注意:题目要答在专门设计的答卷上,答在试卷上无效!!一、 选择题(单选题,每小题3分,共30分)1. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r 22+=(其中a 、b 为常量), 则该质点作 (A) 匀速直线运动. (B) 变速直线运动.(C) 抛物线运动. (D) 一般曲线运动.2. 一个质点同时在几个力作用下的位移为:k j i r654+-=∆ (SI)其中一个力为恒力k j i F953+--= (SI),则此力在该位移过程中所作的功为(A) 67 J . (B) 17 J . (C) 67 J . (D) 91 J .3. 关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是 (A )只取决于刚体的质量, 与质量的空间分布和轴的位置无关. (B )取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关. (C )取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置. (D )只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关.4. 在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ,若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ,则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速) (A) (4/5) c . (B) (3/5) c .(C) (2/5) c . (D) (1/5) c .5. 一质点作简谐振动,周期为T .质点由平衡位置向x 轴正方向运动时,由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为(A) T /4. (B) T /6(C) T /8 (D) T /126. 当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时,下述各结论哪个是正确的? (A) 媒质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒.(B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但二者的相位不相同. (C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同,但二者的数值不相等.(D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大.7. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起,且高度为 / 4. (B) 凸起,且高度为 / 2. (C) 凹陷,且深度为 / 2.(D) 凹陷,且深度为 / 4. 8. 三个偏振片P 1、P 2与P 3堆叠在一起,P 1与P 3的偏振化方向相互垂直,P 2与P 1的偏振化方向间的夹角为30,强度为0I 的自然光垂直入射于偏振片P 1,并依次透过偏振片P 1、P 2与P 3,若不考虑偏振片的吸收和反射,则通过三个偏振片后的光强为(A)40I (B) 830I (C) 3230I (D) 160I平玻璃 工件 空气劈尖9. 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们(A) 温度相同、压强相同. (B) 温度、压强都不相同. (C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强.(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强.10. 一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当体积增大时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 减小而λ不变. (B)Z 减小而λ增大.(C) Z 增大而λ减小. (D)Z 不变而λ增大.二、 填空题(共30分)1. (本题2分)质点p 在一直线上运动,其坐标x 与时间t 有如下关系: x =-A sin t (SI) (A 为常数) (1) 任意时刻t,质点的加速度a =_______; (2) 质点速度为零的时刻t =__________.2. (本题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3243t t t x +-= (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 =________________. 3.(本题3分)质量分别为m 和2m 的两物体(都可视为质点),用一长为l 的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O 转动,已知O 轴离质量为2m 的质点的距离为31l ,质量为m 的质点的线速度为v 且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________.4. (本题4分)一电子以0.99 c 的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg ,则电子的总能量是__________J ,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________.5.(本题4分)一平面余弦波沿Ox 轴正方向传播,波动表达式为 ])(2cos[φλ+-π=xT t A y ,则x = -处质点的振动方程是_____;若以x = 处为新的坐标轴原点,且此坐标轴指向与波的传播方向相反,则对此新的坐标轴,该波的波动表达式是_________________________。
6. (本题2分)如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n 1和n 2的两种介 质的交界面上,发生反射和折射.已知反射光是完全偏振光,那 么折射角r 的值为_______________________.7. (本题3分)一束平行单色光垂直入射在一光栅上,若光栅的透明缝宽度a 与不透明部分宽度bm2mO l R l /3 v俯视图ri n 1 n 2相等,则可能看到的衍射光谱的级次为 。
8. (本题2分)一束光线入射到单轴晶体后,成为两束光线,沿着不同方向折射.这样的现象称为双折射现象.其中一束折射光称为寻常光,它______________定律;另一束光线称为非常光,它___________定律.9.(本题4分) 图示曲线为处于同一温度T 时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线(a )是 气分子的速率分布曲线;曲线(c )是 气分子的速率分布曲线;10.(本题2分)从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个______________________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________________ 的方向进行.三、计算题(每小题10分,共40分)1. 如图所示,一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动.假设定滑轮质量为M 、半径为R ,其转动惯量为221MR ,滑轮轴光滑.试求该物体由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系.2. 1 mol 单原子分子的理想气体,经历如图所示的可逆循环,联结ac 两点的曲线Ⅲ的方程为2020/V V p p =, a 点的温度为T 0(1) 试以T 0 , 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。
(提示:循环效率的定义式η=1- Q 2 /Q 1, Q 1为循环中气体吸收的热量,Q 2为循环中气体放出的热量。
)3. 如图所示,一平面简谐波沿x 轴正方向传播,BC 为波密媒质的反射面.波由P 点反射,OP = 3 /4,DP = /6.在t = 0时,O 处质点的合振动是经过平衡位置向负方向运动.求D 点处入射波与反射波的合振动方程.(设入射波和反射波的振幅皆为A ,频率为.)4. 一衍射光栅,每厘米200条透光缝,每条透光缝宽为a=2×10-3cm ,在光栅后放一焦距f=1 m 的凸透镜,现以=600 nm (1 nm =10-9m)的单色平行光垂直照射光栅,求:(1) 透光缝a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少?(2) 在该宽度内,有几个光栅衍射主极大? 一选择题(每题3分,共30分)1.(B)2.(C)3.(C)4.(B)5.(D)6.(D)7.(C)8.(C)9.(C) 10.(B) 二、填空题(共30分)1.sin 2t A ωω()π+1221n (n = 0,1,… ), 2分 2. 16 N ·s ,176 J ; 4分 3. mv l 一 3分mM Rp 09p 0aOV 0ⅡⅢⅠbcO PBCx入射反射 D(a)(b)(c)vf (v )4. 5.8×10-13, 8.04×10-24分5. ]/2cos[1φ+π=T t A y ,2cos[2(//)]y A t T x λφ=++π 4分6. / 2-arctg(n 2 / n 1) 2分7. 0,1±,3± 3分8. 遵守通常的折射, 不遵守通常的折射 2分9. 氩,氦 4分10. 从几率较小的状态到几率较大的状态 ,状态的几率增大 (或熵值增加). 2分三、计算题(共40分) 1.(10分)解:根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体: mg -T =ma ① 2分 对滑轮: TR = J ② 2分 运动学关系: a =R ③ 1分 将①、②、③式联立得 a =mg / (m +21M ) 1分 ∵ v 0=0,∴ v =at =mgt / (m +21M ) 2分2.(10分)解:设a 状态的状态参量为p 0, V 0, T 0,则p b =9p 0, V b =V 0, T b =(p b /p a )T a =9T 0∵ 220V V p p c c = ∴ 0003V V p pV c == ∵ p c V c =RT c ∴ T c = 27T 0 3分(1) 过程Ⅰ )9(23)(00T T R T T C Q a b V V -=-=012RT = 1分 过程Ⅱ Q p = C p (T c -T b ) = 45 RT 0 1分过程Ⅲ ⎰+-=acV V c a V V V V p T T C Q 2020/d )()()(3)27(233320000c a V V V p T T R -+-=023030007.473)27(39RT V V V p RT -=-+-= 3分 (2) %3.1645127.471||1000=+-=+-=RT RT RT Q Q Q p V η 2分3. (10分)解:选O 点为坐标原点,设入射波表达式为 ])/(2cos[1φλν+-π=x t A y 2分 则反射波的表达式是 ])(2cos[2π++-+-π=φλνxDP OP t A y 2分合成波表达式(驻波)为 )2cos()/2cos(2φνλ+ππ=t x A y 2分MR βTmga图2分在t = 0时,x = 0处的质点y 0 = 0, 0)/(0<∂∂t y , 故得 π=21φ 2分 因此,D 点处的合成振动方程是 )22cos()6/4/32cos(2π+π-π=t A y νλλλt A νπ=2sin 3 2分4.(10分)解:(1) a sin = k tg = x / f 2分 当x << f 时,ϕϕϕ≈≈sin tg , a x / f = k , 取k = 1有x = f l / a = 0.03 m 1分 ∴中央明纹宽度为 x = 2x = 0.06 m 1分 (2) ( a + b ) sin λk '= 2分='k ( a +b ) x / (f )= 2.5 2分取k = 2,共有k= 0,±1,±2 等5个主极大 2分友情提示:本资料代表个人观点,如有帮助请下载,谢谢您的浏览!。