2021級大學(xué)物理（上）A卷及答案-南京理工大學(xué)

1、南京理工大學(xué)課程考試試卷 （學(xué)生考試用）課程名稱： 2021級大學(xué)物理（上）A卷 學(xué)分： 3.5 大綱編號 11120804 試卷編號： 考試方式： 閉卷筆試 滿分分值：100 考試時間： 120 分鐘組卷日期： 2021年6月18日 組卷教師（簽字）： 審定人（簽字）： 學(xué)生班級： 學(xué)生學(xué)號： 學(xué)生姓名： 一、選擇題（每題2分，共20分）1、一運動質(zhì)點在某一瞬時位于矢徑的端點處，其速度的大小為 （ ）A、 B、 C、 D、2、一力學(xué)系統(tǒng)由兩個質(zhì)點組成，它們之間只有引力作用。若質(zhì)點系所受外力的矢量和為零，則此系統(tǒng)： （ ）A、動量、機械能以及對同一軸的角動量都守恒；B、動量和機械能守恒，但角動

2、量是否守恒不能斷定；C、動量守恒，但機械能和角動量守恒與否不能斷定；D、動量和角動量守恒，但機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。則薄板對通過原中心而與板面垂直軸的轉(zhuǎn)動慣量是 （ ）A、； B、； C、； D、4、一個質(zhì)點作簡諧振動，振幅為A，在起始時刻質(zhì)點的位移值為，且向x軸的正方向運動，代表此簡諧振動的旋轉(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，媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置，此時它的能量為 （ ）A、動能為零，勢能最大； B、動能為零，勢能為零；C、動能最大，勢能最大

3、； D、動能最大，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的效率都等于。其中T1、T2分別代表高、低溫?zé)釒斓臏囟?。以上說法正確的是 （ ）A、（1）、（2）、（3）、（4）； B、（1）、（2）、（3）；C、（1）、（3）； D、（2）、（4

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A、B，A、B兩點與平面2的距離均為d，則A、B兩點的電勢差是 （ ）A、； B、； C、； D、共 2 頁二、填空題（每空2分，共30分）1、在半徑為R的圓周上運動的質(zhì)點，其速率與時間關(guān)系為（式中c為常數(shù)），則質(zhì)點總加速度 （1） ；角加速

5、度 （2） 。2、一物體以初速度作斜向上的拋體運動，其初速度的方向與水平方向成45（如圖5）。試求：最高點C點的法向加速度 （3） ；B點處的曲率半徑 （4） 。3、一質(zhì)點作簡諧振動厘米，某時刻它在厘米處且向x軸負方向運動，若它重新回到該位置，至少需要經(jīng)歷時間 （5） 。4、已知波長為的平面簡諧波沿x軸負方向傳播。在距原點處的M點質(zhì)點振動方程為，如圖6，則該平面簡諧波的表達式為 （6） 。5、溫度為時，1mol氨氣剛性分子具有的分子總平動動能為 （7） ；1mol氨氣的內(nèi)能為 （8） 。6、由公式可知，mol氣體定壓過程中，當溫度升高1K時，氣體對外做功為 （9） ；吸收熱量為 （10） 。7

6、、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處電場強度大小為 （11） ，其方向 （12） ；球心O處電勢為 （13） 。（以無窮遠處電勢為零點）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） 沒有電荷定向移動的。（填一定、不一定或一定不）第 2 頁計算題三、（10分）一長為L、質(zhì)量為m的均勻細桿，可繞軸O自由轉(zhuǎn)動。設(shè)桌面與細桿間的滑動摩擦系數(shù)為，桿初始的轉(zhuǎn)速為（如圖8）。試求：（1）桿在轉(zhuǎn)動過程中所受到的摩擦力矩；（2）桿

7、的轉(zhuǎn)速從到減小到共經(jīng)歷多少時間；（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，波形如圖9。求：（1）原點O的振動方程；（2）該波的波動方程；（3）在x =10 m處有一墻壁，波從空氣傳到墻壁被完全反射，求反射波的波動方程；（4）合成波的波動方程；（5）在0到10 m內(nèi)波節(jié)點位置。五、（10分）有一理想的卡諾熱機，工作于高溫和低溫?zé)嵩粗g。高溫?zé)嵩礈囟葹門1，低溫?zé)嵩礈囟葹門2。（1）試在圖中，畫出此循環(huán)曲線；（2）試求出各個過程中的熱量及吸（放）熱情況；（3）試證明；（4）試證明其效率。六、（

8、10分）兩個同心球殼，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)無限遠處電勢為零（如圖10）。試問：（1）若外球殼帶電為，則此時空間中的場強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，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）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 頁一、選擇題（每題2分，共20分）1、D

9、2、C 3、D 4、D 5、C 6、C 7、D 8、B 9、B 10、B二、填空題（每空2分，共30分）1、（1）；（2）；2、（3）；（4）；3、（5）；4、（6）5、（7）；（8）；6、（9）；（10）7、（11）；（12）由O指向；（13）； 8、（14）不一定；（15）一定三、（10分）解：（1）由題意知： ， ，（2）（一）用轉(zhuǎn)動定律： ，由勻角加速轉(zhuǎn)動公式， 所以 （二）用動量矩定理：， （3）（4）四、（10分）解：（1），即，又，；（2）； （3）；（4）（5）波節(jié)點：； ； ； 。五、（10分）解：（1）如右圖（2）ab為等溫過程，吸熱，；bc為絕熱過程，cd為等溫過程，放熱，；da絕熱過程，（3）由bc、da絕熱，有 ，（4）六、（10分）解：（1）由高斯定理可得 （2）設(shè)外球帶電量為q，無限遠處電勢為零，由電勢的定義及