中国矿业大学大学物理A109级上册期末试题B卷及答案Word文件下载.docx

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总分

1－10

11－16

17

18

19

20

21

得分

阅卷人

一、选择题（共30分）

1.（本题3分）某物体的运动规律为dv/dt=－kv2t，式中的k为大于零的常量．当t=0时，初速为v0，则速度v与时间t的函数关系是

（A）（B）

（C）（D）[]

2.（本题3分）如图所示,假使物体沿着铅直面上圆弧轨道下滑,轨道是光滑的,在从A至C的下滑过程中,下面哪种说法是正确的？

（A）它的加速度方向永远指向圆心.

（B）它的速率均匀增加.

（C）它的合外力大小变化,方向永远指向圆心.

（D）它的合外力大小不变.

（E）轨道支持力大小不断增加.[]

3.（本题3分）一人造地球卫星到地球中心O的最大距离和最小距离分别是RA和RB．如图所示，设卫星对应的角动量分别是LA、LB，动能分别是EKA、EKB，则应有

（A）LB>

LA，EKA>

EKB．

（B）LB>

LA，EKA=EKB．

（C）LB=LA，EKA=EKB．

（D）LB<

（E）LB=LA，EKA<

EKB．［］

4.（本题3分）对于不同的理想气体，只要它们的温度相同、摩尔数相同，则它们的。

（A）分子平均平动动能必定相等；

（B）分子平均动能必定相等；

（C）气体内能必定相等；

（D）分子数密度必定相等。

［］

5.（本题3分）若气体分子的速率分布曲线如图所示，图中A，B两部分面积相等，则图中正确的判断为．

（A）最概然速率；

（B）平均速率；

（C）方均根速率；

（D）速率大于和小于的分子各占一半。

［］

6.（本题3分）在功与热的转变过程小，下面叙述不正确的是

（A）不可能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸收热量，使之完全变为有用的功，而其他物体不发生任何变化；

（B）可逆卡诺机的效率最高，但恒小于1；

（C）功可以全部变为热量，而热量不能完全转化为功；

（D）绝热过程对外做正功，则系统的内能必减少。

［］

7.（本题3分）有两个电荷都是＋q的点电荷，相距为2a．今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面．在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图所示．设通过S1和S2的电场强度通量分别为1和2，通过整个球面的电场强度通量为S，则

（A）1＞2，S＝q/0．

（B）1＜2，S＝2q/0．

（C）1＝2，S＝q/0．

（D）1＜2，S＝q/0．［］

8.（本题3分）C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C2中插入一电介质板，则

（A）C1极板上电荷增加，C2极板上电荷增加．

（B）C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加．

（C）C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少．

（D）C1极板上电荷减少，C2极板上电荷减少．［］

9.（本题3分）相对地球的速度为V的一飞船，要到离地球为5光年的星球去，若飞船上的宇航员测得该旅程的距离为3光年，则V应是：

（A）（B）（C）（D）［］

10.（本题3分）质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的

（A）4倍．（B）5倍．

（C）6倍．（D）8倍．［］

二、填空题（共20分）

11.（本题4分）一质点沿半径为0.2m的圆周运动,其角位置随时间的变化规律是（SI制）。

在t=2s时，它的法向加速度an=___________；

切向加速度aτ=___________。

12.（本题3分）如图所示，一水平圆盘,半径为r，边缘放置一质量为m的物体A，它与盘的静摩擦系数为，圆盘绕中心轴OO转动，当其角速度小于或等于时，物A不致于飞出

13.（本题4分）己知地球半径为R,质量为M.现有一质量为m的物体处在离地面高度2R处,以地球和物体为系统,如取地面的引力势能为零,则系统的引力势能为；

如取无穷远处的引力势能为零,则系统的引力势能为.

14.（本题4分）试说明下列各式物理意义，式中表示麦克斯韦速率分布函数，表示气体分子最可几速率。

（1）

（2）

15.（本题3分）两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋和＋2，如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：

EA＝__________________，EB＝__________________，EC＝

_______________（设方向向右为正）．

16.（本题2分）有一速度为u的宇宙飞船沿x轴的正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为;

处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为.

三、计算题（共50分）

17、（本题10分）质量为M半径为R的1/4圆周的光滑弧形滑块，静止在光滑桌面上，今有质量为m的物体由弧的上端A点静止滑下，试求当m滑到最低点B时，

（1）m相对于M的速度v及M对地的速度V；

（2）M对m的作用力N．

18、（本题10分）如图所示，一绳跨过一定滑轮C一端与放在桌面上的mA相连，另一端与mB相连，定滑轮C是半径为R的均匀圆盘，mA与桌面间的摩擦系数为μ＝0.5，mC＝2mB，mA＝3mB，开始mA静止于桌面，mB自由下落l距离后绳子才被拉紧．求：

绳子刚拉紧的瞬间，定滑轮C的角速度；

绳子拉紧后mB下落的最大距离h．

19、（本题10分）一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，又经绝热过程膨胀到C态，如图所示．试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．

20、（本题10分）一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷+Q，沿其下半部分均匀分布有电荷－Q，如图所示．试求圆心O处的电场强度．

21、（本题10分）图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2．设无穷远处为电势零点，求球层中半径为r处的电势．

《大学物理A1》试卷（B卷）解答

C，E，E，A，D，C，D，A，D，B

11、80m/s2，2m/s24分

12、3分

13、4分

14、分子速率在间隔内的分子数占总分子数的百分率（概率）；

系统分子的平均平动动能。

4分

15、－3/（20）1分

－/（20）1分

3/（20）1分

16、c，c2分

17、解：

（1）由题给条件m、M系统水平方向动量守恒，m、M、地系统机械能守恒．

①2分

②2分

1分

（2）当m到达B点时，M以V运动，且对地加速度为零，可看成惯性系，

以M为参考系2分

2分

18、解：

mB物体自由下落过程.当绳子刚拉紧时mB的速度为2分

以mA、mB和定滑轮为研究系统．系统所受的外力如图所示，由于受力N1，PA，PB，fμ均远小于冲力（内力），可忽略不计．这时可近似认为系统对定轴O的合外力矩为零，系统角动量守恒．

设冲击后mA，mB的速度为v，定滑轮的角速度为ω，则有

mBv1R=mBvR+mAvR+JCω2分

又

v=ωR，mA=3mB，JC=mCR2/2=mBR2

解得

ω=v0/5R2分

以mA、mB、定滑轮、地球为研究系统，系统受的力有：

mA、mB的重力，这是保守内力；

只有mA受桌面的摩擦力做功（设mB下降的最低位置为重力势能零点），根据功能原理可得

2分

因为

代入前式，解得2分

19、解：

由图可看出pAVA=pCVC

从状态方程pV=RT可知TA=TC，

因此全过程A→B→C的E=0．3分

B→C过程是绝热过程，有QBC=0．

A→B过程是等压过程，有

＝14.9×

105J．

故全过程A→B→C的Q=QBC+QAB=14.9×

105J．4分

根据热一律Q=W+E，得全过程A→B→C的

W=Q－E＝14.9×

105J．3分

20、解：

把所有电荷都当作正电荷处理.在处取微小电荷dq=dl=2Qd/

它在O处产生场强

按角变化，将dE分解成二个分量：

3分

对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷

＝02分

所以1分

21、解：

r处的电势等于以r为半径的球面以内的电荷在该处产生的电势U1和球面以外的电荷产生的电势U2之和，即U=U1+U2，其中

U1=qi/（40r）4分

为计算以r为半径的球面外电荷产生的电势．在球面外取─→＋d的薄层．其电荷为dq=·

42d

它对该薄层内任一点产生的电势为

则4分

于是全部电荷在半径为r处产生的电势为