大学物理期末考试模拟试题

V模拟试题一一、 选择题：（共30分，每题3分）1．一质点以速率2t v =（其单位制为国际单位制）作曲线运动，已知在任意时刻质点的切向加速度大小是其法向加速度大小的两倍，则质点在任意时刻的轨道曲率半径为： （A ）2t （B ）3t （C ）4t （D ） 5t [ ]2．一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。

若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统(A) 动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒。

(B) 动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定。

(C) 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能断定。

(D) 动量守恒，但机械能和角动量守恒与否不能断定。

[ ] 3．（5362）一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0．由此可算出其面积密度为m 0 /ab ．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为 (A)abc m 20)/(1v - (B) 2)/(1c ab m v - (C)])/(1[2c ab m v - (D)2/32])/(1[c ab m v - [ ]4．两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V)，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：(A) n 相同，(E K /V) 相同，ρ不同。

(B) n 不同，(E K /V) 不同，ρ不同。

(C) n 不同，(E K /V) 不同，ρ相同。

(D) n 相同，(E K /V) 相同，ρ相同。

[ ]5．如图所示，设某热力学系统经历一个由b →c →a 的准静态过程，a 、b 两点在同一条绝热b →c →a 过程中：（A ）只吸热，不放热。

（B ）只放热，不吸热。

（C ）有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为正值。

（D ）有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为负值。

[ ]6．理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增大为原来的两倍，则始、末两态的温度T 1与T 2和始、末两态气体分子的平均自由程1λ与2λ的关系为(A) T 1=T 2 ，1λ=212λ (B) T 1=T 2 ，1λ=2λ(C) T 1=2T 2 ，1λ=2λ (D) T 1=2T 2 ，1λ=212λ [ ]7．半径为R 1的均匀带电球面1，带电量为Q 1，其外有一同心的半径为R 2的均匀带电球面2，带电量为Q 2，则离球心为r （R 1< r <R 2）处的某点场强为： （A ）r r Q E2014πε=（B ）r r Q Q E 20214πε+= （C ）r r Q E3014πε=（D ）r r Q Q E 30214πε+= [ ] 8．关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中，哪一种是正确的？ （A ）电场中，场强为零的点，电势必为零； （B ）电场中，电势为零的点，电场强度必为零； （C ）在场强不变的空间，电势处处相等；（D ）在电势不变的空间，电场处处为零。

[ ] 9．一铜板厚度为D=1.00mm ，放置在磁感应强度为B=1.35T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示，现测得铜板上下两面电势差为V U 51010.1-⨯=，已知铜板中自由电子数密度3281020.4-⨯=m n ，电子电量C e 191060.1-⨯=，则此铜板中的电流为(A) 82.2A. (B) 54.8A. (C) 30.8A. (D) 22.2A. [ ]10．A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动，A 电子的速率是B 电子速率的两倍，设R A 、R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径，T A 、T B 分别为它们各自的周期，则（A ） R A ：R B = 2， T A ：T B = 2 （B ） R A ：R B = 1 / 2， T A ：T B = 1 （C ） R A ：R B = 1， T A ：T B = 1 / 2（D ） R A ：R B = 2， T A ：T B = 1 [ ] 二、 填空题（每题3分，共30分）1．一运动质点的速率与路程的关系为：v=1+S 2（SI ），则其切向加速度以路程S 表示为的表达式为：a t = （SI ）。

2．一质量为m 的质点在指向圆心的平方反比力F=－k / r 2 的作用下，作半径为r 的圆周运动，此质点的速度v = ，若取距圆心无穷远处为势能零点，它的机械能 E = 。

3．已知一静止质量为m 0 的粒子，其固有寿命为实验室测量到的寿命的1 / n ，则此粒子的动能E k = 。

4．1mol 氧气 ( 视为刚性双原子分子的理想气体 ) 贮于一氧气瓶中，温度为270C ，这瓶氧气的内能为 J ；分子的平均平动动能为 J ；分子的平均总动能为 J 。

5．设热力学系统的分子速率分布函数为f(v)，总分子数为N ，则当该系统处于温度为T 的平衡态时，下述各式的物理意义分别为：⎰∞p v dv v f )(表示 ；⎰∞p v dv v Nf)(表示 ；⎰21d )(212v v v v v Nf m 表示 ；6．若某种理想气体分子的方均根速率s m v /4502=，气体压强为P = 7×10 4Pa ，则该气体的密度ρ= 。

7．在一个孤立系统内，一切实际过程都向着 的方向进行，这是热力学第二定律的统计意义，从宏观上说，一切与热现象有关的的实际过程都是 。

8．真空中有一半径为R 穷远处为电势零点，则圆心O 点 处 的 电带电量为q A= 。

9．如图，平行的无限长直载流导线A 和B 向外，两根载流导线之间相距为a ，则⑴ AB 中点（p 点）的磁感应强度=p B⑵ 磁感应强度B沿图中环路l 10．有一半径为R = 0.2m ，通有电流为按图示方式置于均匀外磁场B中，B = 0.5T 平行，则线圈中圆弧形载流导线abc 线圈所受磁力矩的大小M = ，其方向 。

三、计算题（每题10分，共40分）1．一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕过其一端的竖直固定光滑轴O 转动，棒的质量为m 1 =1.5 kg ，长度为L =1.0m , 对轴的转动惯量为21131L m J =，初始时棒静止。

今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示，子弹的质量为m 2 = 0.02 kg ，速率为v = 400 m / s ，试问：（1） 棒开始和子弹一起转动时的角速度ω= ？（2） 若棒和子弹一起转动时受到大小为M r = 4 N..m 的恒定阻力矩的作用，则它们能转过的角度θ= ？2．一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为P 1 ＝1.2×10 6Pa , V 1＝8.31×10－3 m 3, T 1=300K 的初态，后经过一等容过程，温度升高到T 2 = 450K ，再经过一等温过程，压强降到P = P 1的末态。

已知该理想气体的等压摩尔热容量与等容摩尔热容量之比为35=VP C C ，求：（摩尔气体常量R = 8.31J / mol.K ）（1） 该理想气体的等压摩尔热容量C P ，等容摩尔热容量C V ；m 1， l Ovm 2（2） 气体从初态变到末态的全过程中从外界吸收的热量Q 。

3. 一细玻璃棒被弯成半径为R 的1 / 4 圆弧，其上均匀分布电量+Q ，如图所示，试求圆心O 处的电场强度（大小，方向）。

4．在真空中，电流由长直导线1沿垂直于底边bc 方向经a 点流入一电阻均匀分布的正三角形金属线框，再由b 点沿c b 方向从三角形框流出，经长直导线2返回电源（如图）。

已知长直导线上的电流强度为I ，三角框的每一边长为L ，求正三角形的中心点O 处的磁感应强度B 。

模拟试题二一、选择题：（共30分，每题3分）1．图(a)为一绳长为l 、质量为m 的单摆．图(b)为一长度为l 、质量为m 能绕水平固定轴O 自由转动的匀质细棒．现将单摆和细棒同时从与竖直线成θ 角度的位置由静止释放，若运动到竖直位置时，单摆、细棒角速度分别以ω 1、ω 2表示．则： (A) 2121ωω=． (B) ω 1 = ω 2． (C) 2132ωω=． (D) 213/2ωω=[ ]2．有一半径为R 的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为J ，开始时转台以匀角速度ω0转动，此时有一质量为m 的人站在转台中心．随后人沿半径向外跑去，当人到达转台边缘时，转台的角速度为 (A)02ωmR J J +． (B)()02ωRm J J+．(C)02ωmRJ ． (D) 0ω． ［ ］3．设某种气体的分子速率分布函数为f (v )，则速率在v 1─v 2区间内的分子的平均速率为 (A) ()⎰21d v v v v v f ． (B) ()⎰21d v v v v v v f ．(C)()⎰21d v v v v v f /()⎰21d v v v v f ． (D)()⎰21d v v v v f /()⎰∞d v v f ． [ ]4．下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？ [ ]x(a)(b)vvO O(B(A(DO(CO5．一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程λ的变化情况是：(A) Z减小而λ不变．(B) Z减小而λ增大．(C) Z增大而λ减小．(D) Z不变而λ增大．[ ]6．如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程(A) 是A→B.(B) 是A→C.(C) 是A→D.(D) 既是A→B也是A→C, 两过程吸热一样多。

[ ]7．关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：(A) 如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷．(B) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零．(C) 如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷．(D) 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零．[ ]8．如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2 .设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：(A)rQQ214επ+(B)221144RQRQεεπ+π(C)22144RQrQεεπ+π(D)rQRQ21144εεπ+π[ ]9．无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流．设圆柱体内( r < R )的磁感强度为B i，圆柱体外( r > R )的磁感强度为B e，则有(A) B i、B e均与r成正比．(B)B i、B e均与r成反比．(C)B i与r成反比，B e与r成正比．(D)B i与r成正比，B e与r成反比．[ ]V10．狭义相对论力学的基本方程为(A) t v d dm F =． (B) tv d d mF =．(C) t v v d d /1220 cm F -=． (D) t v d d m F =t vd d m+． [ ] 二．填空题：（共30分）1．一个力F 作用在质量为 1.0 kg 的质点上，使之沿x 轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为3243t t t x +-= (SI)．在0到3 s 的时间间隔内，(1) 力F 的冲量大小I =__________________(2) 力F 对质点所作的功A =________________．2．转动着的飞轮的转动惯量为J ，在t ＝0时角速度为ω 0．此后飞轮经历制动过程．阻力矩M 的大小与角速度ω 的平方成正比，比例系数为k (k 为大于0的常量)．当031ωω=时，飞轮的角加速度β ＝_________．从开始制动到031ωω=所经过的时间t ＝_______．3．一长为L 的轻质细杆，两端分别固定质量为m 和3m 的小球，此系统在竖直平面内可绕过中点O 且与杆垂直的水平光滑固定轴(O 轴)转动．开始时杆与水平成60°角，处于静止状态．无初转速地释放以后，杆球这一刚体系统绕O 轴转动．系统绕O 轴的转动惯量J ＝____________．释放后，当杆转到水平位置时，刚体受到的合外力矩M ＝______；角加速度β =______。