20級大學物理(上)試卷B及答案解析

1、大學物理（上）試卷B （ 注：請將解答寫在答題卷上，僅寫在答題卷上的內(nèi)容有效。 ）一、選擇題（每題3分，共24分）1一質(zhì)點作直線運動，某時刻的瞬時速度為v=2m/s，瞬時加速度為a=2m/s2，則一秒鐘后質(zhì)點的速度：( )（A）等于零； （B）等于 2m/s； （C）等于2m/s； （D）不能確定。2速率為v的子彈，垂直射入一塊木板，打穿木板時速率恰為零，設(shè)木板對子彈的阻力恒定，那末當子彈射入木板的深度等于其厚度的一半時，子彈的速率為：( )（A）v/2； （B）v/4； （C）v/3； （D）。3有兩個半徑相同，質(zhì)量相等的細圓環(huán)A和B，A環(huán)的質(zhì)量分布均勻，B環(huán)的質(zhì)量分布不均勻，它們對通過環(huán)心

2、并與環(huán)面垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量分別為JA和JB，則 ( )（A）JAJB； （B）JAJB； （C）JA=JB； （D）不能確定JA、JB哪個大。4一個容器內(nèi)貯有1摩爾氫氣和1摩爾氦氣，若兩種氣體各自對器壁產(chǎn)生的壓強分別為p1（氫氣）和p2（氦氣），則兩者的大小關(guān)系是： ( )（A）p1p2； （B）p1p2； （C）p1= p2； （D）不確定的。5兩種不同的理想氣體，若它們的最可幾速率相等，則它們的 ( )（A）平均速率相等，方均根速率相等； （B）平均速率相等，方均根速率不相等；（C）平均速率不相等，方均根速率相等； （D）平均速率不相等，方均根速率不相等。6把單擺擺球從平衡位置向位移正方向

3、拉開, 使擺線與豎直方向成一微小角度 ，然后由靜止放手任其振動，從放手時開始計時，若用余弦函數(shù)表示其運動方程，則該單擺振動的初位相為 ( )（A） ； （B） ； （C）0 ； （D） / 2 。7如果對某一閉合曲面S的電通量 0，以下說法正確的是 ( )（A）S面上所有點的 必定不為零； （B）S面上有些點的 可能為零；qOABCD圖1-8（C）空間電荷的代數(shù)和一定不為零； （D）空間所有地方的電場強度一定不為零。8一電量為q 的點電荷位于圓心O處，A、B、C、D為同一圓周上的四點，如圖1-8所示，若將一試驗電荷從A點分別移動到B、C、D各點，則 ( )（A）從A到B，電場力作功最大； （B

4、）從A到C，電場力作功最大；（C）從A到D，電場力作功最大； （D）從A到B、C、D各點，電場力作功相等。二、填空題（每空3分，共24分）1質(zhì)點沿半徑為R的圓作圓周運動，自圓上某點起沿順時針方向走過3/4圓周，經(jīng)歷時間為2秒，則該質(zhì)點在此2秒內(nèi)的平均速度量值為 （1） ，平均速率為 （2） 。2溫度為 時，1mol氖氣（單原子分子氣體）的內(nèi)能為 （3） ；1mol氧氣（看作為剛性雙原子分子氣體）的內(nèi)能為 （4） 。（普適氣體常數(shù)）31mol氧氣，視為理想氣體，溫度恒定為T，體積由V1膨脹到V2，在此過程中，所作的功為 （5） ，吸收的熱量為（6） 。（普適氣體常數(shù)用R表示）4一個電容器，電容，

5、用電壓的電源使這電容器帶電，然后拆下電源，使其與另一個未充電的的電容器相并聯(lián)后，第二個電容器所帶電量為 （7） ，第二個電容器兩端的電勢差為 （8） 。三、（10分）沿繩子傳播的平面簡諧波的波動方程為=0.05cos(10)，式中,以米計，以秒計。求：(1)此波的波速、頻率和波長；(2)繩子上各質(zhì)點振動時的最大速度和最大加速度；(3)求=0.2m處質(zhì)點在=1s時的位相。四、（12分）如圖4所示，質(zhì)量為，長為的均勻直棒，可繞垂直于棒一端的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，它原來靜止在平衡位置上。現(xiàn)有一質(zhì)量為的彈性小球飛來，正好在棒的下端與棒垂直地相撞。相撞后使棒從平衡位置處擺動到最大角度30處。(1)設(shè)此碰撞

6、為彈性碰撞，試計算小球初速的值； (2)相撞時小球受到多大的沖量? 圖4五、（10分）一瓶氧氣，一瓶氫氣，等壓、等溫，氧氣體積是氫氣的2倍，求：(1)氧氣和氫氣分子數(shù)密度之比；(2)氧分子和氫分子的平均速率之比。六、（10分）一定量的理想氣體，其體積和壓強依照的規(guī)律變化，其中a為已知常量。試求：(1) 氣體從體積V1膨脹到V2所作的功；(2) 氣體體積為V1時的溫度T1與體積為V2時的溫度T2之比。七、（10分）兩個同軸的圓柱面，長度均為，半徑分別為和()，且-，兩柱面之間充有介電常數(shù)的均勻電介質(zhì)，當兩圓柱面分別帶等量異號電荷和-時，求：(1)在半徑處(，厚度為dr，長為的圓柱薄層中任一點的電

7、場能量密度和整個薄層中的電場能量； (2)電介質(zhì)中的總電場能量； 圖 7(3)圓柱形電容器的電容。 南京理工大學課程考試試卷答案及評分標準上兩式中，碰撞過程極為短暫，可認為棒沒有顯著的角位移；碰撞后，棒從豎直位置上擺到最大角度，按機械能守恒定律可列式： ，由式得 （2分）由式 ， 由式 ，所以 求得 （2分）(2)相碰時小球受到的沖量為 （2分）由式求得 （2分）負號說明所受沖量的方向與初速度方向相反。注：此題為綜合題，考查質(zhì)點動力學、剛體轉(zhuǎn)動、功、機械能轉(zhuǎn)化和守恒等知識點，要求學生在理解和掌握上述物理概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上，列出相關(guān)的關(guān)系式，并正確計算。五、（10分）解： (1)因為 ，則 （5

8、分），(2)由平均速率公式 （3分）得 （2分）注：此題是靜電場問題，分設(shè)3個小問題，其中前兩問是基本題，考查學生對靜電場高斯定理掌握情況；第3問是提高題，考查學生運用物理學基本規(guī)律，分析、求解和計算靜電場問題的能力。一、選擇題（每題3分，共24分）1、（A）； 2、（D）； 3、（C）； 4、（C）； 5、（A）； 6、（C）； 7、（B）； 8、（D）；注：此大題為基本題，主要考查學生對于大學物理學基本概念和基本規(guī)律的掌握情況。其中第1題考查運動學基本概念；第2題考查質(zhì)點動力學基本概念和規(guī)律；第3題考查剛體轉(zhuǎn)動基本概念；第4、5題考查熱學基本概念和規(guī)律；第6題考查簡諧振動基本概念和規(guī)律；第

9、7、8題考查靜電場基本概念和規(guī)律。二、填空題（每空3分，共24分）1、（1）； （2）； 2、（3）； （4）；3、（5）；（6）； 4、（7）0.810 -2 C； （8）1.610 3 V；注：此大題為基本題，主要考查學生運用大學物理學基本概念和基本規(guī)律進行計算的能力。其中第1題考查運動學基本概念及計算；第2、3題是熱學基本概念及計算；第4題考查靜電場基本概念及計算。三、（10分）解： (1)將題給方程與標準式 相比較，得振幅，頻率，波長，波速。 （4分）(2)繩上各點的最大振速，最大加速度分別為 （4分）(3) m處的振動比原點落后的時間為故,時的位相就是原點()，在時的位相，即 （2分

10、）注：此題為基本題，考查振動和波動的基本概念、基本表示式和計算。四、（10分）解： 如圖，(1)設(shè)小球的初速度為，棒經(jīng)小球碰撞后得到的初角速度為，而小球的速度變?yōu)?，按題意，小球和棒作彈性碰撞，所以碰撞時遵從角動量守恒定律和機械能守恒定律，可列式： （4分）六、（10分）解： (1) dW = pdV = (a2 /V2 )dV （5分） (2) p1V1 /T1 = p2V2 /T2 T1/ T2 = p1V1 / (p2V2 ) 由 ， 得 p1 / p2= (V2 /V1 )2 T1/ T2 = (V2 /V1 )2 (V1 /V2) = V2 /V1 （5分）注：此題為基本題，考查學生對由熱力學第一定律分析計算理想氣體等值過程和循環(huán)過程相關(guān)內(nèi)容的掌