《大学物理》期中考试试卷-安徽理工大学

安徽理工大学2005级

《大学物理(上)》期末考试试卷

一、选择题（24分，每题3分）：

1．质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率) (A)

t

d d v

． (B) ． (C) R t 2

d d v

v +． (D) 2

/1242d d ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣

⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛R t v v

［ ］

2．质量分别为m 和M 的滑块A 和B ，叠放在光滑水平桌面上，如图所示．A 、B 间静摩擦系数为μs ，滑动摩擦系数为μk ，系统原处于静止．今有一水平力作用于A 上，要使A 、B 不发生相对滑动，则应有 ［ ］ (A) F ≤μs mg ． (B) F ≤μs (1+m /M )mg ．

(C) F ≤μs (m+M )mg ． (D) F ≤mg M m k )/1(+μ

3．质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后，与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进，在此过程中木块所受冲量的大小为 ［ ］

(A) 9 N·s . (B) －9 N·s (C) 10 N·s ． (D) －10 N·s ．

4．一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们的

［ ］

(A) 温度相同、压强相同． (C) 温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强． (B) 温度、压强都不相同． (D) 温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强．

5．．根据高斯定理的数学表达式

⎰

∑⋅=S

q S E 0/d ε

可知下述各种说法中，正确的是：

(A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零．

(A) 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零． (C) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零．

(D) 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷． ［ ］

6．如图，在电荷为－Q 的点电荷A 的静电场中，将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点．a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图所示．则移动过程中电场力做的功为 (A)

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-21

114r r Q ε． (B) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π210114r r qQ ε． (C) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-21

0114r r qQ ε． (D) ()1204r r qQ

-π-ε ［ ］

7．半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为： ［ ］

8．一平面简谐波在弹性媒质中传播，当质元从最大位移处回到平衡位置的过程中 (A) 它的势能转换成动能． (B) 它的动能转换成势能．

(C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加．

(D) 把自己的能量传给相邻的一段媒质质元，其能量逐渐减小． ［ ］

二、填空题（36分，每题3分）：

9．一质点沿x 轴作直线运动，它的运动学方程为 x =3+5t +6t 2-t 3 (SI)，则

(1) 质点在t =0时刻的速度=0v

__________________； (2) 加速度为零时，该质点的速度_________________．

10．一弹簧原长l 0＝0.1 m ，劲度系数k ＝50 N ／m ，其一端固定在半径为R ＝0.1 m 的半圆环的端点A ，另一端与一套在半圆环上的小环相连．在把小环由半圆环中点B 移到另一端C 的过程中，弹簧的拉力对小环所作的功为_____________ J ．

11．在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f (v )，那么

()⎰∞

p

f v v v d

表示_____________________________________________；

12．一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为_______ K ．

13．热力学第二定律的开尔文表述是__________________________________________．

A

r R r R

E

O

r

(D) E ∝1/r 2

2

2

r

14．一空心导体球壳，其内、外半径分别为R 1和R 2，带电荷q 0，如

图所示。当球壳中心处再放一电荷为q 1的点电荷时，则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为___________________________________。

15．两只电容器，C 1 = 8 μF ，C 2 = 2 μF ，分别把它们充电到 1000 V ，然后将它们反接(如图所示)，此时两极板间的电势差为：

(A) 0 V ． (B) 200 V ．

(C) 600 V ． (D) 1000 V ［ ］

16．一质点作简谐振动，速度最大值v m = 5 cm/s ，振幅A = 2 cm 。若令x=1cm 且具有正速度的那一时刻为t = 0，则振动表达式为____________________。

17．一简谐振子的振动曲线如图所示，则以余弦函数表示的

振动方程为______________________________________。

18．如图所示，两列波长为λ的相干波在P 点相遇．波在S 1点振动的初相是φ1，S 1到P 点的距离是r 1；波在S 2点的初相是φ2，S 2到P 点的距离是r 2，以k 代表零或正、负整数，则P 点是干涉极大的条件为： ［ ］

(A) λk r r =-12． (B) π=-k 212φφ．

(C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ．

(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ．

19．陈述狭义相对论两条基本原理：

(1) __________________________________________________； (2) __________________________________________________。

20．匀质细棒静止时的长度为L 0，当它沿棒长方向作高速的匀速直线运动时，测得它的长为L ，那么，该棒的运动速度v =__________________。

三、计算题（30分）：

21．（10分）两个匀质圆盘，一大一小，同轴地粘结在一起，构成一个组合轮。组合轮可以绕通过其心中且垂直于盘面的光滑水平固定轴O 转动，对O 轴的转动惯量为J 。两圆盘边缘上分别绕有轻质细绳，细绳下端各悬挂物体A 和B ，质量分别为m A 和m B ，如图所示。这一系统从静止开始运动，绳与盘无相对滑动，绳的长度不变。求：

(1) 组合轮的角加速度β；

(2) 物体A 和B 的加速度a A 和a B

（可以只列出方程）

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