《大学物理A(下)》2013-2014学年第一学期期末试卷(A卷)及答案

武汉理工大学考试试卷（A 卷）

2013 ~2014学年 1 学期 大学物理A 下 课程闭卷

时间120分钟，56 学时，学分，总分100分，占总评成绩% 2013年12月日

一、选择题(18分)

1. [ ] 两个质量相同的物体分别挂在两个不同的弹簧下端，弹簧的伸长分别为1l ∆和2l ∆，且1l ∆=2

2l ∆，两弹簧振子的周期之比T 1：T 2为

(A) 2；（B ）2；（C ）

2

1

；（D ）2/1 2.[ ] 一个平面简谐波在弹性媒质中传播，当媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中 （A ）它的势能转化成动能； （B ）它的动能转化成势能；

（C ）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加； （D ）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小．

3. [ ] 三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而方均根速率之比为

1∶2∶4，则其压强之比A p ∶B p ∶C p 为： (A) 1∶2∶4； (B) 1∶4∶8；(C) 1∶4∶16； (D) 4∶2∶1．

4．［］水蒸气分解为同温度的氧气和氢气，其内能增加了百分之几？（按刚性分子考虑） （A ）25%；（B ）50% ；（C ）66.7% ；（D ）0．

5. [ ] 某种金属在红光照射下有光电子逸出，若用一束强度相同的红光代替紫光，则在单位时间内 (A) 从金属表面逸出的光电子数增加，光电子初动能增大； (B) 从金属表面逸出的光电子数增加，光电子初动能减小； (C) 从金属表面逸出的光电子数减少，光电子初动能增大； (D) 从金属表面逸出的光电子数减少，光电子初动能减小。

6. [ ] 在康普顿散射实验中，如果反冲电子的速度为光速的60%，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的（）

（A ）2倍；（B ）1.5倍；（C ）0.5倍；（D ）0.25倍．

周期T =s ，

用余弦函数描述其振动方程时其初相位ϕ=．

2.有一平面简谐波在空间传播，波速为u ，已知在传播方向上某点P 的振动规律为

()m cos p ϕω+=t A y ，则图(a)的波动方程为，图(b)的波动方程为。

3. 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100 m/s 的分子数=；

（2）速率大于100 m/s 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100 m/s 的概率=． 4. 同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如右图所示，其中曲线

1为_____________的速率分布曲线，__________的最概然速率较大（填“氢气”或“氧气”）．若图中曲线表示同一种气体不同温度时的速

率分布曲线，温度分别为T 1和T 2且T 1

________的分布曲线（填T 1或T 2）．

5.在容积V ＝4×10-3

m 3

的容器中，装有压强P ＝5×102

Pa 的理想气

体，则容器中气体分子的平动动能总和为．

6. 在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，现用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处（填“仍为明条纹”；或“变为暗条纹”；或“既非明纹也非暗纹”；或“无法确定是明纹，还是暗纹”）．

7. 迎面驶来的汽车两盏前灯相距1.2m ，则当汽车距离为_________m 时，人眼睛才能分辨这两盏前灯．(假设人的眼瞳直径为0.5mm ，而入射光波长为550.0nm)

8. 要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过_____块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的________倍．

9. 光子波长为λ，则其能量=____________；动量的大小 =____________；质量=____________．（结果用普朗克常数h 、真空中的光速c 及波长λ表示）

10.若光子的波长和电子的德布罗意波长λ相等，则光子的质量与电子的质量之比

e

m m γ= ____

___．( 电子质量

e m =

．结果用普朗克常数h 、真空中的光速c ，光子和电子的波长λ以

及电子的静质量0m 表示)

x(m)

x(m)

11.波长05000A λ=(10

1A 10

m -=

)的光沿x 方向传播，若光的波长的不确定量0

3

10A λ-∆=，则光子

坐标x 的不确定量x ∆至少为______cm ．（不确定关系34

, 6.6310

J s x x P h h -∆∆≥=⨯ ） 三、计算题(49分)

1.(9分) 一物体质量为0.25 kg ，在弹性力作用下作简谐振动，弹簧的劲度系数k = 25 N·m -1，如果起始振动时具有势能0.06 J 和动能0.02 J ，求

(1) 振幅；

(2)动能恰等于势能时的位移； (3)经过平衡位置时物体的速度．

2. (10分) 相干波源S 1和S 1，相距11 m ，S 1的相位比S 2超前

π2

1

．这两个相干波在S 1、S 2连线和延长线上传播时可看成两等幅的平面余弦波，它们的频率都等于100 Hz ，波速都等于400 m/s ．试求在S 1、S 2的连线上及延长线上，因干涉而静止不动的各点位置．

3.(10分)在一石英容器G 内有一金属样品M ，其一端磨光并具有一小楔角，与上方石英平面构成一空气劈尖，用波长为λ的单色光垂直入射，可观察其等厚干涉条纹。已知温度为0C t 时样品中心长度为

0L ，对应的干涉条纹为k 级明纹，升温到C t 时假设样品均匀伸长而石英容器基本不变形，若在此过

程中测得等厚干涉条纹在视场中平移过N 条，问：

(1) 干涉条纹向什么方向移动？ (2) 原k 级明纹处现为第几级明纹？ (3) 样品的伸长量L ∆等于多少？ (4) 样品的线胀系数0L

L t

β∆=∆等于什么？