大学物理 测试试题 54页

一、选择题二、填空题三、计算题四、问答题大学物理（1）测试试题二参考答案\n一、选择题\n1.一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度V=2m/s，瞬时加速度a=-2m/s2,则一秒钟后质点的速度(A)等于零.(B)等于-2m/s.(C)等于2m/s.(D)不能确定.\n2.在倾角为的固定光滑斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木版挡住，当把竖直板迅速拿开的这一瞬间，小球获得的加速度为(A)(B)(C)(D)\n3.刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是(A)只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。(D)只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。\n4.在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比V1/V2=1/2，则其内能之比E1/E2为：(A)1/2.(B)5/3.(C)5/6.(D)3/10.\n5.速率分布函数f(V)的物理意义为：(A)具有速率V的分子占总分子数的百分比.(B)速率分布在V附近的单位速率间隔的分子占总分子数的百分比.(C)具有速率V的分子数.(D)速率分布在V附近的单位速率间隔的分子数.\n6.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：I(abcda)和II(abcda)，且两条循环曲线所围面积相等。设循环I的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，循环II的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，则(A),.(B),.(C),.(D),.VPabcdabcd\n7.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功”，对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A)不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律.(B)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律.(C)不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律.(D)违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律.\n8.下列几种说法中哪一种是正确的(A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向.(B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相等.(D)以上说法都不正确.(C)场强方向由定出，其中q为实验电荷的电量，q可正、可负，为实验电荷所受的电场力.\n9.设有一个带正电的导体球壳。若球壳内充满电介质球壳外是真空时球壳外一点的场强大小和电势用E1、U1表示；若球壳内外均为真空时球壳外一点的场强大小和电势用E2、U2表示，则两种情况下壳外同一点处的场强和电势大小的关系为(A)(B)(C)(D)\n10.如图，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则下述各式中哪一个是正确的？(A)(B)(C)(D)·2II\n二、填空题1.一打桩机的主要部分如图所示，已知夯的质量为m1，桩的质量为m2，夯下落高度为h。规定桩上端所处为重力势能的零点.若打击的过程视为短暂的完全非弹性碰撞，则夯和桩系统在碰撞前的总能量E0=；碰后系统的总动能E=.hm1m2\n2.对一定这质量的理想气体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为1.961024，当压强升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子数应为.\n3.在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为.方均根速率的比值为.\n4.为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E0，两平面外侧电场强度大小都为E0/3，方向如图，则两平面上的电荷面密度分别为A=,B=.\n5.在点电荷+q和-q的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S1、S2、S3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：1=，2=，3=.+q-q\n6.均匀磁场的磁感应强度垂直于半径为r的圆面，今以该圆面为边线，作一半球面S，则通过S面的磁通量的大小为.\n7.电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀分布的圆环，再由b点沿半径方向流出，经导线2返回电源（如图）.已知直导线上的电流强度为I，圆环的半径为R，且a、b和圆心O在同一直线上，则O处的磁感应强度大小为。IabI12\n8.有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场中，则该载流导线所受的安培力大小为。\n三、计算题1.如图所示，质量为1kg的钢球A，系于长为的轻绳一端，绳的另一端固定，今将绳拉到水平位置后由静止释放，球在最低点与在粗糙平面上的另一质量为5kg的钢块B作完全弹性碰撞后能回升到h=0.35m处，而B沿水平面滑动最后停止.求：(1)绳长；（2）B克服阻力所作的功（取g=10m/s2).hAB\n2.有一半径为R的均匀球体，绕通过其一直径的光滑轴匀速转动。如它的半径由R自动收缩为R/2，求转动周期的变化？（球体对于通过直径的轴的转动惯量为J=2mR2/5，式中m和R分别为球体的质量和半径）。\nExample7-6:一卡诺循环热机，高温热源的温度是400K，每一循环从此热源吸进100J热量并向一低温热源放出80J热量。求（1）这循环的热机的效率；（2）低温热源的温度。ColdreservoiratT2HotreservoiratT1Heatengine\n4.若电荷以相同的面密度均匀分布在半径为r1=10cm和r2=20cm的两个同心球面上，设无穷远处电势为0，已经球心电势为300V，试求两球面的电荷密度的值。（0=8.85×10-12C2/N·m2）\n5.两个同心金属球壳，内球壳半径为R1，外球壳半径为R2，中间是空气，构成一个球形空气电容器。设内外球壳上分别带有电荷+Q和-Q。求（1）电容器的电容；（2）电容器储存的能量。\n1.下列过程是否可逆，为什么？四、问答题（1）通过活塞（它与器壁无摩擦），极其缓慢地压缩绝热容器中的空气；（2）用旋转的叶片使绝热容器中的水温上升（焦尔热功当量实验）。\n1.(D)2.(A)3.(C)4.(C)5.(B)6.(B)7.(C)8.(C)9.(A)10.(D)一、选择题参考答案\n提示：瞬时加速度.1.一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度V=2m/s，瞬时加速度a=-2m/s2,则一秒钟后质点的速度(A)等于零.(B)等于-2m/s.(C)等于2m/s.(D)不能确定.\n提示：2.在倾角为的固定光滑斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木版挡住，当把竖直板迅速拿开的这一瞬间，小球获得的加速度为(A)(B)(C)(D)牛顿定律的瞬时性。\n提示：3.刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是(A)只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。(D)只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。\n提示：4.在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比V1/V2=1/2，则其内能之比E1/E2为：(A)1/2.(B)5/3.(C)5/6.(D)3/10.自由度概念。\n提示：5.速率分布函数f(V)的物理意义为：(A)具有速率V的分子占总分子数的百分比.(B)速率分布在V附近的单位速率间隔的分子占总分子数的百分比.(C)具有速率V的分子数.(D)速率分布在V附近的单位速率间隔的分子数.\n6.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：I(abcda)和II(abcda)，且两条循环曲线所围面积相等。设循环I的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，循环II的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，则(A),.(B),.(C),.(D),.VPabcdabcd提示：\n提示：7.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功”，对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A)不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律.(B)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律.(C)不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律.(D)违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律.热力学第二定律的理解。\n提示：8.下列几种说法中哪一种是正确的(A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向.(B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相等.(D)以上说法都不正确.(C)场强方向由定出，其中q为实验电荷的电量，q可正、可负，为实验电荷所受的电场力.\n提示：9.设有一个带正电的导体球壳。若球壳内充满电介质球壳外是真空时球壳外一点的场强大小和电势用E1、U1表示；若球壳内外均为真空时球壳外一点的场强大小和电势用E2、U2表示，则两种情况下壳外同一点处的场强和电势大小的关系为(A)(B)(C)(D)外部电场大小相等，以无限远为电势零点，则电势相等。\n提示：10.如图，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则下述各式中哪一个是正确的？(A)(B)(C)(D)·2II电流正负和仔细。\n二、填空题1.一打桩机的主要部分如图所示，已知夯的质量为m1，桩的质量为m2，夯下落高度为h。规定桩上端所处为重力势能的零点.若打击的过程视为短暂的完全非弹性碰撞，则夯和桩系统在碰撞前的总能量E0=；碰后系统的总动能E=.提示：hm1m2能量守恒。动量守恒。\n2.对一定这质量的理想气体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为1.961024，当压强升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子数应为.提示：\n3.在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为.方均根速率的比值为.提示：温度相同。\n4.为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E0，两平面外侧电场强度大小都为E0/3，方向如图，则两平面上的电荷面密度分别为A=,B=.提示：选向右为正。\n5.在点电荷+q和-q的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S1、S2、S3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：1=，2=，3=.提示：+q-q\n提示：6.均匀磁场的磁感应强度垂直于半径为r的圆面，今以该圆面为边线，作一半球面S，则通过S面的磁通量的大小为.\n7.电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀分布的圆环，再由b点沿半径方向流出，经导线2返回电源（如图）.已知直导线上的电流强度为I，圆环的半径为R，且a、b和圆心O在同一直线上，则O处的磁感应强度大小为。提示：IabI12上下半圆环上电流相等。\n提示：8.有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场中，则该载流导线所受的安培力大小为。投影\n三、计算题解：（1）全过程可分为：A下降、A与B碰撞和A返回上升。（2）设A与B碰撞前的速度为VA01.如图所示，质量为1kg的钢球A，系于长为的轻绳一端，绳的另一端固定，今将绳拉到水平位置后由静止释放，球在最低点与在粗糙平面上的另一质量为5kg的钢块B作完全弹性碰撞后能回升到h=0.35m处，而B沿水平面滑动最后停止.求：(1)绳长；（2）B克服阻力所作的功（取g=10m/s2).hAB\n可解出：则：碰后它们的速度分别为VA和VB，则（考虑了方向）又有\n（3）碰后B的速度大小为B克服阻力所作的功\n2.有一半径为R的均匀球体，绕通过其一直径的光滑轴匀速转动。如它的半径由R自动收缩为R/2，求转动周期的变化？（球体对于通过直径的轴的转动惯量为J=2mR2/5，式中m和R分别为球体的质量和半径）。解：(1)角动量守恒（内力使其收缩）（2）周期变为\nExample7-6:一卡诺循环热机，高温热源的温度是400K，每一循环从此热源吸进100J热量并向一低温热源放出80J热量。求（1）这循环的热机的效率；（2）低温热源的温度。解：（1）这循环的热机的效率为：（2）设低温热源的温度T2，有ColdreservoiratT2HotreservoiratT1Heatengine\n4.若电荷以相同的面密度均匀分布在半径为r1=10cm和r2=20cm的两个同心球面上，设无穷远处电势为0，已经球心电势为300V，试求两球面的电荷密度的值。（0=8.85×10-12C2/N·m2）解：根据电势叠加原理有故可解得\n5.两个同心金属球壳，内球壳半径为R1，外球壳半径为R2，中间是空气，构成一个球形空气电容器。设内外球壳上分别带有电荷+Q和-Q。求（1）电容器的电容；（2）电容器储存的能量。解：（1）两球壳间的电场强度大小为两球壳间的电势差电容等于\n（2）电容器储存的能量\n1.下列过程是否可逆，为什么？四、问答题答：（1）该过程是无摩擦的准静态过程，它是可逆的。（2）有摩擦，是不可逆的。（1）通过活塞（它与器壁无摩擦），极其缓慢地压缩绝热容器中的空气；（2）用旋转的叶片使绝热容器中的水温上升（焦尔热功当量实验）。