大学物理期末考试题(上册)10套附答案
n 3
上海电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期
《大学物理 》课程期末考试试卷 1
开课学院： ，专业： 考试形式：闭卷，所需时间 90 分钟
一、填充題（共30分，每空格2分） 1.一质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为32
62x
t t m ，则质点在运动开始后4s 内位
移的大小为___________，在该时间内所通过的路程为_____________。 2.如图所示，一根细绳的一端固定，
另一端系一小球，绳长0.9L m =，现将小球拉到水平位置OA 后自由释放，小球沿圆弧落至C 点时，30OC OA θ=与成，则 小球在C 点时的速率为____________， 切向加速度大小为__________，
法向加速度大小为____________。(210g m s =)。
3.一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动的表达式分别为：
2
1
5
5.010
cos(5t
)6
x m 、2
11
3.010
cos(5t
)6
x m 。则其合振动的频率 \
为_____________，振幅为 ，初相为 。 4、如图所示，用白光垂直照射厚度400d nm 的薄膜，若薄膜的折射率为 2
1.40n ,
且1
2n n n 3，则反射光中 nm ，
波长的可见光得到加强，透射光中 nm 和___________ nm 可见光得到加强。
…
5.频率为100Hz ，传播速度为s
m 300的平面波，波
长为___________，波线上两点振动的相差为3
π
，则此两点相距 ___m 。
6. 一束自然光从空气中入射到折射率为1.4的液体上，反射光是全偏振光，则此光束射角等于______________，折射角等于______________。
二、选择題（共18分，每小题3分） 1.一质点运动时，0=n a ，t
a c （c 是不为零的常量）
，此质点作（ ）。 （A ）匀速直线运动；（B ）匀速曲线运动； （C ） 匀变速直线运动； （D ）不能确定 2.质量为1m
kg 的质点，在平面内运动、其运动方程为x=3t ，315t y -=（SI 制）
，则在t=2s 时，所受合外力为（ ）
(A) 7j ； (B) j 12- ； (C) j 6- ； (D) j i
+6
3.弹簧振子做简谐振动，当其偏离平衡位置的位移大小为振幅的
4
1
时，其动能为振动 ]
总能量的（ ） （A ）
916 （B ）1116 （C ）1316 （D ）1516
4. 在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍 射角为300的方向上，若单逢处波面可分成3个半波带，则缝宽度a 等于（ ） (A.) λ (B) λ (C) 2λ (D) 3λ
5. 一质量为M 的平板车以速率v 在水平方向滑行，质量为m 的物体从h 高处直落到车子里，两者合在一起后的运动速率是（ ）
(A.)
M M m
v
+ (C). (D).v
6. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质中的某质元从其平衡位置运动到最
大位移处的过程中（ ）
(A) 它的动能转化为势能
…
(B) 它的势能转化为动能
(C) 它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加 (D)它从相邻的媒质质元传出能量，其能量逐渐减少 三、計算題(52分)
1、(12分)如图所示，路灯离地面高度为H ，一个身高为h 的人，在灯下水平路面
上以匀速度0v 步行，求他的头顶在地面上的影子移动的速度大小。
'
2、(14分) 一平面简谐波，波长为12m ，沿ox 轴负方向传播，如图所示为1x m 处质点
的振动曲线，求此波的波动方程
o
5
0.2
0.4 》
t s
y m
：
3、(14分) 如图所示，在光滑的水平面上静放着一个质量为M 的斜面体，一个质量为m 的球从高度h 处自由下下落，球与斜面体碰撞后沿水平方向飞去，设碰撞时无机械能损失，求碰撞后斜面体的速度。
】
…
4、(12分) 用波长为589.3nm 的钠黄光观察牛顿环，测得某一明环的半径为1.010m -3，而其外第四个明环的半径为3.010m -3，求平凸透镜凸面的曲率半径。
x x
x
o
\
1答案
一、填空题（共30分，每小格2分） 1、32m 、48m ；
2、3m s 、253m s 、210m s ；
3、5π、2210m 、6
π-
； 4、560nm 、747nm 、448nm ； 5、3m 、0.5m 6、054.5、 035.5 二、、
三、
选择题（18分）
1、（C ）
2、（B ）
3、（D ）
4、（D ）
5、（A ）、
6、（D ）
计算题(4题共52分)
1、（12分）建立如图所示的坐标
]
0()d x x dx dx dx v v dt dt dt dt ''
'+==+=+
由
H h x x x =''
+得 H
x x H h
'=
- 0dx H dx H
v dt H h dt H h
'==-- 000hv H
v v v H h H h
=+
=--
2、（14分）
由振动曲线图可知，质点的振幅0.4A m ，作旋转矢量图得
3
、5
6
t
、6
（4分），1x
m 处质点的振动方程为：0.4cos
63
y
t
m （3分）
波速12
m u s T ，将1m u
s 和1x
m 代入一般的波动方程
得：0
0.4cos
1
6y
t
与1x m 处质点的振动方程比较得
2
则有波动方程 0.4cos
6
2
y t x
m (6分)
3、（14分）小球—斜面体系统碰撞时，水平方向动量守恒
12120 M
mv Mv v v m
=-→
=-
(5分) 从球开始下落到碰撞结束过程机械能守恒有
22
12
1122mgh mv Mv =
+ (5分)
把12 M
v v m =-代入上式得
2
222221122
M mgh m v Mv m =
+ 2v =
(4分)
上海电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期
《大学物理 》课程期末考试试卷 2
开课学院： ，专业： 考试形式：闭卷，所需时间 90 分钟
t 0.2
y
0t
B
m
A
R
o
)
( s ）
t
2
20 0 )
( N F 评卷人
！
…
一、填充題（共30分，每空格2分） 1.一质点在xoy 平面上运动，运动方程为35x
t
m ， 21
242
y t t =+-(m)，则t =2s 末，
质点的位置矢量r = ；速率v = ；加速度
a = 。
2、如图所示，一质量为m 质点在半径为R 的半球形容 器中，由静止开始自边缘上的A 点滑下，到达最低点 B 时，它对容器的正压力数值为N ，则法向加 速度为_____________，速度为_____________，
$
质点自点A 滑到B 时过程中摩擦力做功为 。
3、一单缝的缝宽4b 1.010m -=?,透镜焦距f=,用波长546m λ=n 的绿光垂直照射单缝，则中央明条纹宽度为_________；第一级明条纹宽度为__________；第一级明条纹中心与中央明条纹中心相距为__________。
4、有一质量为0m 的物体以速度为0v 沿水平方向运动，突然炸裂成质量为101
m =
m 3
和22
0m =
m 3
两块物体。设01v v ⊥ 且10v =2v ,则2m 的速度2v 的大小为___________，速度2v 方向与水平方向所成的角度为__________。
5、简谐振动方程为)10cos(?+=t A x （SI 制）。当0=t 时，s m v m x 3,1.000-==，则该
振动的振幅为__________，初相____________。
6、已知一平面简谐波沿x 轴正向传播,振动周期T =, 波长
=10m,振幅0.1A m =，当t =0
时波源振动的位移恰好为正的最大值. 若波源处为原点, 则沿波传播方向距离波源为/2
处的振动方程为y =______________________， 当2T t =
时, 4
x λ
=处质点的振动速度为.v =_______________________。 二、选择題（共18分，每小题3分）
1、如图所示，一质点在与时间有关的外力作用
下，从0到4s 时间
内，力的冲量大小为（ ）。
（A ）s N ?40 （B ）s N ?80 （C ）s N ?60 （D ）s N ?100
~
2、一弹簧振子在水平桌面上作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移大小为振
幅的12时，其动能与弹性势能之比为（ ）
(A) 1:1 (B) 2:1 (C) 3:1 (D) 1:4
3、升降机内地板上放有物体A ，其上再放另一物体B ，二者的质量分别为A m 和B m ．当升降机以加速度a 向下加速运动时()a g <，物体A 对升降机地板的压力在数值上等于( )
（A ）A m g (B)()A B m m g + (C) ()()A B m m g a ++. (D) ()()A B m m g a +-
4. 一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动的方程分别为：
15Acos(ωπ)6x t =+，21
Acos(ωπ)6
x t =-，则其合振动的振幅为：
（ ） (A.) (B). A (C). 2A (D). 0
5、一衍射光栅，光栅常数为1200nm ，当波长为600nm 的光垂直照射它
时，屏上最多能观察到的明纹只有( )
(A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D)5条 6. 一束波长为
的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上, 透明薄膜放在
空气中, 要使透射光得到干涉加强, 则薄膜最小的厚度为 (A) 4λ (B) 4n λ (C) 2λ (D) 2n
λ
三、計算題
1、(12分)如图所示，A 、B 两物由一长为ι的刚性细杆相连，A 、B 两物可在光滑轨道上
滑行，如物体A 以恒定的速率V 向左滑行，当60α=时，物体B 的速度为多少
y
O
:
2、(14分)如图所示，质量为2110kg 的子弹，以500m s 的速度射入并嵌在木块中，同时使弹簧压缩从而作简谐振动，设木块的质量为4,99kg ，弹簧的劲度系数为3810N m ，若以弹簧原长时物体所在处为坐标原点，向左为x 轴正向，求简谐振动方程。
，
3、(14分)如图所示，有一轻弹簧,其一端系在铅直放置的圆环的顶点P ,另一端系一质量为m 的小球,小球穿过圆环并在圆环上运动(不计摩擦) .开始小
球静止
于点A, 弹簧处于自然状态,其长度为圆环半径R; 当小球运动到圆环的底端点B时,小球对圆环没有压力. 求弹簧的劲度系数。
】
#
4、(12分)一双缝装置的一个缝被折射率为1.4的薄玻璃片所遮盖，另一个缝被折射率为1.7的薄玻璃片所遮盖，在薄玻璃片插入以后，屏上原来的中央极大所在点，现变为第五级明纹，假定480nm，且两薄玻璃片厚度均为d，求d。
。
2答案
四、填空题(30分) 1、112()r i
j m 、34m v
i
j s 、()
21m a j s
=
2
、
N
g m
-()32R N mg -。 3、5.46mm 、2.73mm 、4.10mm
4、01.8v （3分）、33.69（3分）
5、0.2 m 、
3
π
6、0.1cos 4m π
?
??? ??????
?x t-20、 1.26sin 4m π????- ??????
?
x t-20 二、选择题 1、（C ） 2、（C ） 3、（D ） 4、（D ） 5、（A ）6、(D) 三、计算题
1、（12分）物体A 的速度A x dx
i i i dt
υυυ==
=- $
物体B 的速度B dy
i dt
υ=
由几何关系222x y l +=（4分） 220dx dy
x y dt dt +=将上式两边对时间t 求导，
dy x dx dt y dt =-可得
由 ,dx
x
tg dt
y
υα=-=
B tg j υυα∴=（4分） B B B =60 =tg60 1.73B y tg υυυα
αυυυ
∴==的方向沿轴正方向，物体的速度值为当 （2分）
2、（14分）
1
2
140k s m m （2分）
； 1012
1m v
m v s m m （3分）
2
2200
2
2.510v v A x
m （2分）
由旋转矢量确定初相2
（3分）
简谐振动方程：
2
2.510cos(40)2
x t
m （4分）
2
A
B
A
3、（14分）
取点B为重力势能零点，取点A为弹性势能零点,系统机械能守恒，
()
()
22
A B
22
11
E2sin30 E=
22
11
2sin30
22
；
mgR kR mv
mgR mv kR
=-
-=+
22
3mgR kR mv
-=（6分）
"
由22
3mgR kR mv
-=和
22
kR mgR mv
-=解得2mg
k
R
＝（3分）
21
5
80008
d nm m
n n
(2分)
上海电机学院200_5_–200_6_学年第_二_学期
《大学物理》课程期末考试试卷 3
开课学院：，专业：考试形式：闭卷，所需时间90 分钟
：
一、填充題（共30分，每空格2分）
1.一小球沿斜面向上运动，其运动方程为()
2
54
S t t m
==+-，则小球运动的加速度大小为_____________运动到最高的时刻是____________。
2.如图所示，质量分别为
1
m和
2
m的两物体，由劲度系数
为k的轻质弹簧相连接，放置在光滑的水平面上,当用等值
;
F
t=0
x
。
A
]
反向的水平力1F 和2F 分别同时作用于两物体 上，若把两物体和弹簧看成一个系统，则系统 在运动过程中，动量______________，
机械能_____________。(填“守恒” “不守恒”) 3.如图所示，用旋转矢量法表示了一个简 谐振动，旋转矢量的长度为，旋转角速 度
=4
rad/s 此简谐振动以余弦函数表示的振
动方程为：x =_____________________。 4.一个质量0.05m kg =，以速率20m v s = 作匀速圆周运动的小球，在
1
4
周期内小球的动量增量大小为___________，向心力加给小球的冲量大小为_____________。
5.一束自然光从空气中入射到折射率为1.4的液体上，反射光是全偏振光，则此光束的入射角等于______________，折射角等于______________。
6.在简谐波的一条射线上，相距 m 两点的振动相位差为 /6．又知振动周期为 s ，则波长
为_________________，波速为________________． 7. 如图所示，实线表示t=0时的波形虚线表示t =时的波形图。图，由图可知，该波的角频率ω=______ __； 周期T =_____ ____,波u =_________ 波函数为y =_____________________。 二、选择题（共18分，每小题3分）
1.一质点沿直线运动，其速度0kt v v e -=（式中k ,0v 为常量）。当t=0时，质点的坐标为x =0,则此质点的运动方程为（ ）
(A.)0kt v x e k -=
(B.) 0kt v
x e k -=- (C.)0(1)kt v x e k -=- (D.) 0(1)kt v
x e k
-=--
2.质量为M 的平板车，以速率V 在光滑的水平轨道上滑行，质量为m 的物体从
h 高处以速率u 水平抛出后落在平板车里若物体m 的抛出方向与平板车的运 动方向相同，二者合在一起后速度大小变为( )
u
2h
1h
】
S 1
P
/4
?
(A)
MV mu M m
++ (B) MV
M m +
(C) 2
2MV m gh u ++ (D) 2 MV m gh +
3. 在双缝干涉中,两缝间距离为d , 双缝与屏幕之间的距离为D (D
d ),波长为
的平行
单色光垂直照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是( )
(A) 2
D /d . (B)
d /D . (C) dD /
. (D)
D /d .
4.两相干波源S 1和S 2相距/4（为波长）。S 1的位相比S 2的位相超前
/2，在S 1、S 2的连
线上，S 1外侧各点（例如P 点）两波引起的 两谐振动的位相差是：( ) （A ） 0 （B ）
>
（C ）
/2 （D ）3
/2
5.对功的概念有以下几种说法：（ ）
（1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加。 （2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。
（3）作用力和反作用力大小相等，方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。 (A)(1)、（2）正确 ； (B) （2）、（3）正确 ； (C) 只有（2）正确； (D) 只有（3）正确
6. 作简谐运动的物体，振幅为A ，由平衡位置向x 轴正方向运动，则物体由
平衡位置运动到x =A/2处时，所需的最短时间为周期的几分之几（ ）： (A). 1 /2 (B). 1/4 (C). 1/8 (D). 1/12
\
三、計算題(52分)
1、(13分) 如图所示，一长方体蓄水池，面积250S m =
储水深度1 1.5h m =，假定水表面低于地面的高度是
25h m =，若要将这池水全部抽到地面上来，抽水机
需做功 若抽水机的效率为80%，输入功率
35P k =w ，则抽完这池水需要多少时间(水的密度33
=110kg
m ρ?)
…
2、(13分) 一小球以30m s 的速度水平，求抛出3s 后小球位移的大小，切向加
速度和法向加速度(不计空气阻力，重力加速度取2
10m s )。
;
3、(13分)质量为0.1kg 的物体，以振幅2110A m 作简谐运动，其最大加速度为2
4m
s ，
求：
（1）振动的周期（2）通过平衡位置的动能； （3）当物体的位移大小为振幅的一半时物体的动能； （4）物体在何处其动能和势能相等
,
4、(13分)白光(400760nm
nm )垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上，若在衍射角
arcsin 0.5?=处能看到某一波长的光谱线，试求该谱线的波长，并说明该谱线是属第几级光谱。
》
试卷3答案
一、填空题 1、2
2m
s
-、 2s ； 2、64.210J ?、151s ；3、0.04cos(4)2
x t m π
=-
；
4、1.41N s ?、1.41N s ?
5、54.5、35.5；
6、2.4m 、6m s
)
7、2.5π、0.8s 、0.2m s 、0.03cos[2.5()]0.22
x t m ππ-
+
二．选择题 1、（C ） 2、（B ） 3、D （4分） 4、（C ） 5、（C ）、 6(D) 三、计算题(4题共52分)
1、（13分）将厚度为dh 的水抽到地面上来 抽水机所作的元功dw Sghdh ρ=
将水全部抽到地面上来抽水机所312
1
1126
21.5110 1.5509.85 4.2102h h h h w Sghdh gSh h J
ρρ+??=
=+
???
??=?????+=? ???
? (8
分)
}
设抽完这池水需要时间t 秒则，
3
6
4.21015035100.8
w w Pt t s P ηη?=→===?? (5分) 2、 030390x v t m ==?=(2分) 211
1094522
y gt m =
=??=(2分)
2101r x m =+== 0103
130
y x
v gt tg v v α?==
== 045α= (3分) 2
sin 457.1t m a g s ==(2分) 2
cos 457.1n m
a g s ==
3、（13分） (1)2
2
4120()110
m
m
a a A
s A ；20.314T s π
ω
==
(2) -3221
2102
k E E mA J ω===?（3分） (3) 2
2112224P A E E kx k ??=== ???
-3-333
210 1.51044
k P E E E E J =-=
=??=? (4)设物体在x 处物体动能和势能相等P k E E = 1
2
P P P E E E E E =-→=
221110.707222kx kA x cm ??=→=±= ???
（4分） 上海电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期
《
《大学物理 》课程期末考试试卷 4
开课学院： ，专业： 考试形式：闭卷，所需时间 90 分钟
一、填充題（共30分，每空格2分）
1.一质点的运动方程253 r ti t j m =+，则质点在=
2.5 t s 时的速度
v =___________________、加速度a =___________________、和速度切大小t a =___________________。
2.在单缝夫琅和费衍射中，对第二级暗条纹来说，单缝处的波面可分为________个波带，对第三级明条纹来说，单缝处的波面可分为________个波带。
3.已知一平面简谐波的波动方程为()10cos 0.02 y x t ππ=+(单位SI 制)则此波的频率为___________，波的传播速度为________________。
4.质点运动的切向加速度是_________________变化率，而法向加速度是_______________变化率。
5.如图所示，平行于斜面向上的恒力F
把质量为m 物体拉上去，其加速等于物 体下滑的加速度，设斜面不光滑，摩擦 系数6
μ=
，倾角30α=，则物体的加速度大小为_________，物体受到的滑动摩擦力大小为__________，力F 大小为___________。
6.(一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动的表达式分别为：
21
5
5.010cos(5t
)6
x m 、2
21
3.010
cos(5t
)6
x m 。则其合振动的振幅为 ；初相为 。
7. 质点在力F
＝(4＋5x )i (SI)的作用下沿x 轴作直线运动，在从0x =移动到10x m =过程
中，力F
所做的功为__________。
二、选择题（18分）
1.质点作直线运动，运动方程为242x t t =--（SI 制），则质点在最初2秒内的位移为（ ）
(A)6m - (B) 4m (C)-4m (D) 6m
|
2.一衍射光栅的常数为1200nm ，当波长为600nm 的光垂直照射它时，屏幕上最多能观察到的明条纹只有( )
(A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条
(
D
3. 一质点在做匀速率圆周运动时（ ）
(A)切向加速度改变，法向加速度也改变 (B)切向加速度不变，法向加速度改变 (C)切向加速度不变，法向加速度也不变 (D)切向加速度改变，法向加速度不变 4. 在一只半径为R 的半球形碗内，有一质量为m 的小球，当小球以角速度ω
在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时，它距碗底的高度h 为（ ）
(A). 2g R ω- (B). 2
ωR g
- (C) 2g R(1)ω- (D). 2ωR(1)g -
5.两个相同的弹簧挂上质量不同的物体1m 和2m ，若122m m =，且以相同振幅振动时，则两个物体振动的最大动能之比1E ∶2E 为：( )
(A) 2∶1 (B) 1∶2 (C) 1∶1 (D) 4∶1
&
6. 一束自然光自空气射向一块平板玻璃，如图所示， 设入射角等于布儒斯特角0i ,则在界面2的反射光为( )
(A) 是自然光. (B) 是部分偏振光
(C)是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面. (D)是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.
三、計算題(52分)
1、(10分)如图所示，利用空气劈尖测细丝直径，已知589.3nm λ=，22.88810L m -=?测得30条条纹的总宽度为34.29510m -?，求细丝直径D
B
A
u
(12分)有一圆锥摆，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳长为L ，绳与竖直线成，小球的质量为m ，求：(1)绳对球的拉力；(2)圆周运动的周期
3、(14分)如图所示，一平面简谐波以速度20m u s =沿直线传播,波线上点 A 的简谐运动方程为2310cos 4 ()y t m π-=?(1)以 A 写出波动方
程
(2) 写出传播方向上点B 的简谐运动方程 (3) 求出 BA 两点间的相位差
'
4、(14分)质量为0.98M kg =的木块静止在光滑的水平面上，一质量为0.02kg 的子弹以
0800m v s =的速率水平射入到木块内，并与木块一起运动，求
(1) 木块对子弹作用力的功；(2) 子弹对木块作用力的功； (3) 木块和子弹系统损失的机械能。