《大学物理(1)》课程期末考试试卷

上海电机学院2015–2016学年第2学期

（533008B1）《大学物理(1)》课程期末考试试卷

开课学院：数理教学部 考试时间：120分钟

A 卷

计算器

草稿纸 答题卡

考试形式:开卷□/闭卷

考生姓名： 学号： 班级：

注 意 事 项：

1. 本试卷共8页，包含试卷纸和答题纸两部分。考试结束后，请将试卷纸和答题纸一并交回。

2. 答题前，请考生务必将自己的姓名、学号、班级写在试卷纸和答题纸上相应的位置处。

3. 全部题目的答案请填写在答题纸上相应位置处，填写在试卷纸上的答案一律无效。

一、填空题（共28分，每空格2分）

1. 一旋转的盘，其角标由下式给出：2323t t θπ=++（SI ），则任意时刻的角速度为【1】 rad/s ，任意时刻的角加速度为【2】 rad/ s 2，盘上距盘心0.5m 处一点任意时刻的速率为【3】 m/s 。

2. 物体在恒力F 作用下作直线运动，在时间1t ∆内速度由0增加到v , 在时间2t ∆内速度由v 增加到2v 。设F 在1t ∆内作的功是W 1，冲量是I 1；在2t ∆内作的功是W 2，冲量是I 2,那么W 1_【4】 __W 2，

I 1_【5】_I 2。（填>、<或=）

3. 如图1所示，一根长为L 、质量为m 的匀质细杆可绕一端O 定轴旋转，则其转动惯量为 【6】 ，当杆从水平位置开始下摆时，其角加速度为 【7】 。

4. 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动的方程分别为：12cos(56)x A t ωπ=+，

2cos(6)x A t ωπ=-，则其合振动的振幅为【8】 ，初相位为 【9】 。

5. 刚性双原子分子理想气体，分子的平均平动动能为【10】 ，1mol 这种气体的内能为 【11】 。

图1

T

m B

μ

m B

m A

μ

(A)

(B)

图2

6. 在双缝干涉试验中，若使两缝之间的距离增大，则屏上干涉条纹的间距 【12】 ，若使得入射单色光波长减小，则干涉条纹的间距 【13】 。

7. 用单色平行光垂直照射在单缝上时，可观察夫琅禾费衍射，若屏上某点P 为第二级暗纹，则对应的单缝波阵面可分成的半波带数目为 【14】 。

二、选择题（共20分，每小题2分）

1. 下列表述中正确的是：

A. 质点运动的方向和它所受的合外力方向相同 B ．质点的速度为零，它所受的合外力一定为零

C ．质点作匀速率圆周运动，它所受的合外力必定与运动方向垂直

D ．摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，它的方向总是与物体的运动方向相反

2. 如图2所示，A B m m μ>时,算出B m 向右的加速度为a ，今去掉A m 而代之以拉力A T m g =，如 图b 所示，算出B m 的加速度a '，则：

A. a a '>

B. a a '<

C. a a '=

D.无法判断

3. 作匀速圆周运动的物体运动一周后回到原处，这一周期内物体： A. 动量守恒,合外力为零 B. 动量守恒,合外力不为零

C. 动量变化为零,合外力不为零, 合外力的冲量为零

D. 动量变化为零,合外力为零

4. 弹簧振子做简谐振动，当其偏离平衡位置的位移大小为振幅的13

时，其动能为振动总能量的：

A. 19

B. 13

C. 23

D. 89

5. 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体下，对此有以下几种说法：（1）这两个力都平行于轴 作用时，它们对轴的合力矩一定是零；（2）这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能 是零；(3）当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零；（4）当这两个力对轴的合 力矩为零时，它们的合力也一定是零．以上说法正确的是：

A. （1）、（2）、（3）、（4）都正确

B. (1)、（2）、（3）都正确

C. （1）、（2）正确，（3）、（4）错误

D. 只有（l ）是正确的

6.一平面简谐波在均匀弹性介质中传播，在某一瞬间，介质中某一质元正处在最大位移处，此时

对于组成该弹性介质的质元而言下列说法正确的是：

A. 动能最大，势能也最大

B. 动能最大，势能为零

C. 动能为零，势能最大

D. 动能为零，势能也为零

7. 处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则它们：

A. 温度，压强均不相同

B. 温度相同，但氦气压强大于氮气的压强

C. 温度，压强都相同

D. 温度相同，但氦气压强小于氮气的压强 8. 对理想气体来说，满足Q 、E ∆、W 均为负值的过程是：

A. 等压压缩过程

B. 等温膨胀过程

C. 等体降压过程

D. 绝热压缩过程

9. 波长550 nm λ=的单色光垂直入射于光栅常数4' 1.010 cm d b b -=+=⨯的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为：

A. 4

B. 3

C. 2

D. 1 10. 自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是： A. 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 B. 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光 C. 在入射面内振动的完全偏振光 D. 垂直于入射面振动的完全偏振光

三、计算题（共52分）

1. 已知一质点的质量2kg m =，运动方程为22,x t y t ==(SI )制。求： （1）任意时刻的速度和加速度； （2）质点运动的轨迹方程；

（3）2s t =时质点的切向加速度大小和法向加速度大小。 （9分）

2. 如图3所示，静止于光滑水平面上的一质量为M 的车上悬挂一长为L 的轻质线，线一端系一质量为m 的小球，开始时，摆线水平，摆球静止于A 点，后突然放手，当摆球运动到摆线呈铅直位置的瞬间，摆球相对地面的速度为多大？ （8分）

3. 如图4所示，质量为M 的均匀细棒，长为L ，可绕过端点O 的水平光滑轴在竖直面内转动，当棒竖直静止下垂时，有一质量为m 的小球飞来，垂直击中棒的中点。由于碰撞，小球碰后以初速度为零自由下落，而细棒碰撞后的最大偏角为θ，求小球击中细棒前的速度值。 （8分）