解：对两物体分别应用牛顿其次定律(见图)，则有m1g－T1=m1a ①T2对滑轮应用转动定律，则有

2

a ② 2分2TrTrM J1m1 2 f 2

r2 ③ 2分对轮缘上任一点，有 a=r ④ 1分r1TT1m1T22m2又： Tr1TT1m1T22m21 1 2 2则联立上面五个式子可以解出ma 1

grm2

grM1

f ＝2m/s2

2分 Tmrmr mr1 2 2 3T＝m1

g－m1

a＝156N12〔10分〕

T＝m2

g－m2

a＝118N 3分

1g2mg m1g2解：由图，p

=300Pa，p=p=100Pa；V=V=1m3，V

=3m3．A B C A C BC→Ap/T=p/TA A C CT=TpC A C

/p=100K． 2分AB→CV

/T=V/T得B B C CT=TB C

V/VB

=300K． 2分各过程中气体所作的功分别为A→B： A1

1(p

p)(VB

V)=400J．CB→C： A=p2 B

(V－VC

)=200J．C→A： A=0 3分3整个循环过程中气体所作总功为A=A+A+A1 2 3

=200J．由于循环过程气体内能增量为ΔE=0，因此该循环中气体总吸热Q=A+ΔE=200J． 3分3〔10分〕解：(1) O处质点，t=0时y Acos0，v0

Asin0所以 1 2分2又 T/u(0.40/0.08)s=5s 2分故波动表达式为 5

x0.4

] (SI) 4分2(2) P处质点的振动方程为y 0.04cos[2t0.2]0.04cos(0.4t3) (SI) 2分P 5 0.4 2 24〔10分〕解