中國(guó)石油大學(xué)大學(xué)物理2-1期末試題完整

...wd......wd......wd...本大題總分值30分本大題得分一、選擇題〔共10小題，每題3分，共30分〕1、〔此題3分〕質(zhì)量為m＝0.5kg的質(zhì)點(diǎn)，在Oxy坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為x＝5t，y=0.5t2〔SI〕，從t=2s到t=4s這段時(shí)間內(nèi)，外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功為(A)1.5J． (B)3J．(C)4.5J．(D)-1.5J．［］2、〔此題3分〕速率分布函數(shù)f(v)的物理意義為：(A)具有速率v的分子占總分子數(shù)的百分比．(B)速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比．(C)具有速率v的分子數(shù)．(D)速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù)．［］3、〔此題3分〕一絕熱容器被隔板分成兩半，一半是真空，另一半是理想氣體．假設(shè)把隔板抽出，氣體將進(jìn)展自由膨脹，到達(dá)平衡后(A)溫度不變，熵增加．(B)溫度升高，熵增加．(C)溫度降低，熵增加．(D)溫度不變，熵不變．［］4、〔此題3分〕根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：(A)功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功．(B)熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體．(C)不可逆過(guò)程就是不能向相反方向進(jìn)展的過(guò)程．(D)一切宏觀的自發(fā)過(guò)程都是不可逆的．［］5、〔此題3分〕一平面余弦波在t=0時(shí)刻的波形曲線如以以下圖，則O點(diǎn)的振動(dòng)初相位為：(A)0．(B)．(C)．(D)〔或〕．[］6、〔此題3分〕一平面簡(jiǎn)諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在某一瞬時(shí)，媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置，此時(shí)它的能量是(A)動(dòng)能為零，勢(shì)能最大．(B)動(dòng)能為零，勢(shì)能為零．(C)動(dòng)能最大，勢(shì)能最大．(D)動(dòng)能最大，勢(shì)能為零．［］7、〔此題3分〕一機(jī)車汽笛頻率為750Hz，機(jī)車以時(shí)速90公里遠(yuǎn)離靜止的觀察者．觀察者聽到的聲音的頻率是〔設(shè)空氣中聲速為340m/s〕(A)810Hz．(B)699Hz．(C)805Hz．(D)695Hz．［］8、〔此題3分〕在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長(zhǎng)為，用玻璃片遮住雙縫中的一個(gè)縫，假設(shè)玻璃片中光程比一樣厚度的空氣的光程大2.5，則屏上原來(lái)的明紋處(A)仍為明條紋．(B)變?yōu)榘禇l紋．(C)既非明紋也非暗紋．(D)無(wú)法確定是明紋，還是暗紋．［］9、〔此題3分〕一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃(如圖)，設(shè)入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光(A)是自然光．(B)是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面．(C)是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向平行于入射面．(D)是局部偏振光．［］10、〔此題3分〕一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過(guò)一偏振片．假設(shè)以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測(cè)得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為(A)1/2．(B)1/3．(C)1/4．(D)1/5．［］二、簡(jiǎn)單計(jì)算與問(wèn)答題〔共6小題，每題5分，共30分〕本大題總分值30分本大題得分1、〔此題5分〕人造地球衛(wèi)星繞地球中心做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，假設(shè)不計(jì)空氣阻力和其它星球的作用，在衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中，衛(wèi)星的動(dòng)量和它對(duì)地心的角動(dòng)量都守恒嗎為什么2、〔此題5分〕一長(zhǎng)為L(zhǎng)，密度分布不均勻的細(xì)棒，其質(zhì)量線密度．為常量，x從輕端算起，求其質(zhì)心的位置．3、〔此題5分〕理想氣體微觀構(gòu)造模型的主要內(nèi)容是什么4、〔此題5分〕兩波在一很長(zhǎng)的弦線上傳播，其表達(dá)式分別為：(SI)(SI)求：(1)兩波的頻率、波長(zhǎng)、波速；(2)兩波疊加后的節(jié)點(diǎn)位置．5、〔此題5分〕在單縫衍射圖樣中，離中心明條紋越遠(yuǎn)的明條紋亮度越小，試用半波帶法說(shuō)明．6、〔此題5分〕波長(zhǎng)為的單色光垂直照射到折射率為n2的劈形膜上，如以以下圖，圖中n1＜n2＜n3，觀察反射光形成的干預(yù)條紋．(1)從劈形膜頂部O開場(chǎng)向右數(shù)起，第五條暗紋中心所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度e是多少(2)相鄰的兩明紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差是多少三．計(jì)算題〔共4小題，每題10分，共40分〕本小題總分值10分本小題得分1、〔此題10分〕一根放在水平光滑桌面上的勻質(zhì)棒，可繞通過(guò)其一端的豎直固定光滑軸O轉(zhuǎn)動(dòng)．棒的質(zhì)量為m=1.5kg，長(zhǎng)度為l=1.0m，對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J=．初始時(shí)棒靜止．今有一水平運(yùn)動(dòng)的子彈垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如以以下圖．子彈的質(zhì)量為m=0.020kg，速率為v=400m·s-1．求：(1)棒開場(chǎng)和子彈一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度有多大(2)假設(shè)棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到大小為Mr=4.0N·m的恒定阻力矩作用，棒能轉(zhuǎn)過(guò)多大的角度2、〔此題10分〕本小題總分值10分本小題得分一定量的理想氣體經(jīng)歷如以以下圖的循環(huán)過(guò)程，A→B和C→D是等壓過(guò)程，B→C和D→A是絕熱過(guò)程．：TC＝300K，TB＝400K．求：此循環(huán)的效率．3、〔此題10分〕本小題總分值10分本小題得分一簡(jiǎn)諧波沿Ox軸正方向傳播，波長(zhǎng)=4m，周期T=4s，x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線如以以下圖.(1)寫出x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程；(2)寫出波的表達(dá)式；(3)畫出t=1s時(shí)刻的波形曲線．4、〔此題10分〕本小題總分值10分本小題得分設(shè)光柵平面和透鏡都與屏幕平行，在平面透射光柵上每厘米有5000條刻線，用它來(lái)觀察鈉黃光〔=589nm〕的光譜線．(1)當(dāng)光線垂直入射到光柵上時(shí)，能看到的光譜線的最高級(jí)次km是多少(2)當(dāng)光線以30°的入射角〔入射線與光柵平面的法線的夾角〕斜入射到光柵上時(shí)，能看到的光譜線的最高級(jí)次是多少(1nm=109m)一、選擇題〔共10小題，每題3分，共30分〕1、B2、B3、A4、D5、D6、C7、B8、B9、B10、A二、簡(jiǎn)單計(jì)算與問(wèn)答題〔共6小題，每題5分，共30分〕1、答：人造衛(wèi)星的動(dòng)量不守恒，因?yàn)樗偸鞘艿酵饬Ιぉさ厍蛞Φ淖饔茫?分人造衛(wèi)星對(duì)地心的角動(dòng)量守恒，因?yàn)樗艿牡厍蛞νㄟ^(guò)地心，而此力對(duì)地心的力矩為零．3分2、解：2分1分2分3、答：(1)氣體分子的線度與氣體分子間的平均距離相比可忽略不計(jì)．2分(2)分子之間的碰撞以及分子與器壁之間的碰撞都是完全彈性碰撞．1分(3)氣體分子之間的平均距離相當(dāng)大，所以除碰撞的瞬間外，分子間的相互作用力略去不計(jì)．2分4、解：(1)與波動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式比照可得：=4Hz，=1.50m，1分波速u==6.00m/s1分(2)節(jié)點(diǎn)位置m,n=0，1，2，3,…3分5、答：除中央明紋(零級(jí))外，其他明紋的衍射方向?qū)?yīng)著奇數(shù)個(gè)半波帶(一級(jí)對(duì)應(yīng)三個(gè)，二級(jí)對(duì)應(yīng)五個(gè)，......)，級(jí)數(shù)越大，則單縫處的波陣面可以分成的半波帶數(shù)目越多．其中偶數(shù)個(gè)半波帶的作用兩兩相消之后，剩下的光振動(dòng)未相消的一個(gè)半波帶的面積就越小，由它決定的該明條紋的亮度也就越?。?分6、解：∵n1＜n2＜n3，二反射光之間沒(méi)有附加相位差，光程差為=2n2e第五條暗紋中心對(duì)應(yīng)的薄膜厚度為e5，2n2e=(2k-1)/2k=53分〔或2n2e=(2k+1)/2k=4〕明紋的條件是2n2ek=k相鄰二明紋所對(duì)應(yīng)的膜厚度之差e=ek+1－ek=/(2n2)2分三、計(jì)算題〔共4小題，每題10分，共40分〕1、〔此題10分〕解：(1)角動(dòng)量守恒：2分∴＝15.4rad·s-12分(2)－Mr＝(＋)2分0－2＝22分∴＝15.4rad2分2、〔此題10分〕解：Q1=Cp(TB－TA),Q2=Cp(TC－TD)4分根據(jù)絕熱過(guò)程方程得到：，∵pA=pB,pC=pD,∴TA/TB=TD/TC4分故2分3、〔此題10分〕解：(1)(SI)3分(SI)2分(3)t=1s時(shí)，波形表達(dá)式：(SI)故有如圖的曲線．3分4、〔此題10分〕解：光柵常數(shù)d=2×10-6m1分(1)垂直入射時(shí)，設(shè)能看到的光譜線的最高級(jí)次為km，則據(jù)光柵方程有dsin=km∵sin≤１∴km/d≤1，∴km