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1、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_； (2) 加速度为零时，该质点的速度_。 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 b t ，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 = _。
2、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 1.0 kg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 (SI)。在0到4 s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 =_。 2mmO5（5分
3、）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a ；该刚体通过铅直位置时的角速度w = 。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q 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、
4、q 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nAnBnC421，而分子的平均平动动能之比为124，则它们的压强之比_。 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v 0的分子数_； (2) 速率大于v 0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v 0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 200 J。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。 10（4分）熵是_的定量量度。若一定量的理想气体经
5、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f =_。 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l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Df_。若已知l500 nm，n1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e_nm。(1 nm =10-9 m) 13 （3分） 已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为l 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
6、）用波长为l 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 mm，缝宽a=1 mm，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_。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600 nm的单色光垂直入射到宽度为a = 0.10 mm的单缝上，来观察夫琅禾费衍射图样。若已知透镜焦距f =1.0 m，屏在透镜的焦平面处。求： (1) 中央衍射明条纹的宽度Dx0； (2) 屏
7、幕上第二级暗纹离中央明纹中心的距离x2 。w唱片转盘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mk。若转盘原来以角速度w 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w 需要多长时间？3 (10分)一列平面简谐波以u0.5m/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。x(m)y(m)O0.5231ABHeN24 （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
8、极薄导热隔板，将容器分为A、B两部分。A、B中分别有1 mol的氦气和1 mol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、，压强。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。5（5分）已知在同一直线上两个频率不同的简谐振动 y1= Acos(w1t+j) 与 y2= Acos(w2t+j)的合振动为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？大学物理A1 共6页 第6页