2020級大學(xué)物理試卷-上-A卷及答案解析

1、 PAGE 7一、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，物體的運動方向也不變；（B）平均速率等于平均速度的大??；（C）當物體的速度為零時，加速度必定為零；（D）質(zhì)點作曲線運動時，質(zhì)點速度大小的變化產(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度向東行駛的炮車，向斜上方發(fā)射一炮彈，對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）總動量守恒； （B）總動量在任何方向的分量均不守恒；（C）總動量在炮身前進的方向上的分量守恒，其他方向動量不守恒；（D）總動量在水平面上任意方向的分量守恒，豎直方向

2、分量不守恒。3、關(guān)于剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量，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)點作周期為T，振幅為A的簡諧振動，質(zhì)點由平衡位置運動到離平衡位置 處所需最短時間為： （ D ）（A）； （B）； （C）； （D）5、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播，其振幅，頻率，波速。若時，坐標原點處的質(zhì)點達到負的最大位移，則此波的波動方程為（ A ）（A）；（B）；（C）；（D）。6、兩種不同的

3、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）在一個可逆過程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對外做功；（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、下列幾個說法中正確的是 （ C ）（A）電場中某點場強的方向，就是將點電荷放在該點所受電場力的方向；（B）在以點電荷為中心的球面上，由該點電荷所產(chǎn)生的場強處處相

4、同；（C）場強方向可由定出，其中q為試驗電荷的電量，q可正、可負，為試驗電荷所受的電場力；（D）以上說法都不正確。9、關(guān)于靜電場中某點電勢值的正負，下列說法中正確的是 （ C ）（A）電勢值的正負取決于置于該點的試驗電荷的正負；（B）電勢值的正負取決于電場力對試驗電荷做功的正負；（C）電勢值的正負取決于電勢零點的選??；（D）電勢值的正負取決于產(chǎn)生電場的電荷的正負。10、半徑為R的均勻帶電球面，總電量為Q，設(shè)無窮遠處的電勢為零，則球內(nèi)距球心r處的P點的電場強度和電勢分別為 （ B ）（A），； （B），；（C），； （D），二、填空題（每空2分，共30分）1、質(zhì)點按規(guī)律運動，則質(zhì)點速度為時的位置

5、矢量 （1） ；質(zhì)點任意時刻的切向加速度 （2） 。（1）；（2）解：；2、一力作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點上，使之沿x軸運動。已知在此力作用下，質(zhì)點的運動函數(shù)為。則在04s的時間間隔內(nèi)，力F的沖量大小 （3） Ns；力F對質(zhì)點所做的功 （4） J。 （3）32 Ns；（4）608J；R解：；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，圓盤對該軸的轉(zhuǎn)動慣量為，當其轉(zhuǎn)動角速度為時，有一質(zhì)量為m的質(zhì)點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)動的角速度為 （5） 。（5）； 4、已知波源在坐標原點（）的平面簡諧波波動方程為，其中A、B、C為正常數(shù)，則此波的波速為 （

6、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，則曲線對應(yīng)的理想氣體溫標（10）。（普適氣體恒量）。（9），（10）；6、一摩爾自由度為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

7、通量為 （13） 。（13） 8、一個原來不帶電的導(dǎo)體球外有一帶電量為q的點電荷，如圖4所示，已知該點電荷到球心O的矢徑為，則靜電平衡時，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） 計算題（50分）三、（10分）如圖5所示，光滑的水平桌面上，放一長為L，質(zhì)量為M的勻質(zhì)細桿，細桿可繞中心固定的光滑豎直軸轉(zhuǎn)動。細桿開始靜止，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小；（2）撞擊后桿的角速度大小；（3）撞擊后桿的轉(zhuǎn)動動能。解：（1）取小球和細桿為系統(tǒng)，外力對轉(zhuǎn)軸O的合外力矩為零，因而

8、系統(tǒng)的角動量守恒：系統(tǒng)機械能守恒： （2）撞擊后桿的角速度大?。?（3）撞擊后桿的轉(zhuǎn)動動能：四、（10分）一個質(zhì)量為3.0kg的質(zhì)點按下面方程作簡諧振動，式中x、t的單位分別為m和s。試問：（1）x為什么值時，勢能為總機械能的一半？（2）質(zhì)點從平衡位置到這一位置所需要的最短時間為多少？解：（1）勢能為總機械能的一半的條件是：即當時，勢能等于總機械能的一半。（2）先求從平衡位置到處需用的最小時間，這要求，設(shè)在平衡位置的時刻為，則 ， ，所以 （1）設(shè)到達位置的時刻為，這時振子繼續(xù)沿的方向運動，于是有， ，所以 （2）（2）（1）得： 所以，由平衡位置到達處所需最小時間為 五、（10分）如圖6所示

9、，一平面簡諧波以速度沿直線傳播，波線上點 A 的簡諧振動方程為，（式中y、t的單位分別為m，s）。求：（1）以A為坐標原點，寫出波動方程；（2）以B為坐標原點，寫出波動方程；（3）求傳播方向上點C、D的簡諧振動方程。解：（1）以A為坐標原點，寫出波動方程：，（2）以B為坐標原點，寫出波動方程： ， ， （3）傳播方向上點C、D的振動方程，點C 的相位比點A 超前，點D的相位落后于點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