大学物理(A)综合试题(上).ppt

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20042004级大学物理级大学物理（A）A）综合试题综合试题（上上）班级班级_学号学号_姓名姓名_北京理工大学北京理工大学20042005学年第二学期学年第二学期一、选择题一、选择题（单项选择单项选择,每题每题3分分,共共27分分）

（1）1.质点的质量为质点的质量为m,置于光滑球面的顶点置于光滑球面的顶点A处处（球面固定球面固定不动不动）,如图所示如图所示,当它由静止开始下滑到球面上当它由静止开始下滑到球面上B点时点时,它的加速度的大小为它的加速度的大小为（A）a=2g（1-cos）。

（B）a=gsin。

（C）a=g。

（D）。

AB2.一个容器内有一个容器内有1摩尔氢气和摩尔氢气和1摩尔氦气摩尔氦气,若两种气体各若两种气体各自对器壁产生的压强分别为自对器壁产生的压强分别为P1和和P2,则两者关系是则两者关系是:

（A）P1=P2。

（B）P1P2。

（D）不能确定。

不能确定。

3.如图如图,长为长为L、质量为质量为M的匀质细棒的匀质细棒,放在光滑的水平桌放在光滑的水平桌面上面上,可绕通过中点可绕通过中点O的光滑竖直轴转动的光滑竖直轴转动,轴固定轴固定,开始时开始时静止。

一质量为静止。

一质量为m、速度为速度为v0的子弹垂直击中棒的一端的子弹垂直击中棒的一端,撞击后从棒的一端打下质量也为撞击后从棒的一端打下质量也为m的一小段的一小段（视为质点视为质点）,与子弹结合在一起以与子弹结合在一起以v0/8的速率沿垂直方向飞出的速率沿垂直方向飞出,则此时棒的角速度为则此时棒的角速度为（A）。

（B）。

（C）。

（D）。

O

（2）4.如图所示如图所示,两个小球两个小球A、B的质量分别为的质量分别为m1和和m2,用一用一个质量不计、劲度系数为个质量不计、劲度系数为k的弹簧连接起来。

把弹簧压的弹簧连接起来。

把弹簧压缩缩x0并用线扎住并用线扎住,放在光滑水平面放在光滑水平面上上,A紧靠墙壁紧靠墙壁,然后烧断扎线。

然后烧断扎线。

判断下列说法哪个正确。

判断下列说法哪个正确。

（A）弹簧由初始恢复为原长的过程中弹簧由初始恢复为原长的过程中,以以A、B、弹簧弹簧为系统为系统,动量守恒。

动量守恒。

（B）在上述过程中在上述过程中,系统机械能守恒。

系统机械能守恒。

（C）当当A离开墙后离开墙后,整个系统动量守恒整个系统动量守恒,机械能不守恒。

机械能不守恒。

（D）A离开墙后离开墙后,整个系统机械能为整个系统机械能为kx02/2,总动量为零。

总动量为零。

ABm1m2（3）5.一绝热容器被隔板分成一半是真空一绝热容器被隔板分成一半是真空,另一半是理想气另一半是理想气体体;若把隔板抽出若把隔板抽出,气体进行自由膨胀气体进行自由膨胀,达到平衡后达到平衡后（A）温度不变温度不变,熵不变。

熵不变。

（B）温度升高温度升高,熵增加。

熵增加。

（C）温度不变温度不变,熵增加。

熵增加。

（D）温度降低温度降低,熵增加。

熵增加。

6.以平面简谐波在弹性媒质中传播以平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡在媒质质元从平衡位置运动到最大位移的过程中位置运动到最大位移的过程中:

（A）它的动能转换成势能。

它的动能转换成势能。

（B）它的势能转换成动能。

它的势能转换成动能。

（C）它从相邻的质元获得能量它从相邻的质元获得能量,其能量逐渐增大。

其能量逐渐增大。

（D）它把自己的能量传给相邻质元它把自己的能量传给相邻质元,其能量逐渐减小。

其能量逐渐减小。

7.一列波沿一列波沿x轴传播轴传播,到达坐标原点时的波形如图所示到达坐标原点时的波形如图所示,那波传播到那波传播到N点时点时,处于处于o点的质点所通过的路程和该点的质点所通过的路程和该时刻的位移是时刻的位移是:

（A）40.5cm,1cm。

（B）81cm,1cm。

（C）40.5cm,-1cm。

（D）81cm,-1cm。

x（cm）y（cm）-2u1-1-1oN40.5（4）9.一束单色光垂直入射在平面光栅上一束单色光垂直入射在平面光栅上,衍射光谱中共衍射光谱中共出现了出现了5条明纹条明纹,若光栅的缝宽度与不透明宽度相等若光栅的缝宽度与不透明宽度相等,那么在中央明纹一侧的第二条明纹是第几级那么在中央明纹一侧的第二条明纹是第几级?

（A）一级。

一级。

（B）二级。

二级。

（C）三级。

三级。

（D）四级。

四级。

（5）8.如图所示如图所示,波长为波长为的平行单色光斜入射到缝间距为的平行单色光斜入射到缝间距为d的双缝上的双缝上,入射角为入射角为,在图中屏幕在图中屏幕E上任意点上任意点P处处,两束相干光的相位差为两束相干光的相位差为:

（A）。

（B）。

（C）。

（D）。

S1S2PEd二、填空题二、填空题（每题每题3分分,共共33分分）1.一根长为一根长为l的细绳的一端固定于光滑水平面上的的细绳的一端固定于光滑水平面上的O点点,另一端系一质量为另一端系一质量为m的小球的小球,开始时绳子是松弛的开始时绳子是松弛的,小球小球与与O点的距离为点的距离为h;使小球以某个初速率沿该光滑水平使小球以某个初速率沿该光滑水平面上一直线运动面上一直线运动,该直线垂直于小球初始位置与该直线垂直于小球初始位置与O点的点的连线连线;当小球与当小球与O点的距离达到点的距离达到l时时,绳子绷紧从而使小绳子绷紧从而使小球沿一个以球沿一个以O点为圆心的园形轨迹运动点为圆心的园形轨迹运动,则小球作圆周则小球作圆周运动时的动能运动时的动能Ek与初动能与初动能Ek0的比值的比值Ek/Ek0=_。

2.转动着的飞轮的转动惯量为转动着的飞轮的转动惯量为J,在在t=0时时,角速度为角速度为0,此后飞轮经历制动过程。

阻力矩此后飞轮经历制动过程。

阻力矩M的大小与角速度的大小与角速度的平方成正比的平方成正比,比例系数为比例系数为k（k0的常数的常数）。

当。

当=0/3时时飞轮的角加速度飞轮的角加速度=_。

从开始制动到从开始制动到=0/3所经过的时间所经过的时间t=_。

（6）4.刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所做的功刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所做的功为为W,则传递给气体的热量为则传递给气体的热量为_。

3.如图如图,一薄圆盘一薄圆盘（m,R）可绕通过其一直可绕通过其一直径径oo转动转动,转动惯量为转动惯量为J=mR2/4该该圆盘从静止开始在恒力矩圆盘从静止开始在恒力矩M作用下转作用下转动动,t秒后位于圆盘边缘上与秒后位于圆盘边缘上与oo轴的垂轴的垂直距离为直距离为R的的P点的切向加速度点的切向加速度at=_和和法向加速度法向加速度an=_。

（7）5.某种理想气体在标准状态下的密度某种理想气体在标准状态下的密度=0.0894kgm-3,则该气体定压摩尔热容量则该气体定压摩尔热容量Cp,mol=_,定容摩定容摩尔热容量尔热容量CV,mol=_。

（R=8.31kgmol-1K-1）Poo7.如图如图,A,B为两相干波波源为两相干波波源,A产生的横波仅沿产生的横波仅沿AC方向方向传播传播,B产生的横波仅沿产生的横波仅沿BC方向传播方向传播,媒质对波不吸收媒质对波不吸收,波源频率为波源频率为100Hz,振辐为振辐为0.1m,波源波源A的初相的初相1=0,比波源比波源B超前超前/3;若若C点距点距A、B距离分别为距离分别为r1=50m和和r2=54m,波速波速u=30m/s。

则则

（1）C点合振动的方程为点合振动的方程为_;

（2）在在AC连线的延长线上且距连线的延长线上且距C点点7m处处D点的振动方程点的振动方程为为_。

ABCDr1r26.质量相等的氧和氦分别盛在二个容器中质量相等的氧和氦分别盛在二个容器中（V等等）,温度温度相等情况下相等情况下,氧和氦的压强之比氧和氦的压强之比_,氧分子与氦氧分子与氦分子平均平动动能之比分子平均平动动能之比_和内能之比和内能之比_。

（8）9.波长为波长为的单色平行光垂直照射在缝宽为的单色平行光垂直照射在缝宽为a=5的单的单缝上缝上,对应对应=_的衍射角的衍射角,单缝处的波面可划分单缝处的波面可划分为为5个半波带个半波带,对应的屏上条纹为对应的屏上条纹为_纹。

纹。

10.光栅方程光栅方程dsin=k,（k=1,2,）当当k=2时时,第一条缝第一条缝与第二条缝沿与第二条缝沿角出射的光线的光程差为角出射的光线的光程差为_,第一第一条缝与第条缝与第N条缝沿条缝沿角出射的光线的光程差为角出射的光线的光程差为_。

11.自然光强度为自然光强度为I,通过两个偏振化方向相交为通过两个偏振化方向相交为60的的偏振片偏振片,透射光强为透射光强为_;今在这两偏振片之间今在这两偏振片之间再插入另一偏振片再插入另一偏振片,其偏振化方向与前两均成其偏振化方向与前两均成30,这时这时透射光强为透射光强为_。

8.一纵波沿一纵波沿x轴负向传播轴负向传播（平面简谐波平面简谐波）,振幅振幅A=310m已知已知x=2cm和和x=4cm处质元的相位差为处质元的相位差为/2;设设t时刻时刻x=2cm处的位移为处的位移为-A/2,且沿且沿x轴负向运动轴负向运动,则则x=4cm处的处的t时刻位置坐标是时刻位置坐标是_运动方向为运动方向为_。

（9）三、计算题三、计算题（每题每题10分分,共共40分分）（10）2.1mol双原子分子理想气体作如图的可逆循环过程双原子分子理想气体作如图的可逆循环过程,其中其中12为直线为直线,23为绝热线为绝热线,31为等温线为等温线,已知已知:

T2=2T1,V3=8V1求求:

（1）各过程的功各过程的功,内能增量和传递内能增量和传递的热量的热量（用用T1和已知常数表示和已知常数表示）。

（2）此循环的效率此循环的效率oPVP2P1123V3V2V11.匀质园盘匀质园盘（m,R）,初角速度初角速度0不计轴承处的摩擦不计轴承处的摩擦,如空如空气对园盘表面每单位面积摩擦力正比于该气对园盘表面每单位面积摩擦力正比于该处速率处速率,即即f=kv（k为常数为常数）,如图。

如图。

求求:

（1）t时刻园盘角速度为时刻园盘角速度为时时,所受空气阻力矩所受空气阻力矩?

（2）园盘转几圈后停止园盘转几圈后停止?

3.一平面简谐波沿一平面简谐波沿x轴正向传播轴正向传播,其振幅为其振幅为A,频率为频率为,波速为波速为u,设设t=t0时刻的波形时刻的波形曲线如图所示。

求曲线如图所示。

求:

（1）x=0处质点的振动方程。

处质点的振动方程。

（2）该波的波函数。

该波的波函数。

4.在图示的双缝干涉实验中在图示的双缝干涉实验中,D=120cm,d=0.5mm,用波用波长为长为=5000的单色光垂直照射双缝。

的单色光垂直照射双缝。

（1）求原点求原点o（零级明条纹所在处零级明条纹所在处）上方上方的第五级明条纹的坐标的第五级明条纹的坐标x。

（2）如果用厚度如果用厚度h=110-2mm,折射率折射率n=1.58的透明薄膜覆盖的透明薄膜覆盖S1缝后面缝后面,求上述第五级明条纹的坐标求上述第五级明条纹的坐标x。

（11）S1S2doxDoxyt=t0参考答案参考答案一、选择题一、选择题二、填空题二、填空题1.（D）2.（A）3.（B）4.（B）5.（C）6.（D）7.（D）8.（A）9.（C）1.质点的角动量守恒质点的角动量守恒:

ohlmhmv0=lmvv/v0=h/lEk/Ek0=h2/l22.由转动定律由转动定律:

为为正方向正方向（12）3.由转动定理由转动定理:

4.由热力学第一定律由热力学第一定律:

Q=A+E即即又因又因（13）5.6.（14）氢气氢气,自由度自由度i=57.

（1）C点合振动方程由点合振动方程由A,B波源传到波源传到C点的相位差决定点的相位差决定ABCDr1r2yC=0

（2）yD=0.1cos（200t-380）;SI8.因波向因波向x轴负方向传播轴负方向传播,故故x=4cm处质元的旋转矢量处质元的旋转矢量超前超前x=2cm处质元的旋转矢量处质元的旋转矢量/2则则x=4cm处的处的t时刻位置坐标时刻位置坐标:

42.6=1.4cm;运动方向为运动方向为x轴正向轴正向所求的是所求的是x=4cm处质元的旋转处质元的旋转矢量在矢量在x轴上的投影点轴上的投影点P的坐标的坐标x.o2A4./3/6PQ（15）9.由题意可