模拟试卷二

模拟试卷二一、选择题（18分）1、下列说法哪一条正确？ (A) 加速度恒定不变时，物体运动方向也不变． (B) 平均速率等于平均速度的大小．(C) 不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成(v 1、v 2 分别为初、末速率)()2/21v v v +=． (D) 运动物体速率不变时，速度可以变化．2、一小珠可在半径为R 竖直的圆环上无摩擦地滑动，且圆环能以其竖直直径为轴转动．当圆环以一适当的恒定角速度ω 转动，小珠偏离圆环转轴而且相对圆环静止时，小珠所在处圆环半径偏离竖直方向的角度为 (A)π21=θ. (B)).arccos(2ωθR g=（C ）)arctg(2gR ωθ=. (D) 需由小珠的质量m 决定3、一质点作匀速率圆周运动时，(A) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变． (B) 它的动量不变，对圆心的角动量不断改变． (C) 它的动量不断改变，对圆心的角动量不变．(D) 它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变．4、如图，bca 为理想气体绝热过程，b 1a 和b 2a 是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:(A) b 1a 过程放热，作负功；b 2a 过程放热，作负功． (B) b 1a 过程吸热，作负功；b 2a 过程放热，作负功． (C) b 1a 过程吸热，作正功；b 2a 过程吸热，作负功．(D) b 1a 过程放热，作正功；b 2a 过程吸热，作正功． 5、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ρ＝Ar (A 为常数）的非均匀带电球体． (D) 半径为R 、电荷体密度ρ＝A/r (A 为常数)的非均匀带电球体．6、C 1和C 2两空气电容器并联起来接上电源充电．然后将电源断开，再把一电介质板插入C 1中，如图所示, 则(A) C 1和C 2极板上电荷都不变．(B) C 1极板上电荷增大，C 2极板上电荷不变． (C) C 1极板上电荷增大，C 2极板上电荷减少．(D) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷增大．二、填空题（32分）7、一个打桩机，夯的质量为m 1，桩的质量为m 2．假设夯与桩相碰撞时为完全非弹性碰撞且碰撞时间极短，则刚刚碰撞后夯与桩的动能是碰前夯的动能的________倍． 8、有一劲度系数为k 的轻弹簧，竖直放置,下端悬一质量为m 的小球．先使弹簧为原长，而小球恰好与地接触．再将弹簧上端缓慢地提起，直到小球刚能脱离地面为止．在此过程中外力所作的功为______________________9、在如图所示的装置中，忽略滑轮和绳的质量及轴上摩擦，假设绳子不可伸长，则m 2的加速度a 2=_______________________10、一根长为l 的细绳的一端固定于光滑水平面上的O 点，另一端系一质量为m 的小球，开始时绳子是松弛的，小球与O 点的距离为h ．使小球以某个初速率沿该光滑水平面上一直线运动，该直线垂直于小球初始位置与O 点的连线．当小球与O 点的距离达到l 时，绳子绷紧从而使小球沿一个以O 点为圆心的圆形轨迹运动，则小球作圆周运动时的动能E K 与初动能E K 0的比值E K / E K 0 =_________________p OV b12 acE211、一个匀质圆盘由静止开始以恒定角加速度绕通过中心且垂直于盘面的轴转动．在某一时刻转速为10 rev/s ，再转60圈后转速变为15 rev/s ．则由静止达到10 rev/s 所需时间t = ________；由静止到10 rev/s 时圆盘所转的圈数N =________ 12、带有电荷q 、半径为r A 的金属球A ，与一原先不带电、内外半径分别为r B 和r C 的金属球壳B 同心放置如图．则图中P 点的电场强度=E___________________．如果用导线将A 、B 连接起来，则A 球的电势U =____________________．(设无穷远处电势为零) 13、设雷雨云位于地面以上500 m 的高度，其面积为107m 2，为了估算，把它与地面看作一个平行板电容器，此雷雨云与地面间的电场强度为104 V/m ，若一次雷电即把雷雨云的电能全部释放完，则此能量相当于质量为______________kg 的物体从500 m 高空落到地面所释放的能量． 14、在固定端x = 0处反射的反射波表达式是)/(2cos 2λνx t A y -π=. 设反射波无能量损失，那么入射波的表达式是y 1 = ________________________；形成的驻波的表达式是y = ________________________________________．15、牛郎星距离地球约16光年，宇宙飞船若以________________的匀速度飞行，将用4年的时间(宇宙飞船上的钟指示的时间)抵达牛郎星三、计算题（50分）16、质量为M ＝0.03 kg ，长为l ＝0.2 m 的均匀细棒，在一水平面内绕通过棒中心并与棒垂直的光滑固定轴自由转动．细棒上套有两个可沿棒滑动的小物体，每个质量都为m ＝0.02 kg ．开始时，两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距棒中心各为r＝0.05 m ，此系统以n 1＝15 rev/ min 的转速转动．若将小物体松开,设它们在滑动过程中受到的阻力正比于它们相对棒的速度,(已知棒对中心轴的转动惯量为Ml 2 / 12)求： (1) 当两小物体到达棒端时，系统的角速度是多少？(2) 当两小物体飞离棒端，棒的角速度是多少？17、许多星球的温度达到108 K ．在这温度下原子已经不存在了，而氢核(质子)是存在的．若把氢核视为理想气体，求：(1) 氢核的方均根速率是多少？ (2) 氢核的平均平动动能是多少电子伏特？ 18、气缸内密封有刚性双原子分子理想气体，若经历绝热膨胀后气体的压强减少了一半，求状态变化后的内能E 2与变化前气体的内能E 1之比．19、1 mol 的理想气体，完成了由两个等体过程和两个等压过程构成的循环过程(如图)，已知状态1的温度为T 1，状态3的温度为T 3，且状态2和4在同一条等温线上．试求气体在这一循环过程中作的功． 20、在盖革计数器中有一直径为2.00 cm 的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm 的导线．如果在导线与圆筒之间加上850 V 的电压，试分别求: (1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小．21、一质点作简谐振动，其振动方程为x = 0.24)3121cos(π+πt (SI)，试用旋转矢量法求出质点由初始状态（t = 0的状态）运动到x = -0.12 m ，v < 0的状态所需最短时间∆t ．22、如图所示，一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播，波速大小为u ，若P 处介质质点的振动方程为)cos(φω+=t A y P ，求(1) O 处质点的振动方程；(2) 该波的波动表达式；(3) 与P 处质点振动状态相同的那些点的位置23、一电子以=v 0.99c (c 为真空中光速)的速率运动．试求： (1) 电子的总能量是多少？(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m e =9.11×10-31 kg)xO P L u模拟试卷二参考答案一、选择题1—6 D B C B D C二、填空题 7、211m m m +8、k gm 2229、21244m m g m +10、h 2 /l 211、9.61 s 48 rev 12、)4/(30r rq επ)4/(0C r q επ13、45214、])/(2cos[π++πλνx t A)212c o s ()21/2c o s (2π+ππ+πt x A νλ15、2.91×108m ·s-1三、计算题16、解：选棒、小物体为系统，系统开始时角速度为 ω1 = 2πn 1＝1.57 rad/s ．(1) 设小物体滑到棒两端时系统的角速度为ω2．由于系统不受外力矩作用， 所以角动量守恒． 2分故2221222112212ωω⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ml Ml mr Ml 3分 2212222112212ml Ml ml Ml +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωω＝0.628 rad/s 2分(2) 小物体离开棒端的瞬间，棒的角速度仍为ω2．因为小物体离开棒的瞬间 内并未对棒有冲力矩作用． 17、解：(1) 由()mol2/12/3M RT =v而氢核M mol ＝1×10-3 kg ·mol -1∴()2/12v ＝1.58×106 m ·s -1． 3分(2) kT w 23=＝1.29×104 eV ．2分18、解：已知1221p p =，且气体比热容比 4.1=γ 则绝热过程 1714.01/12122)/(V V p p V ==γ 3分故)/(//11221212V p V p T T E E ==82.02/2714.0== 2分19、解：设状态“2”和“4”的温度为T)()(132341T T R T T R W W W -+-=+=RT T T R 2)(31-+= 2分∵ p 1 = p 4，p 2 = p 3，V 1 = V 2，V 3 = V 4 而111RT V p =，333RT V p =，RT V p =22，RT V p =44∴ 2331131/R V p V p T T =，244222/R V p V p T = .得 312T T T =，即 2/131)(T T T = ∴])(2[2/13131T T T T R W -+= 3分20、解：设导线上的电荷线密度为λ，与导线同轴作单位长度的、半径为r 的(导线半径R 1＜r ＜圆筒半径R 2)高斯圆柱面，则按高斯定理有2πrE =λ / ε0得到 E = λ / (2πε0r ) (R 1＜r ＜R 2 ) 2分 方向沿半径指向圆筒．导线与圆筒之间的电势差⎰⎰⋅π==2121d 2d 012R R R R r rr E U ελ 120ln 2R R ελπ= 2分则 ()1212/ln R R r U E =2分代入数值，则： (1) 导线表面处()121121/ln R R R U E =＝2.54 ×106 V/m 2分(2) 圆筒内表面处()122122/ln R R R U E =＝1.70×104 V/m 2分21、解：旋转矢量如图所示． 图3分 由振动方程可得π21=ω，π=∆31φ 1分667.0/=∆=∆ωφt s 1分22、解：(1) O处质点的振动方程为])(c o s [0φω++=uLt A y 2分 (2) 波动表达式为])(c o s [φω+++=uLx t A y 2分 (3) x = -L ± kωuπ2 ( k = 1，2，3，…) 1解：(1)222)/(1/c c m mc E e v -== =5.8×10-13 J 2分(2) 20v 21e K m E == 4.01×10-14 J 22c m mc E e K -=22]1))/(1/1[(c m c e --=v = 4.99×10-13 J∴ =K K E E /08.04×10-2 3分-。