华南理工大学10-12年大学物理期末试题汇总

《2010级大学物理（I）期末试卷A卷》试卷一、选择题（共30分）1．（本题3分）质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(v表示任一时刻质点的速率)(A)ddvt．(B)2vR．(C)2ddvvtR．(D)1/2242ddvvtR．［］2．（本题3分）质量为20g的子弹沿X轴正向以500m/s的速率射入一木块后，与木块一起仍沿X轴正向以50m/s的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为(A)7N·s.(B)8N·s．(C)9N·s．(D)10N·s．［］3．（本题3分）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．［］4．（本题3分）一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们(A)温度相同、压强相同．(B)温度、压强都不相同．(C)温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强．(D)温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强．［］5．（本题3分）若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，则21d)(212vvvvvNfm的物理意义是(A)速率为2v的各分子的总平动动能与速率为1v的各分子的总平动动能之差．(B)速率为2v的各分子的总平动动能与速率为1v的各分子的总平动动能之和．(C)速率处在速率间隔1v~2v之内的分子的平均平动动能．(D)速率处在速率间隔1v~2v之内的分子平动动能之和．［］xyRO6．（本题3分）如图，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:(A)b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功．(B)b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功．(C)b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功．(D)b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作正功．［］7．（本题3分）某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：Ⅰ(abcda)和Ⅱ(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环Ｉ的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，循环Ⅱ的效率为′，每次循环在高温热源处吸的热量为Q′，则(A)′,QQ′.(B)′,QQ′.(C)′,QQ′.(D)′,QQ′.［］8．（本题3分）一列机械横波在t时刻的波形曲线如图所示，则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是：(A)o＇，b，d，f．(B)a，c，e，g．(C)o＇，d．(D)b，f．［］9．（本题3分）如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1＜n2＞n3，1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)2n2e/(n11)．(B)[4n1e/(n21)]+．(C)[4n2e/(n11)]+．(D)4n2e/(n11)．［］10．（本题3分）在玻璃(折射率n2＝1.60)表面镀一层MgF2(折射率n2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm(1nm=10­9m)的光从空气(n1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是(A)78.1nm(B))90.6nm(C)125nm(D)181nm(E)250nm［］二、填空题（共30分）11．（本题3分）地球的质量为m，太阳的质量为M，地心与日心的距离为R，引力常量为G，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L＝_______________．12．（本题3分）一个质量为m的质点，沿x轴作直线运动，受到的作用力为itFFcos0(SI)t=0时刻，质点的位置坐标为0x，初速度00v．则质点的位置坐标和时间的pOVb12acxyObcdefg波速u,时刻tao＇n1n2n3eVpOabcda'b'c'd'关系式是x=______________________________________13．（本题3分）在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V1/V2=3/5，则其内能之比U1/U2为________________．14．（本题3分）一块木料质量为45kg，以8km/h的恒速向下游漂动，一只10kg的天鹅以8km/h的速率向上游飞动，它企图降落在这块木料上面．但在立足尚未稳时，它就又以相对于木料为2km/h的速率离开木料，向上游飞去．忽略水的摩擦，所有速率均为水平速率，则木料的末速度为________km/h．15．（本题3分）一质点作简谐振动．其振动曲线如图所示．根据此图，用余弦函数描述其振动方程为___________．16．（本题3分）一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：)314cos(05.01tx(SI)，)324cos(03.02tx(SI)则用余弦函数描述合成振动的振动方程为______________．17．（本题3分）一驻波表达式为txAy100cos2cos(SI)．位于x1=(1/8)m处的质元P1与位于x2=(3/8)m处的质元P2的振动相位差为_______________．18．（本题3分）在双缝干涉实验中，所用光波波长＝5×10–4mm，双缝与屏间的距离D＝300mm，双缝间距为d＝0.3mm，则中央明条纹两侧的两个第三级明条纹之间的距离为_____mm．19．（本题3分）图a为一块光学平板玻璃与一个加工过的平面一端接触，构成的空气劈尖，用波长为的单色光垂直照射．看到反射光干涉条纹(实线为暗条纹)如图b所示．则干涉条纹上A点处所对应的空气薄膜厚度为e＝________．20．（本题3分）三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为______I0．xt(s)O4-22图b图aA三、计算题（共40分）21．（本题10分）有一质量为m1、长为l的均匀细棒，静止平放在滑动摩擦系数为的水平桌面上，它可绕通过其端点O且与桌面垂直的固定光滑轴转动．另有一水平运动的质量为m2的小滑块，从侧面垂直于棒与棒的另一端A相碰撞，设碰撞时间极短．已知小滑块在碰撞前后的速度分别为1v和2v，如图所示．求碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间.(已知棒绕O点的转动惯量2131lmJ)22．（本题10分）一气缸内盛有1mol温度为27℃，压强为1atm的氮气(视作刚性双原子分子的理想气体)．先使它等压膨胀到原来体积的两倍，再等体升压使其压强变为2atm，最后使它等温膨胀到压强为1atm．求：氮气在全部过程中对外作的总功及其内能的变化．(普适气体常量R=8.31J·mol－1·K－1)23．（本题10分）OAm2m1,l1v2v俯视图如图所示为一平面简谐波在t=0时刻的波形图，设此简谐波的频率为250Hz，且此时质点P的运动方向向下，求(1)该波的表达式；(2)在距原点O为100m处质点的振动方程与振动速度表达式．24．（本题10分）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=1m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？x(m)100-APO2/2Ay(m)2010级大学物理（I）期末试卷A卷答案及评分标准考试日期：2011年7月4日一、选择题(每题3分)D，C，B，C，D；B，B，B，C，B二、填空题(每题3分)11.GMRm12.020)cos1(xtmF(SI)13.1:114.5.46(5.4—5.5均可)15.724cos()123tπ或者744cos()123tπ16.10.02cos(4)3tπ(SI)17.18.319.2320.332三、计算题(每题10分)21．解：对棒和滑块系统，在碰撞过程中，由于碰撞时间极短，所以棒所受的摩擦力矩滑块的冲力矩．故可认为合外力矩为零，因而系统的角动量守恒，即1分m2v1l＝－m2v2l＋2131lm①3分碰后棒在转动过程中所受的摩擦力矩为glmxxlmgMlf10121d②2分由角动量定理210310lmdtMtf③2分由①、②和③解得gmmt12122vv2分22．解：该氮气系统经历的全部过程如图．设初态的压强为p0、体积为V0、温度为T0，而终态压强为p0、体积为V、温度为T．在全部过程中氮气对外所作的功A=A(等压)+A(等温)A(等压)=p0(2V0－V0)=RT02分A(等温)=4p0V0ln(2p0/p0)=4p0V0ln2=4RT0ln22分∴A=RT0+4RT0ln2=RT0(1+4ln2)=9.41×103J2分0005()(4)2VUCTTRTT2分=15RT0/2=1.87×1042分23．解：(1)由P点的运动方向，可判定该波向左传播．原点O处质点，t=0时cos2/2AA,0sin0Av所以4/O处振动方程为)41500cos(0tAy(SI)3分由图可判定波长=200m，故波动表达式为]41)200250(2cos[xtAy(SI)3分(2)距O点100m处质点的振动方程是)45500cos(1tAy2分振动速度表达式是)45500cos(500tAv(SI)2分24．解：(1)asin=ktg=x/f2分当xf时，sintg,ax/f=k,取k=1有fxa=0.03m∴中央明纹宽度为x=2x=0.06m2分(2)(a+b)sink分k(a＋b)x/(f)=2.52分取k=2，共有k=0，±1，±2等5个主极大2分p(atm)VV2V0V0O12《2011级大学物理（I）期末试卷A卷》试卷一、选择题（共30分）1．（本题3分）如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率0v收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是(A)变加速运动．(B)变减速运动．(C)匀加速运动．(D)匀减速运动．(E)匀速直线运动．［］2．（本题3分）某物体的运动规律为tkt2d/dvv，式中的k为大于零的常量．当0t时，初速为v0，则速度v与时间t的函数关系是(A)0221vvkt,(B)02121vvkt(C)0221vvkt,(D)02121vvkt［］3．（本题3分）水平地面上放一物体A，它与地面间的滑动摩擦系数为．现加一恒力F如图所示．欲使物体A有最大加速度，则恒力F与水平方向夹角应满足(A)sin＝．(B)cos＝．(C)tg＝．(D)ctg＝．［］4．（本题3分）已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？(A)氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强．(B)氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度．(C)氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D)氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大．［］5．（本题3分）在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V1/V2=1/3，则其内能之比U1/U2为:(A)3/10．(B)1/3．(C)5/6．(D)5/9．［］6．（本题3分）一质点作简谐振动，周期为T．当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最