淮海工学院大一物理期末试卷.doc

淮 海 工 学 院2006-2007学年 第二学期大学物理A（1）试卷(B卷)闭卷题号一二三（1）三（2）三（3）三（4）三（5）总分核分人分值30201010101010100得分一、选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分）、质点作任意曲线运动时一定会改变的物理量是 （ ）（A）速度 （B）速率（C）加速度 （D）法向加速度的大小、下面说法中错误的是 （ ）（）一对力做功与参照系无关，且有绝对性；（）作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值反向；（）内力不会改变系统的机械能；（）系统的内力不会改变系统的总动量。、一质量为1kg的质点沿半径为0.5m的圆作圆周运动，其角位置运动方程为，则t=0.5s时质点所受的法向力的大小 （ ） （） （） （） （）、两个静止质量都是的小球，其中一个静止，另一个以运动，它们做对心碰撞后粘在一起，则碰撞后合成小球 （ ）（）静止质量为 （）速度为 （）质量为 （）静止质量为、一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，初始角速度为。设它所受阻力矩与转动角速度的平方成正比（k为正常数）。则它的角速度从变为的过程中 （ ） (A) 所需时间为 (B) 阻力矩所做的功为 (C) 所需时间为 (D) 阻力矩所做的功为、用余弦函数描述一简谐振动，若其速度-时间（）的关系曲线如图所示，则振动的初位相为 （ ）（） （） （） （）、对于驻波，下面说法中错误的是 （ ）（）波节两侧各点的相位相反，两波节间的各点相位相同； （B）相邻两个波节或波腹之间的距离为；（）形成驻波的反射波与入射波在界面处必然有的相位差；（）波腹处质点的振幅最大，波节处质点的振幅最小。、一定质量的理想气体，若保持容积不变，则当温度增加时，平均碰撞频率和平均自由程将 （ ）（）增加，减小 （）减小，增加（）增加，增加 （）增加，不变、一定质量的理想气体从某一初态出发，分别经过等体过程、等压过程和绝热过程使系统温度增加一倍，则三种过程中系统对外界作的功、内能的增量和系统吸收的热量的关系为 （ ）（） （） （）三种过程的相等 （） 无法比较、下列循环中哪一种循环在理论上可以实现 （ ）（A）一条等温线和两条绝热线构成的循环； （B）一条绝热线和两条等温线构成的循环； （C）一条等压线和两条绝热线构成的循环； （D）两条等温线和两条绝热线构成的循环。二、填空题（本大题共12小题，每空1分，共20分）1、某物体的运动规律为，式中B为大于零的常数，当t=0时，初速度为，则速度与时间的函数关系为。2、一质量为的质点作半径为R的圆周运动，其角加速度（），t=0时角速度为，则t=1s时该质点的角动量大小为。3、质量为的物体沿轴方向无摩擦地滑动，时物体静止于原点。若物体在力的作用下移动了3米，则其动量的增量为，该力对物体作的功为。4、观察者甲和乙分别静止于两个惯性系和中，甲测得在同一地点发生的两个事件的时间间隔为，而乙测得这两个事件的时间间隔为，则乙相对于甲的运动速率为，乙测得这两个事件发生的地点的距离为。5、一匀质细杆质量为，长为，可绕过一端O的水平轴自由转动，杆于水平位置由静止开始下摆，则初始时刻杆的角加速度为，杆转过角时的角速度为。 第5题图 第6题图6、如图所示为质点作简谐振动的曲线，则其振动方程为。7、如图所示，两列平面简谐波为相干波，强度均为，相距，的相位比的相位超前，则右侧各点干涉（填相长或相消），合强度为。8、温度为T时，1mol刚性双原子分子理想气体的内能表达式为，自由度为的理想气体分子的平均平动动能表达式为。9、一可逆卡诺热机，低温热源为，热机效率为40%，其高温热源温度为；若在相同的高低温热源下进行卡诺逆循环，则该卡诺机的致冷系数为。10、已知为N个（N很大）分子组成的系统（体积为V）的速率分布函数，则处于速率间隔内的分子的平均速率为；单位体积内处于速率间隔内的分子数为。11、摩尔理想气体的体积由膨胀到，若经过的过程是温度为的等温膨胀过程，则该过程中理想气体的熵增加；若经过的过程为绝热膨胀过程，则该过程中理想气体的熵增加。12、一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，振动方程分别为、，则合振动的振幅为。三、计算题（本大题共5小题，共50分）1、（10分）已知一质量为的质点在轴上运动，质点只受到指向原点的引力作用，引力大小与质点离原点的距离的平方成反比，即，是比例系数。设质点在时的速度为零，求质点在处的速度大小。2、（10分）如图所示，物体的质量为，放在光滑的斜面上，斜面与水平面的夹角为，弹簧的劲度系数为，滑轮的转动惯量为J，半径为R。先把物体拖住，使弹簧维持原长，然后由静止释放，试证明物体做简谐振动，并求其周期。3、（10分）长为L，质量为m的均匀细杆可绕通过其上端的水平光滑固定轴O转动，另一质量亦为m的小球，用长也为L的轻绳系于上述的O轴上。开始时杆静止在竖直位置，现将小球在垂直于轴的平面内拉开一定角度，然后使其自由摆下与杆端相碰撞（设为弹性碰撞），结果使杆的最大偏角为/3，求小球最初被拉开的角度。4、（10分）1mol氦气的循环过程如图所示，其中a点的温度为，为绝热过程，为等温过程。试求：（1）、各个过程系统所吸收的热量；（2）该循环的效率。（）5、 （10分）已知一平面简谐波在时刻的波形曲线如图所示，波速，波长。试求：（1）该平面简谐波的波函数；（2）P点的振动方程；（3）P点回到平衡位置所需的最短时间。 淮海工学院06-07学年第2学期大学物理（一）试卷B 答案一、选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分）1、A 2、C 3、C 4、A 5、C 6、B 7、C 8、D 9、C 10、D 二、填空题（本大题共12小题，每空1分，共20分）1、 2、 3、；4、； 5、；6、 7、相长；8、； 9、； 10、； 11、；0 12、0 三、计算题（本大题共5小题，共50分）1、解：由牛顿第二定律有 （3分）又 （2分）所以 （3分） （2分）2、解：设物体平衡时弹簧伸长量为，则 （1分）当物体偏离平衡位置时系统的受力分析如图：由牛顿第二定律和转动定律有 （1分） （1分） （1分） （1分）联立方程有 （3分）所以系统的运动为简谐振动。其周期为 （2分）另解：设物体平衡时弹簧伸长量为，则 （1分）设平衡位置为弹性势能和重力势能零点，由能量守恒定律有 （3分）其中 （1分） 将此方程对时间求导有 （3分） 所以系统的运动为简谐振动。其周期为 （2分）3、解：小球下摆的过程中，只有重力做功，机械能守恒 （2分）小球与杆碰撞的过程中，内力矩远大于外力矩，只有重力做功，机械能守恒，角动量守恒 （2分） （2分）碰撞后，杆上摆过程中，只有重力矩做功，机械能守恒 （2分）其中所以 （2分）4、解：（1）由题有； （2分） （2分） （2分） （2分）（2）该循环的效率为 （2分）5、解：（1）设平面简谐波的波函数为由题有， （1分）， （2分）所以 （2分）（2）对于P点，设振动方程为， （2分）所以 （1分）（3）由前P点回到平衡位置满足的条件为 （1分）所以P点回到平衡位置所需的最短时间为 （1分）另解：由旋转矢量法法求解（1）、（2）问中画出矢量图（标明物理量）得2分，其他不变。