北京科技大学大学物理期末试卷

大学物理A期末考试

姓名 学号 班级

选择题 填空题 计算题 平时 期中 小论文 总分 一、 选择题（每题3分，共30分）

(A) (B) (C) (D) (A) (B) (C) (D)1、O O O O 6、O O O O 2、O O O O 3、O O O O 4、O O O O 5、O O O O

7、O O O O 8、O O O O 9、O O O O 10、O O O O

二、填空题（每题3分，共30分）

1、 . 2、 . 3、 . 4、 .

9、 ;

10、 ; ; .

5、 ; . 6、 ; . 7、 ; . 8、 ; .

请将选择\\填空题的答案写在此页上,谢谢合作！

1

北京科技大学2002~2003学年第二学期

大学物理A期末试题

一、选择题（每题3分，共30分） (请把答案写在第一页上，谢谢！)

1．一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统:

（A） 动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒；

（B） 动量、机械能守恒，但角动量是否守恒还不能断定； （C） 动量守恒，但机械能和角动量是否守恒还不能断定； （D） 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒还不能断定。 2．在沿一平直公路运动的一汽车厢内，用一单摆可以测定： （A）汽车相对地面是加速运动； （B）汽车相对地面是匀速运动；

（C）上面二者都可以测定； （D）上面二者都不可以测定。

3．人的眼睛对黄绿光较敏感，瞳孔的直径约为5mm；一射电望远镜接受波长为1m的射电波；如果要求二者分辨本领相同，射电望远镜的直径应约为：

2

（A）10 m ; （B）10 m ;

34

（C）10 m; （D）10 m 。

4．一单摆挂在木板的小钉上，木板质量远大于单摆质量。木板平面在竖直平面内，并可以沿两竖直轨道无摩擦地自由下落。使单摆摆动起来，当单摆离开平衡位置但未达到最高点时木板开始自由下落， 则摆球相对于板：

(A) 静止 ; (B) 仍作简谐振动 ;

(C) 作匀速率圆周运动; (D) 上面结论都不对。

5 .沉积在玻璃衬底上的氧化钽薄层从A到B厚度递减到零, 从而形成一尖劈。为测定氧化钽薄层的厚度e ，用波

e 长为632.8nm的激光垂直照射到薄 A层上，观测到楔形部分共出现11条 氧化钽薄层 AB 暗纹，且A处恰好为一暗纹位置。 玻璃

已知氧化钽的折射率为2.21, 玻璃 折射率1.50, 则氧化钽薄层的厚度e为：

（A）1.50μm （B）1.57μm

（C）1.29μm （D）1.43μm

。 2

6．假设某一循环由等温过程和绝热过程组成（即绝热线与等温线交于两点组成循环），可以认为此循环过程:

（A）仅违反热力学第一定律； （B）仅违反热力学第二定律；

（C）既违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律； （D）既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律； 7．金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似。设金属有N个电子，其中电子的最大速率为vm，已知电子速率在vvdv之间的概率为:

dNAv2dv N00vvmvvm

式中A 是常数。则该电子的平均速率为：

A3A4 （A）vm （B）vm

34A2 （C）vm （D）vm

3

8．下面说法正确的是:

（A）功可以完全转换成热，但热不能完全转换成功；

（B）热量能从高温物体传向低温物体；但不能从低温物体传向高温物体；

（C）孤立系内部所进行的任何过程总是沿着系统熵增大方向； （D）孤立系内部所进行的自然过程总是沿着系统熵增大方向。

9. 假设惯性系S相对惯性系S匀速运动。下列说法正确的是: （A）S系中的两个同时事件，S中一定不同时; （B）S系中的两个同地事件，S中一定不同地; （C）如果光速无限大，同时的相对性就不会存在了;

（D）运动棒的长度收缩效应是指棒沿运动方向受到了实际压缩。

10、Ek是粒子的动能，p是它的动量，那么粒子的静止能量为（ ）

p2c2Ek2p2c2Ek （A） （B）

2Ek2Ekp2c2Ek2p2c2Ek （C） （D）

2Ek2Ek

3

二、填空题（每题3分，共30分） 1、在透光方向互相正交的两偏振片之间放一个1/4波片，其光轴与第一偏振片

0

的透光方向成60角，强度为I0 的单色自然光通过此系统后的光强I = 。

2、将一静止质量为Mo 的电子从静止加速到0.8c (c为真空中光速)的速度，加速器对电子作功是 。

0

3、光从某透明媒质射向空气界面时的全反射临界角是45，那光从空气射向此媒质的布儒斯特角应是 。

4、在迈克耳逊干涉仪中的可调反射镜平移了0.0mm的过程中,观测到200个条纹的移动，则使用的单色光的波长是 。

-6

5、真空系统的压强称为真空度。对于10(Pa)高真空，液氮温度（77K）下分子数密度的数量级（估算）n为 (cm), 分子平均自由程的数量级（估算）为 cm。

6、下端挂一质量为m物体的竖直弹簧振子，悬挂在升降机的天花板上。升降机静止时，物体的振动频率为。当升降机以u匀速上升运动时，其振动频率是 ；当升降机以加速度a匀加速上升运动时，其振动频率是 ；

7、如果一个质点同时参与振动方向相互垂直的两个同振幅A、同圆频率ω的简谐振动，其运动仍是简谐振动。那它的振幅为 ，它的振动频率为 。

8、用每厘米5000条狭缝的光栅观测钠光谱线(5.3nm)，则谱线的最高级数是 ；可观测到的谱线条数是 。

9、在平衡态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)、分子质

1量为m ，则0mv2f(v)dv表示的物理意义是 。

2-3

10、牛顿相对性原理是 ；

狭义相对性原理是 ； 广义相对性原理是 。

4

姓名 学号 班级

三、计算题（每题10分，共40分）

1．一转台绕竖直轴无摩擦地转动，每转一周需时间t10s，其对轴的转动惯量

J1,200kgm2。一质量M80kg的人，由转台中心沿半径向外跑去，

当人离转台中心r2m时，转台的角速度是多大？转台的动能改变了多少？

-6

2．μ子的静止寿命平均为2.2×10s。若按牛顿力学计算，即使它以真空光速

-68

大小运动，也只能通过2.2×10×3×10=660（m）厚的大气层；但发现宇宙射线中的μ子有很多是贯穿厚度约20km的大气层到达了海平面。设μ子的速度u = 0.9995c，试分别以地面和μ子为参照系进行简单计算对上面的问题予以说明。

5

3．有一热容为C1、温度为T1的固体与热容为C2、温度为T2的液体共置于一绝热容器内。平衡建立后，系统最后的温度T是多少？再求系统总的熵变△S。

4．一平面简谐波沿x正向传播，其波幅为A，频率为，波速为u。经界面的反射形成反射波，如图所示。

波疏 波密 （1）t = 0 时，原点O处的质 元由平衡位置正向位移的正方向运 入射波 u P 动。试写出此入射波的波函数； O u 反射波 （2）若反射波的波幅和入射

3 波的波幅相等，试写出与入射波 4反射面 函数同坐标原点的反射波的波函

数，并求在x轴上因入射波和反射波的叠加而静止的各点位置。

6

北京科技大学2002~2003学年第二学期

大学物理A期末试题答案

答案：一、选择题（每题3分，共30分）

1、（C） 6、（C） 2、（A） 7、（B） 3、（D） 8、（D） 4、（C） 9、（C） 5、（D） 10、（A）

二、填空题（每题5分，共45分） 1、I0(3/16).

2、（2/3）M2

0c.

3、54.70--550

. 4、0nm.

5、1010（109）（3分）；107（106

）（2分）.(此题的答案可再放宽). 6、（3分）；。（2分） 7、2A（3分）；2.（2分）。 （者酌情处理） 8、3级（3分）；7条（2分） 9、分子的平均平动能. 10、略。（每空一分） 三．计算题

1．（1）角速度ω 开始转台角速度 02105（s1) （1分） 因为沿轴向外力距为零，系统轴向角动量守恒。 J0（JMr2） （4分） J0JMr20.5(s1) （2分，无单位扣1分） （2）转台动能改变 Ek12J212J20 （3分，无单位扣1分） 86.690(J)

7

2． （1）由u=0.9995c, 求得（1u2/c2)131.6 （1分）

(2) 地面参照系,μ子的寿命

031.62.210669.5106(s) （3分）

可以通过的距离

L0.9995c20.8(km) （3）μ子参照系，层厚20.8km的运动长度

L’1L0.632(km)632(m) 两参照系相对速度很大, 测量的相对论效应很明显。

3．（1）平衡温度T

C（1T1T）C（2TT2） TC1T1C2T2C 1C2 （2）熵变

设固体、液体升降温是可逆过程 STdQ1TTC11dTTTT1TC1lnT 1 SdQ2TT2TTC2dTTT2TC2lnT 2 SCT1lnTCT2ln 1T2

4．（1）原点运动方程

yAcos(2t32)（或2） (2 入射波的波函数

yAcos(2t322ux)（或2） （2）反射波引起的原点振动

yAcos(2t32) (2 反射波的波函数

（2分） （4分） 2分）

1分） 2分） 2分） （3分） 分)

1分）

分)

8

（（（（（32 yAcos(2tx)（或） （1分）

2u2 （3）x轴上静止不振点

驻波函数yy1y22Acos(23 x)cos(2t)（或） （2分）

u22 静止点 cos22x0

x(2k1)2

x(2k1)4(k1,0,1,2,3,4,)

即 x3354,4,4,4,4, （如果有数个，减一分）

2分）

9

（