2008级大学物理(I)期末试卷及解答

2008级大学物理(I)期末试卷及解答（共2篇）

2008级大学物理(I)期末试卷及解答 篇1

2一人造地球卫星到地球中心O的最大距离和最小距离分别是RA和RB．设卫星对应的角动量分别是LA、LB，动能分别是EKA、EKB，则应有

(A)LB > LA，EKA > EKB．

(B)LB > LA，EKA = EKB．

(C)LB = LA，EKA = EKB．(D)LB < LA，EKA = EKB．(E)LB = LA，EKA < EKB．［］6．（本题3分）

一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m．根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值(A)vx

3kT13kT

2．(B)vx．m3m

(C)vx3kT/m ．(D)vxkT/m ．［］7．（本题3分）

一质点沿x轴作简谐振动，振动方程为 x410

2

cos(2t)(SI)．

从t = 0时刻起，到质点位置在x =-2 cm处，且向x轴正方向运动的最短时间间隔为

1s(B)s(C)s86411

(D)s(E)s［］

(A)

8．（本题3分）

一沿x轴负方向传播的平面简谐波在t = 2 s时的波形曲线如图所示，则原点O的振动方程为

πt)，(SI)．(A)y0.50cos（11

(C)y0.50cos(t)，(SI)．

2211

(D)y0.50cos(t)，(SI)．

(B)y0.50cos(t)，(SI)．

［］

9．（本题3分）

在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同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．

［］

一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为(A) ．(B) /(4n)．

(C) ．(D) /(2n)．［］

二、填空题（共30分）

11．（本题3分）



一物体质量M＝2 kg，在合外力F(32t)i(SI)的作用下，从静止开始运动，式中



i为方向一定的单位矢量, 则当ｔ＝1 s时物体的速度v1＝__________ m/s．

12．（本题3分）

如图所示，滑块A、重物B和滑轮C的质量分别为mA、mB和mC，滑轮的半径为R，滑轮对轴的转动惯量J＝mC

R2．滑块A与桌面间、滑轮与轴承之间均无摩擦，绳的质量

可不计，绳与滑轮之间无相对滑动．

滑块A的加速度a＝________________________．

13．（本题3分）mol氮气，由状态A(p1,V)变到状态B(p2,V)，气体内能的增量为__________．14．（本题3分）

当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为f(v)，则分子速率处于最概然速率vp至∞范围内的概率△N / N＝________________．

p(atm)

15．（本题3分）

一定量的理想气体，在p—T图上经历一个如图所示的循环过程(a→b→c→d→a)，其中a→b，c→d两个过程是绝热过程，则该循

环的效率 =______________．

16．（本题3分）

一质点同时参与了三个简谐振动，它们的振动方程分别为

(tx1Acos

5), x2Acos(t), x3Acos(t)3

3其合成运动的运动方程为x = ______________．17．（本题3分）

一平面简谐机械波在媒质中传播时，若一媒质质元在t时刻的总机械能是10 J，则在(tT)（T为波的周期）时刻该媒质质元的振动动能是___________J．18．（本题3分）

在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(1≈589 nm)中

-央明纹宽度为4.0 mm，则2=442 nm(1 nm = 109 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为____________________mm．

设天空中两颗星对于一望远镜的张角为4.84×10 rad，它们都发出波长为550 nm的-光，为了分辨出这两颗星，望远镜物镜的口径至少要等于_____________ cm．(1 nm = 109 m)20．（本题3分）

一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1)，当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于____________．

三、计算题（共40分）

21．（本题10分）

长为l的匀质细杆，可绕过杆的一端O点的水平光滑固定轴转

动，开始时静止于竖直位置．紧挨O点悬一单摆，轻质摆线的长度也是l，摆球质量为m．若单摆从水平位置由静止开始自由摆下，且摆球与细杆作完全弹性碰撞，碰撞后摆球正好静止．求：(1)细杆的质量．

(2)细杆摆起的最大角度．

p22．（本题10分）

如图所示，有一定量的理想气体，从初状态a(p1,V1)开始，经过一

个等体过程达到压强为p1/4的b态，再经过一个等压过程达到状态c，最后经等温过程而完成一个循环．求该循环过程中系统对外作的功A

p1和所吸的热量Q．

23．（本题10分）在绳上传播的入射波表达式为y1Acos(t2

x

)，入射波在x = 0处反射，反射端

为固定端．设反射波不衰减，求驻波表达式．24．（本题5分）

用波长为的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形膜，已知劈尖角为．如果劈尖角变为＇，从劈棱数起的第四条明条纹位移值x是多少？25．（本题5分）

一束具有两种波长1和2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长1的第三级主

-极大衍射角和2的第四级主极大衍射角均为30°．已知1=560 nm(1 nm= 109 m)，试求:(1)光栅常数a＋b(2)波长

22008级大学物理（I）期末试卷A卷答案及评分标准

考试日期：2009年7月6日

一、选择题(每题3分)

B，B，A，B，E，D，E，C，B，B

二、填空题(每题3分)11.212.mBg

1mAmBmC`

5Vp2p1

213.14.



vp

f(v)dv

15.25% 16.0

17.5 J

18.3.0

19.13.9 20.三、计算题(每题10分)

21．解：(1)设摆球与细杆碰撞时速度为v 0，碰后细杆角速度为，系统角动量守恒得：

J = mv0l2分

由于是弹性碰撞，所以单摆的动能变为细杆的转动动能

112mv0J22分 22

代入J＝Ml，由上述两式可得M＝3m2分

(2)由机械能守恒式

1112mv0mgl及J2Mgl1cos2分 222

并利用(1)中所求得的关系可得

arcc2分

22．解：设c状态的体积为V2，则由于a，c两状态的温度相同，p1V1= p1V2 /4

故V2 = 4 V12分 循环过程ΔE = 0 ,Q =A ．而在a→b等体过程中功A1= 0．在b→c等压过程中功

A2 =p1(V2－V1)/4 = p1(4V1－V1)/4=3 p1V1/42分

在c→a等温过程中功

A3 =p1 V1 ln(V2/V1)= p1V1ln 42分∴A =A1 +A2 +A3 =[(3/4)－ln4] p1V12分

Q =A=[(3/4)－ln4] p1V12分

23．解：入射波在x = 0处引起的振动方程为y10Acost，由于反射端为固定端,∴反射波在 x = 0处的振动方程为

y20Acos(t)或y20Acos(t)2分 ∴反射波为y2Acos(t2

x

)x

或y2Acos(t2

分

Acos(t2

)4分

驻波表达式为yy1y22

x



x)Acos(t2)



2Acos(2

)cos(t)2 22x11

或y2Acos(2)cos(t)

22



x

24．解：第四条明条纹满足以下两式：

4，即x47/42分 21

4，即x47/41分2x4

2x4

第4级明条纹的位移值为

x47/42分x =x4

(也可以直接用条纹间距的公式算，考虑到第四明纹离棱边的距离等于3.5 个明纹间距．)25．解：(1)由光栅衍射主极大公式absink1分

得

absin3031



314

3.3610cm2分 

sin30



(2)absin3042

ab

2008级大学物理(I)期末试卷及解答 篇2

卷A卷

学院：班级:_____________姓名:序号:_____________日期年 日

1．2．度)

3．4．v

122112

21(C)W1 < W2，I2 = I1．(D)W1 > W2，I2 = I1．［C］

5．（本题3分）（4014）

温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能 有如下关系：

(A)和都相等．(B)相等，而不相等．

(C)相等，而不相等．(D)和都不相等．［C］

6．（本题3分）（4586）

一定量某理想气体所经历的循环过程是：从初态(V0,T0)开始，先经绝热膨胀使其体积增大1倍，再经等体升温回复到初态温度T0，最后经等温过程使其体积回复为V0，则气体在此循环过程中．

(A)对外作的净功为正值．(B)对外作的净功为负值．

(C)内能增加了．(D)从外界净吸的热量为正值．［B］7．（本题3分）（5185）

用余弦函数描述一简谐振子的振动．若其速度～

时间（v～t）关系曲线如图所示,则振动的初相位为

(A)/6.(B)/3.(C)/2.(D)2/3.(E)5/6.［A］

1v

8．（本题3分）（3087）

一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，此时它的能量是

(A)动能为零，势能最大．(B)

(C)动能最大，势能最大．(D)C］9．（本题3分）（3162）

在真空中波长为的单色光，nA，若A、B两点相位差为3AB(A)1.5． n．

(C)1.5 n．(D)3．］10．5325）

若上面的平玻璃慢

(A)(B)(C)(D)

(E)［C］

二、填空题（共30分）

做的功为____Gm1m2（1a1b

11．（本题3分）（0735）

二质点的质量各为m1，m2．当它们之间的距离由a缩短到b时，它们之间万有引力所)________．

12．（本题3分）（0173）

湖面上有一小船静止不动，船上有一打渔人质量为60 kg．如果他在船上向船头走了 4.0米，但相对于湖底只移动了 3.0米，(水对船的阻力略去不计)，则

小船的质量为____180kg________________．13．（本题3分）（4666）f(v)

代表平均速率，v为一固定的速率区间，则速率在 到 ＋v范围内的分子数占分子总数的百分率随气体的温度升高而

____降低______(增加、降低或保持不变)．

14．15．

16．17．18．测得中央暗斑外第k个暗环半径为r1．现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k个暗环的半径变为r2，由此

可知该液体的折射率为___r12/r22_________________．19．（本题3分）（3731）

波长为=550 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2³104 cm的平面衍射

光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第________3________级．20．（本题3分）（3640）

自然光以布儒斯特角i0从第一种介质(折射率为n1)入射到第二种介质(折射率为n2)内，则tg i0

＝_____n2 / n1_________．

三、计算题（共40分）

21．（本题10分）（0780）

量为21T－mg a＝r(2)设所以

22．（22．分BBCCBCBC分(2)各过程中气体所作的功分别为A→B：W1

(pApB)(VBVC)=400 J．

B→C：W2 = pB(VC－VB)= 200 J．C→A：W3 =03分(3)整个循环过程中气体所作总功为W= W1 +W2 +W3 =200 J．

因为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 =W+ΔE =200 J.3分

23．（本题10分）（3158）

在均匀介质中，有两列余弦波沿Ox轴传播，波动表达式分别为

y1Acos[2(tx/)] 与 y22Acos[2(tx/)]，试求Ox轴上合振幅最

大与合振幅最小的那些点的位置．24．（本题10分）（3530）

一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2³10 cm，在光栅后放一焦距f=1 m的凸透镜，现以=600 nm(1 nm=10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大（亮纹）？

24．解：(1)a sin = ktg x / f2分

当x<< f时，tgsin, a x / f = k, 取k有x=/ a1分 ∴中央明纹宽度为x= 2x= 0.06 m1分

(2)(a + b)sin k分(af2分

取k = 2，有k = 0，±2 共5