2023年上学大物期试卷(一)

湘潭大学2023年上学期

?大学物理1(1)、11(1)?课程考试试卷

一、选择题(10个小题，每题3分，共30分)

1.质量分别为阳和利的两滑块4和B通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上，滑块与桌

面间的摩擦系数均为〃，系统在水平拉力F作用下匀速运动，如下图.如突然撤消拉力，

那么刚撤消后瞬间，二者的加速度G和或分别为口

(A)。产0,。8=0.(B)4A>0,。内0.

(C)〃A<0,劭>0.(D)QA<0,〃B=0.

2.人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，那么卫星的

(A)动量不守恒，动能守恒.

(B)动量守恒，动能不守恒.

(C)对地心的角动量守恒，动能不守恒.

(D)对地心的角动量不守恒，动能守恒.□

3.--辆汽车从静止出发在平直公路上加速前进.如果发动机的功率一定，下面哪一种说法

是正确的？

(A)汽车的加速度是不变的.

(B)汽车的加速度随时间减小.

(C)汽车的加速度与它的速度成正比.

(D)汽车的速度与它通过的路程成正比.

(E)汽车的动能与它通过的路程成正比.□

4.在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率Z与气体的热力学温度T的关系为

(A)Z与T无关.(B)%与厅成正比.

(C)7与JT成反比.(D)7与T成正比.[]

5•一定量的气体作绝热自由膨胀，设其内能增量为△£烯增量为AS,那么应有：

(A)△£<(),A5=0.(B)AE<0,A5>0.

(C)AE=0,A5>0.(D)AE=0,A5=0.[]

6.图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离，变化的关系，请指出

该曲线可描述以下哪方面内容(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E~r美系.

(B)半径为R的无限长均匀带电圆柱面电场的关系.

(C)半径为R的均匀带正电球体电场的关系.

(D)半径为R的均匀带正电球面电场的UT•关系.

7.点电荷。被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷g至曲面外一点，如下图，

那么引入前后：口

(A)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变.

(B)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变.

(C)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化.

(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化.

8.某简谐振动的振动曲线如下图，位移的单位为厘米，时间单位为秒.那么此简谐振动的振

动方程为：[]

(A)x-2cos^nt+^Tt).

(B)x=2cos号加一。兀).

(C)X=2cos(^7t/+-17l).

（D）%=2cos（^71/--17t）.

（E）x=2cos（17cr-^-7i）.

9.一质点作简谐振动，振动频率为力那么振动动能的变化频率是

（A）4f.（B）2f.（C）f.

（D）f/2.（E）f/4口

10.设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍，那么其运动速度的大小为

（以c表示真空中的光速）

（A）—.（B）-yJl-K2.

K-\K

（C）―VK—1.（D）——JK（K+2）.[]

KK+1

二、填空题（9个小题，共29分）

11.（4分）一质点沿半径为0.1m的圆周运动，其角位移9随时间f的变化规律是族2+4产

（SI）.在Z=2s时，它的法向加速度如=；切向加速度a尸.

12.（4分）一块水平木板上放一祛码，祛码的质量m=0.2kg,手扶

木板保持水平，托着祛码使之在竖直平面内做半径7?=0.5m的匀速率圆周运动，速率0=1

m/s.当祛码与木板一起运动到图示位置时，祛码受到木板的摩擦力为,祛码

受到木板的支持力为.

13.（3分）一人站在质量（连人带船）为〃n=300kg的静止的船上，他用F=100N的恒力

拉一水平轻绳，绳的另一端系在岸边的一棵树上，那么船开始运动后第三秒末的速率为

:在这段时间内拉力对船所做的功为.〔水的阻力不计）

14.（3分）一个质量为小的小虫，在有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘边缘上，沿逆时针方

向爬行，它相对于地面的速率为。，此时圆盘正沿顺时针方向转动，相对于地面的角速度为

。.设圆盘对中心轴的转动惯量为人假设小虫停止爬行，那么圆盘的角速度为

15.（3分）当理想气体处于平衡态时，假设气体分子速率分布函数为八。），那么分子速率处于

最概然速率少至8范围内的概率△N/N=.

16.（3分）一电荷为Q的点电荷固定在空间某点上，将另一电荷为q的点电荷放在与Q相距

r处.假设设两点电荷相距无限远时电势能为零，那么此时的电势能也=.

17.（3分）一平行板电容器，充电后切断电源，然后使两极板间充满相对介电常量为&的各

向同性均匀电介质.此时两极板间的电场强度是原来的倍；电场能量是原来的

___________倍,

18.（3分）一弦上的驻波表达式为y=2.0x10-2COS15XCOS1500f（SI）。形成该驻波的两个反

向传播的行波的波速为.

19.（3分）惯性系S'相对于惯性系S系以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动，假设从S'

系的坐标原点O'沿x轴正方向发出一光波，那么S系中测得此光波在真空中的波速为.

三、计算题（6个小题，共41分）

20.（5分）质量为2kg的质点，所受外力为户=6/f（SI）,该质点从r=0时刻由静止开始运

动，试求前2s内，外力所作的功.

21（5分）质量为5kg的一桶水悬于绕在辘特上的轻绳的下端，辘箱可视为一质

量为iokg的圆柱体.桶跖井口由静止释放，求桶下落过程中绳中的张力.辘特

绕轴转动时的转动惯量为土其中M和R分别为辘特的质量和半径，轴上

摩擦忽略不计.2/-一、

22.（10分）汽缸内有2moi氯气，初始温度为27℃,体积/R\

为20L（升），先将氨气等压膨胀，直至体积加倍，然后绝I―

热膨胀，直至回复初温为止。把氨气视为理想气体，求：V一J

OV

(1)在p-p图上大致画出气体的状态变化过程

(2)在这过程中氧气吸热多少？

(3)氨气的内能变化多少？

(4)氨气所作的总功是多少？

(普适气体常量R=8.31J-moF'-K'1)

23.(8分)如下图，一内半径为〃、外半径为匕的金属球壳，带有电荷。，在球壳空腔内距离

球心r处有一点电荷家设无限远处为电势零点，试求：

(1)球壳内外外表上的电荷.

(2)球心0点处，由球壳内外表上电荷产生的电势.

(3)球心0点处的总电势.

24.(8分)如下图为一平面简谐波在1=0时刻的波形图，设此简谐波的频率为250Hz,且此

时质点尸的运动方向向下，求：(1)该波的表达式；

(2)在距原点O为100m处质点的振动方程与振动速度表达式.

25.(5分)一艘宇宙飞船的船身固有长度为Lo=90m,相对于地面以kO.8c(c为真空中光速)

的匀速度在地面观测站的上空飞过.

(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？

(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？

?大学物理1(1)、II(1)?(A)卷解答

一、选择题(10个小题，每题3分，共30分)

l.D；2.C；3.B；4.C；5.C；6.B；7.D；8.C；9.B；10.C；

二、填空题(9个小题，共29分)

11.25.6m/s2；0.8m/s212.0.28N；1.68N

13.1m/s150J

Jco^-mRv产Qci

14.--15.If(v^dv16.-----

J+mR-4兀

17.1/^1/^18.100m/s19.c

三、计算题(6个小题，共41分)

20.解：F=ma,a=F/m=3t(m-s~2)

dv/dt=a=3t,dv=3tdt

Vt

由=得”=1.5〃(m/s)

oo

故f=2s时，I22=6m/s

根据动能定理，外力的功

11

A=—mu；2—0=—inv^2=36J

21.解：对水桶和圆柱形辘护分别用牛顿运动定律和转动定律列方程

mg-T=ma®

77?=〃?②

ci=R/J^)

由此可得T=m{g—d)=m\^-(TR\lJ)]

(R2\

那么T1+—=mg

7

将1/=LMR2代入上式，得T=.mM&i=24.5N

2M+2m

22.解：⑴p-V图如图.

(2)力=(273+27)K=300K

据坏必尸见石，

得n=V27'I/V1=600K

。=小(炎-力)

=1.25X104J

(3)AE=O

(4)据Q=W+AE

W=Q=1.25X104J

23.解：(1)由静电感应，金属球壳的内外表上有感生电荷p,外外表上带电荷q+Q.

(2)不管球壳内外表上的感生电荷是如何分布的，因为任一电荷元离。点的距离都是a,所

以由这些电荷在O点产生的电