天津城建大学2015～2016学年第二学期《大学物理A(1)》试题A卷答案

天津城建大学2015～2016学年第二学期

［ C ］

《 大学物理A（1） 》试题答案 A卷

5、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 课程号：101001 课序号：50

量是 (A) 动能为零，势能最大 (B) 动能最大，势能最大

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 (C) 动能为零，势能为零 (D) 动能最大，势能为零 ［ B ］ 得分

试卷说明：闭卷考试，时间120分钟。

6、在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心

位置不变外，各级衍射条纹

(A) 对应的衍射角变小． (B) 对应的衍射角变大．

一、选择题（本题共20分，每小题2分）

得分 (C) 对应的衍射角也不变． (D) 光强也不变． ［ B ］ 1、某质点作直线运动的运动学方程为x3t5t36 (SI)，则该质点作

(A) 匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向． 7、在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于O(B) 匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向． 处．现将双缝加大，则

(A) 中央明条纹向上移动，且条纹间距变小． (C) 变加速直线运动，加速度沿x轴正方向．

(B) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大．

(D) 变加速直线运动，加速度沿x轴负方向． ［ D ］ (C) 中央明条纹不变，且条纹间距不变．

2、 均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示．今使棒

(D) 中央明条纹不变，且条纹间距变小． ［ D ］

从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？

(A) 角速度从小到大，角加速度从大到小． O A (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大．

8、质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为 (v表示任一时刻质点的速率) (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小．

(A) dvv2 dt． (B)R (D) 角速度从大到小，角加速度从小到大．

［ A ］ dvv2dv2v41/2 (C) 3、一弹簧振子作简谐振动，振幅为A，周期为T，其运动方程用余弦函数表示

dtR． (D) 2． ［ D ］

dtRxAcost0．若t = 0时，振子在平衡位置处，且沿x轴正向振动，则初相为 9 、 有两个半径相同，

质量相等的细圆环A和B．A环的质量分布均匀，B环的质量分布不均匀．它

(A) -/2或/2． 们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为JA和JB，则

(B) /2或/2．

(A) JA＞JB． (B) JA＜JB． (C) 或．

(C) JA = JB． (D) 不能确定JA、JB哪个大．

［ C ］

(D) 0． ［ A ］

4、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 10、质量分别为mA和mB (mA>mB)、速度分别为vA和vB (vA> vB)的两质点A和B，受到相同的 （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． 冲量作用，则

（B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关． (A) A的动量增量的绝对值比B的小． (B) A的动量增量的绝对值比B的大．

（C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置． (C) A、B的动量增量相等． (D) A、B的速度增量相等．

（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．

［ C ］

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

A卷 第 1 页 共 3 页

…………… 班 级… … … … … … … … … … … 学 号 密 … … … … … … … … 封 姓… 名 … … …………… 线 ………………………………………………

解： vdS/dtbct 2分

atdv/dtc 2分

a2nbct/R 2分

二、填空题（本题共15分，每小题3分）

得分 根据题意： aan 2分 解得 tR1、在x轴上作变加速直线运动的质点，已知其初速度为v0，初始位置为x0，加速度aAcbc 2分 0t2 （其中A10为常量），则其运动学方程为x_____x0v0t12A40t_________________．

2、质量m＝2kg的质点在力F4t2i(SI)的作用下，从静止出发沿x轴正向作直线运动，求

y 2、一个余弦横波以速度u沿x轴正向传播，t=0时刻波形曲线如u 前2秒内该力所作的功．（10分）

图所示．初相位为：___/2_______.

x 解： AFdr(4t2)vdt 3分 3、在xy平面内有一运动质点，其运动学方程为：

O 而质点的速度与时间的关系为 r10cos5ti10sin5tj（SI），则该质点的轨道方程是

vvt0t0adt0F0mdtt0(2t1)dtt21 3分

______x2y2100_______________．

所以力F所作的功为

4、一长为l、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m和22m的小球，

杆可绕通过其中心O且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅2mA0(4t2)(t1)dt20(4t32t24t2)dtO 

2 4分

直平面内转动．开始杆与水平方向成某一角度，处于静止状态，t42如图所示．释放后，杆绕O轴转动．则当杆转到水平位置时，此时

m

3t32t22t33.33J0该系统角加速度的大小＝__________2g/(3l) _________．

5、在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B

两点相位差为3，则此路径AB的光程为 3/2

得分 三、判断题（本题共5分，每小题1分）

得分 3、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

1加速度是速度对时间的一阶导数，是位移对时间的二阶导数. （×） 2 一个物体受到的冲量的方向是它速度增量的方向. （√） m 1 = 1.5 kg，长度为l = 1.0 m，对轴的转动惯量为J 3ml2．初始时棒静止．今有一水平运

3 某时刻质点加速度的值很大，则该时刻质点速度的值也很大. （×） 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 m, l 4 刚体受到的合外力不为零，则刚体将绕定轴转动. （×）

5 在空气劈尖干涉中，棱边处反射光为干涉暗纹． （√）

质量为m= 0.020 kg，速率为v = 400 m·s-1．试问： O (1) 棒开始和子弹一起转动时角速度有多大？

m v 四、计算题（本题共60分） (2) 若棒转动时受到大小为Mr = 4.0 N·m的恒定阻力矩作用， 得分 1、 一质点沿半径为R的圆周运动．质点所经过的弧长与时间的关系为Sbt1棒能转过多大的角度？（10分） 2ct2 其中

b、c是大于零的常量，求从t0开始到切向加速度与法向加速度大小相等时所需时间．

解：(1) 角动量守恒： mvl(10分)

1ml2ml23 3分

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

A卷 第 2 页 共 3 页

…………… 班 级… … … … … … … … … … … 学 号 密 … … … … … … … … 封 姓… 名 … … …………… 线 ………………………………………………

mv15.4rad/s 2分

1 =e3mmll=2l=5.89210-70.004=147310-4（rad） （2分） 得分 M01 6、

r2J2 3分

图示一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，求： 15.4rad 2分

(1) 该波的波动表达式；

(2) A处质点的振动方程． (10分)

得分 y (m) u = 0.08 m/s 4、在双缝干涉实验中，波长＝550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距d＝2×10-4 m的双缝A x (m) 上，屏到双缝的距离D＝2 m．求：

O 0.20 0.40 0.60 (1) 中央明纹两侧的两条第5级明纹中心的间距；

-0.04 (2) 用一厚度为t＝6.6×10-5

m的透明薄片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第24级

明纹处，求透明薄片的折射率？(1 nm = 10-9 m) （10分） 解：(1) O处质点，t = 0 时 解：1）杨氏双缝干涉相邻明条纹或暗条纹之间的间距为： D

y0Acos0， v0Asin0 2分

xd550×10-5m 2分 则，中央明纹两侧的两条第5级明纹中心的间距为：

1所以

2 2分 x'10x550×10-4m 2分

又 T/u (0.40/ 0.08) s= 5 s 1分 y0.04cos[2(t

故波动表达式为

5x0.4)2] (SI) 2分 2）由题意可知，(n1)tk 3分

(2) A处质点的振动方程为

y0.04cos[2π(t0.2)π]0.043 nk245.50107

A50.42cos(0.4t2) (SI) 3分 t16.610510.211.2 3分

5利用空气劈尖干涉测细丝直径。如图所示，已知入射光波长5.892×10-4mm，细丝与劈尖距 离L＝0.1m，现测得10条明纹间距为0.02m。求：细丝直径D ? （10分）

解：根据题意，得

2e+/2=k （2分） e=0.022 （1分） =el=2l（2 l=10=0.002m （1分） ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

A卷 第 3 页 共 3 页