南京理工大学《大学物理》(上)期末试卷B卷及答案

第第#页共4页南京理工大学考试卷课程名称大学物理姓名学号适用专业考试形式闭卷考试时间120分钟一、填空(44).一质点作半径为9m的匀变速圆周运动,3秒内由静止绕行S=4.5m,则其加速度a=⑴m/s(矢量式)，及其量值a=⑵m/s..质量为m的小车以速度丫0作匀速直线运动，刹车后受到的阻力与速度成正比而反向，即F=-kv(k为正的常数)，则t时刻小车的速度和加速度分别为v(t)= ⑶和a(t)= (4) ..设地球半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则第二宇宙速度v2二 ⑸，位于赤道上空的同步卫星的高度h=(6)..长度为L质量为m的匀质细杆,直立在地面上,使其自然倒下,触地端保持不移动,则碰地前瞬间,杆的角速度3=(7) 和质心线速度值vc=(8).TOC\o"1-5"\h\z.弹簧振子的固有周期为T, । +其振动曲线如图(1),则振动A1r尸2尸、/方程为(9)，若将弹簧长A/21 \ /t1\ :x(m)度剪去一半，则该振子的固 0IVy"0I―5\ /10有周期T1=(10). -a1 -2L图⑴ 图⑵.一平面简谐波以波速u=10m/s沿x正方向传播,t=0时的波形如图(2),则原点0的振动方程为(11),该波的波函数为(12)..设气体分子速率分布函数为f(v),则分子速率处于v1-v2区间内的概率为 (13)，而/f(v)dv=(14)..在27oC时1atm的氮气,其分子的平均速率为 (15),平均转动动能TOC\o"1-5"\h\z为(16),系统的分子数密度为 (17)..一摩尔氧气由体积V按P=KV2(K为正的常数)的规律膨胀到V,则气体所做的功为(18) . 1 । 2C.电荷线密度为人的长直线电荷，如图(3)，则A点处广、的场强值为(19)，若将点电荷+q0从A点沿路径入A/ |BACB移到B点，电场力做功为(20) . 1工r।a-111~b~图(3).半径R的金属球带电量为Q,则该球的电势V=(21)和电容C=(22).二、(12)一摩尔氧气的循环曲线如图(4),bc为绝热线,试求：(1)ab,ca过程中系统吸收的热

量QA和QB（用P1,P2,V1表示）；⑵循环效率n（算出数值）.三、（12）波源的振动曲线如图（5），波速u=4m/s的平面简谐波沿x正方向传播，求：（1）波源的振动方程；（2）该波的波函数；（3）画出t=1.5秒时的波形图.四、（12）长为L,质量M的均匀细杆,可绕水平轴O自由转动,现让其从水平位置由静止释放,在竖直位置与地面上质量为m的小球作完全非弹性碰撞,如图（6），求：（1）细杆碰撞前瞬间的图(4) 图(5) 图(6)电P x电P x图(7)五、（8）长为L电荷线密度为人的均匀带电线段,如图（7），求其延长线上一点P的场强和电势.六、（12）圆柱形电容器内外薄圆筒AB的半径分别为RA和RB,长为h,单位长度带电量为人.求⑴两筒间的场强发布E（r）和电势差VAB；（2）该电容器的电容C和电场能量W.物理常数: R=8.31J/K.mol,k=1.38*10-23J/K

大学物理上B卷参考答案一（44分）1(1)1n0+1t0(m/s2),(2)V2(m/s2).1(1)1n0+1t0(m/s2),3(5)V2gR,(6)3jR2T2g/4n2-R. 4⑺V3g/L,(8)V3gL/4.5(9)x=Acos(2nt/T-n/3), (10)t/V2.6(n)y0=2cos(2nt+n/2)m, (12)y=2cos[2n(t—x/io)+n/2]m.v27(13)/f(v)dv,(14)1,8(15)516.8m/s,(16)4.14*10-21J,(17)2.44*1025m-3.v1 9(18)K(V13-V23)/3.10(19)入，(20)qjln[g+b)/a].11(21)Q,(22)C=4nE0R.2ne0a 2ne0 4ne0R参考分数二(12)⑴Qab=Cv(Tb-Ta)=5(P2-P1)V1/2,Qca=Cp(Ta-TC)=7P1(V1-V2)/2<0(6)n=1-Q2/Q1=1-7P1(V2-V1)/[5V1(p2-P1)]=1-7/[5(p2/P1-1)] (2)(6)(3)(1)VPbVbY=PVy,即P2/P1=(V2/V1)y=21.4=2.64(3)(1)・・・n=1-7/[5(2.64-1)]=14.6%三(12)(1)y0(0)=5COS@=0,Vo>0,即sin@<0...@=3n/2,而s=2n/T=n,.•.yo(t)=5cos(nt+3n/2)(山)y(x,t)=5cos[n(t-X/4)+3n/2]即)y(x,t=1.5)=5cos[n(1.5-X/4)+3n/2]=-5con(nx/4)(m)(入二UT=4*2=8m) x/m-5四(12)(1)Mgl/2=Io02/2,I=Ml2/3, A«0=V3g/l (4,1,1)(6)(2)Iw0=(l+mi2)«,/.w=Mw0/(M+3m)=[M/(M+3m)]V3g/l (4,2)(6)a+l五(8)(1)E=fdq/(4nex2)=/入dx/(4nex2)二人1—1 ⑷a+la 8n£0aa+l

⑵Vp=/dq/(4ne0X)=/人dx/(4ne0x尸入1—1 (4)a 8ne0aa+lEp方向:若人>0,则Ep沿x正方向，若入<0,则EP沿x反方向.六(12)⑴由高斯定理可得:E=j/(2n£0r)