华北电力大学物理试卷2017A及答案

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华北电力大学_16-17__学年第_2_学期考试试卷(AB )

课程名称大学物理J （1）

课程编号00900052

考核日期时间6.19

专业班级创新班级需要份数送交日期考试方式闭卷试卷页数3AB 卷齐全是命题教师

试题库

主任签字

备

注

一、选择题(每题3分共15分)

1、一只质量为m 的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M 的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆

子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为（）

(A )g .(B ).

(C )

.

(D )

.

2、一弹簧振子，重物的质量为m ，弹簧的劲度系数为k ，该振子作振幅为A的简谐振动。当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时。则其振动方程为：（

）

(A )(B )(C )

(D )

3、A 、B 、C3个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密度之比为：

：=4：2：1，而分子的

平均平动动能之比为，则它们的压强之比为（

）

（A ）1：1：1

（B

)1：2；2

（C ）1：2；3

（D ）1：2；4

4、如图所示，s 1、s 2为两个光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2，路径s 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径s 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于（

）

(A )(r 2+n 2t 2)－(r 1+n 1t 1

)(B )[r 2+(n 2－1)t 2]－[r 1+(n 1－1)t 1](C )(r 2－n 2t 2)－(r 1－n 1t 1)(D )n 2t 2－n 1t 1

5、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0，由此可推算出其面积密度为m 0/a b ，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，此时再测算该矩形薄板的面积密度为（

）

（A ）（B ）

（C ）（D ）

s 1

s 2

t 1t 2

n 1n 2

r 1

r 2P

二、填空题（每题3分共15分）

6、以初速率

、抛射角

抛出一物体，则其抛物线轨道最高点处的曲率半径为____________________．

7、如图所示，质量为m 0，半径为r 的绕有细线的圆柱可绕固定水平对称轴无摩擦转动，若质量为m 的物体缚在线索的一端并在重力作用下，由静止开始向下运动，当m 下降h 的距离时，m 的动能与m 0

的动能之比为。

8、一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，今欲将该热机效率提高到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加_______K ．9、如图所示，两列相干波在P 点相遇。一列波在B 点引起的振动是；另一列波在C 点引起的振动是

；

令

，

，两波的传播速度

。若不考虑传播途中振

幅的减小，则P 点的合振动的振动方程为___________

_________________________。

10、用

λ=6000Å的单色光垂直照射牛顿环装置时，

从中央向外数第4个暗环(

中央暗斑为第1个暗环)对应的空气膜厚度为

μm .。

三、计算题（共70分）

11、（本题10分）一物体自地球表面以速率v 0竖直上抛．假定空气对物体阻力的值为F r ＝k

m v 2,其中m 为物体的质量,k 为常量．试求：该物体能上升的高度

12、（本题10分）一均质细杆，长，可绕通过一端的水平光滑轴O在铅垂面

内自由转动，如图所示。开始时杆处于铅垂位置，今有一子弹沿水平方向以

的速度射入细杆。设入射点离O点的距离为

，子弹的质量为细杆

质量的

。试求：（1）子弹和细杆开始共同运动的角速度。（2）子弹和细杆共同摆动

能到达的最大角度。

13、（本题10分）在一根线密度

k g /m弦线上，有一列沿轴正方向传播的简谐波，其频率

，振幅

m ，波速为100m /s 。已知弦线上离坐标原点m处的质点在

时刻的

位移为

，且沿

轴负方向运动。当波传播到

m处的固定端时被全部反射。试写出：

（1）入射波和反射波的波动表达式；

O

r

m 0

m

（2）入射波与反射波叠加的合成波在m区间内波腹和波节处各点的坐标；

（3）此合成波的平均能流密度。

14、（本题10分）导体中自由电子的运动可以看成类似于气体分子的运动，所以常常称导体中的电子为电子气，设导体中共有N个自由电子，电子气中电子的最大速率为（称做费米速率），电子的速率分布函

数为：

式中A为常量，求：（1）用N和确定常数A；（2）电子气中一个自由电子的平均动能。

15、（本题10分）1m o l单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联

结a c两点的曲线Ⅲ的方程为,a点的温度为T0

(1)试以T0,普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。

(2)求此循环的效率。

16、（本题10分）波长λ=600n m(1n m=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级。

(1)光栅常数(a+b)等于多少？透光缝可能的最小宽度a等于多少？

(2)在选定了上述(a+b)和a之后，求在衍射角-＜ϕ＜范围内可能观察到的全部主极大的级次。

17、（本题5分）有三个偏振片叠在一起．已知第一个偏振片与第三个偏振片的偏振化方向相互垂直．一束光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，已知通过三个偏振片后的光强为I0/16．求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向之间的夹角。

18、（本题5分）在惯性系Ｓ中，某事件A发生在x1处，经过2.0×10－6ｓ后，另一事件B发生在x2处，已知x2－x1＝300m.问：(1)能否找到一个相对Ｓ系作匀速直线运动的参考系Ｓ′，在Ｓ′系中，两事件发生在同一地点？(2)在Ｓ′系中，上述两事件的时间间隔为多少？