2011下大物重修试卷

2011年下学期《大学物理》重修试卷一、选择题(12个小题，每小题3分，共36分)1．一物体从某一确定高度以0v的速度水平抛出，已知它落地时的速度为tv，那么它运动的时间是(A)gt0vv．(B)gt20vv．(C)gt2/1202vv．(D)gt22/1202vv.[]2．一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球，平衡时弹簧伸长量为d．现用手将小球托住，使弹簧不伸长，然后将其释放，不计一切摩擦，则弹簧的最大伸长量(A)为d．(B)为d2．(C)为2d．(D)条件不足无法判定．［］3.质点的质量为m，置于光滑球面的顶点A处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B点时，它的加速度的大小为(A))cos1(2ga．(B)singa．(C)ga．(D)2222sin)cos1(4gga．［］4.关于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）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．［］5.热力学第一定律表明：(A)系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量．(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量．(C)不可能存在这样的循环过程，在此循环过程中，外界对系统作的功不等于系统传给外界的热量．(D)热机的效率不可能等于1．［］6.如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态a(压强p1=4atm，体积V1=2L)变到状态b(压强p2=2atm，体积V2=4L)．则在此过程中：(A)气体对外作正功，向外界放出热量．(B)气体对外作正功，从外界吸热．(C)气体对外作负功，向外界放出热量．(D)气体对外作正功，内能减少．［］ABp(atm)V(L)012341234ab7.一定量理想气体经历的循环过程用V－T曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是(A)A→B．(B)B→C．(C)C→A．(D)B→C和B→C．［］8.“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．［］9.设有一“无限大”均匀带负电荷的平面．取x轴垂直带电平面，坐标原点位于带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)：［］10.图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：(A)EA＞EB＞EC，UA＞UB＞UC．(B)EA＜EB＜EC，UA＜UB＜UC．(C)EA＞EB＞EC，UA＜UB＜UC．(D)EA＜EB＜EC，UA＞UB＞UC．［］11.有三个直径相同的金属小球．小球1和2带等量同号电荷，两者的距离远大于小球直径，相互作用力为F．小球3不带电，装有绝缘手柄．用小球3先和小球1碰一下，接着又和小球2碰一下，然后移去．则此时小球1和2之间的相互作用力为(A)F/4．(B)3F/8．(C)F/2．(D)3F/4．［］12．一物体作简谐振动，振动方程为)41cos(tAx．在t=T/4（T为周期）时刻，物体的加速度为(A)2221A．(B)2221A．(C)2321A．(D)2321A．［］二、填空题（7个小题,共26分）TVOABCOxE(A)OxE(B)OxE(C)E∝-xOxE(D)E∝-1/|x|CBA13.(3分)假如地球半径缩短1％，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g增大的百分比是______________．14.(3分)粒子B的质量是粒子A的质量的4倍，开始时粒子A的速度ji430Av,粒子B的速度ji720Bv；在无外力作用的情况下两者发生碰撞，碰后粒子A的速度变为ji47Av，则此时粒子B的速度Bv＝______________．15.(3分)将一质量为m的小球，系于轻绳的一端，绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住．先使小球以角速度在桌面上做半径为r1的圆周运动，然后缓慢将绳下拉，使半径缩小为r2，在此过程中小球的动能增量是_____________．16.(3分)二质点的质量各为m1，m2．当它们之间的距离由a缩短到b时，它们之间万有引力所做的功为____________________．17.(5分)两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋和＋2，如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：EA＝__________________，EB＝__________________，EC＝_______________(设方向向右为正)．18.(4分)已知一平面简谐波的表达式为)cos(dxbtAy，（b、d为正值常量），则此波的频率=__________，波长=__________．19.(5分)一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________．三、计算题（6个小题,共38分）20.(10分)如图，两个带理想弹簧缓冲器的小车A和B，质量分别为m1和m2．B不动，A以速度0v与B碰撞，如已知两车的缓冲弹簧的劲度系数分别为k1和k2，在不计摩擦的情况下，求两车相对静止时，其间的作用力为多大？（弹簧质量略而不计）21.(5分)1kg某种理想气体，分子平动动能总和是1.86×106J，已知每个分子的质量是3.34×1027kg，试求气体的温度．（玻尔兹曼常量k＝1.38×1023J·K1）22.(8分)如图所示，一内半径为a、外半径为b的金属球壳，带有电荷Q，在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q．设无限远处为电势零点，试求：(1)球壳内外表面上的电荷．(2)球心O点处，由球壳内表面上电荷产生的电势．(3)球心O点处的总电势．++2ABCAk1m1m2k2B0vqQabOr23.(5分)两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动．在振动过程中，每当第一个物体经过位移为2/A的位置向平衡位置运动时，第二个物体也经过此位置，但向远离平衡位置的方向运动．试利用旋转矢量法求它们的相位差．24.(5分)一横波方程为)(2cosxutAy，式中A=0.01m，=0.2m，u=25m/s，求t=0.1s时在x=2m处质点振动的位移、速度、加速度．25.(5分)已知子的静止能量为105.7MeV，平均寿命为2.2×10-8s．试求动能为150MeV的子的速度v是多少？平均寿命是多少？《大学物理》解答一、选择题（12个小题，每小题3分，共36分）1.C；2.C；3.D；4.C；5.C；6.B；7.A；8.C；9.B；10.D；11.B;12.B二、填空题（7个小题,共26分）13.(3分)2%14.(3分)ji515.(3分))1(2122212121rrmr16.(3分))11(21bamGm17.(5分)－3/(20)，－/(20)，3/(20)18.(4分)b/2，2/d19.(5分)5.8×10-13。8.04×10-2三、计算题（6个小题,共38分）20.(10分)解：两小车碰撞为弹性碰撞，在碰撞过程中当两小车相对静止时，两车速度相等．在碰撞过程中，以两车和弹簧为系统，动量守恒，机械能守恒．vv)(2101mmm①2222112212012121)(2121xkxkmmmvv②x1、x2分别为相对静止时两弹簧的压缩量．由牛顿第三定律2211xkxk02/1211221211])([vkkkkmmmmx相对静止时两车间的相互作用力02/12121212111][vkkkkmmmmxkF21.(5分)解：N=M/m＝0.30×1027个NEwK/6.2×1021JkwT32=300K22.(8分)解：(1)由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q，外表面上带电荷q+Q．(2)不论球壳内表面上的感生电荷是如何分布的，因为任一电荷元离O点的距离都是a，所以由这些电荷在O点产生的电势为adqUq04aq04(3)球心O点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和点电荷q在O点产生的电势的代数和qQqqOUUUUrq04aq04bqQ04)111(40barqbQ0423.(5分)解：依题意画出旋转矢量图．由图可知两简谐振动的位相差为21．24.(5分)解：xutAy2cos=-0.01m1.0,2ddtxtyv0)2sin(2xutuA22ddtya)2cos()2(2xutuA=6.17×103m/s225.(5分)解：据相对论动能公式202cmmcEK得)1)/(11(220ccmEKv即419.11)/(11202cmEcKv解得v=0.91c平均寿命为8201031.5)/(1cvsO2/AAxA