12级应用物理物理试卷A

南京理工大学课程考试试卷（学生考试用）课程名称：2012级普通物理I试卷A学分：4大纲编号11138802-0试卷编号：考试方式：闭卷笔试满分分值：100考试时间：120分钟组卷日期：2013年6月20日组卷教师（签字）：___陈波审定人（签字）：学生班级：学生学号：学生姓名：注意：答案必须写在答题纸上，其中选择题的答案请按下列格式写：1-5：AAAAA；6-10：BBBBB;11-15：CCCCC;16-20：DDDDD一、单项选择题(每题2分，共40分)1、某质点作直线运动的运动学方程为x=8t+5t3+16(SI)，则该质点作_______(A)匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向；(B)匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向；(C)变加速直线运动，加速度沿x轴正方向；(D)变加速直线运动，加速度沿x轴负方向。2、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)dtdv(B)Rv2(C)Rvdtdv2(D)242Rvdtdv3、一质点作匀速率圆周运动时,它的动量_______,对圆心的角动量_______(A)不变,也不变；(B)不变,不断改变；(C)不断改变,不变；(D)不断改变,也不断改变。4、一滑冰运动员，先平伸两臂自转，当他突然将两臂放下时,其转动惯量______，角速度_______，动能_______（A）增大，减小，减小；（B）减小，增大，增大；（C）减小，增大，不变；（D）减小，增大，减小。5、一物体受力F=F0e–kx,若物体在x=0处的速度为零，则其所能达到的最大动能为_______(A)F0kek(B)F0k(C)F0e-k(D)F0/k6、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.7、作简谐振动的物体，其振动表达式为cmtx)3cos(12，物体从x＝+12cm处向x轴负方向运动到x＝+6cm处所需的最少时间是___________（A）1/2s；（B）1/3s；（C）1/4s；（D）1/6s第1页8、两个振动方向、振幅、频率均相同的简谐运动相遇叠加，测得某一时刻两个振动的位移都等于零，而运动方向相反．则表明两个振动的_________（A）相位差，合振幅AA2（B）相位差，合振幅0A（C）相位差0，合振幅0A（D）相位差0，合振幅AA29、如又图所示，两列波长为的相干波在P点相遇。波在S1点振动的初相是1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为_________（A）krr12（B）krr2/)(21212（C）k212（D）krr2/)(2211210、平面简谐波在弹性媒质中传播时，在传播方向上媒质元若在负的最大位移处，则其（A）动能为零，势能最大（B）动能最大，势能最大（C）动能为零，势能为零（D）动能最大，势能为零11、若高温热源的温度为低温热源度的m倍，以理想气体为工质的卡诺热机工作于上述高、低温热源之间，则从高温热源吸收的热量与向低温热源放出的热量之比为________（A）m1m（B）m1m（C）m（D）m-112、热力学系统经绝热过程，系统的熵__________（A）增加（B）减少（C）不变（D）可以增加也可以不变13、一定量的理想气体,一次是等温压缩到2V,外界作功A；另一次为绝热压缩到2V,外界作功W．比较这两个功值的大小是_________（A）A＞W（B）A=W（C）A＜W（D）条件不够，不能比较14、在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞次数Z与温度T的关系为_________（A）与T成正比；（B）与T成反比；（C）与T成正比；（D）与T成反比15、温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能和平均平动动能有何关系？(A)都相等；(B)平均动能相等，平均平动动能不相等；(C)都不相等；(D)平均动能不相等，平均平动动能相等。16、下图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？共2页S1S2r1r2Pf(v)vO(A)O(C)f(v)vf(v)vO(B)f(v)vO(D)17、范德瓦尔斯气体比理想气体更接近实际气体，主要是考虑到气体分子的____和_____(A)压强，体积(B)体积，相互作用(C)压强，温度18、在pV图上有两条曲线abc和adc，由此可得出以下哪个结论？（A）其中一条是绝热线，另一条是等温线；（B）两个过程吸收的热量相同；（C）两个过程中系统对外作的功相等；（D）两个过程中系统的内能变化相同。19、根据热力学第二定律可知：(A)功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功．(B)热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体(C)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(D)一切自发过程都是不可逆的．20、设Q表示一个微元过程中系统吸收的热量，T表示系统的温度，21dQT为系统从状态1变化到状态2的过程中的积分，则热力学系统的任意两个平衡态1和2的熵差_______(A)与系统状态变化的具体过程有关，由该过程的积分21dQT决定；(B)可用任意过程的积分21dQT表示；(C)可用任意可逆过程的积分21dQT表示；(D)可用任意不可逆过程的积分21dQT表示二、简答题（每题3分，共12分）1、内力能否改变质点系的总动能？能否改变质点系的总动量？能否改变质点系的总角动量？2、谈论个别分子的温度或压强是否有意义？为什么？3、1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是什么？4、当一个弹簧振子的振幅增大时，最大速度，振动能量以及振动周期将如何变化？三、（12分）一长为l质量为M的匀质细杆，可绕水平光滑轴O在竖直平面内转动，如图所示。细杆由水平位置静止释放，试求：（1）释放瞬间杆的角加速度；（2）细杆下摆过程中其角加速度如何变化；（3）到达竖直位置时杆的角速度以及此时细杆下端点的速度；（4）杆转至竖直位置时，恰有一质量为m的小泥丸水平打在杆的端点并粘住，且系统立即静止，则该泥丸与该杆碰撞前的速度是多大？共2页pVbcOadBAOVp1p2pV1V2四、（10分）如右图所示，一平面简谐波沿x正向传播，方程为)]200(200cos[2.0xty，两介质的分界面Q与坐标原点相距6米,入射波在界面上反射后振幅无变化,且反射处为自由端,求:（1）反射波方程（2）驻波方程及驻波能流密度（3）在原点与固定端间的各个波节的坐标五、（10分）1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿pV图所示直线变化到状态B(p2,V2)，试求：（1）气体的内能增量．（2）气体对外界所作的功．（3）气体吸收的热量．（4）此过程的摩尔热容．六、（8分）已知一静质量为0m的粒子，其动能等于其静止能量的n倍，求：粒子速率以及动量。七、填空（本题有五小题，共8分。任选其中四题作答即可。每答对一题得2分，五题全答对亦只得8分，答错不倒扣分）1、一静止长度为600米的超快火车通过一封闭式火车站，据站在站台上的站长讲车站全长为450米，火车通过时正好装进车站，即站长观测到火车后端刚好在进口处的同时，其前端刚好在出口处，那么对火车上的乘务员来说，他观测到的火车车站长度应是___________米2、质量为m的质点在水平光滑面上，两侧各接一弹性系数为k的轻弹簧，如右图所示，弹簧另外一端被固定在墙壁上，L为两弹簧自然长度，若使m向右有一小位移后，静止释放，则质点的振动频率为______________3、地球的质量为m，太阳的质量为M，地心与日心的距离为R，万有引力常量为G，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L＝______________4、已知麦克斯韦速率分布定律：vvkTmvkTmNN222/32exp24，当温度为T时，在smv/202的速率区间内（其中方均根速率smv/202），氢、氧两种气体分子数占总分子数的百分率相比较，则有2HNN___________2oNN（填,或=）5、在相同的升温范围（由T1加热至T2）内，单原子分子的理想气体的可逆等压加热过程中熵的增加值是可逆等体加热过程中熵的增加值的___________倍第2页2012级普通物理（I）A卷答案一、单选题（每题2分，共40分）1-5CDCBD,6-10CBBDC,11-15CDCBD,16-20BBDDC二、简答题（每题3分，共12分）1能，不能，不能；2没有意义，因为温度和压强是对大量分子的统计平均值，对个别分子毫无意义3爱因斯坦相对性原理和光速不变原理4最大速度增大，振动能量增大，振动周期不变三、（12分）lgMlMglJM23312123分下摆过程中，角加速度逐渐减小2分机械能守恒：22)31(2121MlMgl，解得lg33分gllv31分碰撞角动量守恒：03120Mllmv，解得30glmMv3分四、（10分）反射波方程：)]20012(200cos[2.0xty3分)]200(200cos[2.0xty)]20012(200cos[2.0xt)200cos()cos(4.0tx3分驻波能流密度为零1分0cosx，5,...2,1,0,21kkx3分五、（10分）(1))(25)(112212VpVpTTCEV2分(2)))((211221VVppW，W为梯形面积，根据相似三角形有p1V2=p2V1，则)(211122VpVpW．3分(3)Q=ΔE+W=3(p2V2－p1V1)．2分(4)以上计算对于A→B过程中任一微小状态变化均成立，故过程中ΔQ=3Δ(pV)．由状态方程得Δ(pV)=RΔT，故ΔQ=3RΔT，摩尔热容C=ΔQ/ΔT=3R．3分六、（8分）解：（1）依题意知：20cnmEk，又∵220kEmcmc，∴222000221mcmcnmcvc，有：22211(1)vcn整理得：1)2(nnncv；4分（2）由420222cmcPE，而：20)1(cmnE，得：)2(0nncmP4分七．填空（答对一个得2分，最多得8分）1、337.5；2、mk221；3、GMRm；4、；5、5/3共2页