大学环境生态专业《大学物理(上册)》期末考试试题 含答案

大学环境生态专业《大学物理（上册）》期末考试试题含答案
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、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。

开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。

若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。

2、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。

3、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。

4、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度
=______，切向加速度=______。

5、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。

物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。

6、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长
的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。

一质量为、速率为的子弹在
水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。

7、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在
________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。

8、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。

9、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E＝__________。

10、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=_____________。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、质点：
2、能量按自由度均分定理：
3、受激辐射：
4、平衡态：
5、位移：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零，则可肯定：（）
A.高斯面上各点场强均为零
B.穿过高斯面上每一面元的电通量均为零
C.穿过整个高斯面的电通量为零
D.以上说法都不对
2、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度
为。

当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为（）。

A.
B.
C.
D.
3、如图，在一圆形电流所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路（）。

(A)，且环路上任意一点
(B)，且环路上任意一点
(C)，且环路上任意一点
(D)，且环路上任意一点常量
4、如图所示，有一个小块物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉．则物体（）。

A.动能不变，动量改变
B.动量不变，动能改变
C.角动量不变，动量不变
D.角动量改变，动量改变
E.角动量不变，动能、动量都改变
5、在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为（）。

A.λ／4
B.λ/2
C. 3λ/4
D.λ
6、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
7、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（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
8、一个质点同时在几个力作用下的位移为：
(SI)
其中一个力为恒力 (SI)，则此力在该位移过程中所作的功为（）。

A. -67J
B. 17J
C. 67J
D. 91 J
9、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
10、真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电量为q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离的r的P点处的电势为：（）。

A.
B.
C.
D.
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、荷量Q均匀分布在半径为R的球体内，试求：离球心为r(r<R)的P点处的电势。

2、质量为，长为的均匀的细杆竖直放置，其下端与一固定铰链相接，并可绕其转动，由于此竖直放置的细杆处于非稳定的平衡状态，当其受到微小扰动时，细杆将在重力的作用下由静止开始绕铰链转动。

试计算细杆与竖直线成角时的角速度和角加速度。

3、如图所示，有两个转动惯量分别为、的圆盘，它们分别以角速度、绕水平轴转动，且旋转轴在同一条直线上。

当两个圆盘在沿水平轴方向的外力作用下，啮合为一体时，其角速度为。

求两圆盘啮合后共同的角速度。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、5J
2、从几率较小的状态到几率较大的状态，状态的几率增大 (或熵值增加)
3、，
4、57.6， 2.4
5、
6、
7、，6m，10m
8、0
9、
10、
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、质点：有质量无大小、形状的点，是理想模型。

在一定条件下，物体可以看成质点。

2、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。

3、受激辐射：在外来光子刺激下原子从高能级跃迁到低能级而放出光的现象。

4、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。

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、C
2、B
3、B
4、E
5、B
6、D
7、B
8、C
9、B
10、B
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、解：由高斯定理得：
2、
3、解：根据角动量守恒。