中国石油大学大学物理2-1期末试题完整

...wd......wd......wd...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30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x＝5t，y=0.5t2〔SI〕，从t=2s到t=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：(A)具有速率v的分子占总分子数的百分比．(B)速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比．(C)具有速率v的分子数．(D)速率分布在v附近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，另一半是理想气体．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)温度升高，熵增加．(C)温度降低，熵增加．(D)温度不变，熵不变．［］4、〔此题3分〕根据热力学第二定律可知：(A)功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功．(B)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．(C)不可逆过程就是不能向相反方向进展的过程．(D)一切宏观的自发过程都是不可逆的．［］5、〔此题3分〕一平面余弦波在t=0时刻的波形曲线如以以下图，则O点的振动初相位为：(A)0．(B)．(C)．(D)〔或〕．[］6、〔此题3分〕一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是(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公里远离静止的观察者．观察者听到的声音的频率是〔设空气中声速为340m/s〕(A)810Hz．(B)699Hz．(C)805Hz．(D)695Hz．［］8、〔此题3分〕在双缝干预实验中，入射光的波长为，用玻璃片遮住双缝中的一个缝，假设玻璃片中光程比一样厚度的空气的光程大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．［］9、〔此题3分〕一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光(A)是自然光．(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D)是局部偏振光．［］10、〔此题3分〕一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．假设以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为(A)1/2．(B)1/3．(C)1/4．(D)1/5．［］二、简单计算与问答题〔共6小题，每题5分，共30分〕本大题总分值30分本大题得分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球的作用，在卫星运行过程中，卫星的动量和它对地心的角动量都守恒吗为什么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．为常量，x从轻端算起，求其质心的位置．3、〔此题5分〕理想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：(SI)(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射到折射率为n2的劈形膜上，如以以下图，图中n1＜n2＜n3，观察反射光形成的干预条纹．(1)从劈形膜顶部O开场向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e是多少(2)相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是多少三．计算题〔共4小题，每题10分，共40分〕本小题总分值10分本小题得分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=．初始时棒静止．今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如以以下图．子弹的质量为m=0.020kg，速率为v=400m·s-1．求：(1)棒开场和子弹一起转动时角速度有多大(2)假设棒转动时受到大小为Mr=4.0N·m的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度2、〔此题10分〕本小题总分值10分本小题得分一定量的理想气体经历如以以下图的循环过程，A→B和C→D是等压过程，B→C和D→A是绝热过程．：TC＝300K，TB＝400K．求：此循环的效率．3、〔此题10分〕本小题总分值10分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以以下图.(1)写出x=0处质点的振动方程；(2)写出波的表达式；(3)画出t=1s时刻的波形曲线．4、〔此题10分〕本小题总分值10分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，用它来观察钠黄光〔=589nm〕的光谱线．(1)当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次km是多少(2)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是多少(1nm=109m)一、选择题〔共10小题，每题3分，共30分〕1、B2、B3、A4、D5、D6、C7、B8、B9、B10、A二、简单计算与问答题〔共6小题，每题5分，共30分〕1、答：人造卫星的动量不守恒，因为它总是受到外力──地球引力的作用．2分人造卫星对地心的角动量守恒，因为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2、解：2分1分2分3、答：(1)气体分子的线度与气体分子间的平均距离相比可忽略不计．2分(2)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(3)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比照可得：=4Hz，=1.50m，1分波速u==6.00m/s1分(2)节点位置m,n=0，1，2，3,…3分5、答：除中央明纹(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，由它决定的该明条纹的亮度也就越小．5分6、解：∵n1＜n2＜n3，二反射光之间没有附加相位差，光程差为=2n2e第五条暗纹中心对应的薄膜厚度为e5，2n2e=(2k-1)/2k=53分〔或2n2e=(2k+1)/2k=4〕明纹的条件是2n2ek=k相邻二明纹所对应的膜厚度之差e=ek+1－ek=/(2n2)2分三、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：2分∴＝15.4rad·s-12分(2)－Mr＝(＋)2分0－2＝22分∴＝15.4rad2分2、〔此题10分〕解：Q1=Cp(TB－TA),Q2=Cp(TC－TD)4分根据绝热过程方程得到：，∵pA=pB,pC=pD,∴TA/TB=TD/TC4分故2分3、〔此题10分〕解：(1)(SI)3分(SI)2分(3)t=1s时，波形表达式：(SI)故有如图的曲线．3分4、〔此题10分〕解：光栅常数d=2×10-6m1分(1)垂直入射时，设能看到的光谱线的最高级次为km，则据光栅方程有dsin=km∵sin≤１∴km/d≤1，∴km