南京理工大學(xué)歷年大物試卷及答案_第1頁
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文檔簡介

1、142011級(jí)大學(xué)物理_上_A2011級(jí)大物試卷及答案一、選擇題(每題2分,共20分)1、一質(zhì)點(diǎn)從靜止出發(fā)繞半徑為R的圓周作勻變速圓周運(yùn)動(dòng),角加速度為,當(dāng)該質(zhì)點(diǎn)走完一圈回到出發(fā)點(diǎn)時(shí),所經(jīng)歷的時(shí)間為 ( B )(A); (B); (C); (D)條件不夠不能確定。2、有一個(gè)小球,置于一個(gè)光滑的水平桌面上,有一繩其一端連接此小球,另一端穿過桌面中心的小孔,該小球原以角速度在距孔為的圓周上轉(zhuǎn)動(dòng),今將繩從小孔緩慢往下拉的過程中,則對(duì)小球下列敘述正確的是 ( C )(A)角動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量都不變; (B)角動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量都改變;(C)角動(dòng)量不變,動(dòng)能、動(dòng)量都改變; (D)角動(dòng)量和動(dòng)量不變,動(dòng)能改變。3

2、、均勻細(xì)棒OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng),如圖1。今使棒從水平位置由靜止開始下落。在棒擺動(dòng)到豎直位置的過程中,則應(yīng) ( A )(A)角速度從小到大,角加速度從大到小;(B)角速度從小到大,角加速度從小到大;(C)角速度從大到小,角加速度從大到?。唬―)角速度從大到小,角加速度從小到大。4、一簡諧振動(dòng)曲線如圖2所示,則振動(dòng)周期為 ( D )(A)2.62s; (B)0.42s; (C)0.38s; (D)2.40s5、傳播速度為100m/s,頻率為50Hz的平面簡諧波,在波線上相距為0.5m的兩點(diǎn)之間的位相差為 ( C )(A); (B); (C); (D)。6、如圖3所示,

3、設(shè)某熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程bca,a,b兩點(diǎn)在同一條絕熱線上,則該系統(tǒng)在bca過程中 ( D )(A)只吸熱,不放熱; (B)只放熱,不吸熱;(C)有的階段吸熱,有的階段放熱,吸收的熱量等于放出的熱量;(D)有的階段吸熱,有的階段放熱,吸收的熱量大于放出的熱量;(E)有的階段吸熱,有的階段放熱,吸收的熱量小于放出的熱量。7、4mol的剛性多原子分子理想氣體,當(dāng)溫度為T時(shí),其內(nèi)能為 ( D )(A)12kT; (B)10kT; (C)10RT; (D)12RT8、在點(diǎn)電荷q的電場中,若取圖4中P點(diǎn)處為電勢零點(diǎn),則M點(diǎn)電勢為 ( D )(A); (B); (C); (D)9、一均勻帶電球面,

4、若球內(nèi)電場強(qiáng)度處處為零,則球面上的帶電量的面元在球面內(nèi)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為 ( C )(A)處處為零; (B)不一定為零; (C)一定不為零; (D)是常數(shù)。10、在一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場中,一塊電介質(zhì)如圖5放置,以點(diǎn)電荷所在處為球心作一球形閉合面,則對(duì)此球形閉合面 ( B )(A)高斯定理成立,且可用它求出閉合面上各點(diǎn)的場強(qiáng);(B)高斯定理成立,但不能用它求出閉合面上各點(diǎn)的場強(qiáng);(C)由于電介質(zhì)不對(duì)稱分布,高斯定理不成立;(D)即使電介質(zhì)對(duì)稱分布,高斯定理也不成立。二、填空題(每空2分,共30分)1、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)經(jīng)過P點(diǎn),此后其速率按(A,B為常量)變化,則質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)

5、一周再經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的切向加速度大小 (1) ;總加速度大小 (2) 。 (1);(2)解:;2、有一人造地球衛(wèi)星,質(zhì)量為m,在地球表面上空2倍于地球半徑R的高度沿圓軌道運(yùn)行,用m、R引力常數(shù)G和地球的質(zhì)量M表示,則:衛(wèi)星的動(dòng)能為 (3) ;衛(wèi)星的引力勢能為 (4) 。 (3);(4);圖63、在光滑的水平桌面上開一小孔。今有質(zhì)量m的小球以細(xì)輕繩系著,繩穿過小孔下垂,如圖6。小球原以速率沿半徑在桌面回轉(zhuǎn)。在回轉(zhuǎn)過程中將繩緩緩下拖,當(dāng)小球的回轉(zhuǎn)半徑縮短為時(shí),此時(shí)小球的回轉(zhuǎn)角速度 (5) ,在此過程中外力做的功為A= (6) 。 (5);(6);4、勁度系數(shù)為k的彈簧振子,其初動(dòng)能為Ek0,初勢能為E

6、p0,則其振幅為A= (7) ;當(dāng)它的位移為x = (8) 時(shí)動(dòng)能與勢能恰好相等。解:(7), 所以 (8), 即, 所以 5、三個(gè)容器A,B,C中裝有同種理想氣體,其分子數(shù)密度之比為,方均根速率之比為,則壓強(qiáng)之比為(9) 。 (9);6、由公式可知,摩爾氣體定壓過程溫度升高1K時(shí),氣體對(duì)外做功為(10) ,吸收的熱量為(11) 。(10); (11); 7、當(dāng)正電荷逆著電場線方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電場力做 (12) 功(填正、負(fù));電勢將 (13) (填變大、變小、不變)。(12)負(fù);(13)變大; 圖78、一個(gè)接地的導(dǎo)體球,半徑為R,原來不帶電。今將一點(diǎn)電荷q放在球外距球心為r的位置,如圖7。則:球

7、上的感生電荷總量為 (14) ;球心處的電勢 (15) 。(14);(15) 計(jì)算題(50分)圖8三、(10分)質(zhì)量為m,半徑為R勻質(zhì)薄圓盤,水平放在水泥地面上。開始時(shí)以角速度繞中心豎直軸O轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)盤面與地面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為,求:(1)圓盤所受的摩擦力矩;(2)圓盤的角加速度;(3)經(jīng)過多長時(shí)間,圓盤轉(zhuǎn)速減為零?解:(1)由圓盤上取一半徑為,寬度為的圓環(huán),圓環(huán)的質(zhì)量,而,則圓環(huán)所受摩擦力矩為; (1)(2)由轉(zhuǎn)動(dòng)定律可得: (2)(3)由勻角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)公式有:, (3)由(1)、(2)和(3)得: 四、(10分)一平面余弦波以速度u = 10m/s向x負(fù)方向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖9所示。若

8、在x=0 處有一反射墻壁,波從空氣中傳到墻壁處被反射。求:(1)入射波的波動(dòng)方程;(2)反射波的波動(dòng)方程;(3)波節(jié)點(diǎn)的位置。圖9解:(1), 時(shí), , 所以 (2) (3); 波節(jié)點(diǎn):()TVabcO圖10五、(10分)如圖10為一循環(huán)過程的T-V圖線。該循環(huán)的工質(zhì)為mol的理想氣體,其和均已知且為常量。已知a點(diǎn)的溫度為,體積為,b點(diǎn)的體積為,ca為絕熱過程。求:(1)c點(diǎn)的溫度;(2)循環(huán)的效率。解:(1)ca為絕熱過程,(2)ab為等溫過程,工質(zhì)吸熱 bd為等容過程,工質(zhì)放熱為 循環(huán)過程的效率 六、(10分)半徑為R的帶電球體,其電荷體密度為。求:(1)帶電體的總電量;(2)球內(nèi)、外的電

9、場強(qiáng)度;(3)球內(nèi)、外的電勢。解:(1)在球體內(nèi)取半徑為r、厚度為dr的薄殼層,該殼層內(nèi)的電量為球體的總電量 (2)在球內(nèi)()作半徑為r的高斯球面,由高斯定理有:, 得到 在球外()作半徑為r高斯球面,由高斯定理有:, 得到 (3)球內(nèi)電勢 球外電勢 七、(10分)兩個(gè)同軸的圓柱面,長度均為l,半徑分別為a和b。兩圓柱面之間充有介電常數(shù)為的均勻電介質(zhì)。當(dāng)這兩個(gè)圓柱面帶有等量異號(hào)電荷和時(shí),求:(1)在半徑為r的()、厚度為dr、長度為l的圓柱薄殼中任一點(diǎn)處,電場能量密度;(2)此薄圓柱殼中電場的能量;(3)電介質(zhì)()中總能量;(4)此圓柱形電容器的電容C。解:(1)當(dāng)兩圓柱面上帶有等量異號(hào)電荷和

10、時(shí),即圓柱體內(nèi)的電場能量密度為:(2)在此薄圓柱殼中電場的能量 (3)電介質(zhì)()中總能量 (4)電容圓柱形電容器的C , 5南京理工大學(xué)課程考試試卷 (學(xué)生考試用)課程名稱: 2012級(jí)大學(xué)物理(上)A卷 學(xué)分: 3.5 大綱編號(hào) 11120804 試卷編號(hào): 考試方式: 閉卷筆試 滿分分值:100 考試時(shí)間: 120 分鐘組卷日期: 2013年6月18日 組卷教師(簽字): 審定人(簽字): 學(xué)生班級(jí): 學(xué)生學(xué)號(hào): 學(xué)生姓名: 一、選擇題(每題2分,共20分)1、一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一瞬時(shí)位于矢徑的端點(diǎn)處,其速度的大小為 ( )A、 B、 C、 D、2、一力學(xué)系統(tǒng)由兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成,它們之間只有引力作

11、用。若質(zhì)點(diǎn)系所受外力的矢量和為零,則此系統(tǒng): ( )A、動(dòng)量、機(jī)械能以及對(duì)同一軸的角動(dòng)量都守恒;B、動(dòng)量和機(jī)械能守恒,但角動(dòng)量是否守恒不能斷定;C、動(dòng)量守恒,但機(jī)械能和角動(dòng)量守恒與否不能斷定;D、動(dòng)量和角動(dòng)量守恒,但機(jī)械能是否守恒不能斷定。3、從一半徑R的均勻薄板上挖去一直徑R的圓板,所形成的圓孔中心在距原薄板中心處(如圖1),所剩薄板質(zhì)量為m。則薄板對(duì)通過原中心而與板面垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是 ( )A、; B、; C、; D、4、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng),振幅為A,在起始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移值為,且向x軸的正方向運(yùn)動(dòng),代表此簡諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量圖為圖2中的圖 ( )5、一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播,在某一瞬時(shí)

12、,媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置,此時(shí)它的能量為 ( )A、動(dòng)能為零,勢能最大; B、動(dòng)能為零,勢能為零;C、動(dòng)能最大,勢能最大; D、動(dòng)能最大,勢能為零第 1 頁6、理想氣體在平衡態(tài)下的氣體分子的平均速率、方均根速率和最概然速率的關(guān)系是 ( )A、; B、; C、; D、7、關(guān)于熱力學(xué)第一、第二定律有以下幾種說法:(1)由熱力學(xué)第一定律可以證明,任何熱機(jī)的效率不能等于1;(2)熱力學(xué)第二定律可表述為效率等于100%的熱機(jī)不可能制成;(3)由熱力學(xué)第一定律可以證明任何可逆熱機(jī)的效率都等于;(4)由熱力學(xué)第一定律可以證明理想氣體可逆卡諾熱機(jī)的效率都等于。其中T1、T2分別代表高、低溫?zé)釒斓臏囟?。以?/p>

13、說法正確的是 ( )A、(1)、(2)、(3)、(4); B、(1)、(2)、(3);C、(1)、(3); D、(2)、(4)8、一沿水平方向放置的帶電直導(dǎo)線,長為L,電荷線密度為,則導(dǎo)線延長線上距左端點(diǎn)為r()處的電勢大小為 ( )A、; B、; C、; D、9、如圖3,一封閉的導(dǎo)體殼A內(nèi)有兩個(gè)導(dǎo)體B和C,A、C不帶電,B帶正電,則A、B、C三導(dǎo)體的電勢、的關(guān)系是 ( )A、; B、; C、; D、10、如圖4,三塊相互平行的均勻帶電大平面,電荷面密度為、,三平面間分別有兩點(diǎn)A、B,A、B兩點(diǎn)與平面2的距離均為d,則A、B兩點(diǎn)的電勢差是 ( )A、; B、; C、; D、共 2 頁二、填空題

14、(每空2分,共30分)1、在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),其速率與時(shí)間關(guān)系為(式中c為常數(shù)),則質(zhì)點(diǎn)總加速度 (1) ;角加速度 (2) 。2、一物體以初速度作斜向上的拋體運(yùn)動(dòng),其初速度的方向與水平方向成45º(如圖5)。試求:最高點(diǎn)C點(diǎn)的法向加速度 (3) ;B點(diǎn)處的曲率半徑 (4) 。3、一質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)厘米,某時(shí)刻它在厘米處且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),若它重新回到該位置,至少需要經(jīng)歷時(shí)間 (5) 。4、已知波長為的平面簡諧波沿x軸負(fù)方向傳播。在距原點(diǎn)處的M點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程為,如圖6,則該平面簡諧波的表達(dá)式為 (6) 。5、溫度為時(shí),1mol氨氣剛性分子具有的分子總平動(dòng)動(dòng)能為 (7) ;1m

15、ol氨氣的內(nèi)能為 (8) 。6、由公式可知,mol氣體定壓過程中,當(dāng)溫度升高1K時(shí),氣體對(duì)外做功為 (9) ;吸收熱量為 (10) 。7、如圖7,真空中有一均勻帶電球面,球半徑為R,總帶電量為Q()。在球面上挖去一很小面積(連同其上電荷),設(shè)其余部分的電荷仍均勻分布,則挖去以后球心O處電場強(qiáng)度大小為 (11) ,其方向 (12) ;球心O處電勢為 (13) 。(以無窮遠(yuǎn)處電勢為零點(diǎn))8、在靜電場中,如果所取的閉合曲面上處處不為零,則該面內(nèi)電荷的代數(shù)和 (14) 為零;靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部 (15) 沒有電荷定向移動(dòng)的。(填一定、不一定或一定不)第 2 頁計(jì)算題三、(10分)一長為L、質(zhì)量為m的均

16、勻細(xì)桿,可繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)桌面與細(xì)桿間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為,桿初始的轉(zhuǎn)速為(如圖8)。試求:(1)桿在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所受到的摩擦力矩;(2)桿的轉(zhuǎn)速從到減小到共經(jīng)歷多少時(shí)間;(3)在此過程中損失的能量為多少;(4)在此過程中摩擦阻力做功為多少?四、(10分)平面簡諧波以波速u=10 m/s沿X正方向傳播,在t = 0時(shí),波形如圖9。求:(1)原點(diǎn)O的振動(dòng)方程;(2)該波的波動(dòng)方程;(3)在x =10 m處有一墻壁,波從空氣傳到墻壁被完全反射,求反射波的波動(dòng)方程;(4)合成波的波動(dòng)方程;(5)在0到10 m內(nèi)波節(jié)點(diǎn)位置。五、(10分)有一理想的卡諾熱機(jī),工作于高溫和低溫?zé)嵩粗g。高溫?zé)嵩礈囟葹門1,低

17、溫?zé)嵩礈囟葹門2。(1)試在圖中,畫出此循環(huán)曲線;(2)試求出各個(gè)過程中的熱量及吸(放)熱情況;(3)試證明;(4)試證明其效率。六、(10分)兩個(gè)同心球殼,內(nèi)球殼半徑為,外球殼半徑為。設(shè)球殼極薄,內(nèi)球殼帶電量為Q,設(shè)無限遠(yuǎn)處電勢為零(如圖10)。試問:(1)若外球殼帶電為,則此時(shí)空間中的場強(qiáng)E的分布;(2)若要使內(nèi)球殼電勢為零,則外球殼所帶的電量q是多少?此時(shí),距球心為r處的電勢為多大?七、(10分)一平行板空氣電容器,極板面積S,間距d,充電至帶電Q后與電源斷開,然后用外力緩緩地把極板間距拉開到2d。求:(1)此時(shí)電容器的電容C;(2)電容器極板間的電壓U;(3)電容器電場能量的改變;(4

18、)此過程中外力所作的功A,并討論此過程中的功能轉(zhuǎn)換關(guān)系。附常用物理常數(shù) 摩爾氣體常數(shù) 共 2 頁南京理工大學(xué)課程考試試卷 (學(xué)生考試用)課程名稱: 2012級(jí)大學(xué)物理(上)B卷 學(xué)分: 3.5 大綱編號(hào) 11120804 試卷編號(hào): 考試方式: 閉卷筆試 滿分分值:100 考試時(shí)間: 120 分鐘組卷日期: 2013年6月18日 組卷教師(簽字): 審定人(簽字): 學(xué)生班級(jí): 學(xué)生學(xué)號(hào): 學(xué)生姓名: 一、選擇題(每題2分,共20分)1、一個(gè)在xoy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的速度為,已知時(shí)它通過位置處。該質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻t的位置矢量是: ( )O圖1A、;B、;C、;D、不確定2、圓錐擺繞軸做勻速率轉(zhuǎn)動(dòng)

19、的過程中,其不守恒量應(yīng)是(如圖1),滿足: ( )A、動(dòng)能; B、動(dòng)量; C、角動(dòng)量; D、機(jī)械能3、若某一力學(xué)系統(tǒng)所受合外力為零,則下列說法正確的是:( )A、系統(tǒng)的動(dòng)量、機(jī)械能及角動(dòng)量都守恒;B、守恒的只有動(dòng)量,角動(dòng)量和機(jī)械能不一定守恒;C、守恒的只有動(dòng)量和角動(dòng)量,機(jī)械能不一定守恒;D、守恒的只有角動(dòng)量和機(jī)械能,動(dòng)量不一定守恒。4、關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,下列說法中正確的是 ( )A、只取決于剛體的質(zhì)量,與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān);B、取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布,與軸的位置無關(guān);C、只取決于轉(zhuǎn)軸的位置,與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān);D、取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位

20、置。5、任何一個(gè)實(shí)際彈簧都是有質(zhì)量的,若考慮其質(zhì)量,則彈簧振子振動(dòng)周期將:( )A、不變; B、變小; C、變大; D、無法確定。6、下列說法正確的是: ( )A、駐波是同向傳播且波幅相等的兩列相干波的疊加;B、駐波是相向傳播且波幅相等的兩列相干波的疊加;C、駐波是同向傳播且波幅相等的兩列非相干波的疊加;D、駐波是相向傳播且波幅相等的兩列非相干波的疊加。第 1 頁7、4mol的氨氣理想氣體,當(dāng)溫度為T時(shí),其內(nèi)能為 ( )A、12kT; B、10kT; C、10RT; D、12RT8、關(guān)于熱力學(xué)過程,下列說法正確的是: ( )A、準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程;B、非準(zhǔn)靜態(tài)過程不一定是不可逆過程;C、

21、可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程;D、不可逆過程一定是非準(zhǔn)靜態(tài)過程。9、如果對(duì)某一閉合曲面S的電通量為,以下說法正確的是 ( )(A)面上的必定為零; (B)面內(nèi)的電荷必定為零;(C)面內(nèi)電荷的代數(shù)和為零; (D)空間電荷的代數(shù)和為零。10、關(guān)于靜電場中某點(diǎn)電勢值的正負(fù),下列說法中正確的是 ( )(A)電勢值的正負(fù)取決于置于該點(diǎn)的試驗(yàn)電荷的正負(fù);(B)電勢值的正負(fù)取決于電場力對(duì)試驗(yàn)電荷做功的正負(fù);(C)電勢值的正負(fù)取決于電勢零點(diǎn)的選取;(D)電勢值的正負(fù)取決于產(chǎn)生電場的電荷的正負(fù)。二、填空題(每空2分,共40分)1、已知一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)走過的路程與時(shí)間的關(guān)系是,其中,為常數(shù),S為運(yùn)動(dòng)的

22、路程。則在t時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的切向加速度大小 (1) ;總加速度大小 (2) ;質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度的大小(3)。2、一力作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn)上,使此質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)。已知在此力作用下,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)為。則在04s的時(shí)間間隔內(nèi),力F的沖量大小為 (4) N·s;力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功 (5) J。共 2 頁3、在光滑的水平桌面上開一小孔。今有質(zhì)量m的小球以細(xì)輕繩系著,繩穿過小孔下垂,如圖2所示。小球原來以速率沿半徑在桌面上回轉(zhuǎn)。在回轉(zhuǎn)過程中將細(xì)輕繩緩緩下拖,當(dāng)小球的回轉(zhuǎn)半徑縮短為時(shí),此時(shí)小球的回轉(zhuǎn)角速度 (6) ,在此過程中外力做的功為A= (7) 。4、一彈簧振子,勁度系數(shù)為,初始動(dòng)

23、能為0.2J,初始勢能為0.6J,則其振幅 (8) ,當(dāng)位移 (9) 時(shí),動(dòng)能和勢能相等。5、一平面簡諧波在時(shí)刻波形(如圖3),則O點(diǎn)振動(dòng)的初位相 (10) ,其波動(dòng)方程為 (11) ,(為已知)。6、3mol氧氣在時(shí)(可視為理想氣體),此時(shí)氧氣的內(nèi)能 (12) ,其分子的平均平動(dòng)動(dòng)能是 (13) ,平均速率是(14)。(附:普適氣體恒量R8.31J/mol.K)7、理想氣體下列過程的過程方程式:等溫過程 (15) ;絕熱過程 (16) 。8、描述靜電場是有源場性質(zhì)的定理是 (17) ,描述靜電場是無旋場性質(zhì)的定理是 (18) 。(要求:寫出名稱和表達(dá)式)9、平行板空氣電容器,極板面積為S,兩

24、極板間的電勢差為U,間距為d,則電容器的電容 (19) ;電容器中儲(chǔ)存的電場能量為 (20) 。第 2 頁計(jì)算題三、(10分)水平桌面上,長為L,質(zhì)量為m1的勻質(zhì)細(xì)桿,一端固定于O點(diǎn),細(xì)桿可繞經(jīng)過O點(diǎn)的軸在水平桌面上轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m2,速度為的小球垂直撞擊細(xì)桿的另一端,撞擊后粘在m1上與m1一起轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖4)。求:(1)撞擊后桿的角速度大?。唬?)撞擊過程中的能量損失。四、(10分)已知t=0時(shí)的波形如圖5。波速,求其波動(dòng)方程。五、(10分)已知一定質(zhì)量的氧氣,經(jīng)歷一等壓過程(如圖6)。求該過程中:(1)系統(tǒng)對(duì)外做功;(2)內(nèi)能改變量;(3) 摩爾熱容量; (4)吸收的熱量。六、(10分)

25、一圓柱形電容器置于空氣中,由兩個(gè)半徑分別為和()的同軸金屬圓筒組成,圓柱單位長度帶電。試求:(1)兩圓柱面之間的場強(qiáng)E(R1< r < R2);(2)兩圓柱面之間的電勢差V(R1< r < R2);(3)單位長度電容器的電容C;(4)單位長度電容器的電場能量W。共 2 頁一、選擇題(每題2分,共20分)1、下列說法中正確的是 ( D )(A)加速度大小恒定不變時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)方向也不變;(B)平均速率等于平均速度的大小;(C)當(dāng)物體的速度為零時(shí),加速度必定為零;(D)質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)速度大小的變化產(chǎn)生切向加速度,速度方向的變化產(chǎn)生法向加速度。2、在水平冰面上以一定速

26、度向東行駛的炮車,向斜上方發(fā)射一炮彈,對(duì)于炮車和炮彈這一系統(tǒng),在此過程中(忽略冰面摩擦力及空氣阻力) ( D )(A)總動(dòng)量守恒; (B)總動(dòng)量在任何方向的分量均不守恒;(C)總動(dòng)量在炮身前進(jìn)的方向上的分量守恒,其他方向動(dòng)量不守恒;(D)總動(dòng)量在水平面上任意方向的分量守恒,豎直方向分量不守恒。3、關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,下列說法中正確的是 ( D )(A)只取決于剛體的質(zhì)量,與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān);(B)取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布,與軸的位置無關(guān);(C)只取決于轉(zhuǎn)軸的位置,與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān);(D)取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置。4、質(zhì)點(diǎn)作周期為T,振幅

27、為A的簡諧振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)由平衡位置運(yùn)動(dòng)到離平衡位置 處所需最短時(shí)間為: ( D )(A); (B); (C); (D)5、一平面簡諧波沿x軸負(fù)方向傳播,其振幅,頻率,波速。若時(shí),坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)達(dá)到負(fù)的最大位移,則此波的波動(dòng)方程為( A )(A);(B);(C);(D)。6、兩種不同的理想氣體,若它們的方均根速率相等,則它們的 ( A )(A)平均速率相等,最可幾速率相等; (B)平均速率相等,最可幾速率不相等;(C)平均速率不相等,最可幾速率相等; (D)平均速率不相等,最可幾速率不相等。7、熱力學(xué)第二定律表明 ( A )(A)不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響;(B

28、)在一個(gè)可逆過程中,工作物質(zhì)凈吸熱等于對(duì)外做功;(C)摩擦生熱的過程是可逆的;(D)熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體。8、下列幾個(gè)說法中正確的是 ( C )(A)電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的方向,就是將點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)所受電場力的方向;(B)在以點(diǎn)電荷為中心的球面上,由該點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)處處相同;(C)場強(qiáng)方向可由定出,其中q為試驗(yàn)電荷的電量,q可正、可負(fù),為試驗(yàn)電荷所受的電場力;(D)以上說法都不正確。9、關(guān)于靜電場中某點(diǎn)電勢值的正負(fù),下列說法中正確的是 ( C )(A)電勢值的正負(fù)取決于置于該點(diǎn)的試驗(yàn)電荷的正負(fù);(B)電勢值的正負(fù)取決于電場力對(duì)試驗(yàn)電荷做功的正負(fù);(C)電勢值的正負(fù)取決于電勢零點(diǎn)的選取

29、;(D)電勢值的正負(fù)取決于產(chǎn)生電場的電荷的正負(fù)。10、半徑為R的均勻帶電球面,總電量為Q,設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢為零,則球內(nèi)距球心r處的P點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢分別為 ( B )(A),; (B),;(C),; (D),二、填空題(每空2分,共30分)1、質(zhì)點(diǎn)按規(guī)律運(yùn)動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)速度為時(shí)的位置矢量 (1) ;質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的切向加速度 (2) 。(1);(2)解:;2、一力作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn)上,使之沿x軸運(yùn)動(dòng)。已知在此力作用下,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)為。則在04s的時(shí)間間隔內(nèi),力F的沖量大小 (3) N·s;力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功 (4) J。 (3)32 N·s;(4)608J;R解:;

30、3、如圖1所示,均質(zhì)圓盤水平放置,可繞通過盤心的鉛直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤對(duì)該軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為,當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí),有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)沿鉛直方向落到圓盤上,并粘在距轉(zhuǎn)軸R/2處,它們共同轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 (5) 。(5); 4、已知波源在坐標(biāo)原點(diǎn)()的平面簡諧波波動(dòng)方程為,其中A、B、C為正常數(shù),則此波的波速為 (6) ;周期為 (7) ;波長為 (8) 。,所以(6); (7); (8) 5、如圖2,曲線I表示的氧氣分子的Maxwell速率分布,則圖示中(9) ,設(shè)曲線也表示氧氣分子在某一溫度下的Maxwell速率分布,且,則曲線對(duì)應(yīng)的理想氣體溫標(biāo)(10)。(普適氣體恒量)。(9),(10);6、一摩

31、爾自由度為i的理想氣體的定壓摩爾熱容量為 (11) ,其經(jīng)歷的某過程的狀態(tài)方程的微分形式為,則此過程應(yīng)為 (12) 過程。(11); (12)等溫過程;7、在電場強(qiáng)度的均勻電場中,有一半徑為R,長為l的圓柱面,其軸線與的方向垂直,在通過軸線并垂直的方向?qū)⒋酥媲腥ヒ话?,如圖3所示,則穿過剩下的半圓柱面的電通量為 (13) 。(13) 8、一個(gè)原來不帶電的導(dǎo)體球外有一帶電量為q的點(diǎn)電荷,如圖4所示,已知該點(diǎn)電荷到球心O的矢徑為,則靜電平衡時(shí),該導(dǎo)體球的電勢 (14) ;導(dǎo)體球上的感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球心處的電勢 (15) 。(14);(15) 計(jì)算題(50分)三、(10分)如圖5所示,光滑的水平

32、桌面上,放一長為L,質(zhì)量為M的勻質(zhì)細(xì)桿,細(xì)桿可繞中心固定的光滑豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。細(xì)桿開始靜止,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,速度為的小球垂直撞擊細(xì)桿的一端,設(shè)撞擊是完全彈性碰撞。求:(1)撞擊后小球的速度大??;(2)撞擊后桿的角速度大小;(3)撞擊后桿的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。解:(1)取小球和細(xì)桿為系統(tǒng),外力對(duì)轉(zhuǎn)軸O的合外力矩為零,因而系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒:系統(tǒng)機(jī)械能守恒: (2)撞擊后桿的角速度大?。?(3)撞擊后桿的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能:四、(10分)一個(gè)質(zhì)量為3.0kg的質(zhì)點(diǎn)按下面方程作簡諧振動(dòng),式中x、t的單位分別為m和s。試問:(1)x為什么值時(shí),勢能為總機(jī)械能的一半?(2)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置到這一位置所需要的最短時(shí)間為多少?解:(1

33、)勢能為總機(jī)械能的一半的條件是:即當(dāng)時(shí),勢能等于總機(jī)械能的一半。(2)先求從平衡位置到處需用的最小時(shí)間,這要求,設(shè)在平衡位置的時(shí)刻為,則 , ,所以 (1)設(shè)到達(dá)位置的時(shí)刻為,這時(shí)振子繼續(xù)沿的方向運(yùn)動(dòng),于是有, ,所以 (2)(2)(1)得: 所以,由平衡位置到達(dá)處所需最小時(shí)間為 五、(10分)如圖6所示,一平面簡諧波以速度沿直線傳播,波線上點(diǎn) A 的簡諧振動(dòng)方程為,(式中y、t的單位分別為m,s)。求:(1)以A為坐標(biāo)原點(diǎn),寫出波動(dòng)方程;(2)以B為坐標(biāo)原點(diǎn),寫出波動(dòng)方程;(3)求傳播方向上點(diǎn)C、D的簡諧振動(dòng)方程。解:(1)以A為坐標(biāo)原點(diǎn),寫出波動(dòng)方程:,(2)以B為坐標(biāo)原點(diǎn),寫出波動(dòng)方程:

34、 , , (3)傳播方向上點(diǎn)C、D的振動(dòng)方程,點(diǎn)C 的相位比點(diǎn)A 超前,點(diǎn)D的相位落后于點(diǎn)A,六、(10分)如圖7所示為1mol單原子理想氣體的循環(huán)過程(TV圖),其中ab是等壓過程。試求:(1)ab,bc,ca過程中所吸收(或放出)的熱量;(2)經(jīng)一循環(huán)后的總功;(3)該循環(huán)的效率。解:單原子分子:,由于ab是等壓過程,所以有:(1)在ab等壓過程中的熱量變化為: (放熱)在bc等體過程中的熱量變化為: (吸熱)在ca等溫過程中的熱量變化為: (吸熱)(2)經(jīng)一循環(huán)后的總功為:(3)循環(huán)效率: 七、(10分)一薄金屬球殼,半徑為b,帶電量為Q。求:(1)電容C;(2)球外距球心r處的電場能量

35、密度;(3)電場的總能量;(4)把dq從無窮遠(yuǎn)移到球面上時(shí)所作的功。解:(1)在球殼外部空間的電場為 設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢為零,則r處的電勢為 故電容C為: (2)球外距球心r處的電場能量密度為:(3)電場的總能量: (4)把dq從無窮遠(yuǎn)移到球面上所作的功為: 6 09級(jí)大學(xué)物理(上)A試卷一、單項(xiàng)選擇題(每題2分,共20分)圖1lmO1、對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn),下面那些情況是不可能的( D )+(A)具有恒定的速率,但有變化的速度; (B)加速度為零,但速度不為零;(C)加速度不為零,但速度為零;(D)加速度恒定且不為零,而速度不變。2、一個(gè)正處在擺動(dòng)中的單擺(不計(jì)摩擦)(如圖1),其守恒量應(yīng)是 (

36、D )(A)動(dòng)能; (B)動(dòng)量; (C)角動(dòng)量; (D)機(jī)械能3、一個(gè)質(zhì)量為m的子彈,以v0的速度射入一墻壁內(nèi),若阻力與射入木板的深度成正比,即 F=-kx,其中k為阻力常數(shù)。則子彈射入墻壁的最大深度應(yīng)是 ( A )。(A); (B); (C); (D)。S1S2P/2圖24、同位相的兩相干波源S1、S2相距/2,如圖2所示,已知 S1、S2的振幅都為A,它們產(chǎn)生的波在P點(diǎn)迭加后的振幅為( A )(A)0; (B)A; (C)2A; (D)以上情況都不是。5、位于Xm處的波源,其振動(dòng)方程為(SI制),當(dāng)這波源產(chǎn)生的平面簡諧波以波速u沿X軸正向傳播時(shí),波動(dòng)方程為( D )(A); (B); (C

37、); (D)。6、因?yàn)閮?nèi)能是態(tài)函數(shù),對(duì)理想氣體可寫成,式中 是定容摩爾熱容量,當(dāng)內(nèi)能改變時(shí),寫成 ,它適用于( C )(A)等壓過程; (B)等容過程; (C)一切過程; (D)絕熱過程。7、一密封的理想氣體的溫度由270C緩慢上升,直至其分子速率的方均根值 為270C 時(shí)的方均根值的兩倍,氣體的最終溫度為( D )(A)54K; (B)108K; (C)327K; (D)1200K。aaa圖48、一邊長為a的正三角形,其三個(gè)頂點(diǎn)上各放置q,-q和2q的點(diǎn)電荷,每個(gè)點(diǎn)電荷與重心P點(diǎn)的距離為,將一電量為+Q的點(diǎn)電荷,由重心P點(diǎn)處移到無限遠(yuǎn)處,電場力做的功為( B )(A); (B); (C);

38、(D)9、一個(gè)正電荷QA在周圍空間產(chǎn)生電場,一個(gè)不帶電的孤立導(dǎo)體B在靠近QA的過程中,( B )。(A)導(dǎo)體B的電勢降低; (B)導(dǎo)體B的電勢升高; (C)導(dǎo)體B的電勢不變; (D)不能確定。10、下列說法哪一個(gè)正確( C )。(A)電場強(qiáng)度相當(dāng)?shù)膮^(qū)域,電勢也處處相等; (B)電場強(qiáng)度為零的地方,電勢也一定為零; (C)電場強(qiáng)度為零的區(qū)域,電勢處處相等; (D)電場強(qiáng)度大處,電勢也一定高。二、填空題(每空2分,共36分)1一小轎車作直線運(yùn)動(dòng),剎車時(shí)速度為,剎車后其加速度與速度成正比而反向,即,k為已知常數(shù)。試求:剎車后轎車的速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系 ( 1 ); 剎車后轎車最多能行多遠(yuǎn)( 2 )

39、。2、力 作用在質(zhì)量為m2kg的物體上,t=0時(shí)物體初速度為,則此力作用2s時(shí)間后的沖量( 3 ),這時(shí)物體的動(dòng)量 ( 4 ) 。圖6LOAA3、一根長度為L,質(zhì)量為m的均勻細(xì)桿(圖6),桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)將桿處于水平位置,然后釋放,使其自由落下。當(dāng)桿轉(zhuǎn)到與豎直線成時(shí),剛體的角速度=( 5) ;此時(shí)A端的線速度A= ( 6 ) 。4、質(zhì)量為0.2kg的質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng),其振動(dòng)方程為,當(dāng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大小= ( 7 ) ;此時(shí)所受合外力的大小為F= ( 8 ) 。5、一頻率為500Hz的平面波,波速為,則波線上同一時(shí)刻相位差為的兩點(diǎn)之間的距離= ( 9 ) ;在波射線上同一點(diǎn)處

40、時(shí)間間隔為的兩位移間的相位差= ( 10 ) 。6、1mol雙原子分子的理想氣體,在一等壓過程中對(duì)外做功100J,則該等壓過程中理想氣體內(nèi)能變化為 E= ( 11 ) ;吸熱為Q= ( 12 ) 。7、寫出下列式子的物理意義: ( 13) ; ( 14) 。8、一卡諾熱機(jī),低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7,高溫?zé)嵩吹臏囟葹?27,完成一次循環(huán)對(duì)外所做的凈功為800J,則該循環(huán)的效率卡諾 = (15) ;在高溫?zé)嵩粗形臒崃縌1= (16) 。9、均勻帶電圓球面,半徑為R、電荷面密度為,則圓心處的電場強(qiáng)度 (17) ;電勢 (18 ) 。10、半徑為r的均勻帶正電圓環(huán),單位長度帶電量為,在軸線上有A(x1)

41、、B(x2)兩點(diǎn),則A點(diǎn)的電勢為UA= (19) ; A點(diǎn)到B點(diǎn)的電勢差UAB= (20) 。計(jì)算題(共40分)Omv0。M,L.三、(10分)一長為l的均勻細(xì)棒,質(zhì)量為M,可繞通過其上端O點(diǎn)的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng),如圖6所示。今有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度0射入棒的中心,并以的水平速度穿出棒,此后棒的最大擺角恰好為900。求0的大小。四、(10分)設(shè)一振幅為A的平面簡諧波沿x軸正方向傳播,已知t=0時(shí)坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)的位移為,且向y軸正方向運(yùn)動(dòng),波速u、頻率、波長均為已知。波在x=L(L>0)處經(jīng)墻面全部反射,試求:(1) 原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程;(2)入射波的波動(dòng)方程;(3)則處()質(zhì)點(diǎn)由于反

42、射波引起的振動(dòng)方程;(4)處是波節(jié)位置的條件。 五、(10分)一水平放置的氣缸內(nèi)有一不導(dǎo)熱的活塞,活塞的兩側(cè)各有體積為的雙原子分子理想氣體,壓強(qiáng)均為1atm,溫度均為273K。若向左側(cè)氣體徐徐加熱,直至右側(cè)氣體被活塞壓縮到7.59atm為止。假定除左側(cè)加熱部分外,氣缸外壁均被絕熱材料包圍,而且活塞與氣缸壁之間無摩擦。求:(1)右側(cè)氣體終態(tài)的溫度;(2)對(duì)右側(cè)氣體作的功;(3)左側(cè)氣體終態(tài)的溫度;(4)熱源向左側(cè)氣體傳遞的熱量。六、(10分)兩塊導(dǎo)體平板A、B,平行放置,間距d=2.00mm,面積相同且S=200cm2,A板帶電,B板不帶電,略去邊緣效應(yīng)?,F(xiàn)在把B板接地,求:(1)兩板四個(gè)表面上

43、的電荷面密度;(2)兩板的電勢差;(3)系統(tǒng)的電容;(4)兩板間電場儲(chǔ)存的能量; (5) 若在兩極板間平行地插入厚為、面積也為S、相對(duì)介電常數(shù)為的電介質(zhì)板,在插入介質(zhì)板前后,系統(tǒng)儲(chǔ)存的電場能量的改變量是多少?并由此判斷得出在插入介質(zhì)板的過程中,極板間的電場對(duì)介質(zhì)板的作用力是引力作用還是斥力作用的結(jié)論(可不寫分析過程,只寫結(jié)論)。物理常數(shù):普適氣體恒量;波爾茲曼常數(shù) 真空介電常數(shù)09級(jí)大學(xué)物理(上) A 答案一、單項(xiàng)選擇題(每題2分,共20分)D、D、A、A、D、C、D、B、B、C二、填空題(每空2分,共40分)1、(1) (2)2、 (3); (4)3、(5); (6);4、(7); (8)5

44、、(9); (10)6、(11) ; (12)7、(13)(一個(gè))分子的平均動(dòng)能(或1個(gè)理氣分子總能量); (14)1摩爾理氣內(nèi)能(或1摩爾理氣分子總動(dòng)能)。8、(15);(16)9、 (17); (18)10、(19); (20)計(jì)算題(共40分)三、(10分)解:擺動(dòng)時(shí)該系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。設(shè)棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為,取棒的中心為勢能零點(diǎn),則Omv0。M,L. 可得 (6分)子彈射入時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)量矩守恒,則 (4分)四、(10分)解:(1) (2分) (2) (2分) (3) (3分)(4) (3分) 五、(10分)解:(1)右側(cè)氣體絕熱壓縮 (2分)法一: 法二: (2)對(duì)右側(cè)氣體做功: (2分)(

45、3)左側(cè)氣體膨脹,終態(tài)的溫度 (3分)(4)熱源向左側(cè)氣體傳遞的熱量 (3分) 六、(10分)解:(1) 設(shè)A、B板表面電荷面密度分別為1、2、3、4 (2分) (2分)(2) (2分)(3) (2分) (4) (2分)(5) (2分) 電場對(duì)介質(zhì)板的作用力是引力作用。 09級(jí)大學(xué)物理(上)B試卷一、單項(xiàng)選擇題(每題3分,共24分)1、下列說法中正確的是 ( B )(A)質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度一定指向圓心; (B)質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度一定指向圓內(nèi)一側(cè);(C)質(zhì)點(diǎn)作勻速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度恒定不變;O圖1(D)質(zhì)點(diǎn)作勻速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其速度恒定不變;2、圓錐擺繞軸做勻速率轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中

46、,其不守恒量應(yīng)是(如圖1),滿足:( B ) (A)動(dòng)能; (B)動(dòng)量; (C)角動(dòng)量; (D)機(jī)械能3、質(zhì)點(diǎn)作周期為T的簡諧振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)由平衡位置正向運(yùn)動(dòng)到最大位移一半處的最短時(shí)間是( C )(A); (B); (C); (D)4、已知物體作簡諧運(yùn)動(dòng)的圖線如圖3所示,試根據(jù)圖線寫出其振動(dòng)方程 ( D )O0.25 0.520.25 (A)m;(B)m;(C)m;(D)m。5、一定質(zhì)量的理想氣體從某一狀態(tài)出發(fā),經(jīng)過壓縮過程后,體積減小為原來的一半,這個(gè)過程可以是絕熱、等壓或等溫過程。如果要使外界所作的機(jī)械功最大,那么這個(gè)過程應(yīng)是( C )(A)等壓過程; (B)等溫過程; (C)絕熱過程; (D

47、)絕熱過程或等溫過程均可。6、根據(jù)氣體分子動(dòng)理學(xué),單原子分子理想氣體的溫度是正比于( C )(A)氣體的體積; (B)氣體的壓強(qiáng); (C)氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能; (D)氣體分子的平均動(dòng)能。7、在相距為2l的點(diǎn)電荷+q 和-q的電場中,OCD是以B為中心,為半徑的半圓,把點(diǎn)電荷+Q從O點(diǎn)沿OCD移到D點(diǎn)(如圖所示),則電場力作的功為( D ) 。(A); (B); (C); (D)8、處于靜電平衡的導(dǎo)體,其內(nèi)部場強(qiáng)處處為零的原因是( B )(A)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷不受電場力作用; (B)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場與外電場抵消; (C)導(dǎo)體內(nèi)部的電荷都靜止不動(dòng); (D)導(dǎo)體內(nèi)無電荷。二、填空題(每空2分,共36分)1、質(zhì)量

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