汕頭大學 2010~2011 學年春季學期《普通物理學》期末考試試卷.doc

汕頭大學 20102011 學年春季學期普通物理學期末考試試卷開課單位 物理系 任課老師 評 卷 人 物理系五位老師 學生姓名 學號 所在開課班 所在系/院 工學院 2011-6-16題號一二(1)二(2)二(3)二(4)總分得分一 填空題 (每題一分)1. 某質(zhì)量1Kg的質(zhì)點的速度為（SI制）。已知t=0s時，它過點（3，-7），則該質(zhì)點所受的合力為 ；它的運動方程 。 2一物體質(zhì)量為1Kg，受到方向不變的力F=30+40t （SI制）的作用，在開始的2s內(nèi)，此力的沖量大小等于 ；若物體的初速率是零，則在2s末物體的速率等于 ，此段時間（即零到2s末）力所做的功等于 。3. 一無限長載流直導線，通有電流I，則與導線垂直距離為R處的磁感應強度大小B = _。4. 一無限長直導線絕緣地緊貼在矩形線圈的中心軸OO上，則直導線與矩形線圈間的互感系數(shù)等于_。+s+2s5. 右圖所示，兩平行的“無限大”均勻帶電平面，其電荷面密度分別為s和， 則兩平面之間區(qū)域的電場強度大小為_。DABCIOO6. 右圖所示所示，在均勻磁場中有一個邊長為的正方形線圈ABCD，通有電流I，線圈平面平行于磁感應強度，則(1) AB邊所受安培力等于_，(2) 線圈所受磁力矩大小等于 _ ；(3) 若線圈中沒有電流，線圈繞穿過AB、CD中點的中心軸OO以角速度旋轉(zhuǎn)，則線圈中的感應電動勢 _ （設(shè)t=0時，線圈平面與磁感應強度平行）。7. 已知質(zhì)量為的質(zhì)點的簡諧運動方程為：（SI制）那么該簡諧振動的振幅為 、頻率為 、周期為 、初位相為 、總機械能為 。質(zhì)點從位置到所需的最短時間為 。8. 一橫波沿繩子傳播的波動方程為：（SI制），該波動的波長為 、波速為 ；當繩子上某質(zhì)元經(jīng)過平衡位置時振動的動能達到最大值，此時質(zhì)元的彈性勢能為 。繩子上處質(zhì)點的振動方程為： ；時的波動方程為： 。9. 當觀察者以波速的1/4速度向著相對介質(zhì)靜止的波源運動時，所接收到的頻率為波源頻率的 倍。當波源以1/ 4波速向著相對介質(zhì)靜止的觀察者運動時，觀察者所接收到的頻率為波源頻率的 倍。10. 如下圖所示卡諾正循環(huán)由AB，BC，CD 和DA 四個不同的可逆過程組成，這些過程分別為AB: _ ; BC: _; CD: _; DA: _。111 mol 氦氣在溫度T時的熱力學能為_ (物理常數(shù)用符號表示)。12剛性雙原子分子的摩爾熱容比 _。13. 工作在溫度分別為和的高溫熱源和低溫熱源之間的熱機，理論上的最大效率為_ _。14. 光柵是由大量等寬且等間隔的平行狹縫所構(gòu)成的光學元件，光柵衍射是單縫 和 干涉的綜合效果。15. 在雙縫干涉試驗中，水平放置雙縫的間距為d（雙縫所在平面與水平面垂直），雙縫與屏的間距為D,波長為的光垂直入射到雙縫所在平面，則屏上相鄰亮紋間距為 。如果入射光由垂直入射到雙縫所在平面改為與水平方向成小角度斜向上入射，則零級亮紋將 （向上，向下，不動）移動；相鄰亮紋間距為 （ 變大，變小，不變）。 16. 在單縫夫瑯和費衍射實驗中，觀察屏上第1級亮紋所對應的單縫處波陣面可劃分為 個菲涅耳半波帶，若將縫寬增大一倍，原來1級亮紋處將是第3級 紋。二 計算題1（16分） 一長為L，質(zhì)量為M的均勻細竿可繞支點O自由轉(zhuǎn)動，原來處于靜止狀態(tài)，如下圖所示。現(xiàn)有一質(zhì)量為m,速率為的子彈距支點處水平方向快速射入竿內(nèi)并一起轉(zhuǎn)動。把子彈和竿看作一個系統(tǒng)。求：子彈射入竿內(nèi)瞬間系統(tǒng)剛開始繞O點轉(zhuǎn)動時的角速度；此時 細竿下端的速度是多少；系統(tǒng)的總動量又是多少。2（16分）有N 個粒子，其速率分布函數(shù)為：（1）作出速率分布曲線并求出常數(shù)；（2）求速率大于的粒子數(shù) ；（3）求粒子的平均速率。3（15分） 如下圖所示，有一半徑為的細圓環(huán)，帶有電荷+，電荷沿圓環(huán)均勻分布，O為圓環(huán)中心，OX為穿過圓環(huán)中心與圓環(huán)所在平面垂直的中軸線。（1）求與環(huán)中心距離處P點的電勢V (選無窮遠處為電勢零點)；（2）求與環(huán)中心距離處P點的電場強度的大??；OxxPw（3）若環(huán)以如圖所示的角速度繞OX軸轉(zhuǎn)動，求P點處的磁感應強度的大小。4 （15分）在玻璃（）表面涂一層增反膜（）。為使此增反膜適用于波長的光，膜的最小厚度應取何值？對于此膜來說，可見光區(qū)（）什么波長的光透射最強？汕頭大學 20102011 學年春季學期普通物理學期末考試試卷參考答案一 填空題1 （SI制）2 140（Ns） 3 4 5 6 7 8 （SI制） （SI制）9 10 等溫膨脹 絕熱膨脹 等溫壓縮 絕熱壓縮11 12 1.413 40%14 衍射 多縫15 向上 不變16 3 暗二 計算題1解：撞擊過程系統(tǒng)角動量守恒，（2分） （2分） （4分）得 （1分）下端線速度大小是 （2分）開始擺動時系統(tǒng)總動量： 或 （5分，寫出第一步得2分）2. 解 作出速率分布曲線如圖所示. （4分）)(vf0vv02vv0a根據(jù)速率分布函數(shù)的歸一化條件，有（2分）（2分）（根據(jù)圖形得出正確答案給滿分）（2）速率大于v0 的粒子數(shù)為（1分）（1分）（2分）（3）（4分）粒子的平均速率為（1分）（1分）（2分）OxxPwjrra3. 1分解：（1）2分0.5分0.5分2分（2）1分0.5分1分1分（3）1分2分1分 0.5分1分4.解答：光在薄膜的上