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上海大学大学物理期末考试试题A（二）
: A() &: 5 :&&&&&&&&& &:&&&&&&&&&& &:&&&&&&&&&&& 一.选择题(共27分,每题3分) &:1.x+(x0)-(x0)Oxy(0a)&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&& (A) 0&&&&&&&&&&&&&&& (B) &&&&&&&&&&& &&& (C) &&&&&&& (D) &&&&&&&&&&&&&&&&& &&&] 2.R(V0b)&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&3.rU124U122r&&&&&&& &&& (A) 2e&&&&&&&&&&&&& (B) 4e(C) 8e&&&&&&&&&&&&& (D) 16e&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&& &&&&
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大学物理A(上)试题及答案
&&大学物理A上试题A卷(武汉理工大学理学院物理系)答案
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石家庄铁道大学大学物理08级试卷A及答案
―――――――――――――――――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ――――――――――――石 家 庄 铁 道 学 院
学 年 第 二 学 期08 级本科班期末考试试卷 A课程名称： 大学物理(A)Ⅰ 任课教师： 考试时间：120 分钟 考试性质（学生填写） ： 正 常 考 试（ ）缓 考 补 考 （ ）重 修 （ ） 提 前 修 读 （ ） 题 满 得 号 分 分 一 30 二 30 三 1 10 2 10 3 10 4 10 总分 100班级：密封改卷人线本题 得分一、选择题 （每题 3 分，共 30 分）2 1（0604） 某物体的运动规律为 d v / d t ? ?kv t ，式中的 k内姓名：为大于零的常量．当 t ? 0 时，初速为 v0，则速度 v 与时间 t 的函数关系是 (A) v ?答题1 2 kt ? v 0 , 2 1 kt 2 1 (C) ? ? , v 2 v0v t1 2 kt ? v 0 , 2 1 kt 2 1 (D) ?? ? v 2 v0(B) v ? ?［C ］因为dv 1 1 1 1 1 1 ? ? ?ktdt , ? ? ? ? kt 2 , ? ? kt 2 ? 2 ? v v v0 2 v 2 v0 v0 0无效2（0479） 一质点在几个外力同时作用下运动时，下述哪种说法正确？ (A)质点的动量改变时，质点的动能一定改变． (B)外力的冲量是零，外力的功一定为零． (C)质点的动能不变时，质点的动量也一定不变． (D)外力的功为零，外力的冲量一定为零． ［ B ］学号：第 1 页 （共 8 页）3（0207） 静止在光滑水平面上的一质量为 M 的车上悬挂一单摆，摆球 质量为 m，摆线长为 l．开始时，摆线水平，摆球静止于 A 点．突然放 手，当摆球运动到摆线呈竖直位置的瞬间，摆球相对于地面的速度为 (A) 0． (C) (B) (D)ml A2gl ．2 gl ． 1? M / m［2 gl ． 1? m / MMC ］4（4671）在下列各种说法中，哪些是正确的？ (1) 平衡过程就是无摩擦力作用的过程． (2) 平衡过程一定是可逆过程． (3) 平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接． (4) 平衡过程在 p－V 图上可用一连续曲线表示． (A) (1)、(2)． (B) (3)、(4)． (C) (2)、 (3)、 (4)． (D) (1)、 (2)、 (3)、 (4)．? ?√ √[ B]5（5541）设某种气体的分子速率分布函数为 f(v)，则速率在 v 1─v 2 区间内的分子 的平均速率为 (A)? ?v2v1vf ?v ?dv ． vf ?v ?dv ．v2 v1(B) v (C) (D)?v2v1v2v1vf ?v ?dv / ? f ?v ?dv ．? 0? f ?v ?dv / ? f ?v ?dv ．v2 v1．［C ］定义式！ 6（4314）对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所 作的功与从外界吸收的热量之比 W / Q 等于 (A) 2/3． (B) 1/2． (C) 2/5． (D) 2/7． ［ D ］第 2 页 （共 8 页）密封线内答题无效―――――――――――――――――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ――――――――――――7（1635）图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某 一物理量随径向距离 r 变化的关系， 请指出该曲线可描述 下列哪方面内容(E 为电场强度的大小，U 为电势)： (A) 半径为 R 的无限长均匀带电圆柱体电场的 E~r 关系． (B) 半径为 R 的无限长均匀带电圆柱面电场的 E~r 关系． (C) 半径为 R 的均匀带正电球体电场的 U~r 关系． (D) 半径为 R 的均匀带正电球面电场的 U~r 关系．??r? 1/ rORr［A ］8（1075）真空中有一点电荷 Q，在与它相距为 r 的 a 点处有一试验电荷 q． 现使试验电荷 q 从 a 点沿半 圆弧轨道运动到 b 点，如图所示．则电场力对 q 作 功为 (A)Q b r OraQq ?r ． ? 4?? 0 r 2 2 Qq (C) ?r ． 4 ?? 0 r 22(B)Qq 2r ． 4?? 0 r 2［ D ］(D) 0 ．9（1466）同心导体球与导体球壳周围电场的电场线分布如图 所示，由电场线分布情况可知球壳上所带总电荷 (A) q & 0． (B) q = 0． (C) q & 0． (D) 无法确定． ［ C ］ 10（1125）用力 F 把电容器中的电介质板拉出，在 图 (a)和图(b)的两种情况下，电容器中储存的静电 能量将 (A) 都增加． (B) 都减少． (C) (a)增加，(b)减少． (D) (a)减少，(b)增加．F F(a) 充电后仍与 电源连接(b) 充电后与电 源断开［D ］1 Q2 2 因为 W ? CU , W ? 2 2C第 3 页 （共 8 页）本题 得分1（0690） （3 分）二、填空题 （共 30 分）? ?轮船在水上以相对于水的速度 v1 航行，水流速度为 v 2 ，一人相对于甲板以 速度 v 3 行走． 如人相对于岸静止， 则 v1 、v 2 和 v 3 的关系是_ v1 ? v 2 ? v 3 ? 0 _． 2（0645） （5 分） 绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t＝0 时角速度为??0＝5 rad / s，t＝20 s 时角 速度为? = 0.8??0，则飞轮的角加速度??＝_______－0.05 rad?s-2_______，t＝0 到 t ＝100 s 时间内飞轮所转过的角度??＝___________ 250 rad ________． 3（0260） （3 分） 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与 热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了____功变热___ 的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了____热传导____的过程是不可逆的． 4（4653） （4 分） 根据能量按自由度均分原理，设气体分子为刚性分子，分子自由度数为 i，则 当温度为 T 时， (1) 一个分子的平均动能为____???????i kT ____． 2(2) 一摩尔氧气分子的转动动能总和为____ RT ____． 5（4700） （3 分） 有? 摩尔理想气体，作如图所示的循环过程 acba， 其中 acb 为半圆弧，b?a 为等压线，pc=2pa．令气体进 行 a?b 的等压过程时吸热 Qab，则在此循环过程中气体 净吸热量 Q____ & ___Qab． (填入：＞，＜或＝)p pc pa O ca Vab Vb V6（1418） （3 分） 一半径为 R 的均匀带电圆环，电荷线密度为?． 设无穷远处为电势零点， 则圆环中心 O 点的电势 U＝_____? / (2?0)_____．第 4 页 （共 8 页）―――――――――――――――――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――――――――― ――7（1178） （3 分） 图中所示为静电场的等势(位)线图，已知 U1 ＞U2＞U3． 在图上画出 a、 b 两点的电场强度方向， 并比较它们的大小． Ea_____＞_____ Eb (填＜、＝、＞)．U1 U2 U3 bU1 U2 U3 b a? Eb ? Eaa8（1371） （3 分） 已知一平行板电容器，极板面积为 S，两板间隔为 d，其中充满空气．当两 极板上加电压 U 时， 忽略边缘效应， 两极板间的相互作用力 F＝____ 因为? 0 SU 22d 2____．密? 0U ? ? ? ? 0 SU 2 E中 ? , U ? E中d , ? ? ? , E1 ? , F ? qE1 ? ? S ? ? ?0 d 2? 0 2? 0 2d 2封线9（5681） （3 分） 在相对介电常量?r = 4 的各向同性均匀电介质中， 与电能密度 we =2×106 J/cm3 相应的电场强度的大小 E =______3.36×1011 V/m _____． (真空介电常量 ? 0 = 8.85×10 12 C2/(N?m2))?内1 2 3 ?6 3 因为 w ? ? 0? r E , 1cm ? 10 m 2答题无效第 5 页 （共 8 页）三、计算题 （共 40 分）1.（0180） （本题 10 分） 如图所示，质量为 mA 的小球 A 沿光滑的弧形轨道滑下， 与放在轨道端点 P 处(该处轨道的切线为水平的)的静止小球 B 发生弹性正碰撞， 小球 B 的质量为 mB， A、 B 两小球碰撞后同时落在水平地面上． 如 果 A、B 两球的落地点距 P 点正下方 O 点的距离之比 LA / LB =2/5，求：两小球的 质量比 mA /mB．本题 得分AB P OLALB解：A、B 两球发生弹性正碰撞，由水平方向动量守恒与机械能守恒，得 ① mAv A0 ? mAv A ? mBv B2分 2分 2分联立解出1 m v2 ? 1 m v2 ? 1 m v2 2 A A0 2 A A 2 B B m ? mB 2m A vA ? A v A0 ， vB ? v A0 m A ? mB m A ? mBLA / v A ? LB / v B v A LA 2 m A ? mB 2 ? ? ， ? v B LB 5 2m A 5 m A / mB ? 5②由于二球同时落地，∴ v A ? 0 ， m A ? m B ；且 2分∴ 解出2分第 6 页 （共 8 页）―――――――――――――――――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――― ―――――――――― ――2.（0157） （本题 10 分） 一质量为 m 的物体悬于一条轻绳的一端， 绳另一端绕在一 轮轴的轴上， 如图所示． 轴水平且垂直于轮轴面， 其半径为 r， 整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间 t 内下降了一段 距离 S．试求整个轮轴的转动惯量(用 m、r、t 和 S 表示)．本题 得分Orm解：解：设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为 T，则根据牛顿运动定律和转动定 律得： mg?T＝ma ① 2分 T r＝J? ② 2分 由运动学关系有： a = r? ③ 2分 2 由①、②、③式解得： J＝m( g－a) r / a ④ 又根据已知条件 v0＝0 ∴ S＝密封线1 2 at ， 2a＝2S / t22⑤2分 2分??rTT a内gt 2 将⑤式代入④式得：J＝mr ( －1) 2Smg答题无效第 7 页 （共 8 页）3.（4097） （本题 10 分） 1 mol 理想气体在 T1 = 400 K 的高温热源与 T2 = 300 K 的 低温热源间作卡诺循环（可逆的） ，在 400 K 的等温线上起始 3 3 体积为 V1 = 0.001 m ，终止体积为 V2 = 0.005 m ，试求此气体在每一循环中 (1) 从高温热源吸收的热量 Q1 (2) 气体所作的净功 W (3) 气体传给低温热源的热量 Q2 解:本题 得分(1) (2)Q1 ? RT1 ln(V2 / V1 ) ? 5.35?103 J T ? ? 1 ? 2 ? 0.25. T1 W ? ?Q1 ? 1.34?103 J3分4分 3分(3) 本题 得分Q2 ? Q1 ? W ? 4.01?103 J4.（1653） （本题 10 分） 电荷以相同的面密度??分布在半径为 r1＝10 cm 和 r2＝20 cm 的 两个同心球面上． 设无限远处电势为零， 球心处的电势为 U0＝300 V． (1) 求电荷面密度?． (2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ ［?0＝8.85×10 12 C2 /(N?m2)］解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即1 ? 4?r12? 4?r22? ? 1 ? q1 q2 ? ? ? ? U0 ? ? ? ? ?? 4?? 0 ? r2 ? ? r1 r2 ? 4?? 0 ? r1 ? ? ?r1 ? r2 ? ?0 U ? ? ? 0 0 ＝8.85×10-9 C / m2 r1 ? r2 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为 ? ? ，则应有 1 ?? ??r1 ? ? ? r2 ? = 0 U03分 2分?0即?? ? ?r1 ? r22分外球面上应变成带负电，共应放掉电荷? r1 ? q? ? 4?r22 ?? ? ? ?? ? 4?r22? ? ?1 ? r ? ? 2 ? ? ? 4??r2 ?r1 ? r2 ? ? 4?? 0U0 r2 ＝6.67×10-9 C第 8 页 （共 8 页）3分
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