2011-2012(1)大学物理试卷A,上海工程技术大学

（勤奋、求是、创新、奉献）
2011～ 2012学年第1学期
班级 __________ 姓名 __________学号 ___________主考教师： __陈惠敏__
《大学物理》试卷(A)
（本卷考试时间120分钟）
一． 选择题
（本题共10小题，每小题3分，共30分） （每小题只有一个正确答案，将它的字母标号填写在表中对应题号下的空格内，填写在其它地方无效。

）
1、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 j be i ae r
+=（其中a 、b 为
常量）, 则该质点作 (A) 匀速直线运动． (B) 变速直线运动.
(C) 抛物线运动． (D)一般曲线运动．
［ ］
2、关于刚体对轴的转动惯量，下列 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) 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) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.
［ ］
3、压强为p 、体积为V 的单原子分子理想气体的内能为 (A)
pV 25 (B) pV 23 (C) pV (D) pV 2
1
［ ］
4、设图的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；2)(O p v 和
2)(H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则
(A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线；
4)()(22=H p O p v v . (B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线；41)()(2
2
=H p O p v v .
(C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线；
41)()(2
2
=H p O p v v .
(D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线；
4)()(2
2
=H p O p v v .
［ ］
5、对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对
外作的功三者均为负值？
(A) 等体降压过程 (B) 等温膨胀过程 (C) 绝热膨胀过程 (D) 等压压缩过程
［ ］
6、设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍，则理想气体在一次卡诺循环中传给低温热源的热量是从高温热源吸收的热量的：
(A)
n 1倍 (B) n
n 1+倍 (C) n 倍 (D) n-1倍
7、如图表示的两个卡诺循环，第一个沿ABCDA 进行，第二个沿ABC /D /A 进行，这两个循
环的效率η1和η2的关系及这两个循环所作的净功W 1和W 2的关系
是
（A ）21ηη=，21W W = (B) 21ηη>，21W W = (C) 21ηη=，21W W > (D) 21ηη=，21W W <
［ ］
8、如图所示，点电荷Q 被曲面S 所包围，从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面外一点，则引入前后：
(A)曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点的场强变化． (B)曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点的场强不变 (C)曲面S 的电场强度通量变化，曲面上各点的场强变化. (D 曲面S 的电场强度通量不变，曲面上各点的场强不变．
［ ］
9、如图，在点电荷q 的电场中，选取以q 为中心、半径为R 的球面上一点p 处作为电势零点，则与电荷q 距离为r 的p 点的电势为:
(A)
r
q 04πε．
(B)
)11(40R
r q
-πε (C)
)(40R r q
-πε．
(D)
)1
1(
40
r
R q -πε
［ ］
10、图示为一具有球对称性分布的静电场的E~r 关系曲线。

请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的？
（A ）半径为R 的均匀带电球面。

(B) 半径为R 的均匀带电球体。

(C) 半径为R 、电荷体密度Ar =ρ（A 为常数）的非均匀带电球体
(D) 半径为R 、电荷体密度r A =ρ（A 为常数）的非均匀带电球体(0<r ≤R )
［ ］
二．填空题
（本题共8小题10空格，每空格3分，共30分）
（将正确答案填写在各题对应空白栏处，填写在其它地方无效。

）
1、 ； ；
2、 ；
3、 ； ；
4、 ；
5、 ；
6、 ；
7、 ；
8、
1、某质点作半径为1m 的圆周运动，在国际单位制中其角运动学方程为2
t t ππθ+=， 则质点的角加速度β = ； 加速度a
=____________。

2、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J 0，角速度为ω0，然后她将两臂收回，使转动惯量减少为J 0/3，这时她转动的角速度为 .
3、若f(v)为平衡态下理想气体分子速率分布函数，分子质量为m ，则理想气体分子的 平均速率v 和分子平均平动动能k ε可用f(v)分别表示为 ； 。

4、一定量的理想气体，产品那个同一状态开始使体积由V 膨胀到V 分别经历以下三种过程：（1）等压过程；（2）等温过程；（3）绝热过程。

其中吸收热量最多的过程是 。

5、真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为＋σ和＋2 σ（σ >0），如图所示，则B 区域的电场强度大小为：
E B ＝__________________。

6、一电场强度为E 的均匀电场，E
的方向沿x 轴正向，如图所示，则通过图中一半径为R 的半球面的电通量为 。

7、真空一半径为R 的均匀带电体，其电荷体密度为ρ。

则球外电场强度分布可表示为 。

8、一球形电容器，内球壳半径为R 1，外球壳半径为R 2，两球壳间为真空。

设两球壳间电势差为U ，则电容器储存的能量为 。

+σ +2σ A
B
三、计算及证明题
4小题，每小题10分，共40分）
1、(本题10分)
如图所示，质量为M ，长为L 的直杆可绕水平轴O 无摩擦转动，设一质量为m 的子弹沿水平方向飞来，恰好射入杆的下端，若直杆的最大摆角为60º，试证子弹的速度为：
2
06)3)(2(m
gL
M m M m v ++=
2、(本题10分)
1mol 理想气体在T 1=400K 的高温热源与T 2=300K 的低温热源间作卡诺循环，在400K 的等
温线上起始体积V 1=0.001m 3，终止体积为V 2=0.005m 3。

试求此气体在每一循环中； （1） 从高温热源吸收的热量Q 1； （2） 每一循环对外所作的净功W 净; （3） 气体传给低温热源的热量Q 2。

（普适气体常量R=8.31 J.mol -1.K -1）
3、(本题10分)
在真空中一长为l 的细杆上均匀分布着电荷，其电荷线密度λ。

在杆的延长线上，距杆的一端为d 的一点上有一点电荷q 0，如图所示。

试求该点电荷所受到的电场力。

4．（本题10分）
一半径为R 的均匀带电球体，其电荷体密度为)0(R r Kr ≤≤=ρ，K 为正常数，r 为球心到球内一点得距离。

求此带电球体所产生的球内外电场强度的分布。