大学物理C期末试卷.pdf

XXXX 大学考试期末试卷（A）卷课程名称：大学物理 C考试时间2 小时专业班学号姓名题号得分一二复核人签字三总得分评卷人签字得分一、选择题（单选每小题 2 分，共 20 分）1、质点出现at 0,an 0（v0）情况时；作下列何种运动时？【】（A）匀速直线运动；（B）变速直线运动；（C）匀速圆周运动；（D）变速圆周运动2、内力对质点系的影响，下列哪种说法是对的【】(A)内力不改变系统的动量，也不改变系统的动能；(B)内力改变系统的动量，不改变系统的动能；(C)内力不改变系统的动量，改变系统的动能；(D)内力改变系统的动量，也改变系统的动能。3、夫琅禾费单缝衍射图样的特点，下面哪个说法是正确的：【】（A）各级明条纹亮度相同；（B）各级暗条纹间隔不等；（C）中央明条纹宽度两倍于其他明纹；（D）当用白光照射时，中央明纹两侧为由红到紫的彩色条纹.4、在同一媒质中两列相干的平面简谐波强度之比是I1:I2 4，则两列波的振幅之比A1:A2为【】（A）4；（B）2；（C）16；（D）1/4。5、在下面几种说法中，正确的是：【】（A）波源不移动位置时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的；（B）波源振动的速度与波速相同；（C）在波传播方向上，任一质点的振动相位总是比波源的相位滞后；（D）在波传播方向上，任一质点的振动相位总是比波源的相位超前。6、图中 S1和 S2是两相干波源，其振动的运动方程分别y1 A1cos(t 1)和y2 A2cos(t 2)，其发出波长为的两列波在 P 点相遇.若 S1发出的波在 P、S1两点间的相差位第1页（共 6 页）为S1P；波源 S1和 S2在 P 点引起的两个振动的相位差为，则二者的值分别为【】（A）s1p 2（C）s1p 2r1r2,2,2r1r2r1r2；（B）s1p 2；（D）s1p 2r1r2,122,122r1r2r1r2；。7、在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明纹中心位于图中 O 处，现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则【】（A）中央明条纹向下移动，且条纹间距不变；（B）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大；（C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大；（D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。8、如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e，而且n1 n2 n3，则两束反射光在相遇点SSS1S2O的相位差为n【】（A）2n2e；（B）n2e；（C）2n2e1n2。e229、强度为 I0的自然光，经两平行放置的偏振片后，透射光强度为I0/4，这两块偏振片的偏振化方向的夹角为：【】(A)30；(B)45；(C)60；(D)90.10、一摩尔单原子理想气体，从初态温度T1、压强p1、体积V1，准静态地等温压缩至体积V2，外界需作多少功？【】（A）RT1ln得分；（D）n2en3V2V；（B）RT1ln1；（C）p1(V2V1)；（D）p2V2 p1V1。V1V2二、填空（每题 2 分，共 20 分）31、一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为：2t(SI)则t 2s时的切向加速度为at=_m/s212、两个同方向同频率的简谐振动，振动表达式分别为：x1 0.6cos(5t)(SI)，43x2 0.2cos(5t)(SI)，则它们的合振动的振幅为，初相为。4第2页（共 6 页）3、两物体A 和 B，无摩擦地在一条水平直线上运动。开始时，B 静止，物体A 的动量为PA=P0，式中 P0为正值常量；碰撞后物体A 的动量为 PA1=0.5P0。则碰撞后物体 B 的动量为 PB1_。4、用500 nm 的光垂直照射一宽度 a5104 m 的单缝时，观察到屏幕上中央亮纹两侧第三级暗纹之间的距离为3.0103 m，该装置所用透镜的焦距为m.5、两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能相等，但分子数密度不同，则它们的温度(填相同或不同)。6、一束自然光从空气入射到折射率为1.40 的液体表面上，其反射光是完全偏振光则：入射角为;(2)折射角为.7、质量为 M，摩尔质量为Mmol的理想气体，处于平衡态（p,V,T）时，状态方程为_。8、卡诺致冷机，其低温热源温度为300 K，高温热源温度为450 K，每一循环从低温热源吸热Q2=400 J，则该致冷机的致冷系数e=三、计算（要求列出计算依据及步骤，每题10 分，共 60 分）得分r 10cos5ti 10sin5t jm1、在 xy 平面内有一运动质点，其运动学方程为：试计算：（1）t 时刻质点的速度（矢量）？速率？（2）该质点运动的轨迹方程？第3页（共 6 页）vvv2、两质点的质量分别为m1=100 g 和 m240 g，它们各具有初速度v10(3.6i 3j)m/svvvvvvvv和v20 7.5 j m/s，它们碰撞后的速度分别为v1(2i 2 j)m/s和v2(4i 5 j)m/s，试求：（1）该系统的总动量（要求矢量形式）；（2）碰撞前系统的总动能；碰撞后系统的总动能；（3）这个碰撞是弹性碰撞吗？3、如图，波长为680nm的平行光垂直照射到L0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径d=0.048mm的细钢丝隔开求：(1)两玻璃片间的夹角?(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少?(3)相邻两暗条纹的间距是多少?(4)在这0.12 m内呈现多少条明条纹?第4页（共 6 页）4、波长为 600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级明条纹的衍射角为30，第三级是缺级，求：（1）光栅常数d为多少？（2）透光缝的宽度a可以为多少？（3）在选定了d与a后，屏幕上可能呈现的明条纹最高级次为多少？（4）在选定了d与a后，屏幕上最多呈现几条明纹？5、一定量的单原子分子理想气体，从 A 态出发经等压过程膨胀到B 态，又经绝热过程膨胀到 C 态，如图所示（1）证明：TA=TC；（2）求这全过程中内能的增量、吸收的热量以及气体对外所作的功p(Pa)4105AB1105OC23.498V(m3)第5页（共 6 页）6、如图，一角频率为、振幅为 A 的平面简谐波沿 x 轴正方向传播，设在 t=0 时刻该波在坐标原点O 处引起的振动使质点由平衡位置向 y 轴的正方向运动。M 是垂直于x轴 的 波密媒 质 反 射 面。已 知OO5/4，yOMOPO/4(为该波波长)；设反射波振幅不衰减，求：(1)入射波的波动方程(2)反射波的波动方程；(3)入射波与反射波合成波的波动方程Px(4)P 点的振动方程。第6页（共 6 页）XXXXXXXX 大学考试试卷大学考试试卷（A A）卷参考答案及评分标准）卷参考答案及评分标准课程名称：大学物理 C考试时间120 分钟专业班学号姓名一、选择题一、选择题（每小题（每小题 2 2 分，共分，共 2 20 0 分）分）1、B2、C3、C4、B5、C6、B7、D8、A9、B10、A二、填空题（每空格二、填空题（每空格 2 2 分，共分，共 2020 分）分）1、at=_ 1.2_m/s2、振幅为0.4m，初位相为。3、PB1_ 0.5P0_。4、焦距为0.5m.5、温度相同(填相同或不同)。214（54.46）（35.54）6、入射角为54 28;(2)折射角为35 32.7、状态方程为_pV ooM RT_。8、e=2.Mmol三、计算（要求列出计算依据及步骤，每题三、计算（要求列出计算依据及步骤，每题 1010 分，共分，共 6060 分）分）1、在 xy 平面内有一运动质点，其运动学方程为：r 10cos5ti 10sin5t jm试计算：（1）t 时刻质点的速度（矢量）？速率？（2）该质点运动的轨迹方程？rrdrrr 50(sin5ti cos5t j)m/s(4 分)解：（1）v dt22222（2）速率：v vxvy(50sin 5t)(50cos5t)50m/s(3 分)（3）x 10cos5t,y 10sin5t两式平方后相加，得x y10。(3 分)22vvvvvvvv和v20 7.5 j m/s，它们碰撞后的速度分别为v1(2i 2 j)m/s和v2(4i 5 j)m/s，试求：（1）该系统的总动量（要求矢量形式）；（2）碰撞前系统的总动能；碰撞后系统的总动能；（3）这个碰撞是弹性碰撞吗？解：（1）系统的总动量由动量守恒定律，碰前、碰后系统动量相等，得2、两质点的质量分别为m1=100 g和m240 g，它们各具有初速度v10(3.6i 3j)m/svvvu vvvvvp p m1v10m2v20 m1v1m2v2（2 分）vvv 0.1(3.6i3j)0.047.5 jvvvv 0.1(2i 2 j)0.04(4.0i 5.0 j)v 0.36i kgm/s（2 分）第7页（共 6 页）（分量相加也可）(2)EK0111122m1v10m2v200.1(3.6232)0.047.52 2.223J（2 分）222211112EKm1v12m2v20.1(2222)0.04(4252)1.22J（2 分）2222（3）能量不守恒，碰撞不是弹性碰撞（2 分）3、如图，波长为680nm的平行光垂直照射到L0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径d=0.048mm的细钢丝隔开求：(1)两玻璃片间的夹角?(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少?(3)相邻两暗条纹的间距是多少?(4)在这0.12 m内呈现多少条明条纹?d4.8105 4104(rad)=0.023（2 分）解:(1)由图知L0.12(2)相邻两明条纹空气膜厚度差为e 2 3.4107m（2 分）6.80010748.510 m 0.85mm（2 分）(3)相邻两暗纹间距l 422410(4)N L141.17条（2 分）,所以能看到 141 条明条纹（2 分）l4、波长为 600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级明条纹的衍射角为30，第三级是缺级，求：（1）光栅常数d为多少？（2）透光缝的宽度a可以为多少？（3）在选定了d与最小缝宽a后，屏幕上可能呈现的明条纹最高级次为多少？（4）在选定了d与最小缝宽a后，屏幕上最多呈现几条明纹？o解：（1）d sin30 2（1 分）得d 4 2.410m=2.4m（2 分）-6（2）对光栅有：dsin k对单缝有：asin k（2 分）ab2.4106dk8107m=0.8m（1 分）3a 第三级缺级：33ak2d22.4106dk31.6106m=1.6m（1 分）或a 33ak2第8页（共 6 页）（3）由d sin k得kd2.4106sin1 k 4（2 分）7d610（4）只能看到k 0、1、2 共 5 条明纹（1 分）5、一定量的单原子分子理想气体，从 A 态出发经等压过p(Pa)程膨胀到 B 态，又经绝热过程膨胀到C 态，如图所示（1）AB5证明：TA=TC；（2）求这全过程中内能的增量、吸收的热410量以及气体对外所作的功解：（1）由图可看出pAVA pcVc810 Pam5323.498从状态方程pV RT(2 分)可知TA=TC（2 分）（2）因为 TA=TC，所以全过程 ABC 的E=0（2 分）BC 过程是绝热过程，有QBC=0AB 过程是等压过程，有1105OCV(m3)5(pBVB pAVA)1.49106J26故全过程 ABC 的Q=QBC+QAB1.4910 JJ(2 分)QABCp(TBTA)根据热一律 Q=W+E，得全过程 ABC 的W=QE1.4910 J(2 分)6、如图，一角频率为、振幅为A 的平面简谐波沿 x轴正方向传播，设在 t=0 时刻该波在坐标原点 O 处引起的振动使质点由平衡位置向 y 轴的正方向运动。M是 垂 直 于x轴 的 波密媒 质 反 射 面。已 知6yOMOOO5/4，PO/4(为该波波长)；设反射波振幅不衰减，求：(1)入射波的波动方程(2)反射波的波动方程；(3)入射波与反射波合成波的波动方程(4)P 点的振动方程。解：(1)由题意知 O 点振动相位为Px2则 O 点的振动方程为y0 Acos(t 2),（2 分）入射波的波动方程为y入 Acos(t(2)入射波在反射点O引起的振动方程为225)(x)（1 分）4x第9页（共 6 页）)Acos(t)（1 分）2在O点反射时，有半波损失，（1 分）所以反射波波动方程为22y反 Acost(oo x)Acos(t x)（1 分）2或者：yo Acos(t 25/455 xx4y反 Acos(t 24)Acos(t 2)（3 分）22(3)合成波的波动方程为y y1 y2 Acos(t 2Acos2)（1 分）2（4）将 P 点坐标OP（1 分）代入上式，2xcos(t x 2)Acos(t 2x 2)（1 分）得 P 点振动方程y 2Acos(t 2)（1 分）第10页（共 6 页）