大物I历年考题

石家庄铁道学院-第二学期07级本科班期末考试试卷A课程名称： 大学物理(A) 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 号一二三总分1234满 分303010101010100得 分改卷人本题得分一、选择题 （每题3分，共30分）1（0326） 如图所示，质量为m的物体A用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上，若斜面向左方作加速运动，当物体开始脱离斜面时，它的加速度的大小为 (A) gsinq (B) gcosq (C) gctgq (D) gtgq 2（0078）质量为m的质点在外力作用下，其运动方程为 ，式中A、B、w都是正的常量由此可知外力在t=0到t=p/(2w)这段时间内所作的功为(A) (B) (C) (D) 3（0380）如图所示，置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧一方面用双手挤压A和B使弹簧处在压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中 (A) 系统的动量守恒，机械能不守恒 (B) 系统的动量守恒，机械能守恒 (C) 系统的动量不守恒，机械能守恒 (D) 系统的动量与机械能都不守恒 4（0165）均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示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，下述说法哪一种是对的的？ (A) 角速度从小到大，角加速度从大到小 (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大 (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小 (D) 角速度从大到小，角加速度从小到大 5（4289）设代表气体分子运动的平均速率，代表气体分子运动的最概然速率，代表气体分子运动的方均根速率处在平衡状态下抱负气体，三种速率关系为(A) (B) (C) (D) 6（4054）在一种体积不变的容器中，储有一定量的抱负气体，温度为T0时，气体分子的平均速率为，分子平均碰撞次数为，平均自由程为当气体温度升高为4T0时，气体分子的平均速率，平均碰撞频率和平均自由程分别为： (A) 4，4，4 (B) 2，2， (C) 2，2，4 (D) 4，2， 7（4340）气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子抱负气体)，通过绝热压缩，使其压强变为本来的2倍，问气体分子的平均速率变为本来的几倍？ (A) 22/5 (B) 22/7 (C) 21/5 (D) 21/7 8（1055）一点电荷，放在球形高斯面的中心处下列哪一种状况，通过高斯面的电场强度通量发生变化： (A) 将另一点电荷放在高斯面外 (B) 将另一点电荷放进高斯面内 (C) 将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内 (D) 将高斯面半径缩小 9（1300）在一种带有正电荷的均匀带电球面外，放置一种电偶极子，其电矩的方向如图所示当释放后，该电偶极子的运动重要是 (A) 沿逆时针方向旋转，直至电矩沿径向指向球面而停止 (B) 沿顺时针方向旋转，直至电矩沿径向朝外而停止 (C) 沿顺时针方向旋转至电矩沿径向朝外，同步沿电场线远离球面移动 (D) 沿顺时针方向旋转至电矩沿径向朝外，同步逆电场线方向向着球面移动 10（1139）一种大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一种质量为m、带电荷为+q的质点，在极板间的空气区域中处在平衡此后，若把电介质抽去 ，则该质点 (A) 保持不动 (B) 向上运动 (C) 向下运动 (D) 与否运动不能拟定 本题得分二、填空题 （共30分）1（0588）（3分）在x轴上作变加速直线运动的质点，已知其初速度为，初始位置为x0，加速度（其中C为常量），则其速度与时间的关系为_。2（0418）（4分）有一人造地球卫星，质量为m，在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运营，用m、R、引力常数G和地球的质量M表达时 (1)卫星的动能为_； (2)卫星的引力势能为_ 3（0185）（4分）一种力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)在0到4 s的时间间隔内， 求： (1) 力F的冲量大小I =_ ；(2) 力F对质点所作的功W =_。4（0681）（3分）两个质量都为100 kg的人，站在一质量为200 kg、半径为3 m的水平转台的直径两端转台的固定竖直转轴通过其中心且垂直于台面初始时，转台每5 s转一圈当这两人以相似的快慢走到转台的中心时，转台的角速度为_(已知转台对转轴的转动惯量IMR2，计算时忽视转台在转轴处的摩擦)5（4034）（4分）在平衡状态下，已知抱负气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)、分子质量为m、最概然速率为vp，试阐明下列各式的物理意义： (1) 表达_； (2) 表达_ 6（4596）（3分）在一种孤立系统内，一切实际过程都向着_的方向进行这就是热力学第二定律的记录意义从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是_ 7（1058）（4分）三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是s，如图所示，则A、B、C、D三个区域的电场强度分别为： EA_，EB_， EC_，ED =_ (设方向向右为正) 8（1066）（5分）静电场的环路定理的数学表达式为：_该式的物理意义是：_；该定理表白，静电场是_场三、计算题 （共40分）本题得分1.（0562）（本题10分）质量m1.1 kg的匀质圆盘，可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对轴的转动惯量I(r为盘的半径)圆盘边沿绕有绳子，绳子下端挂一质量m11.0 kg的物体，如图所示起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v00.6 m/s匀速上升，如撤去所加力矩，问经历多少时间圆盘开始作反方向转动 本题得分2.（4104）（本题10分）一定量的某种抱负气体进行如图所示的循环过程已知气体在状态A的温度为TA300 K，求 (1) 气体在状态B、C的温度； (2) 各过程中气体对外所作的功； (3) 通过整个循环过程，气体从外界吸取的总热量(各过程吸热的代数和) 本题得分3.（1010）（本题10分） 带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密度为l=l0sinf，式中l0为一常数，f为半径R与x轴所成的夹角，如图所示试求环心O处的电场强度本题得分4.（1653）（本题10分） 电荷以相似的面密度s 分布在半径为r110 cm和r220 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U0300 V (1) 求电荷面密度s (2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ e08.8510-12 C2 /(Nm2)石家庄铁道学院-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) 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 号一二三总分1234满 分303010101010100得 分改卷人本题得分一、选择题 （每题3分，共30分）1（0604） 某物体的运动规律为，式中的k为不小于零的常量当时，初速为v0，则速度与时间t的函数关系是 (A) , (B) , (C) , (D) 2（0479） 一质点在几种外力同步作用下运动时，下述哪种说法对的？ (A)质点的动量变化时，质点的动能一定变化 (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 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点忽然放手，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 (B) (C) (D) 4（4671）在下列多种说法中，哪些是对的的？ (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) 平衡过程是无限多种持续变化的平衡态的连接 (4) 平衡过程在pV图上可用一持续曲线表达 (A) (1)、(2) (B) (3)、(4) (C) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(2)、(3)、(4) 5（5541）设某种气体的分子速率分布函数为f(v)，则速率在v 1v 2区间内的分子的平均速率为 (A) (B) (C) / (D)/ 6（4314）对于室温下的双原子分子抱负气体，在等压膨胀的状况下，系统对外所作的功与从外界吸取的热量之比W / Q等于 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 2/5 (D) 2/7 7（1635）图中所示曲线表达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Er关系 (B) 半径为R的无限长均匀带电圆柱面电场的Er关系 (C) 半径为R的均匀带正电球体电场的Ur关系 (D) 半径为R的均匀带正电球面电场的Ur关系 8（1075）真空中有一点电荷Q，在与它相距为r的a点处有一实验电荷q现使实验电荷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) (B) (C) (D) 0 9（1466）同心导体球与导体球壳周边电场的电场线分布如图所示，由电场线分布状况可知球壳上所带总电荷 (A) q 0 (B) q = 0 (C) q 0 (D) 无法拟定 10（1125）用力F把电容器中的电介质板拉出，在图(a)和图(b)的两种状况下，电容器中储存的静电能量将 (A) 都增长 (B) 都减少 (C) (a)增长，(b)减少 (D) (a)减少，(b)增长 本题得分二、填空题 （共30分）1（0690）（3分）轮船在水上以相对于水的速度航行，水流速度为，一人相对于甲板以速度行走如人相对于岸静止，则、和的关系是_2（0645）（5分） 绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t0时角速度为w 05 rad / s，t20 s时角速度为w = 0.8w 0，则飞轮的角加速度b _，t0到 t100 s时间内飞轮所转过的角度_ 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，表白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_的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了_ _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) 一种分子的平均动能为_(2) 一摩尔氧气分子的转动动能总和为_5（4700）（3分）有摩尔抱负气体，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) 6（1418）（3分）一半径为R的均匀带电圆环，电荷线密度为l 设无穷远处为电势零点，则圆环中心O点的电势U_ 7（1178）（3分）图中所示为静电场的等势(位)线图，已知U1U2U3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、) 8（1371）（3分）已知一平行板电容器，极板面积为S，两板间隔为d，其中布满空气当两极板上加电压U时，忽视边沿效应，两极板间的互相作用力F_ 9（5681）（3分）在相对介电常量er = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度we =2106 J/cm3，相应的电场强度的大小E =_ (真空介电常量e 0 = 8.8510-12 C2/(Nm2)三、计算题 （共40分） 本题得分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两小球碰撞后同步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表达)本题得分3.（4097）（本题10分）1 mol抱负气体在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的等温线上起始体积为V1 = 0.001 m3，终结体积为V2 = 0.005 m3，试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸取的热量Q1(2) 气体所作的净功W(3) 气体传给低温热源的热量Q2本题得分4.（1653）（本题10分） 电荷以相似的面密度s 分布在半径为r110 cm和r220 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U0300 V (1) 求电荷面密度s (2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ e08.8510-12 C2 /(Nm2)石家庄铁道学院-第二学期07级本科班期末考试试卷A答案一、 选择题 （共30分）1.C 2.C 3.B 4.A 5.C 6.B 7.D 8.B 9.D 10.B二、填空题 （共30分）1 2分 1分 2. GMm(6R) 2分 -GMm(3R) 2分 3. 16 Ns 2分 176 J 2分 4. 3.77 rads-1 3分 5. 分布在vp速率区间的分子数在总分子数中占的百分率 2分分子平动动能的平均值 2分6. 状态几率增大 2分 不可逆的 1分7. 3s / (2e0) 1分，s / (2e0) 1分 / (2e0) 1分 3s / (2e0) 1分8. 2分 单位正电荷在静电场中沿任意闭合途径绕行一周，电场力作功等于零 2分有势（或保守力）1分三、计算题 （共40分）1. 解：撤去外加力矩后受力分析如图所示 m1gT = m1a 2分 TrI b 2分 arb 1分 a = m1gr / ( m1r + I / r) 代入I , a = 6.32 ms 2分- v 0at0 2分 tv 0 / a0.095 s 1分 2解：由图，pA=300 Pa，pB = pC =100 Pa；VA=VC=1 m3，VB =3 m3 (1) CA为等体过程，据方程pA/TA= pC /TC得 TC = TA pC / pA =100 K 2分 BC为等压过程，据方程VB/TB=VC/TC得 TB=TCVB/VC=300 K2分 (2) 各过程中气体所作的功分别为 AB： =400 J BC： W2 = pB (VCVB ) = -200 J CA： W3 =0 3分 (3) 整个循环过程中气体所作总功为 W= W1 +W2 +W3 =200 J 由于循环过程气体内能增量为E=0，因此该循环中气体总吸热Q =W+E =200 J 3分 3解：在f处取电荷元，其电荷为dq =ldl = l0Rsinf df它在O点产生的场强为 3分在x、y轴上的二个分量 dEx=dEcosf 1分dEy=dEsinf 1分对各分量分别求和0 2分 2分 4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 3分 8.8510-9 C / m2 2分 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为，则应有 = 0即 ，2分 外球面上应变成带负电，共应放掉电 6.6710-9 C 3分 石家庄铁道学院-第二学期08级本科班期末考试试卷A答案一、 选择题 （共30分）1.C 2.B 3.C. 4.B 5.C 6.D 7.A 8.D 9.C 10.D二、填空题 （共30分）1. 3分 2. 0.05 rads-2 3分， 250 rad， 2分 3. 功变热 热传导3分 (答对一种给2分) 4. 2分 RT 2分 5. ，3分6. l / (2e0)， 3分7. 2分 如右图，1分 8. 3分 9. 3.361011 V/m 3分 三、计算题 （共40分）1. 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 2分 2分联立解出 ， 2分由于二球同步落地， ，；且 2分 ， 解出 2分 2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：mgTma 2分 T rJb 2分由运动学关系有： a = rb 2分由式解得： Jm( ga) r2 / a 又根据已知条件 v00 S， a2S / t2 2分将式代入式得：Jmr2(1) 2分3解: (1) J 3分(2) .J 4分 (3) J 3分 4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 3分 8.8510-9 C / m2 2分(3) 设外球面上放电后电荷面密度为，则应有 = 0即 2分外球面上应变成带负电，共应放掉电荷 6.6710-9 C 3分 整 版：王学兵 6月3日