大学物理期末模拟试题2

大学物理A1共5页第1页大学物理期末模拟试题班级学号姓名成绩一填空题(共55分)请将填空题答案写在卷面指定的划线处。1（3分）一质点沿x轴作直线运动，它的运动学方程为x=3+5t+6t2t3(SI)，则(1)质点在t=0时刻的速度0v__________________；(2)加速度为零时，该质点的速度v＝____________________。2(4分)两个相互作用的物体A和B，无摩擦地在一条水平直线上运动。物体A的动量是时间的函数，表达式为PA=P0–bt，式中P0、b分别为正值常量，t是时间。在下列两种情况下，写出物体B的动量作为时间函数的表达式：(1)开始时，若B静止，则PB1＝______________________；(2)开始时，若B的动量为–P0，则PB2=_____________。3(3分)一根长为l的细绳的一端固定于光滑水平面上的O点，另一端系一质量为m的小球，开始时绳子是松弛的，小球与O点的距离为h。使小球以某个初速率沿该光滑水平面上一直线运动，该直线垂直于小球初始位置与O点的连线。当小球与O点的距离达到l时，绳子绷紧从而使小球沿一个以O点为圆心的圆形轨迹运动，则小球作圆周运动时的动能EK与初动能EK0的比值EK/EK0=______________________________。4（4分）一个力F作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动。已知在此力作用下质点的运动学方程为3243tttx(SI)。在0到4s的时间间隔内，(1)力F的冲量大小I=__________________。(2)力F对质点所作的功W=________________。大学物理A1共5页第2页5（5分）一长为l，质量为m的均匀细棒，两端分别固定有质量分别为m和2m的小球（小球的尺寸不计）。棒可绕通过棒中点O的水平轴在铅直平面内自由转动，如图所示。则由两个小球和细棒组成的这一刚体相对于转轴O轴的转动惯量J＝____________。若棒从水平位置由静止开始转动，则该刚体在水平位置时的角加速度＝；该刚体通过铅直位置时的角速度=。6（5分）一长为l、重W的均匀梯子，靠墙放置，如图。梯子下端连一劲度系数为k的弹簧．当梯子靠墙竖直放置时，弹簧处于自然长度。墙和地面都是光滑的．当梯子依墙而与地面成角且处于平衡状态时，(1)地面对梯子的作用力的大小为__________________，(2)墙对梯子的作用力的大小为________________________，(3)W、k、l、应满足的关系式为______________________。7（3分）A、B、C三个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密度之比为nA∶nB∶nC＝4∶2∶1，而分子的平均平动动能之比为Aw∶Bw∶Cw＝1∶2∶4，则它们的压强之比Ap∶Bp∶Cp＝__________。8（5分）用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v)表示下列各量：(1)速率大于v0的分子数＝____________________；(2)速率大于v0的那些分子的平均速率＝_________________；(3)多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v0的概率＝_____________。9（3分）一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J。若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热_____________J；若为双原子分子气体，则需吸热______________J。ARBRR2mmO大学物理A1共5页第3页10（4分）熵是______________________________________的定量量度。若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将________________________。(填入:增加，减少，不变。)11（3分）一质点作简谐振动。其振动曲线如图所示。根据此图，它的周期T=___________，用余弦函数描述时初相=_________________。12（4分）如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差＝________。若已知＝500nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e＝_____________nm。(1nm=10-9m)13（3分）已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为的单色光。在干涉仪的可动反射镜移动距离d的过程中，干涉条纹将移动________________条。14（3分）用波长为的单色平行光垂直入射在一块多缝光栅上，已知光栅常数d=3m，缝宽a=1m，则在单缝衍射的中央明条纹中共有________条谱线(主极大)；该光栅缺级的主极大级次为k=。15（3分）一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成45°角。已知通过此两偏振片后的光强为I，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为________________。S1S2Anext(s)O4-22大学物理A1共5页第4页二计算题(共45分)请将计算题答案写在答题本上。1.(10分)用波长为600nm的单色光垂直入射到宽度为a=0.10mm的单缝上，来观察夫琅禾费衍射图样。若已知透镜焦距f=1.0m，屏在透镜的焦平面处。求：(1)中央衍射明条纹的宽度x0；(2)屏幕上第二级暗纹离中央明纹中心的距离x2。2．（10分）唱机的转盘可绕着通过盘心的固定竖直轴转动，如图所示。将唱片放到转动的唱盘上去，它会受到转盘摩擦力作用而随转盘转动。已知唱片质量为m，半径为R，可被看成均匀薄圆盘，且唱片与转盘之间的滑动摩擦系数为k。若转盘原来以角速度匀速转动，唱片刚放上去时它受到的摩擦力矩是多大？唱片达到角速度需要多长时间？3(10分)一列平面简谐波以u＝0.5m/s的速度沿x轴的负向传播。已知t=2s时的波形如图，求这列平面简谐波的波函数。4（10分）如图所示，在绝热刚性容器中有一可无摩擦移动且不漏气的极薄导热隔板，将容器分为A、B两部分。A、B中分别有1mol的氦气和1mol的氮气，它们可被视为刚性分子理想气体。已知初态氦气和氮气的温度分别为K300AT、K400BT，压强atm1BApp。忽略导热板的质量并不计其体积的变化，求：(1)整个系统达到平衡时两种气体的温度。(2)整个系统达到平衡时两种气体压强。(3)氮气末态与初态的熵差。ABHeN2唱片转盘x(m)y(m)O0.5231大学物理A1共5页第5页5（5分）已知在同一直线上两个频率不同的简谐振动y1=Acos(1t+)与y2=Acos(2t+)的合振动为ttAyyy2sin2cos2212121当两个振动频率都较大且相近时，合振动会产生拍的现象。将两个正弦波信号发生器的输出端各接一个扬声器，并在这两个扬声器之间放置一个麦克风。已知两个信号发生器发出的信号的频率相近，将麦克风的输出信号经放大接到示波器后，观察到如图所示图形。求（1）图示合振动的拍频（2）这两个信号发生器发出的信号频率各为多大？00.511.522.533.544.5020406080100120140时间/毫秒信号