大学物理期末模拟试卷-答案

序号 贵州大学2015—2016学年第一学期模拟试卷

大学物理

注意事项：

1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。 2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。 3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。 4. 满分100分，考试时间为120分钟。

_______ 班级 学号 姓名__________题 号 得 分 得 分 评分人 一 二 1 2 三 3 4 四总 分 统分人 一、选择题（共24分,每小题3分，请将答案填写在表格中）

1 A B 2 C 3 B 4 D 5 C 6 B 7 D 8 题号 答案 1. 两个同方向、同频率的简谐振动，振幅均为A，若第一个物体通过xA2向x轴正方向运动，而第二个物体也通过xA2但向x轴负方向运动，则两物体的相位差21为（ ） （A）

22 （B） （C） （D） 332．一平面简谐波沿x轴正方向传播，波速为100m/s，频率为50Hz，在波线上两点距离为1m，该两点的相位差为（ ） （A）

23 （B） （C） （D）。 3223．一束单色光波在空气中和在玻璃中传播，如果光程相等，则（ ） (A) 传播的路程相等，时间相等 (B) 传播的路程相等，时间不等 (C) 传播的路程不相等，时间相等 (D) 传播的路程不相等，时间不等

4．一波长为500nm的单色平行光垂直照射在某一单缝上，在缝后放一焦距为2.0m的会聚透镜。已知位于透镜焦平面处的同侧的第1级和第2级明纹中央的距离为1.0mm，则缝宽为（ ） (A)0. 5mm (B)1.0mm (C)1.5mm (D) 2mm

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5.自然光以60的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则折射光为（ ） （A）完全偏振光，且折射角为30

（B）部分偏振光，且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角才为30 （C）部分偏振光，不知两种介质的折射率，不能确定折射角 (D) 部分偏振光，可肯定折射角为30

6.一瓶氦气和一瓶氮气温度相同，它们都处于平衡状态，则它们（ ）

（A）平均平动动能和方均根速率都相同 （B）平均平动动能和方均根速率都不同 （C）平均平动动能相同，氦的方均根速率大于氮气 （D）平均平动动能相同，氦的方均根速率小于氮气 7．下列现象不违反热力学第二定律的是（ ）

（A）热量自动从低温物体传递给高温物体不引起其它变化

（B）在等温膨胀过程中，气体从高温热源吸收热量全部用来对外做功。 （C）热机的效率可以达100%。

（D）气体自由扩散，然后又自动收缩回原来的状态，这一过程不引起其它变化。

8．有一细棒固定在S系中，与ox轴的夹角为30，如果S系相对于S系以某速度u沿ox轴运动时，S系中观察得细棒与ox轴成45o,则速度等于（ ）

(A)

o231c (c) c (D) c (B)

322 2c 3得 分 评分人 二、填空题（每空3分，共24分）

1. 空气中的玻璃劈尖，夹角10rad，折射率为1.5，用单色光垂

4直照射，测得相邻两暗纹间距为0.22cm，则入射光的波长为_________.660nm

2.温度为T 的CO2气体处于热平衡态下， CO2气体分子的平均转动动能为_____ , 1摩尔CO2气分子的总能量 .答案：

3kT、3RT。 2

3．两偏振片的偏振化方向成30夹角时，自然光的透射光强为I1，若使两偏振片透振方向间的夹角变为60时，同一束自然光的透射光强将变为I2，则I2/I1为 。 答案 1/3 4. 一静止边长为L0，静止质量为m0的立方体沿一棱长方向相对地面以速率v=0.8c运动，地

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335L0，m0 53315. 波长2.21×10-9m的电子的速度_________动量为 （电子的质量为9.010kg）

面的测量者测得的体积V为__________，质量m为__________。答案V6.6310343.01025kgm/s 解 P92.2110p3.010256v0.3310m/s 31m9.010h三、计算题（4小题，共42分）

得 分 评分人 1．一平面简谐波在t=0时刻波形如图所示，向x轴正方向传播, 周期已知xa5m,yb2cm求（1）x0处质元的振动方程；T3s，

（2）该波的波函数。（3）b点的振动方程.（10分）

（1）由旋转矢量法可知初相位42 (或）333 x=5m处的相位（或-）

2224y4cos(t)cm

33522（2）x512m

612u4m/s

T32x4y4cos[(t)]cm

343(3)b点初相位b=3

2y4cos(t)

33

2. 玻璃片上覆盖一层Mg2F劈尖膜，尖角104rad，玻璃折射率为1.5，Mg2F折射率为1.25，劈尖长L=3.6cm，在波长为600nm的单色光垂直照射下，观察其

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反射光的干涉，求（1）相邻暗条纹间距为多少，（2）劈尖和劈背分别是什么条纹，（3）总共可以看到多少条明纹以及多少条暗纹。（10分）

6001092.4mm （3分） 答案 解：(1)b2n21.25104(2)由折射率关系n1n2n3，可知反射光中没有附加光程差， 即R2nd 劈尖处为明纹 （6分） （3）劈背处的厚度DL3.0106m

R2nD2nL9.0103nm15 即劈背处也为明纹，第15级明纹（8分）

则看到16条明纹，两条明纹之间是暗纹，则看到15条暗纹（10分）

2.（1-2选作）一电子的运动速度为106m/s，(1)该电子的德布罗意波波长为多少？

（2）如果测定此波长的相对误差106，试求此电子位置的不确定量。（电子

质量为9.111031kg）

（1）pmv9.1110311069.111025kgm/s

h6.63103490.7210m 25p9.1110（2）ph ph2pp1069.111031kgms1

h6.631034x0.72103m 31p9.1110

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3.波长为=600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第一级主极大的衍射角的正弦值为sin1=0.3。

（1）光栅常数等于多少？ （2）求在衍射角范围内能观察到的全部主极大的衍射角（用正弦表示）。

4．解：（1） ab12123000nm sin1 （2） 由 (ab)sinK 所以， sinKK0.3K K0,1,2,3 absin30.9

在衍射角11范围内能观察到的全部主极大的衍射角为 22 sinK0,0.3,0.6,0.9

4.1mol氮气气体的循环过程图所示，已知P12.010Pa，P21.010Pa,T1=300K，求（1）b点的温度和体积，（2）循环过程内能的变化，（3）循环效率。(12分)

55R8.31Jmol1K1

（1）bc为等容压缩过程，1 2分

pT1p2T2600k 3分 T2PV1bRT2VbRT28.31600232.4910m 4分 5P2.0101（2）E0 6分

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7QabCP(TbTa)8.31(600300)8725.5J吸热 7

25QbcCV(TcTb)8.31(300600)6232.5J0放热 8

2Qca=W=RTlnPc=-RT1ln2-8.313000.693-1728J0放热 （9分） Pa=Q吸Q放Q吸100%8.76% 12分

四、证明题：

一质量为m的木块浮在水面上，木块横截面积为S ,水的密度为，不计水的粘滞阻

力，把物体按入水中然后释放，证明木块在水中做简谐振动，并求振动的周期

解：

设平衡位置木块进入水的深度为L ,mggSL 、 再向下压x，以向下为正，

则Fmggs(Lx)gsx，受到回复力显然是简谐振动

magSx

d2xgsx0 2dtmgsm

T22m gs

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