華南理工大學2019級大學物理(I)期末試卷A卷及答案

姓名姓名學號學院專業座位號(密封線內不答題)……………………密………………封………線……線………_____________________…華南理工大學期末考試《2019級大學物理（I）期末試卷A卷》試卷注意事項：1.考前請將密封線內各項信息填寫清楚；2.所有答案請直接答在答題紙上；3．考試形式：閉卷；4.本試卷共24題，滿分100分， 考試時間120分鐘。考試時間：2020年7月5日9：00-----11：00一、選擇題（共30分）1．（本題3分）一運動質點在某瞬時位于矢徑的端點處,其速度大小為 (A)(B) (C)(D)［］2．（本題3分）mR如圖所示，圓錐擺的擺球質量為m，速率為v，圓半徑為RmR(A)2mv．(B)(C)．(D)0．［］3．（本題3分）人造地球衛星繞地球作橢圓軌道運動，衛星軌道近地點和遠地點分別為A和B．用L和EK分別表示衛星對地心的角動量及其動能的瞬時值，則應有(A)LA>LB，EKA>EkB．(B)LA=LB，EKA<EKB．(C)LA=LB，EKA>EKB．(D)LA<LB，EKA<EKB．［］4．（本題3分）質量為m＝0.5kg的質點，在Oxy坐標平面內運動，其運動方程為x＝5t，y=0.5t2（SI），從t=2s到t=4s這段時間內，外力對質點作的功為(A)1.5J． (B)3J．(C)4.5J． (D)-1.5J． ［］5．（本題3分） 在標準狀態下，若氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)和氦氣的體積比V1/V2=1/2，則其內能之比U1/U2為:(A)3/10．(B)1/2．(C)5/6．(D)5/3．［］6．（本題3分）一質點作簡諧振動．其運動速度與時間的曲線如圖所示．若質點的振動規律用余弦函數描述，則其初相應為(A)/6．(B)5/6．(C)-5/6．(D)-/6．(E)-2/3．［］7．（本題3分）一質點作簡諧振動，周期為T．質點由平衡位置向x軸正方向運動時，由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時間為(A)T/4.(B)T/6(C)T/8(D)T/12［］8．（本題3分）單色平行光垂直照射在薄膜上，經上下兩表面反射的兩束光發生干涉，如圖所示，若薄膜的厚度為e，且n1＜n2＞n3，1為入射光在n1中的波長，則兩束反射光的光程差為(A)2n2e．(B)2n2e1/(2n1)．(C)2n2en11/2．(D)2n2en21/2．［］9．（本題3分） 在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋．若將縫S2蓋住，并在S1S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質反射面M，如圖所示，則此時(A)P點處仍為明條紋．(B)P點處為暗條紋．(C)不能確定P點處是明條紋還是暗條紋．(D)無干涉條紋．［］10．（本題3分） 用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當波長為的單色平行光垂直入射時，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應的部分凸起，且高度為/4．凸起，且高度為/2．凹陷，且深度為/2．凹陷，且深度為/4．［］二、填空題（共30分）ABAB質量相等的兩物體A和B，分別固定在彈簧的兩端，豎直放在光滑水平面C上，如圖所示．彈簧的質量與物體A、B的質量相比，可以忽略不計，以g表示重力加速度．若把支持面C迅速移走，則在移開的一瞬間，B的加速度的大小aB＝_______．12．（本題3分）長為l、質量為M的勻質桿可繞通過桿一端O的水平光滑固定軸轉動，轉動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示．有一質量為m的子彈以水平速度射入桿上A點，并嵌在桿中，OA＝2l/3，則子彈射入后瞬間桿的角速度＝__________________________．13．（本題3分）在容積為102m3的容器中，裝有質量100g的氣體，若氣體分子的方均根速率為200m?s1，則氣體的壓強為________________．14．（本題3分）在平衡狀態下，已知理想氣體分子的麥克斯韋速率分布函數為f(v)、試寫出下列一句話所對應的物理公式：分布在速率區間的分子數占總分子數的百分比．15．（本題3分）有摩爾理想氣體，作如圖所示的循環過程acba，其中acb為半圓弧，ba為等壓線，pc=2pa．令氣體進行ab的等壓過程時吸熱Qab，則在此循環過程中氣體凈吸熱量Q_______Qab．(填入：＞，＜或＝)16．（本題3分）一質點同時參與了兩個同方向的簡諧振動，它們的振動方程分別為(SI),(SI)其合成運動的運動方程為x=__________________________．17．（本題3分）已知波源的振動周期為4.00×10-2s，波的傳播速度為300m/s，波沿x軸正方向傳播，則位于x1=10.0m和x2=16.0m的兩質點振動相位差為__________．18．（本題3分）在固定端x=0處反射的反射波表達式是.設反射波無能量損失，那么入射波的表達式是y1=________________________.19．（本題3分）若對應于衍射角=30°，單縫處的波面可劃分為4個半波帶，則單縫的寬度a=__________________________(為入射光波長)．20．（本題3分）三、計算題（共40分）21．（本題10分）一輕繩跨過兩個質量均為m、半徑均為r的均勻圓盤狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質量為m和2m的重物，如圖所示．繩與滑輪間無相對滑動，滑輪軸光滑．兩個定滑輪的轉動慣量均為．將由兩個定滑輪以及質量為m和2m22．（本題10分）1mol單原子分子理想氣體的循環過程如T－V圖所示，其中c點的溫度為Tc=600K．試求：(1)ab、bc、ca各個過程系統吸收的熱量；(2)經一循環系統所作的凈功；(3)循環的效率．(注：循環效率η=A/Q1，A為循環過程系統對外作的凈功，Q1為循環過程系統從外界吸收的熱量.ln2=0.693)23．（本題10分）某質點作簡諧振動，周期為2s，振幅為0.06m，t=0時刻，質點恰好處在負向最大位移處，求(1)該質點的振動方程；(2)此振動以波速u=2m/s沿x軸正方向傳播時，形成的一維簡諧波的波動表達式，（以該質點的平衡位置為坐標原點）；(3)該波的波長．24．（本題10分） 波長600nm(1nm=10﹣9m)的單色光垂直入射到一光柵上，測得第二級主極大的衍射角為30°(1)光柵常數(a+b)等于多少？(2)透光縫可能的最小寬度a等于多少？(3)在選定了上述(a+b)和a之后，求在衍射角-＜＜范圍內可能觀察到的全部主極大的級次．2019級大學物理（I）期末試卷A卷答案及評分標準考試日期：2020年7月5日一、選擇題(每題3分)D，C，C，B，C；C，D，C，B，C二、填空題(每題3分)11.2g12.13.1.33×10514.15.16.(SI)17.18.19.420.2I三、計算題(每題10分)21．解：受力分析如圖所示．2分2mg－T1＝2ma1分T2－mg＝ma1分T1r－Tr＝1分Tr－T2r＝1分a＝r2分解上述5個聯立方程得：T＝11mg/82分22．解：單原子分子的自由度i=3．從圖可知，ab是等壓過程，Va/Ta=Vb/Tb，Ta=Tc=600KTb=(Vb/Va)Ta=300K2分(1)=－6.23×103J(放熱)=3.74×103J(吸熱)Qca=RTcln(Va/Vc)=3.46×103J(吸熱)4分(2)A=(Qbc+Qca)－|Qab|=0.97×103J2分(3)Q1=Qbc+Qca，η=A/Q1=13.4%2分23．解：(1)振動方程(SI)4分(2)波動表達式4分(SI)(3)波長m2分24．解：(1)由光柵衍射主極大公式得a+b==2.4×10-4cm(2)若第三級不缺級，則由光柵公式得