江苏大学：《大学物理》课程教学资源（试卷）AII期末试题A卷解答

大学物理A(Ⅲ)期末试题A卷答案2019.12.19 一，选择题（每题2分，共20分） 1.C2.A3.B4.A5.B 6.C7.D8.C9.A10.B 二.填空题（每空2分，共20分） 1.0.10 2.10 3.5 4.4 5.0.1 6.2.5RT 7.3.0 8.200 9.8.59×10-13 10.jIy2v=1 三.判断题（每题1分，共10分) 1.√2.×3.V4.×5.V6.×7.√8.√9.√10.V 四.（本题10分） 1 解：(1)根据题意。mo2=3×二r2 2分 和简谐振动特征m2+2=k4 2分 2 得x=±二A=±二×0.2=0.1m 1分 2.0 2)0= = 2rad/s 2分 m V0.50 如右图所示， 物体从正的最大位移x=A处运动到所求位置（x=}4)时，旋转矢 量转过的最小角度为△p=刀 2分 3 则，所求的最短时间为△M=△2-亚=0,524s 1分 06

大学物理 A(II)期末试题 A 卷答案 2019.12.19 一．选择题（每题 2 分，共 20 分） 1． C 2． A 3． B 4．A 5． B 6． C 7． D 8． C 9．A 10． B 二．填空题（每空 2 分，共 20 分） 1．0.10 2．10 3．5 4．4 5．0.1 6．2.5 RT 7．3.0 8．200 9．8.59×1013 10． 2 | |d 1 V Ψ V   三．判断题（每题 1 分，共 10 分） 1． 2． 3． 4． 5.  6.  7． 8． 9． 10． 四．（本题 10 分） 解：(1)根据题意 1 1 2 2 3 2 2 m kx v   2 分 和简谐振动特征 1 1 1 2 2 2 2 2 2 m kx kA v   2 分 得 1 1 0.2 2 2 x A       0.1m 1 分 (2) 2.0 2rad/s 0.50 k m     2 分 如右图所示，物体从正的最大位移 x A  处运动到所求位置（ 1 2 x A  ）时，旋转矢 量转过的最小角度为 π 3    2 分 则，所求的最短时间为 π 0.524s 6 t        1 分  2 A x A

大学物理A()期末试题A卷答案2019.12.19 五.（本题10分） 解：A=0.03m,T=1.0s,0= 2元_2r=2mrad/s 1分 T1.0 (1)设质点的振动表达式为 =Acos(aot+4)=0.03cos(2πt+4)(SI制) 2分 由初始条件，0.03=0.03c0s4,得4=0 2分 质点的振动表达式为 %=0.03cos(2t)(SI制) 2分 (2)以该质点为坐标原点，波的表达式为 y=003cos21+5=003cos2+23) (SI制) 3分 六.（本题10分） 解：对b→c过程有Tp-=T-'p, 得=（凸） (1) 2分 同理，得 (2) 2分 由(1)(2)得 2分 T-T T 循环的效率 分12=1上C1-2-130040%4分 c,- ）(-7)71500 第2页，共3页

大学物理 A(II)期末试题 A 卷答案 2019.12.19 第 2 页，共 3 页 五．（本题 10 分） 解： A  0.03m，T 1.0s ， 2π 2π 2π rad/s T 1.0     1 分 （1）设质点的振动表达式为 0 0 0 y A t t     cos( ) 0.03cos(2    π ) (SI 制) 2 分 由初始条件， 0 0.03 0.03cos   ，得 0   0 2 分 质点的振动表达式为 0 y t  0.03cos(2π ) (SI 制) 2 分 （2）以该质点为坐标原点，波的表达式为 0.03cos 2π( ) 0.03cos 2π( ) 2.5 x t u y t x     (SI 制) 3 分 六．（本题 10 分） 解：对 b c  过程有 1 1 T p T p b 1 c 2          得 1 c 2 b 1 ( ) T p T p     （1） 2 分 同理，得 1 d 2 a 1 ( ) T p T p     （2） 2 分 由（1）（2）得 c d b a T T T T  或 c d c b a b T T T T T T    2 分 循环的效率 c d 2 c d c 1 b a b b a 0 0 ( ) ( ) 300 1 1 1 1 1 ( ) 500 ( 40 ) p p m C T T Q M T T T Q T T T m C T T M                 4 分

大学物理A()期末试题A卷答案2019.12.19 七.（本题10分）解：第k级明环的半径 = (2k-)R 3分 第k十4级明环的半径 -2+4-r 3分 由以上两式，得 R-=星_30x10--0.0x10=34m 4分 4元 4×589.3×10-9 八.（本题10分） 解：(1)单缝衍射暗纹公式asin0=k入 2分 第一级暗纹的衍射角满足sinO= 2元_500×10-9 =0.025 1分 a2.0×10-5 中央明纹宽度 △x=2 f tan≈2fsin0=2×0.80×0.025=0.04m) 2分 (2)根据题意，光栅常数d=1x10 =4×10-5m 1分 250 由光栅方程dsin=k入得第一级暗纹处对应的光橱主明纹级次 k=dsinadxd4x10s 2 1aa2.0x105=2 3分 单缝衍射中央明条纹宽度内，光栅衍射主极大最大级次为1，共有3个(k=0,士1) 主极大。 1分 第3页，共3页

大学物理 A(II)期末试题 A 卷答案 2019.12.19 第 3 页，共 3 页 七．（本题 10 分）解：第 k 级明环的半径 (2 1) 2 k r k R    3 分 第 k＋4 级明环的半径 4 [2( 4) 1] 2 k r k R      3 分 由以上两式，得 2 2 4 4 k k r r R     3 2 3 2 9 (3.0 10 ) (1.0 10 ) 4 5 3 8 . 1 4m 9.3 0           4 分 八．（本题 10 分） 解：（1）单缝衍射暗纹公式 a k sin   2 分 第一级暗纹的衍射角满足 9 1 5 500 10 sin 0.025 a 2.0 10          1 分 中央明纹宽度 0 1 1        x f f 2 tan 2 sin 2 0.80 0   .025 0.04(m) 2 分 （2）根据题意，光栅常数 2 1 10 5 4 10 m 250 d       1 分 由光栅方程 d k sin   得第一级暗纹处对应的光栅主明纹级次 5 1 5 sin 4 10 2 2.0 10 d d d k a a               3 分 单缝衍射中央明条纹宽度内，光栅衍射主极大最大级次为 1，共有 3 个（ k   0, 1 ） 主极大。 1 分