大学物理2011年上试卷A答卷

-1-东北大学秦皇岛分校课程名称：大学物理试卷：(A)答案考试形式：闭卷试卷：共3页授课专业：计工、自动化、材料、环境系各专业考试日期：2011年6月19日题号一二三总分得分阅卷人一、选择题（每题3分，共36分）1、一质点在Oxy平面内运动，表示质点作抛物线运动的方程为(C)。A、tytx219,B、tytx318,2C、2417,3tytxD、tytx5cos4,5sin4E、tytx6sin6,6cos52、如图所示，一均匀细杆可绕通过其一端的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长m35。今使杆与竖直方向成60角由静止释放（g取10m/2s），则杆的最大角速度为（A）A、3rad/sB、πrad/sC、3.0rad/sD、32m/s3、一质点作直线运动，其tv图象如图题所示。在60秒内，该质点的位移为多少(A)A、0B、100mC、100mD、200m4、一人站在岸上，用绳拉船靠岸，如图所示。若此人以恒定速率0收绳，那么船怎样运动(C)A、匀速运动，且0B、变速运动，且cos0C、变速运动，且cos0D、变速运动，且sin05、设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍，则其运动速度的大小为（以c表示真空中的光速）(D)A、1Kc．B、21KKc．C、)2(1KKKc．D、12KKc6、一平面简谐波沿x轴正方向传播，0t时刻的波形图如图所示，则Ｐ处质点的振动在0t时刻的旋转矢量图是（A）7、若一平面简谐波的波动方程为，式中为正值恒量，则(D)A、波速为B、周期为C、圆频率为D、波长为装订线装订线内不要答题学号姓名班级600v)(1smv)(st5101525304045600APxSSAOSAOSAOSAOABCD-2-8、如图所示的谐振动系统的振动周期为(C)A、B、C、D、9、波长为的平行单色光，垂直照射在宽度为a的狭缝上，若衍射角30时，对应的衍射图样为第一级极小，则a的大小为(C)A、21B、C、2D、3E、410、光栅夫琅和费衍射条纹是单缝衍射和多缝干涉的总效果。光栅衍射级数为3、6、9…的明条纹缺级的条件是(B)A、2abaB、3abaC、4abaD、5aba11、空气中有一透明薄膜，折射率为1n，一波长为的单色光垂直入射到该薄膜上，要使反射光得到加强，薄膜最小厚度为（B）A、41B、n41C、21D、n2112、两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，如图所示，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹．如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的(B)A、数目减少，间距变大B、数目不变，间距变小C、数目增加，间距变小D、数目减少，间距不变二填空题（共22分，其中第13题5分，16、17题各3分，其余每空2分）13、在Oxy平面内有一运动质点，其运动方程为ititr5sin105cos10(SI),则t时刻其速度v=50[-Sin5tjt5cosi，其切向加速度的大小ta=0,该质点的运动轨迹是圆。14、一质点受力ixF23（ＳＩ）作用，沿x轴正方向运动．从0x到m2x过程中，力F作功为____８Ｊ___。15、频率为100Ｈｚ，传播速度为300ｍ／ｓ的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为π/3，则此两点相距___0.5ｍ______．16、已知惯性系S＇相对于惯性系S系以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S＇系的坐标原点O＇沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为____c_______．17、如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，假设二者对光无吸收，光强为0I的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为_____8/0I_____。18、一根均匀的轻质细绳，一端拴一质量为的小球，在铅直平面内绕定点做半径为的圆周运动，已知时，小球在最低点以初速度运动，如图所示。小球在任一点所受的绳子张力与速率的关系RvvmmgT2)3(202。19、若将整个杨氏双缝装置置于水中，与在空气中的情况比较，干涉条纹间距将如何变化条纹间距减小。20、当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为完全偏振光，则折射光为部分偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为π/2三、计算题（6小题，共42分）21、（7分）一质量为2kg的质点，在xy平面上运动，受到外力jtiF2244(SI)的作用，t=0时，它的初速度为ji430v(SI)，求t=1s时质点的速度及受到的法向力nF.jtimFa2122/tad/dv∴tjtid)122(d2vvvv0dttjti02d)122(∴jtit3042vvjtitjtit)44()23(42330vv4分装订线装订线内不要答题学号姓名班级R-3-当t=1s时，i51v沿x轴1分故这时，jaayn121分jamFnn24(SI)1分22、（7分）如图，一平面简谐波沿Ox轴传播，波动表达式为])/(2cos[xtAy(SI)，求(1)P处质点的振动方程；(2)该质点的速度表达式与加速度表达式．解：(1)振动方程}]/)([2cos{LtAyP])/(2cos[LtA3分(2)速度表达式])/(2sin[2LtAPv2分加速度表达式])/(2cos[422LtAaP2分23、（7分）用波长为的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形膜，已知劈尖角为．如果劈尖角变为＇，从劈棱数起的第四条明条纹的位移值x是多少？解：第四条明条纹满足以下两式：42124x，即4/74x2分42124x，即4/74x2分第4级明条纹的位移值为x=4/744xx3分(也可以直接用条纹间距的公式算，考虑到第四明纹离棱边的距离等于3.5个明纹间距．)24、（7分）一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b，质量为m0．由此可算出其面积密度为m0/ab。假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，求此时测算的该矩形薄板的面密度。解：沿长度方向运动时：该薄板的运动质量为2201cvmm2分薄板长度收缩为221cvaa，宽度不变，仍为b面积变为221cvabbas3分所以：此时该薄板的面密度为)]/(1[/1/1/22022220cvabmcvabcvmsm2分25、（7分）一束具有两种波长1和2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长1的第三级主极大衍射角和2的第四级主极大衍射角均为30°．已知1=560nm(1nm=10-9m)，试求:(1)光栅常数a＋b(2)波长2解：(1)由光栅衍射主极大公式得1330sinbacm1036.330sin341ba4分(2)2430sinba4204/30sin2banm3分26、（7分）有一半径为R的均匀球体，绕通过其一直径的光滑固定轴匀速转动，转动周期为T0．如它的半径由R自动收缩为R21，求球体收缩后的转动周期．(收缩过程中球的质量不变，球体对于通过直径的轴的转动惯量为J＝2mR2/5，式中m和R分别为球体的质量和半径)．解：球体的自动收缩可视为只由球的内力所引起，因而在收缩前后球体的角动量守恒．设J0和0、J和分别为收缩前后球体的转动惯量和角速度,则有J00=J①4分由已知条件知：J0=2mR2/5，J=2m(R/2)2/5代入①式得=40即收缩后球体转快了，其周期442200TT3分周期减小为原来的1/4．xOPL装订线装订线内不要答题学号姓名班级