湖南大学大学物理1期末试卷

xyRO湖南大学课程考试试卷课程名称：大学物理1；试卷编号：1；考试时间：120分钟题号一二三四五六七八九十总分应得分100实得分评分：评卷人一、选择题（单选题，每小题3分，共30分）1.一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为jbtiatr22（其中a、b为常量）,则该质点作(A)匀速直线运动．(B)变速直线运动．(C)抛物线运动．(D)一般曲线运动．[]2.一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力)(0jyixFF作用在质点上．在该质点从坐标原点运动到(0，2R）位置过程中，力F对它所作的功为(A)20RF．(B)202RF．(C)203RF．(D)204RF．[]3.一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮的转动惯量为J，绳下端挂一物体．物体所受重力为P，滑轮的角加速度为．若将物体去掉而以与P相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度将(A)不变．(B)变小．(C)变大．(D)如何变化无法判断．[]4.在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)(A)(4/5)c．(B)(3/5)c．(C)(2/5)c．(D)(1/5)c．[]5.弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为(A)kA2．(B)221kA．(C)(1/4)kA2．(D)0．[]6.在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4，则两列波的振幅之比是(A)A1/A2=16．(B)A1/A2=4．(C)A1/A2=2．(D)A1/A2=1/4．[]7.在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度是(A)2(B))2(n(C)n(D))1(2n[]8.一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。若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)1／5(C)1／3(D)2／3[]9.气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体)，当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率Z和平均自由程的变化情况是：(A)Z和都增大一倍．(B)Z和都减为原来的一半．(C)Z增大一倍而减为原来的一半．(D)Z减为原来的一半而增大一倍．[]10.一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后(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．[]二、填空题（共30分）1.（本题2分）质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：x=－Asint(SI)(A为常数)(1)任意时刻ｔ，质点的加速度a=_______；(2)质点速度为零的时刻t=__________．2.（本题4分）一个力F作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为3243tttx(SI)．在0到4s的时间间隔内，(1)力F的冲量大小I=__________________．(2)力F对质点所作的功W=________________．3．（本题3分）一飞轮以600rev/min的转速旋转，转动惯量为2.5kg·m2，现加一恒定的制动力矩使飞轮在1s内停止转动，则该恒定制动力矩的大小M＝_________．4.（本题4分）一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________．5.（本题4分）一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为])(2cos[xTtAy，则x=-处质点的振动方程是_____；若以x=处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。6.（本题2分）如图所示，在双缝干涉实验中21SSSS，用波长为的光照射双缝1S和2S，通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹．已知P点处为第三级明条纹，则1S和2S到P点的光程差为。若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n。7.（本题3分）一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等，则可能看到的衍射光谱的级次为。8.（本题4分）图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是气分子的速率分布曲线；曲线（c）是气分子的速率分布曲线；(a)(b)(c)vf(v)9.（本题4分）从统计的意义来解释,不可逆过程实质上是一个______________________________的转变过程,一切实际过程都向着________________________的方向进行．三、计算题（每小题10分，共40分）1.如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设两轮的转动惯量分别为J＝10kg·m2和J＝20kg·m2．开始时，A轮转速为600rev/min，B轮静止．C为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A、B分别与C的左、右两个组件相连，当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求：(1)两轮啮合后的转速n；(2)两轮各自所受的冲量矩．2.汽缸内有2mol氦气，初始温度为27℃，体积为20L(升)，先将氦气等压膨胀，直至体积加倍，然后绝热膨涨，直至回复初温为止．把氦气视为理想气体．试求：(1)在p―V图上大致画出气体的状态变化过程．(2)在这过程中氦气吸热多少？(3)氦气的内能变化多少？(4)氦气所作的总功是多少？(普适气体常量R=8.3111KmolJ)3.如图所示，一平面简谐波沿x轴正方向传播，BC为波密媒质的反射面．波由P点反射，OP=3/4，DP=/6．在t=0时，O处质点的合振动是经过平衡位置向负方向运动．求D点处入射波与反射波的合振动方程．（设入射波和反射波的振幅皆为A，频率为．）4.一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3cm，在光栅后放一焦距f=1mABCAOPBCx入射反射D的凸透镜，现以=600nm(1nm=10-9m)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？