大学物理期中试题.pdf

2012-20132012-2013 学年第二学期学年第二学期大学物理学期中考试题大学物理学期中考试题组织单位组织单位信息学院团委信息学院团委考试方式考试方式闭卷闭卷考试时考试时长长 100 100分钟分钟姓名姓名学号学号专专业业级级班班题号题号满分满分得分得分阅卷人阅卷人一一2020二二2020计算题任选五题（将所选题号填写到相应位置）计算题任选五题（将所选题号填写到相应位置）12121212121212121212合计合计100100【考生须知】【考生须知】1.1. 姓名、学号、专业班级均要填写清楚，否则试卷作废。姓名、学号、专业班级均要填写清楚，否则试卷作废。2.2. 答题请在题后空白区域，在草稿纸答题请在题后空白区域，在草稿纸上答题无效。上答题无效。3.3. 考试期间，试卷不准拆开，否则按作弊处理。考试期间，试卷不准拆开，否则按作弊处理。得分一、填空题一、填空题（共（共 1515 题，任选题，任选 1010 题，多选只以前题，多选只以前 1010 题记分。每题题记分。每题 2 2 分，分，共共 2020 分。请将正确的答案填在空白处。分。请将正确的答案填在空白处。 ）vvv1 1一质点在xOy平面内运动，t时刻质点的位矢r (1t2)i i (2 t3) j j(m)，则t时刻质点的加速v度a = =。2.2.如图所示，一根匀质细杆可绕通过其一端O的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长5/3 m。今使杆从与竖直方向成60角由静止释放-2O60（g=10ms ） ，则杆的最大角速度为 _rads1。u vv3 3一质点受合力F 12ti的作用，沿Ox轴作直线运动。则从t = 0到t = 3s这段时间内，合力vvF的冲量I为。4 4质点做半径为R的圆周运动，速率随时间的变化关系为v= 2t2，则质点在任意时刻的切向加速度大小为。5 5 一质点从静止出发沿半径R=1m 的圆周运动， 其角加速度随时间t的变化规律为=12t2-6t (SI)，则质点的角速度 =。6.6. 有一质量为m=0.5kg 的质点，在xy平面内运动，其运动方程为x 2t 2t2，y 3t（SI） ，物v体所受的合外力为F 。7.7.刚体转动惯量的平行轴定理表明，在所有平行轴中以绕通过刚体转轴的转动惯量为最小。8 8一物体质量为M，置于光滑水平地板上，今用一水平力F通过一质量为m的绳拉动物体前进，则物体的加速度a_。9 9质量为M，长度为l的匀质细杆，绕一端并与细杆垂直的转轴的转动惯量为。1414当an0，at=0 时，质点做运动。1515长为l的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为。10101 摩尔自由度为i的理想气体分子组成的系统的内能为。1111 温度为 127时理想气体氢气分子的最概然速率为。1212 将 1kg 0的水加热到 100，该过程的熵变为。1313一卡诺热机的低温热源温度为27， 高温热源的温度为 127， 则该热机的效率为_。得分二、选择题二、选择题（单选题，共（单选题，共 1515 题，任选题，任选 1010 题，多选只以前题，多选只以前 1010 题记分。每题记分。每题题 2 2 分，共分，共 2020 分。将正确的答案填在括号内。分。将正确的答案填在括号内。 ）1 1如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动设该人以匀速率v0收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（） 。(A) 匀加速运动 (B)匀减速运动(C) 变加速运动 (D)匀速直线运动2 2质点作曲线运动，切向加速度at的大小可表示为（） 。vdsdvdvdr(A) (B) (C) (D)dtdtdtdt3 3当物体有加速度时，则（） 。（A）对该物体必须有功（B）它的动能必然增大（C）它的势能必然增大（D）对该物体必须施力，且合力不会等于零4 4对于一个质点系来说，在下列条件中，哪种情况下系统的机械能守恒（）（A）合外力为零（B）合外力不做功（D）外力和保守力都不做功（C）外力和非保守内力都不做功5 5下列说法中，正确的是（） 。（A）若质点的加速度为恒矢量，则其运动轨迹必为直线（B）质点作匀速率圆周运动时，其加速度是恒定的（C）匀速率圆周运动的切向加速度一定等于零（D）在曲线运动中，质点加速度的方向与速度的方向处处垂直6 6质点系中内力是成对存在的，下述涉及内力的物理量中哪些不一定为零（）（A）内力之和（B）内力矩之和（C）内力冲量之和（D）内力做功之和7 7对于定轴转动刚体上的不同点来说，具有相同值的物理量有（） 。（A）线速度、法向加速度、切向加速度 B）切向加速度、角位移、角速度（C）角位移、角速度、角加速度（D）角速度、角加速度、线速度8 8如图所示，均匀细棒OA可绕通过其一端O且与棒垂直的水平固定光滑轴转动。今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下述说法正确的是（）（A）角速度从大到小，角加速度从大到小（B）角速度从大到小，角加速度从小到大（C）角速度从小到大，角加速度从大到小（D）角速度从小到大，角加速度从小到大9 9质点沿曲线轨道从A运动到B，速率逐渐减小，图中哪一种情况正确地表示了质点在C处的加速度（） 。OAaBCCBCBaBaACAaA(A) (B) (C)A1010有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上，下述说法中正确的是（） 。（A）这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零（B）这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零（C）当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零（D）当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零1111已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和qi 0，则可肯定（） 。（A）高斯面上各点场强均为零（B）穿过高斯面上每一面元的电通量均为零（C）穿过整个高斯面的电通量为零（D）以上说法都不对1212 若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻耳兹曼常量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为（） 。（A）pVpVpVpV（B）（C）（D）mkTRTmT1313一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（）。（A）温度相同、压强相同（B）温度、压强都不相同（C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强（D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强1414下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线（） 。f ()f ()A.Of ()B.Of ()C. D.OO1515熵增加原理表明，孤立系统在达到平衡态时，熵取 ( )。 (A) 极大值 (B)极小值 (C) 0 (D)0计算题（任选五题作答，请将所选题号填写到卷首相应位置）计算题（任选五题作答，请将所选题号填写到卷首相应位置）得分三、三、 （1212 分）分）质点P在水平面内沿一半径为R=1m 的圆轨道转动，转动的角速度?与时间t的函数关系为?=kt，已知t=2s 时，质点P的速率为 16ms 。试求(1)t=1s 时，质点P的速率； （2）t=1s 时，切向加速度at与法向加速度an的大小。 （请列出解题步骤，否则不（请列出解题步骤，否则不得分）得分）2-1得分四、四、（1212 分）分）有一质点沿x轴作直线运动，t时刻的坐标为x=t 2t(SI) 。23试求： （1）前 2s 内的平均速度； （2）第 2s 末的瞬时速度。 （请列出解题步骤，否则不得分）（请列出解题步骤，否则不得分）得分五、五、 （1212 分分）质量为m的赛车以速率v0沿直线行驶，它所受的阻力与其速率的2平方成正比，即F kv，求关闭发动机后速率随时间变化的函数关系。 （请列出解题步骤，否（请列出解题步骤，否则不得分）则不得分）得分六、六、 （1212 分）分）如图所示，有一密度为?的细棒，长度为l，其上端用细线悬着，下端紧贴着密度为 的液体表面。现剪断悬线，设液体没设液体没有粘性。有粘性。求细棒在恰好全部没入水中时的沉降速率。 （请列出解（请列出解题步骤，否则不得分）题步骤，否则不得分）得分FOl lG Gx xx七、七、 （1212 分分）如图所示，工程上，常用摩擦啮合器使两飞轮以相同的转速一起转2动。A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，A轮的转动惯量为JA=10 kg?m ，B的转动惯量为JB=20kg?m2。开始时A轮的转速为 600r?min-1，B轮静止。C为摩擦啮合器（质量可忽略质量可忽略） 。 （1）求两轮啮合后的转速； （2）在啮合过程中，两轮的机械能损失E为多少。 （请列出解题步骤，否则（请列出解题步骤，否则不得分）不得分）得分八、八、 （1212 分）分）如图所示，长为l、质量为M的均质杆，一端悬挂，可绕通过O点垂直于纸面的轴转动。今让杆自水平位置无初速地落下，在竖直位置与质量为m的物体 A 碰撞，若碰撞后杆静止，而物体 A 沿摩擦系数为的水平面滑动，试求物体 A沿水平面滑动的距离s。 （请列出解题步骤，否则不得分）（请列出解题步骤，否则不得分）l得分A九、九、 （1212 分）分）1mol 理想p3p气体氦气， 做ABCDA循环， 图中AB为等温线， A的状态量为已知，设为p、V、T。BC等温线问： （1）该循环的热机效率（ 2）逆循环pADCBA的制冷系数（请列出解题步骤，否（请列出解题步骤，否则不得分）则不得分）AVDO3V 2V得分十、十、 （1212 分）分）设半径为R的球面均匀带电，电荷量为Q Q。计算（1 1）计算球面内电场强度E E1 1； （2 2）计算球面外电场强度E E2 2。 （请列出解题步骤，否则不得分）（请列出解题步骤，否则不得分）