21级大学物理(上)试卷A期末试题及答案继续VIP

1、大学物理（上）试卷A （ 注：请将解答写在答题卷上，仅写在答题卷上的内容有效。 ）一、选择题（每题3分，共24分）1质点作半径为R的变速圆周运动，v表示任一时刻质点的速率，则其加速度大小为：( )（A）(dv/dt)2+(v4/R2)1/2； （B）v2/R； （C）dv/dt+ v2/R； （D）dv/dt 2对于一个物体系来说，在下列条件中，哪种情况下系统的机械能守恒？( )（A）外力和非保守内力都不作功； （B）合外力不作功；（C）合外力为零； （D）外力和保守内力都不作功。3关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 ( )（A）只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关；（B

2、）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关；（C）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关；（D）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。4一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m，根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值为 ( )v0f(v)vOAB图1-5（A）=； （B）= ； （C）= 3kT /m； （D）= kT/m5麦克斯韦速率分布曲线如图1-5所示，图中A、B两部分面积相等，则该图表示：( )（A）v0为最可几速率； （B）v0为平均速率；（C）v0为方均根速率； （D）速率大于和小于 v0的分子数各占一半

3、。6若理想气体的体积为V，压强为p,温度为T，其单个分子的质量为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)pV/m； (B)pV/(kT)； (C) pV/(RT)； (D)pV/(mT)。7如果对某一闭合曲面S的电通量为 = 0，以下说法正确的是 ( )+qaaPM图1-8（A）S面上的 必定为零； （B）S面内的电荷必定为零；（C）S面内电荷的代数和为零； （D）空间电荷的代数和为零。8如图1-8，在点电荷+q 的电场中，若取P点处为电势零点，则M点的电势为 ( )（A）； （B）；（C）； （D）。二、填空题（每空3分，共24分）1已知质点位矢 ，则t

4、= 3 s 时其切向加速度为 （1） ，法向加速度为 （2） 。2氨气为多原子分子气体，温度为 时，1mol氨气分子具有的平动总动能为 （3） ，转动总动能为 （4） 。（普适气体常数）31mol氧气，视为理想气体（并看作为刚性双原子分子气体），由体积按照（K为已知常数）的规律膨胀到，在此过程中，气体所作的功为 （5） ，气体吸收的热量为 （6） 。4一个电容器，电容，用电压的电源使这电容器带电，然后拆下电源，使其与另一个未充电的的电容器相并联后，第一个电容器所带电量为 （7） ，第一个电容器两端的电势差为 （8） 。三、（10分）一平面简谐波的波源的振动方程为，式中、均为大于零的常数，此振动

5、以速度 沿轴正方向传播，以波源为坐标原点，求：（1）波动方程；（2）在波的传播方向上距离波源为处一点的振动方程； 0MRm图4（3）任意时刻在波的传播方向上相距为的两点间的相位差。四、（10分） 一轴承光滑的定滑轮，质量为M=2.0kg,半径为R=0.10m，一根不伸长的轻绳，一端缠绕在定滑轮上，另一端系有一质量为m=5.0kg的物体，如图4所示，已知定滑轮的转动惯量为J=MR2/2，其初始角速度 0=10.0rad/s，方向如图所示，求：(1) 定滑轮的角加速度；(2) 定滑轮的角速度变化到 =0时，物体上升的高度；(3) 当物体回到原来位置时，定滑轮的角速度。五、（10分）均匀带电球面的半

6、径为，总电量为，求：（1）电场强度分布；（2）电势分布；（3）在球面上取小面元s，求小面元s上的电荷受到的电场力的大小。六、（10分）图6所示是一理想气体所经历的循环过程，其中和是等压过程，和为绝热过程，已知点和点的温度分别为和。图6（1）求此循环的效率（用、表示）；（2）此循环是否为卡诺循环？ 为什么？七、（12分）半径为R1=2.0cm 的导体球，外套有一同心的导体球壳，壳的内、外半径分别为R2=4.0cm和R3=5.0cm，当内球带电荷Q=3.010-8C时，求：(1)整个电场储存的能量；(2)如果将外套的导体球壳外侧接地，计算储存的能量；(3)此电容器的电容值。 ( )大学物理试卷A答

7、案选择题（每题3分，共24分）1、（A）； 2、（A）； 3、（D）； 4、（B）； 5、（D）； 6、（B）；7、（C）；8、（C）；二、填空题（每空3分，共24分）2、（1）； （2）；3、（3）； （4）；、（5）； （6）；4、（7）3.210 -2 C； （8）1.610 3 V；三、（10分）解： （1）波动方程为 （4分）（2）处一点的振动方程为 （3分）（3）相位差： （3分） 四、（10分）解： 如图4， 0MRm图4（1）定滑轮受绳的张力T产生的力矩，重物受绳的张力T和重力mg，取初角速度 0的方向为坐标正向，对定滑轮和重物分别列方程有TR=J= (MR2/2) T mg=

8、ma= mR （2分）解得 =2mg/(2m+M)R= 81.7rad/s2负号表示方向与初角速度 0的方向相反 （2分）(2) 202=02=2 =02/(2)=02(2m+M)R /(4mg)h=R=02(2m+M)R 2/(4mg)=6.12102m （2分）(3) 重物从最大高度回到原位置，定滑轮转角为=02(2m+M)R/(4mg)有 2=2=02 （2分）所以当物体回到原位置时，定滑轮角速度的量值 =0=10.0 rad/s 方向与初角速度的方向相反。 （1分）五、（10分）解： （1）由高斯定理求得均匀带电球面场强大小分布为 （ 分）（2）当时， 当时， （ 分）（3）带电球的面电荷密度为 ， 小面元s上所带电荷在其内外两侧分别产生场强的大小为 ， 设s以外的电荷在s附近产生的电场为（在小面元s上及其附近可视为均匀）， 在s内侧附近，应有 ，于是 （以指向外侧为正方向），因此，小面元s上的电荷所受由s以外的电荷产生的电场力的大小为 （ 分）六、（10分）解： (1)热机效率 （2分）等压过程 吸热 （2分）等压过程 放热 （2分）根据绝热过程方程得到绝热过程 绝热过程 又 （2分）(2