大学化学专业《大学物理(上册)》期末考试试题D卷 附解析

大学化学专业《大学物理（上册）》期末考试试题D卷附解析
姓名：______ 班级：______ 学号：______
考试须知：
1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为____________。

2、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：
(1) 摆线的张力T＝_____________________；
(2) 摆锤的速率v＝_____________________。

3、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。

4、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的
倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。

5、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。

6、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为
（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。

7、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。

8、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为
的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。

9、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。

一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。

10、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线
旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。

在距
盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、平衡态：
2、电磁感应现象：
3、能量按自由度均分定理：
4、角动量定理(对点)：
5、位移：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中（）。

A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变
B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加
C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心
D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加
2、以下四种运动形式中，加速度保持不变的运动是（）。

A.抛体运动
B.匀速圆周运动
C.变加速直线运动
D.单摆的运动
3、一质点作简谐振动，周期为T．质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为（）。

A. T /4
B. T /6
C. T /8
D. T /12
4、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：（）。

5、如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直
轴作匀角速度转动。

有一小环套在杆的上端处。

开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。

在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中（）。

A.机械能、角动量都守恒
B.机械能守恒、角动量不守恒
C.机械不守恒、角动量守恒
D.机械能、角动量都不守恒
6、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是（）。

A.只取决于刚体质量，与质量的空间分布和轴的位置无关
B. 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关
C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置
D.只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关
7、下面说法正确的是（）。

A.等势面上各点场强的大小一定相等
B.在电势高处，电势能也一定高
C.场强大处，电势一定高
D.场强的方向总是从电势高处指向低处
8、某质点作直线运动的运动学方程为，则该质点作（）。

A.匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向
B.匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向
C.变加速直线运动，加速度沿x轴正方向
D.变加速直线运动，加速度沿x轴负方向
9、如图所示，A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为m的物体，B滑轮受力F=mg，设A、B两滑轮的角加速度分别为和，不计滑轮的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小关系为：（）。

A.
B.
C.
D.无法判断
10、某质点作直线运动的运动学方程为 (SI)，则该质点作（）。

A.匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向
B.匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向
C.变加速直线运动，加速度沿x轴正方向
D.变加速直线运动，加速度沿x轴负方向
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、已知质点的运动学方程为：. 式中的单位为米，的单位为秒，求作用于质点的合力的大小。

2、有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如图所示，试证明热机效率为
3、如图,半径R=0.2m, 转动惯量为的定滑轮,一不可伸长的轻绳无滑地跨过定滑轮,一端悬挂质量m=10kg的重物,使定滑轮从静止开始加速转动，试求：
(1) 定滑轮的角加速度
(2) 轻绳拉下5m时，定滑轮的角速度。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、
2、，
3、， 0
4、
5、减小
6、（SI）或（SI）
7、
8、
9、， 5A
10、
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、平衡态：如果气体与外界没有能量和物质的交换，内部也无任何形式能量的转化，则密度、温度和压强都将长期维持均匀不变，这种状态称为平衡态。

2、电磁感应现象：当穿过闭合导电回路所包围曲面的磁通量发生变化时，回路中产生电流的现象。

3、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。

4、角动量定理(对点)：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点的力矩，等于质
点对同一参考点的角动量对时间的变化率，即
5、位移：
(1)指质点位置的改变；
(2)从质点初位置指向末位置的矢量。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、A
3、D
4、B
5、A
6、C
7、D
8、D
9、B
10、D
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、解：
2、证明：
C-A过程：吸热（1）
A-B过程绝热1分
B-A过程放热 (2)
由理想气体状态方程可得
(3)
另外有且 (4）
由(1)—(4)可得：
3、解：
（1）由转动定理：
期中
解得：
（2）。