华南理工大学 2005年大学物理第一学期期末试卷含解答
华南理工大学大一公共课大学物理期末试卷及答案3
,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《20XX 级大学物理（I ）期末试卷A 卷》试卷1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 所有答案请直接答在答题纸上； ．考试形式：闭卷；4. 本试卷共24题，满分100分， 考试时间120分钟。
20XX 年7月4日9：00-----11：00 30分）．（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) d d v t ． (B) 2v R．(C)2d d v vt R +． (D) 1/2242d d v v t R ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦． ［ ］．（本题3分）质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后，与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s(A) 7 N·s . (B) 8 N·s ．(C) 9 N·s ． (D) 10N·s ． ［ ］ ．（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)(0j y i x F F+=(0，2R ）位置过程中，力F对(A) 20R F ． (B) 202R F ．(C) 203R F ． (D) 204R F ． ［ ］．（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． ［ ］ ．（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 )(212v v v v v Nf m 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． ［ ］ 6．（本题3分）如图，bca 为理想气体绝热过程，b 1a 和b 2a 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) b 1a 过程放热，作负功；b 2a 过程放热，作负功． (B) b 1a 过程吸热，作负功；b 2a 过程放热，作负功． (C) b 1a 过程吸热，作正功；b 2a 过程吸热，作负功．(D) b 1a 过程放热，作正功；b 2a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η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环Ⅱ的效率为η′，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ′，则 (A) η < η′, Q < Q ′. (B) η < η′, Q > Q ′. (C) η > η′, Q < Q ′. (D) η > η′, Q > Q ′. ［ ］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n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1)． (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π． (C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π． (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1)．［ ］ 10．（本题3分）在玻璃(折射率n 2＝1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm(1nm=109m)的光从空气(n 1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF 2薄膜的最少厚度应是 (A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (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p O V b 12 a cn 1 3λ1i t F Fcos 0ω= (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 V 1 / V 2=3 / 5 ，则其内能之比U 1 / U 2为________________．14．（本题3分）一块木料质量为45 kg ，以 8 km/h 的恒速向下游漂动，一只10 kg 的天鹅以 8 km/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2 km/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(05.01π+π=t x (SI) ， )324cos(03.02π-π=t x (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 t x A y ππ=100cos 2cos (SI)．位于x 1 = (1 /8) m 处的质元P 1与位于x 2 = (3 /8) m 处的质元P 2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λ＝5×10–4 mm ，双缝与屏间的距离D ＝300 mm ，双缝间距为d ＝0.3 mm ，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λ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P 1，P 2与P 3堆叠在一起，P 1与P 3的偏振化方向相互垂直，P 2与P 1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I 0的自然光垂直入射于偏振片P 1，并依次透过偏振片P 1、P 2与P 3，则通过三个偏振片后的光强为______ I 0．三、计算题（共40分）21．（本题10分）图b 图a有一质量为m 1、长为l 的均匀细棒，静止平放在滑动摩擦系数为μ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m 2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2131l m J =)22．（本题10分）一气缸内盛有1 mol 温度为27 ℃，压强为1 atm 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2 atm ，最后使它等温膨胀到压强为1 atm ．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 =8.31 J·mol －1·K －1) 23．（本题10分）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250 Hz ，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100 m 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=2×10-3 cm ，在光栅后放一焦距f=1 m 的凸透镜，现以λ=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？Am 1 ,l1v2俯视图20XX 级大学物理（I ）期末试卷A 卷答案及评分标准考试日期：20XX 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. GMR m 12.02)cos 1(x t m F +-ωω (SI) 13. 1:114. 5.46 (5.4—5.5均可)15. 724cos()123t π-π 或者744cos()123t π+π16. 10.02cos(4)3t π+π (SI)17. π 18. 319. λ2320. 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m 2v 1l ＝－m 2v 2l ＋ω2131l m ① 3分碰后棒在转动过程中所受的摩擦力矩为gl m x x l m g M l f 10121d μμ-=⋅-=⎰ ② 2分由角动量定理 ω210310l m dt M tf -=⎰ ③ 2分由①、②和③解得 gm m t 12122μv v += 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p 0、体积为V 0、温度为T 0，而终态压强为p 0、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) = p 0(2 V 0－V 0)=RT 0 2分 A (等温) =4 p 0 V 0ln (2 p 0 / p 0) = 4 p 0 V 0ln 2 = 4RT 0ln 2 2分∴ A =RT 0 +4RT 0ln 2=RT 0 (1+ 4ln 2 )=9.41×103 J 2分 氮气内能改变0005()(4)2V U C T T R T T ∆=-=- 2分=15RT 0 /2=1.87×104 2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 φcos 2/2A A =, 0sin 0<-=φωA v所以 4/π=φO 处振动方程为 )41500cos(0π+π=t A y (SI) 3分由图可判定波长λ = 200 m ，故波动表达式为]41)200250(2cos[π++π=x t A y (SI) 3分 (2) 距O 点100 m 处质点的振动方程是)45500cos(1π+π=t A y 2分振动速度表达式是 )45500cos(500π+ππ-=t A v (SI) 2分24．解：(1) a sin ϕ = k λ tg ϕ = x / f 2分 当x << f 时，ϕϕϕ≈≈sin tg , a x / f = k λ , 取k = 1有f x aλ== 0.03 m ∴中央明纹宽度为 ∆x = 2x = 0.06 m 2分(2) ( a + b ) sin ϕλk '= 2分='k ( a ＋b ) x / (f λ)= 2.5 2分 取k '= 2，共有k '= 0，±1，±2 等5个主极大 2分p (atm)V V 2V 0V 0O 12。
华工各学年大学物理期末考试试题及答案
2003大学物理期末试卷院系： 班级:_____________ 姓名:___________ 学号:_____________ 日期: 2004 年 7 月 2 日一 选择题（共30分）1.（本题3分）质量为m 的质点，以不变速率v 沿图中正三角形ABC 的水平光滑轨道运动．质点越过A 角时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A) m v ． (B)m v ． (C) m v ． (D) 2m v ． ［ ］ 2.（本题3分）对功的概念有以下几种说法：(1) 保守力作正功时，系统内相应的势能增加．(2) 质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零．(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数 和必为零． 在上述说法中：(A) (1)、(2)是正确的． (B) (2)、(3)是正确的．(C) 只有(2)是正确的． (D) 只有(3)是正确的． ［ ］ 3.（本题3分）质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为 (A) )cos 1(2θ-=g a ． (B) θsin g a =． (C) g a =． (D) θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=． ［ ］4.（本题3分）一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，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．C23(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）设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O pv 和()2H pv分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O pv/()2H pv=4．(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O pv/()2H pv＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O pv /()2H pv＝1/4． (C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O pv /()2H pv ＝ 4．［ ］ 6.（本题3分）在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T 0时，气体分子的平均速率为0v ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程为0λ．当气体温度升高为4T 0时，气体分子的平均速率v ，平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为： (A) v ＝40v ，Z ＝40Z ，λ＝40λ． (B) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． (C) v ＝20v ，Z ＝20Z ，λ＝40λ．(D) v ＝40v ，Z ＝20Z ，λ＝0λ． ［ ］7.（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 ．f (v )［ ］8.（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n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1)． (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π．(C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π． (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1)． ［ ］ 9.（本题3分）某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是(A) 35.3°． (B) 40.9°． (C) 45°． (D) 54.7°．(E) 57.3°． ［ ］10.（本题3分）ABCD 为一块方解石的一个截面，AB 为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线．光轴方向在纸面内且与AB 成一锐角θ，如图所示．一束平行的单色自然光垂直于AB 端面入射．在方解石内折射光分解为o 光和e 光，o 光和e 光的(A) 传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直．(B) 传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直． (C) 传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直．(D) 传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直． ［ ］二 填空题（共30分）质量为0.05 kg 的小块物体，置于一光滑水平桌面上．有一绳一端连接此物，另一端穿过桌面中心的小孔（如图所示）．该物体原以3 rad/s 的角速度在距孔0.2 m 的圆周上转动．今将绳从小孔缓慢往下拉，使该物体之转动半径减为0.1 m ．则物体的角速度ωn 13λ1D＝_____________________． 12.（本题3分）如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为α的光滑斜面的底端E ，另一端与质量为m 的物体C 相连， O 点为弹簧原长处，A 点为物体C 的平衡位置， x 0为弹簧被压缩的长度．如果在一外力作用下，物体由A 点沿斜面向上缓慢移动了2x 0距离而到达B 点，则该外力所作功为____________________． 13.（本题3分）质量为0.25 kg 的质点，受力i t F= (SI)的作用，式中t 为时间．t = 0时该质点以j2=v (SI)的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的位置矢量是______________．14.（本题5分）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____________________． 15.（本题4分）储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v ＝100 m/s 运动，假设该容器突然停止，气体的全部定向运动动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升 6.74Ｋ，由此可知容器中气体的摩尔质量M mol ＝__________. (普适气体常量R ＝8.31 J ²mol -1²K -1)16.（本题3分）水的定压比热为 K J/g 2.4⋅．有1 kg 的水放在有电热丝的开口桶内，如图所示．已知在通电使水从30 ℃升高到80 ℃的过程中，电流作功为 4.2³105 J ，那么过程中系统从外界吸收的热量Q =______________． 17.（本题3分）已知两个简谐振动的振动曲线如图所示．两简谐振动的最大速率之比为_________________．18.（本题3分）设入射波的表达式为 )(2cos 1λνxt A y +π=．波在x = 0处发生反射，反射点为固定端，则形成的驻波表达式为____________________________________． 19.（本题3分）若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n 1和n 2的两块厚度均为e 的透明介 质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差δ＝_____________________________． 20.（本题3分）一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k 个暗环半径为r 1．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r 2，由此可知该液体的折射率为____________________． 三 计算题（共40分）21.（本题10分）如图所示，设两重物的质量分别为m 1和m 2，且m 1＞m 2，定滑轮的半径为r ，对转轴的转动惯量为J ，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计．设开始时系统静止，试求t 时刻滑轮的角速度． 22.（本题10分）Imx (cm)气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体)，经abcda 循环过程如图所示．其中a －b 、c －d 为等体过程，b －c 为等温过程，d －a 为等压过程．试求：(1) d －a 过程中水蒸气作的功W da (2)a －b 过程中水蒸气内能的增量∆E ab (3) 循环过程水蒸汽作的净功W(4) 循环效率η (注：循环效率η＝W /Q 1，W 为循环过程水蒸汽对外作的净功，Q 1为循环过程水蒸汽吸收的热量，1 atm= 1.013³105 Pa) 23.（本题5分）一物体放在水平木板上，这木板以ν = 2 Hz 的频率沿水平直线作简谐运动，物体和水平木板之间的静摩擦系数μs = 0.50，求物体在木板上不滑动时的最大振幅A max ． 24.（本题5分）如图所示，一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播，波速大小为u ，若P 处介质质点的振动方程为 )cos(φω+=t A y P ，求 (1) O 处质点的振动方程； (2) 该波的波动表达式；(3) 与P 处质点振动状态相同的那些点的位置． 25.（本题10分）一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，λ1=440 nm ，λ2=660 nm (1 nm = 10-9 m)．实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角ϕ=60°的方向上．求此光栅的光栅常数d ．2003级大学物理（I ）试卷解答 2004-7-2考一 选择题（共30分）1.(C)；2.(C)；3.(D)；4.(C)；5.(B)；6.(B)；7.(B)；8.(C)；9.(D)；10.(C).二 填空题（共30分）11.(本题3分)12 rad/sp (atm )V (L)xP2 mg x 0 sin α 13. (本题3分)j t i t 2323+ (SI) 14. (本题3分)180 kg 15. (本题3分)28³10-3 kg / mol 16. (本题3分)－2.1³105 J参考解： 如果加热使水经历同样的等压升温过程，应有 Q ′=ΔE +W ′= mc (T 2－T 1) 可知 ΔE = mc (T 2－T 1) －W ′ 现在通电使水经历等压升温过程，则应有∵ Q =ΔE +W ′－W 电 ∴ Q = mc (T 2－T 1) －W 电 =－2.1³105J17. (本题3分)1∶1 18. (本题3分))212cos(]212cos[2π+ππ-π=t x A y νλ或 )212c o s (]212c o s [2π-ππ+π=t xA y νλ或 )2c o s (]212c o s [2t xA y νλππ+π=.19. (本题3分)(n 1-n 2)e 或(n 2-n 1)e 均可20. (本题3分)r 12/r 22三 计算题（共40分）解：作示力图．两重物加速度大小a 相同，方向如图.m 1g －T 1＝m 1a T 2－m 2g ＝m 2a设滑轮的角加速度为β，则 (T 1－T 2)r ＝J β 且有 a ＝r β 由以上四式消去T 1，T 2得：()()Jr m m gr m m ++-=22121β开始时系统静止，故t 时刻滑轮的角速度．()()Jr m m grt m m t ++-==22121 βω22. (本题10分)解：水蒸汽的质量M ＝36³10-3 kg 水蒸汽的摩尔质量M mol ＝18³10-3kg ，i = 6(1) W da = p a (V a －V d )=－5.065×103 J (2) ΔE ab =(M /M mol )(i /2)R (T b －T a ) =(i /2)V a (p b － p a )=3.039³104 J(3) 914)/(==RMM V p T molab b KW bc = (M /M mol )RT b ln(V c /V b ) =1.05×104 J净功 W =W bc +W da =5.47³103 J(4) Q 1=Q ab +Q bc =ΔE ab +W bc =4.09×104Jη=W / Q 1=13％23. (本题5分)解：设物体在水平木板上不滑动． 竖直方向： 0=-mg N ① 水平方向： ma f x -= ② 且 N f s x μ≤ ③又有 )c o s (2φωω+-=t A a ④ 由①②③得 g m mg a s s μμ==/max 再由此式和④得 )4/(/222max νμωμπ==g g A s s = 0.031 m解：(1) O 处质点的振动方程为 ])(c o s [0φω++=uL t A y(2) 波动表达式为 ])(c o s [φω+++=uL x t A y(3) x = -L ± kωuπ2 ( k = 1，2，3，…)25. (本题10分)解：由光栅衍射主极大公式得 111s i n λϕk d = 222s i n λϕk d =212122112132660440sin sin k k k k k k =⨯⨯==λλϕϕ当两谱线重合时有 ϕ1= ϕ2 即69462321===k k ．．．．．．．两谱线第二次重合即是4621=k k ， k 1=6， k 2=4由光栅公式可知d sin60°=6λ1;60sin 61λ=d =3.05³10-3 mm2004级大学物理（I ）期末试卷院系： 班级:_____________ 姓名:___________ 学号:_____________ 日期: 2005 年 7 月 4 日一 选择题（共30分）1.（本题3分）某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=，式中的k 为大于零的常量．当0=t 时，初速为v 0，则速度v 与时间t 的函数关系是 (A) 0221v v +=kt, (B) 0221v v +-=kt,(C) 02121v v+=kt , (D)2121v v+-=kt ［ ］2.（本题3分）A 、B 两条船质量都为M ，首尾相靠且都静止在平静的湖面上，如图所示．A 、B 两船上各有一质量均为m 的人，A 船上的人以相对于A 船的速率u 跳到B 船上，B 船上的人再以相对于B 船的相同速率u 跳到A 船上. 取如图所示x 坐标，设A 、B 船所获得的速度分别为v A 、v B ，下述结论中哪一个是正确的? (A) v A = 0，v B = 0． (B) v A = 0，v B > 0． (C) v A < 0，v B > 0． (D) v A < 0，v B = 0．(E) v A > 0，v B > 0． ［ ］ 3.（本题3分）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R A 和R B ．设卫星对应的角动量分别是L A 、L B ，动能分别是E KA 、E KB ，则应有(A) L B > L A ，E KA > E KB ．(B) L B > L A ，E KA = E KB ．(C) L B = L A ，E KA = E KB ． (D) L B < L A ，E KA = E KB ．(E) L B = L A ，E KA < E KB ． ［ ］ 4.（本题3分）水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？ (A) 66.7％． (B) 50％．(C) 25％．(D) 0． ［ ］5.（本题3分）两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的 (A) 平均速率相等，方均根速率相等． (B) 平均速率相等，方均根速率不相等． (C) 平均速率不相等，方均根速率相等．(D) 平均速率不相等，方均根速率不相等． ［ ］ 6.（本题3分）如图，一定量的理想气体，由平衡状态A 变到平衡状态B (p A = p B )，则无论经过的是什么过程，系统必然 (A) 对外作正功． (B) 内能增加．(C) 从外界吸热． (D) 向外界放热．［ ］xpV7.（本题3分）在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为λ21（λ 为波长）的两点的振动速度必定(A) 大小相同，而方向相反． (B) 大小和方向均相同． (C) 大小不同，方向相同． (D) 大小不同，而方向相反．［ ］ 8.（本题3分）沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为 )/(2c o s 1λνx t A y -π= 和 )/(2c o s 2λνx t A y +π=． 叠加后形成的驻波中，波节的位置坐标为 (A) λk x ±=． (B) λk x 21±=．(C) λ)12(21+±=k x ． (D) 4/)12(λ+±=k x ．其中的k = 0，1，2，3, …． ［ ］ 9.（本题3分）如图a 所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射．看到的反射光的干涉条纹如图b 所示．有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切．则工件的上表面缺陷是(A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm ．(B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm ． (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm ．(D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm ．［ ］ 10.（本题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i 0，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) 是部分偏振光． ［ ］二 填空题（共30分）11.（本题3分）图b设质点的运动学方程为j t R i t R rsin cos ωω+= (式中R 、ω 皆为常量)则质点的v=___________________，d v /d t =_____________________． 12.（本题3分）如图所示，钢球A 和B 质量相等，正被绳牵着以ω0=4 rad/s 的角速度绕竖直轴转动，二球与轴的距离都为r 1=15 cm ．现在把轴上环C 下移，使得两球离轴的距离缩减为r 2=5 cm ．则钢球的角速度ω=__________． 13.（本题3分）如图所示，轻弹簧的一端固定在倾角为α的光滑斜面的底端E ，另一端与质量为m 的物体C 相连， O 点为弹簧原长处，A 点为物体C 的平衡位置， x 0为弹簧被压缩的长度．如果在一外力作用下，物体由A 点沿斜面向上缓慢移动了2x 0距离而到达B 点，则该外力所作功为____________________． 14.（本题5分）已知f (v )为麦克斯韦速率分布函数，v p 为分子的最概然速率．则()⎰pf v v v 0d表示___________________________________________；速率v ＞v p 的分子的平均速率表达式为______________________． 15.（本题4分）一简谐振动的表达式为)3cos(φ+=t A x ，已知 t = 0时的初位移为0.04 m ，初速度为0.09 m/s ，则振幅A =_____________ ，初相φ =________________． 16.（本题3分）已知两个简谐振动的振动曲线如图所示．两简谐振动的最大速率之比为_________________．x (cm)17.（本题3分）一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上．透镜刚好与玻璃板接触．波长分别为λ1＝600 nm 和λ2＝500 nm 的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环．从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为______nm ．18.（本题3分）在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度a =5 λ的单缝上．对应于衍射角ϕ 的方向上若单缝处波面恰好可分成 5个半波带，则衍射角ϕ =______________________________．19.（本题3分）波长为λ=480.0 nm 的平行光垂直照射到宽度为a =0.40 mm 的单缝上，单缝后透镜的焦距为f =60 cm ，当单缝两边缘点A 、B 射向P 点的两条光线在P 点的相位差为π时，P 点离透镜焦点O的距离等于_______________________．三 计算题（共40分）20.（本题10分）质量为M 1＝24 kg 的圆轮，可绕水平光滑固定轴转动，一轻绳缠绕于轮上，另一端通过质量为M 2＝5 kg 的圆盘形定滑轮悬有m ＝10 kg 的物体．求当重物由静止开始下降了h ＝0.5 m 时，(1) 物体的速度；(2) 绳中张力．(设绳与定滑轮间无相对滑动，圆轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为21121R M J =，22221r M J =)21.（本题10分）一定量的理想气体在标准状态下体积为 1.0³10-2 m 3，求下列过程中气体吸收的热量： (1) 等温膨胀到体积为 2.0³10-2 m 3； (2) 先等体冷却，再等压膨胀到 (1) 中所到达的终态．已知1 atm= 1.013³105 Pa ，并设气体的C V = 5R / 2． 22.（本题10分）一平面简谐波沿Ox 轴正方向传播，波的表达式为 )/(2cos λνx t A y -π=, 而另一平面简谐波沿Ox 轴负方向传播，波的表达式为 )/(2cos 2λνx t A y +π= 求：(1) x = λ /4 处介质质点的合振动方程； (2) x = λ /4 处介质质点的速度表达式． 23.（本题10分）用钠光(λ=589.3 nm)垂直照射到某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为60°. (1) 若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30°，求后一光源发光的波长．(2) 若以白光(400 nm －760 nm) 照射在该光栅上，求其第二级光谱的张角． (1 nm= 10-9 m)2004级大学物理（I ）试卷解答 2005-7-4考一 选择题（共30分）1.(C)；2.(C)；3.(E)；4.(C)；5.(A)；6.(B)；7.(A)；8.(D)；9.(B)；10.(B).二 填空题（共30分）11.(本题3分)-ωR sin ω t i+ωR cos ω t j ；0 12. (本题3分)36 rad/s参考解：系统对竖直轴的角动量守恒．r a d /s 36/22210==r r ωω13. (本题3分)2 mg x 0 sin α 14. (本题5分)速率区间0 ~ v p 的分子数占总分子数的百分率；⎰⎰∞∞=ppf f vvvv vv v v d )(d )(15. (本题4分)0.05 m-0.205π（或-36.9°） 16. (本题3分)1∶1 17. (本题3分)225 18. (本题3分)30° 参考解：a sin ϕ = 25λ , ϕ = 30°19. (本题3分)0.36 mm三 计算题（共40分）20. (本题3分) (本题10分) 解：各物体的受力情况如图所示．由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程，可列出以下联立方程： T 1R ＝J 1β1＝12121βR M T 2r －T 1r ＝J 2β2＝22121βr Mmg －T 2＝ma , a ＝R β1＝r β2 , v 2＝2ah 求解联立方程，得 ()42121=++=mMM mga m/s 2ah 2=v =2 m/sT 2＝m (g －a )＝58 N21N a2T 1＝a M 121＝48 N21. (本题3分) (本题10分)解：(1) 如图，在A →B 的等温过程中,0=∆T E ，∴ ⎰⎰===2121d d 11V V V V T T V VV p V p W Q )/ln(1211V V V p =将p 1=1.013³105 Pa ，V 1=1.0³10-2 m 3和V 2=2.0³10-2 m 3 代入上式，得 Q T ≈7.02×102J(2) A →C 等体和C →B 等压过程中∵A 、B 两态温度相同，∴ ΔE ABC = 0 ∴ Q ACB =W ACB =W CB =P 2(V 2－V 1) 又 p 2=(V 1/V 2)p 1=0.5 atm ∴ Q ACB =0.5³1.013³105³(2.0－1.0)³10-2J ≈5.07×102J22. (本题3分) (本题10分)解：(1) x = λ /4处)212c o s (1π-π=t A y ν , )212cos(22π+π=t A y ν∵ y 1，y 2反相 ∴ 合振动振幅 A A A A s =-=2 , 且合振动的初相φ 和y 2的 初相一样为π21．合振动方程 )212c o s (π+π=t A y ν(2) x = λ /4处质点的速度 )212s i n (2/d d π+ππ-== v t A t y νν )2c o s (2π+ππ=t A νν23. (本题10分) 解：(1)(a + b ) sin ϕ = 3λa +b =3λ / sin ϕ ， ϕ=60°p p 1a +b =2λ'/sin ϕ' ϕ'=30° 3λ / sin ϕ =2λ'/sin ϕ' λ'=510.3 nm (2) (a + b ) =3λ / sin ϕ =2041.4 nm2ϕ'=sin -1(2³400 / 2041.4) (λ=400nm) 2ϕ''=sin -1(2³760 / 2041.4) (λ=760nm) 白光第二级光谱的张角 ∆ϕ = 22ϕϕ'-''= 25°2006级大学物理（I ）期末试卷A 卷学院： 班级:_____________ 姓名:序号:_____________ 日期: 2007 年 6 月 24 日一、选择题（共30分） 1．（本题3分）（0686）某人骑自行车以速率v 向西行驶，今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来，试问人感到风从哪个方向吹来？(A) 北偏东30°． (B) 南偏东30°．(C) 北偏西30°． (D) 西偏南30°． ［ ］ 2．（本题3分）（0338）质量为m 的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为k ，k 为正值常量．该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将是(A)kmg . (B)kg 2 .(C) gk . (D) gk . ［ ］3．（本题3分）（0048）水平地面上放一物体A ，它与地面间的滑动摩擦系数为μ．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θ 应满足(A) sin θ ＝μ． (B) cos θ ＝μ．(C) tg θ ＝μ． (D) ctg θ ＝μ． ［ ］4．（本题3分）（0660）物体在恒力F 作用下作直线运动，在时间∆t 1内速度由0增加到v ，在时间∆t 2内速度由v 增加到2 v ，设F 在∆t 1内作的功是W 1，冲量是I 1，在∆t 2内作的功是W 2，冲量是I 2．那么， (A) W 1 = W 2，I 2 > I 1． (B) W 1 = W 2，I 2 < I 1． (C) W 1 < W 2，I 2 = I 1． (D) W 1 > W 2，I 2 = I 1． ［ ］ I=mv w=1/2mv2 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ε和平均平动动能w 有如下关系：(A) ε和w 都相等． (B) ε相等，而w 不相等．(C) w 相等，而ε不相等． (D) ε和w 都不相等． ［ ］平均平动动能只是一个方向上的平均动能。
2005级大学物理(I)期末试卷及解答
2005级大学物理（I ）期末试卷院系： 班级:_____________ 姓名: 学号:_____________ 日期: 2006 年 7 月 10 日一 选择题（共30分）1.（本题3分）在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向．今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i 、j表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s 为单位）为(A) 2i ＋2j ． (B) 2i＋2j ．(C) －2i －2j ． (D) 2i－2j ． ［ B ］2.（本题3分）质量为m 的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为k ，k 为正值常量．该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将是(A) k mg . (B) kg2 . (C)gk . (D) gk .［A ］3.（本题3分）人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B ．用L 和E K 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有(A) L A >L B ，E KA >E kB ． (B) L A =L B ，E KA <E KB ． (C) L A =L B ，E KA >E KB ． (D) L A <L B ，E KA <E KB ． ［ C ］4.（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)(0j y i x F F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) 20R F ． (B) 202R F ．(C) 203R F ． (D) 204R F ． ［ B ］ 5.（本题3分）设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令 2O p v 和 2Hp v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A)图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； 2O p v / 2H p v =4．(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；2O p v / 2H p v ＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； 2O p v / 2H p v ＝1/4．图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； 2O p v / 2H p v ＝ 4．［ B ］6.（本题3分）一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在 (A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热． (C) 两种过程中都吸热． (D) 两种过程中都放热． ［B ］ 7.（本题3分）一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E 2变为f (v )pV(A) E 1/4． (B) E 1/2．(C) 2E 1． (D) 4 E 1 ． ［ D ］ 8.（本题3分）两相干波源S 1和S 2相距/4，（为波长），S 1的相位比S 2的相位超前 21，在S 1，S 2的连线上，S 1外侧各点（例如P 点）两波引起的两谐振动的相位差是：(A) 0． (B) 21． (C)． (D) 23． ［ C ］9.（本题3分）在弦线上有一简谐波，其表达式为 ]34)20(100cos[100.221x t y (SI) 为了在此弦线上形成驻波，并且在x = 0处为一波腹，此弦线上还应有一简 谐波，其表达式为： (A) ]3)20(100cos[100.222x t y (SI)． (B) ]34)20(100cos[100.222x t y (SI)． (C) ]3)20(100cos[100.222x t y (SI)． (D) ]34)20(100cos[100.222x t y (SI)．［ D ］ 10.（本题3分）在迈克耳孙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)/ (2n )．(C) / n ． (D)12 n． ［ D ］二 填空题（共30分）11.（本题3分）距河岸(看成直线)500 m 处有一艘静止的船，船上的探照灯以转速为n = 1 r/min 转动．当光束与岸边成60°角时，光束沿岸边移动的速度v =_69.8 m/sS 1S 2P/4_________． 12.（本题3分）一小珠可以在半径为R 的竖直圆环上作无摩擦滑动．今使圆环以角速度绕圆环竖直直径转动．要使小珠离开环的底部 而停在环上某一点，则角速度最小应大于___R g /__________． 13.（本题3分）有一个电子管，其真空度（即电子管内气体压强）为 1.0×10-5 mmHg ，则 27 ℃ 时管内单位体积的分子数为____3.2×1017 /m 3 _____________ ．(玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J/K , 1 atm=1.013×105 Pa =76 cmHg ) 14.（本题3分）一热机从温度为 727℃的高温热源吸热，向温度为 527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环作功__400_______________ J ． 15.（本题3分）一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2 cm ，则该简谐振动的初相为_/4 _____．振动方程为___)4/cos(1022 t x (SI) ___________． 16.（本题3分）两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为： )215cos(10621 t x (SI) ， )5cos(10222t x (SI)它们的合振动的振辐为___4×10-2 m __________,初相为_ 21___________．17.（本题3分）如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率为n 的薄云母片覆盖在S 1缝上，中央明条纹将向_上 移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为_____ (n -1)e _____________．t xOt =0t = tSS 1S 2 e21SS SSmORO18.（本题3分）用波长为的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于___2d /____________．19.（本题3分）如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30°的方位上，所用单色光波长500 nm (1 nm = 109m)，则单缝宽度为____1X10-6____________m ． 20.（本题3分）一束自然光自空气入射到折射率为1.40的液体表面上，若反射光是线偏振的，则折射光的折射角为35.5°(或35°32＇)____________．三 计算题（共40分）21.（本题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 = 1.5 kg ，长度为l = 1.0 m ，对轴的转动惯量为J = 231ml ．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，如图所示．子弹的质量为m= 0.020 kg ，速率为v = 400 m ·s -1．试问：(1) 棒开始和子弹一起转动时角速度有多大？(2) 若棒转动时受到大小为M r = 4.0 N ·m 的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度？解：(1) 角动量守恒：2231l m ml l m v 2分m , lOmA B C(m 3)p 2 3.4981×1054×105O∴ l m m m31v ＝15.4 rad ·s -12分(2)－M r ＝(231ml ＋2l m )2分0－2＝22分∴ rM l m m 23122 ＝15.4 rad 2分22.（本题10分）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．试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量． 解：由图可看出 p A V A = p C V C从状态方程 pV =RT 可知 T A =T C ， 因此全过程A →B →C 的E =0．3分B →C 过程是绝热过程，有Q BC = 0．A →B 过程是等压过程，有 )(25)( A A B B A B p AB V p V p T T C Q＝14.9×105J ． 故全过程A →B →C 的 Q = Q BC +Q AB =14.9×105 J ． 4分 根据热一律Q =W +E ，得全过程A →B →C 的W = Q －E ＝14.9×105 J ． 3分23.（本题10分）图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，求 (1) 该波的波动表达式；(2) P 处质点的振动方程．x (m) O -0.040.20 u = 0.08 m/sP0.400.60解：(1) O 处质点，t = 0 时 0cos 0 A y ， 0sin 0 A v所以 212分又 u T / (0.40/ 0.08) s= 5 s 2分故波动表达式为 ]2)4.05(2cos[04.0 x t y (SI) 4分(2) P 处质点的振动方程为]2)4.02.05(2cos[04.0 t y P )234.0cos(04.0t (SI) 2分24.（本题10分） 波长600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级．(1) 光栅常数(a + b )等于多少？ (2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少？(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后，求在衍射角-π21＜＜π21范围内可能观察到的全部主极大的级次．解：(1) 由光栅衍射主极大公式得 a + b =sin k =2.4×10-4 cm 3分 (2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得3sin b a由于第三级缺级，则对应于最小可能的a ，方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得 sin aa = (a +b )/3=0.8×10-4 cm 3分(3)k b a sin ，(主极大)k a sin ，(单缝衍射极小) (k ＇=1，2，3，......)因此 k =3，6，9，........缺级． 2分又因为k max =(a ＋b ) / 4, 所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4 在/ 2处看不到．)2分。
华南理工大学大学物理上期末复习
r r
−1
Ek =
1 Jω 2 = 490 J 2
A = Fl = 490J
α
r T
F = 98 N
m
mg = 98 N
(b)
T
a m
mg
(c)
(a)
题图4-5
(4)此时飞轮和重物受力分析如图(题图4-5（c）)，按转动定律 和牛顿运动定律可列出运动方程如下： 对飞轮：rT = Jα 对重物 关联方程： 解得
r r
α
r T
F = 98 N
m
mg = 98 N
(b)
T
a m
mg
(c)
(a)
题图4-5
解(1)根据转动定律
α=
M = Jα
M Fr = = 39.2rad ⋅ s − 2 J J
（2）当绳子拉下l=5 m时，飞轮转过的角度 ω 2 = 2αθ =1960
θ=
l = 25rad r
ω = 44.3rad ⋅ s
反射波的波动方程
11 11 − x y反 = A cos 2π 10t − − +π 2 2
y反 = A cos 2π ⋅ 10t +
（2）驻波方程
x + π 2
x +π 2
y
x = y1 + y 2 = A cos 2π 10t − + A cos2π 10t + 2 π π 2 A cos πx + cos 20πt + 2 2
F = 98 N
m
mg = 98 N
华南理工大学大一公共课大学物理期末试卷及答案5
,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《20XX 级大学物理（I ）期末试卷A 卷》试卷（4学分）1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 所有答案请直接答在答题纸上； ．考试形式：闭卷；4. 本试卷共24题，满分100分， 考试时间120分钟。
20XX 年7月8日9：00-----11：0030分）．（本题3分）质点作曲线运动，r表示位置矢量，v 表示速度，a 表示加速度，S 表示路程，a τ表示切向加速a t = d /d v ， (2) v =t r d /d ， v =t S d /d ， (4) d /d t a τ=v ．只有(1)、(4)是对的． 只有(2)、(4)是对的． 只有(2)是对的．(D) 只有(3)是对的． ［ ］ ．（本题3分）一光滑的内表面半径为10cm 的半球形碗，以匀角速度ω绕其对称旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止，其位置高于4cm ，则由此可推知碗旋转的角速度约为10rad/s ． (B) 13rad/s ．(C) 17rad/s (D) 19rad/s ． ［ ］．（本题3分）三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为)()()1/21/21/2222::1:2:4A B Cv v v =，则其压强之比::A B C p p p 为：1:2:4． (B) 1:4:8．1:4:16． (D) 4:2:1． ［ ］ ．（本题3分）水蒸气分解成同温度的氢气和氧气，内能增加了百分之几(不计振动自由度和化学能)？ (A) 25%． (B) 35% (C) 50%． (D) 0 ［ ］ ．（本题3分）使4mol 的理想气体，在400K 的等温状态下，体积从V 膨胀到4V ，则此过程气体的熵增加普适气体常量8.31J/(mol K)R =，ln 4 1.386=）（A ） 16J/K (B) 26J/K(C) 36J/K (D) 46J/K ［ ］ ．（本题3分）设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O pv 和()2H pv 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O pv /()2Hp v =1/4．(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O pv /()2Hp v =4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2Op v /()2Hp v =1/4．（D ）图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O pv /()2Hp v =4．［ ］ 7．（本题3分）一质点作简谐振动，周期为T ．质点由平衡位置向x 轴正方向运动时，由该平衡位置运动到二分之一最大位移且向x 轴负方向运动所需要的最短时间为 (A)312T . (B) 412T (C) 512T (D) 712T ［ ］8．（本题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) 685Hz ． ［ ］ 9．（本题3分）一束波长为λ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) 4n λ． (B) 4λ． (C) 2nλ． (D)2λ． ［ ］ 10．（本题3分）如图a 所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长500nm λ=的单色光垂直照射．看到的反射光的干涉条纹如图b 所示．有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切．则工件的上表面缺陷是(A) 不平处为凸起，最大高度为500nm ． (B) 不平处为凸起，最大高度为250nm ． (C) 不平处为凹槽，最大深度为500nm ．(D) 不平处为凹槽，最大深度为250nm ．［ ］二、填空题（共30分）图b11．（本题3分）某质点在力(55)F x i =+(SI)的作用下沿x 轴作直线运动，在从0x =移动到10x =米的过程中，力F 所做的功为__________焦耳． 12．（本题3分）如图所示，劲度系数为k 的弹簧，一端固定在墙壁上，另一端连一质量为m 的物体，物体在坐标原点O 时弹簧长度为原长．物体与桌面间的摩擦系数为μ．若物体在不变的外力F 作用下向右移动，则物体到达最远位置时系统的弹性势能P E =_________________________．13．（本题3分）如图所示，滑块A 、重物B 和滑轮C 的质量均为m ，滑轮的半径为R ，滑轮对轴的转动惯量212J mR =．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．g 取210/米秒。
华南理工大学大学物理期末考试试卷(含答案)
华南理工大学大学物理期末考试试卷(含答案)一、大学物理期末选择题复习1．对质点组有以下几种说法：(1) 质点组总动量的改变与内力无关；(2) 质点组总动能的改变与内力无关；(3) 质点组机械能的改变与保守内力无关．下列对上述说法判断正确的是( )(A) 只有(1)是正确的 (B) (1) (2)是正确的(C) (1) (3)是正确的 (D) (2) (3)是正确的答案C2．一带电粒子垂直射入均匀磁场中，如果粒子的质量增加为原来的2倍，入射速度也增加为原来的2倍，而磁场的磁感应强度增大为原来的4倍，则通过粒子运动轨道所围面积的磁通量增大为原来的：（ ）(A) 2倍 (B) 4倍 (C) 0.5倍 (D) 1倍答案B3．静电场中高斯面上各点的电场强度是由：（ ）(A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的(C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的答案C4．一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为（ ）（A ）B r 2π2 （B ） B r 2π（C ）αB r cos π22 （D ） αB r cos π2答案D5．一个质点在做圆周运动时，则有（）（A）切向加速度一定改变，法向加速度也改变（B）切向加速度可能不变，法向加速度一定改变（C）切向加速度可能不变，法向加速度不变（D）切向加速度一定改变，法向加速度不变答案 B6．有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：（1）这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力距一定是零；（2）这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力距可能是零；（3）当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力距也一定是零；（4）当这两个力对轴的合力距为零时，它们的合力也一定为零。
对上述说法，下述判断正确的是（）（A）只有（1）是正确的（B）（1）、（2）正确，（3）、（4）错误（C）（1）、（2）、（3）都正确，（4）错误（D）（1）、（2）、（3）、（4）都正确答案 B7．下列说法正确的是（）（A）电场强度为零的点，电势一定为零。
华南理工大学2005年高分子化学与物理试题考研真题
华南理工大学 2005 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷
（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：高分子化学与物理 适用专业：高分子化学与物理
材料学 材料加工工程
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高分子化学部分（75 分）
一、填空题（24 分） 1. 一般的高聚物是同一化学组成，而分子量不等和结构不同的同系物的混合物，这 种现象通称为高聚物的 性。 2. 尼 龙 66 的 分 子 式 是 是 ，结构单元是 、阳离子聚合的有 。 B. 丁基乙烯基醚 D. 硝基乙烯 聚合具有能同时获得高分子 。 、阴离子聚合的 ，重复单元 性和
）
5．10g 相对分子质量为 104 g/mol 的级分与 1g 相对分子质量为 105g/mol 的级分混合 时，其数均相对分子质量、重均相对分子质量和分子质量多分散系数分别是： （ ） A． 18200 g/mol、10900g/mol 和 1.67； B． 10900g/mol、18200 g/mol 和 1.67； C. 10900g/mol、55000 g/mol 和 5.10 ） 。 6．在粘流温度以上，随着聚合物熔体温度的升高， （
A. 苯乙烯、-甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯 C. -甲基苯乙烯、苯乙烯、丙烯酸甲酯 烯 7. 下列单体分别进行缩聚反应， （
）能够制得高分子量聚酯。
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A. 5-羟基戊酸
B. 6-羟基已酸
C. 乙二酰氯和乙二胺
8. 苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯自由基共聚中（r1 = 0.52，r2 = 0.46）要求在恒比点 f1 = 0.52 投料， 为了得到较为均一的共聚物组成，可以采用（ 制。 A. 控制转化率的一次投料 B. 补加活性较大的单体
2005级大学物理(上)期末考卷a
专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 下列哪个物理量是标量？（）A. 速度B. 力C. 位移D. 质量2. 在自由落体运动中，物体的速度与时间的关系是（）A. 成正比B. 成平方关系C. 成反比D. 无关3. 欧姆定律表达式为U=IR，其中U表示（）A. 电阻B. 电流C. 电压D. 功率4. 对于理想变压器，下列说法正确的是（）A. 一次侧和二次侧的电流相同B. 一次侧和二次侧的电压相同C. 一次侧和二次侧的功率相同D. 一次侧和二次侧的频率不同5. 光的折射率与下列哪个物理量无关？（）A. 光速B. 折射角C. 入射角D. 介质密度二、判断题（每题1分，共5分）1. 动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度的平方成正比。
（）2. 在弹性碰撞中，两个物体的动能和动量都守恒。
（）3. 磁场线是闭合的，不存在磁单极子。
（）4. 热量总是从高温物体传递到低温物体。
（）5. 声音在空气中的传播速度与温度无关。
（）三、填空题（每题1分，共5分）1. 力的合成遵循______定律。
2. 物体在水平面上做匀速直线运动时，受到的摩擦力与______力平衡。
3. 磁感应强度的单位是______。
4. 真空中光速为______m/s。
5. 热力学第一定律表达式为______。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述牛顿第一定律。
2. 什么是电容？它是如何工作的？3. 简述全反射发生的条件。
4. 什么是热力学第二定律？5. 请解释什么是干涉现象。
五、应用题（每题2分，共10分）1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动，5秒后速度达到10m/s，求物体的加速度。
2. 一电阻器的电阻为20Ω，通过的电流为0.5A，求电阻器两端的电压。
3. 一理想变压器的原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为200匝，原线圈电压为220V，求副线圈电压。
4. 一物体在水平面上受到两个力的作用，F1=15N，向东；F2=20N，向北。
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2005级大学物理（I ）期末试卷院系： 班级:_____________ 姓名:学号:_____________ 日期: 2006 年 7 月 10 日一 选择题（共30分）1.（本题3分）在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向．今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i、j 表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s 为单位）为(A) 2i＋2j ．(B) 2i＋2j ．(C) －2i －2j ． (D) 2i －2j． ［ ］2.（本题3分）质量为m 的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为k ，k 为正值常量．该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将是(A)kmg . (B)kg 2 .(C) gk . (D) gk . ［ ］3.（本题3分）人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B ．用L 和E K 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有 (A) L A >L B ，E KA >E kB ． (B) L A =L B ，E K A <E KB ． (C) L A =L B ，E K A >E KB ． (D) L A <L B ，E K A <E KB ． ［ ］4.（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)(0j y i x F F+=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) 20R F ． (B) 202R F ．(C) 203R F． (D) 204R F ． ［ ］5.（本题3分）设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O p v 和()2Hp v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O p v /()2H p v =4．(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O p v /()2H p v ＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v ＝1/4．(D) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v ＝ 4． ［ ］6.（本题3分）一定量的理想气体，从p －V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ，已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在 (A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热． (B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热． (C) 两种过程中都吸热． (D) 两种过程中都放热． ［ ］ 7.（本题3分）一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E 2变为 (A) E 1/4． (B) E 1/2．f (v )pV(C) 2E 1． (D) 4 E 1 ． ［ ］ 8.（本题3分）两相干波源S 1和S 2相距λ /4，（λ 为波长），S 1的相位比S 2的相位超前π21，在S 1，S 2的连线上，S 1外侧各点（例如P 点）两波引起的两谐振动的相位差是： (A) 0． (B) π21． (C) π． (D)π23． ［ ］9.（本题3分）在弦线上有一简谐波，其表达式为 ]34)20(100cos[100.221π-+π⨯=-x t y(SI)为了在此弦线上形成驻波，并且在x = 0处为一波腹，此弦线上还应有一简 谐波，其表达式为： (A) ]3)20(100cos[100.222π+-π⨯=-x t y(SI)． (B) ]34)20(100cos[100.222π+-π⨯=-x t y(SI)．(C) ]3)20(100cos[100.222π--π⨯=-x t y (SI)．(D) ]34)20(100cos[100.222π--π⨯=-x t y(SI)． ［ ］10.（本题3分）在迈克耳孙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λ，则薄膜的厚度是 (A) λ / 2． (B) λ / (2n )． (C) λ / n ． (D) ()12-n λ． ［ ］二 填空题（共30分）11.（本题3分）距河岸(看成直线)500 m 处有一艘静止的船，船上的探照灯以转速为n = 1 r/min 转动．当光束与岸边成60°角时，光束沿岸边移动的速度v =__________．S 1S 2Pλ/412.（本题3分）一小珠可以在半径为R 的竖直圆环上作无摩擦滑动．今使圆环以角速度ω绕圆环竖直直径转动．要使小珠离开环的底部而停在环上某一点，则角速度ω最小应大于_____________．13.（本题3分）有一个电子管，其真空度（即电子管内气体压强）为 1.0³10-5 mmHg ，则 27 ℃ 时管内单位体积的分子数为_________________ ．(玻尔兹曼常量k ＝1.38³10-23 J/K , 1 atm=1.013³105 Pa =76 cmHg ) 14.（本题3分）一热机从温度为 727℃的高温热源吸热，向温度为 527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环做功_________________ J ． 15.（本题3分）一简谐振动的旋转矢量图如图所示，振幅矢量长2 cm ，则该简谐振动的初相为____________．振动方程 为______________________________． 16.（本题3分）两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为： )215c o s (10621π+⨯=-t x (SI) ， )5c o s (10222t x -π⨯=- (SI)它们的合振动的振辐为_____________,初相为____________． 17.（本题3分）如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率 为n 的薄云母片覆盖在S 1缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明 纹O 处的光程差为__________________． 18.（本题3分）用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于_______________．tS2119.（本题3分）如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30°的方位上，所用 单色光波长λ=500 nm (1 nm = 10-9 m)，则单缝宽度为_____________________m ． 20.（本题3分）一束自然光自空气入射到折射率为1.40的液体表面上，若反射光是线偏振 的，则折射光的折射角为______________．三 计算题（共40分）21.（本题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 = 1.5 kg ，长度为l = 1.0 m ，对轴的转动惯量为J =231ml．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，如图所示．子弹的质量为m '= 0.020 kg ，速率为v = 400 m ²s -1．试问： (1) 棒开始和子弹一起转动时角速度ω有多大？(2) 若棒转动时受到大小为M r = 4.0 N ²m 的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度θ？ 22.（本题10分）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．试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．23.（本题10分）图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，求 (1) 该波的波动表达式； (2) P 处质点的振动方程． 24.（本题10分）波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极m , lOvm '(m 3)p 1³4³(m ) -大的衍射角为30°，且第三级是缺级．(1) 光栅常数(a + b )等于多少？ (2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少？ (3) 在选定了上述(a + b )和a 之后，求在衍射角-π21＜ϕ＜π21范围内可能观察到的全部主极大的级次．2005级大学物理（I ）试卷解答 2006-7-10考一 选择题（共30分）1.(B)；2.(A)；3.(C)；4.(B)；5.(B)；6.(B)；7.(D)；8.(C)；9.(D)；10.(D).二 填空题（共30分）11.(本题3分)69.8 m/s 12. (本题3分)R g /13. (本题3分)3.2³1017 /m 3 14. (本题3分)400 15. (本题3分)π/4(1分) )4/cos(1022π+π⨯=-t x (SI)(2分)16. (本题3分)4³10-2 m （答案有误）应为两倍根号二乘十的负二次方 (1分)π21 (2分)17. (本题3分)上(1分) (n -1)e(2分)18. (本题3分)2d /λ 19. (本题3分)1³10-620. (本题3分)35.5°(或35°32＇)三 计算题（共40分） 21. (本题10分) 解：(1) 角动量守恒：ω⎪⎭⎫⎝⎛'+='2231l m ml l m v 2分∴ l m m m ⎪⎭⎫⎝⎛'+'=31v ω＝15.4 rad ²s -1 2分(2) －M r ＝(231ml ＋2l m ')β2分0－ω 2＝2βθ2分∴ rMl m m 23122ωθ⎪⎭⎫ ⎝⎛'+=＝15.4 rad 2分22. (本题10分)解：由图可看出 p A V A = p C V C 从状态方程 pV =νRT 可知 T A =T C ， 因此全过程A →B →C 的 ∆E =0．3分B →C 过程是绝热过程，有Q BC = 0． A →B 过程是等压过程，有 )(25)( A A B B A B p AB V p V p T T C Q -=-=ν＝14.9³105 J ．故全过程A →B →C 的 Q = Q BC +Q AB =14.9×105 J ． 4分 根据热一律Q =W +∆E ，得全过程A →B →C 的W = Q －∆E ＝14.9³105 J ． 3分23. (本题10分)解：(1) O 处质点，t = 0 时 0c o s 0==φA y ， 0sin 0>-=φωA v 所以 π-=21φ2分又 ==u T /λ (0.40/ 0.08) s= 5 s 2分 故波动表达式为 ]2)4.05(2c o s [04.0π--π=x ty(SI) 4分(2) P 处质点的振动方程为 ]2)4.02.05(2c o s [04.0π--π=ty P )234.0c o s (04.0π-π=t(SI) 2分24. (本题10分)解：(1) 由光栅衍射主极大公式得a +b =ϕλsin k =2.4³10-4 cm 3分(2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得()λϕ3sin ='+b a由于第三级缺级，则对应于最小可能的a ，ϕ'方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得 λϕ='s i n aa = (a +b )/3=0.8³10-4 cm 3分 (3)()λϕk b a =+sin ，(主极大)λϕk a '=sin ，(单缝衍射极小) (k ＇=1，2，3，......)因此 k =3，6，9，........缺级． 2分 又因为k max =(a ＋b ) / λ=4, 所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4 在π / 2处看不到．)2分。