中国石油大学大学物理21期末试题资料Word格式.docx
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（A）温度不变，熵增加．（B）温度升高，熵增加．
（C）温度降低，熵增加．（D）温度不变，熵不变．［］
4、（本题3分）
根据热力学第二定律可知：
（A）功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功．
（B）热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体．
（C）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．
（D）一切宏观的自发过程都是不可逆的．［］
5、（本题3分）
一平面余弦波在t=0时刻的波形曲线如图所示，则O点的振动初相位
为：
（A）0．（B）
．
（C）π．（D）
（或
）．
[］
6、（本题3分）
一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时它的能量是
（A）动能为零，势能最大．（B）动能为零，势能为零．
（C）动能最大，势能最大．（D）动能最大，势能为零．［］
7、（本题3分）
一机车汽笛频率为750Hz，机车以时速90公里远离静止的观察者．观察者听到的声音的频率是（设空气中声速为340m/s）
（A）810Hz．（B）699Hz．
（C）805Hz．（D）695Hz．［］
8、（本题3分）
在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃片遮住双缝中的一个缝，若玻璃片中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明纹处
（A）仍为明条纹．（B）变为暗条纹．
（C）既非明纹也非暗纹．（D）无法确定是明纹，还是暗纹．［］
9、（本题3分）
一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光
（A）是自然光．
（B）是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．
（C）是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．
（D）是部分偏振光．［］
10、（本题3分）
一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为
（A）1/2．（B）1/3．
（C）1/4．（D）1/5．［］
二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分，共30分）
1、（本题5分）
人造地球卫星绕地球中心做椭圆轨道运动，若不计空气阻力和其它星球的作用，在卫星运行过程中，卫星的动量和它对地心的角动量都守恒吗？
为什么？
2、（本题5分）
一长为L，密度分布不均匀的细棒，其质量线密度
．
为常量，x从轻端算起，求其质心的位置．
3、（本题5分）
理想气体微观结构模型的主要内容是什么？
4、（本题5分）
两波在一很长的弦线上传播，其表达式分别为：
（SI）
求：
（1）两波的频率、波长、波速；
（2）两波叠加后的节点位置．
5、（本题5分）
在单缝衍射图样中，离中心明条纹越远的明条纹亮度越小，试用半波带法说明．
6、（本题5分）
波长为
的单色光垂直照射到折射率为n2的劈形膜上，如图所示，图中n1＜n2＜n3，观察反射光形成的干涉条纹．
（1）从劈形膜顶部O开始向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e是多少？
（2）相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？
三．计算题（共4小题，每小题10分，共40分）
本小题满分10分
本小题得分
1、（本题10分）
一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O转动．棒的质量为m=1.5kg，长度为l=1.0m，对轴的转动惯量为J=
．初始时棒静止．今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示．子弹的质量为m=0.020kg，速率为v=400m·
s-1．求：
（1）棒开始和子弹一起转动时角速度
有多大？
（2）若棒转动时受到大小为Mr=4.0N·
m的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度
？
2、（本题10分）
一定量的理想气体经历如图所示的循环过程，A→B和C→D是等压过程，B→C和D→A是绝热过程．已知：
TC＝300K，TB＝400K．求：
此循环的效率．
3、（本题10分）
一简谐波沿Ox轴正方向传播，波长λ=4m，周期T=4s，已知x=0处质点的振动曲线如图所示.
（1）写出x=0处质点的振动方程；
（2）写出波的表达式；
（3）画出t=1s时刻的波形曲线．
4、（本题10分）
设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（=589nm）的光谱线．
（1）当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次km是
多少？
（2）当光线以30°
的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）斜入
射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次
是多少？
（1nm=109m）
1、B2、B3、A4、D5、D6、C7、B8、B9、B10、A
二、简单计算与问答题（共6小题，每小题5分，共30分）
1、答：
人造卫星的动量不守恒，因为它总是受到外力──地球引力的作用．2分
人造卫星对地心的角动量守恒，因为它所受的地球引力通过地心，
而此力对地心的力矩为零．3分
2、解：
2分
1分
3、答：
（1）气体分子的线度与气体分子间的平均距离相比可忽略不计．2分
（2）分子之间的碰撞以及分子与器壁之间的碰撞都是完全弹性碰撞．1分
（3）气体分子之间的平均距离相当大，所以除碰撞的瞬间外，分子间的相互
作用力略去不计．2分
4、解：
（1）与波动的标准表达式
对比可得：
ν=4Hz，λ=1.50m，1分
波速u=λν=6.00m/s1分
（2）节点位置
m,n=0，1，2，3,…3分
5、答：
除中央明纹（零级）外，其他明纹的衍射方向对应着奇数个半波带（一级对应三个，二级对应五个，......），级数越大，则单缝处的波阵面可以分成的半波带数目越多．其中偶数个半波带的作用两两相消之后，剩下的光振动未相消的一个半波带的面积就越小，由它决定的该明条纹的亮度也就越小．5分
6、
解：
∵n1＜n2＜n3，
二反射光之间没有附加相位差π，光程差为
δ=2n2e
第五条暗纹中心对应的薄膜厚度为e5，
2n2e=（2k-1）λ/2k=5
3分
（或2n2e=（2k+1）λ/2k=4
）
明纹的条件是2n2ek=kλ
相邻二明纹所对应的膜厚度之差∆e=ek+1－ek=λ/（2n2）2分
三、计算题（共4小题，每小题10分，共40分）
（1）角动量守恒：
∴
＝15.4rad·
s-12分
（2）－Mr＝（
＋
）β2分
0－ω2＝2βθ2分
＝15.4rad2分
Q1=Cp（TB－TA）,Q2=Cp（TC－TD）
4分
根据绝热过程方程得到：
，
∵pA=pB,pC=pD,
∴TA/TB=TD/TC4分
故
（1）
（SI）3分
（2）
（SI）2分
（3）t=1s时，波形表达式：
（SI）
故有如图的曲线．3分
光栅常数d=2×
10-6m1分
（1）垂直入射时，设能看到的光谱线的最高级次为km，则据光栅方程有
dsinθ=kmλ
∵sinθ≤１∴kmλ/d≤1，∴km≤d/λ=3.39
∵km为整数,有km=34分
（2）斜入射时，设能看到的光谱线的最高级次为
，则据斜入射时的光栅方程有
∵sinθ＇≤1∴
∴
=5.09
∵
为整数，有
=55分
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