同济大学08-09普通物理期末考卷

同济大学课程考核试卷2008—2009学年第二学期课号：124001课名：普通物理（A）上考试此卷选为：期中考试()、期终考试(√)、重考()试卷年级专业学号姓名计算题选择题1∼9填空题10∼18192021问答题22得分（考试时间：120分钟闭卷）一、选择题（共27分）1、（本题3分）有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：(1)这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零；(2)这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能是零；(3)当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零；(4)当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零．在上述说法中，(A)只有(1)是正确的．(B)(1)、(2)正确，(3)、(4)错误．(C)(1)、(2)、(3)都正确，(4)错误(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确．［］2、（本题3分）OxFv如图所示，将一根质量为m、长为l的均匀细杆悬挂于通过其一端的固定光滑水平轴O上．今在悬点下方距离x处施以水平冲力，使杆开始摆动，要使在悬点处杆与轴之间不产生水平方向的作用力，则施力的位置x应等于FrFr(A)3l/8．(B)l/2．(C)2l/3．(D)l．［］3、（本题3分）如图，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:pb1a2c(A)b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功．(B)b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功．OV1(C)b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功．(D)b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作正功．［］4、（本题3分）甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于1”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于100％的热机不可能制造成功”丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等于．”丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于”对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的？)/(112TT−)/(112TT−(A)甲、乙、丙、丁全对．(B)甲、乙、丙、丁全错．(C)甲、乙、丁对，丙错．(D)乙、丁对，甲、丙错．［］5、（本题3分）静电场中某点电势的数值等于(A)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．(C)试验电荷置于该点时具有的电势能．0q(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］6、（本题3分）如图所示，一封闭的导体壳A内有两个导体B和C。A、C不带电，B带正电，则A、B、C三导体的电势UA、UB、UABBC的大小关系是C(A)UA=UB=UBC．(B)UBBUA=UC．(C)UBUBCUA．(D)UBBUAUC．［］7、（本题3分）电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流为I，．若载流长直导线1、2以及圆环中的电流在圆心O点所产生的磁感强度分别用2/π=∠aOb1Bv、2Bv,3Bv表示，则O点的磁感强度大小ab1Oa2(A)B=0，因为BB1=B2B=BB3=0．(B)B=0，因为，B021=+BBvvB3=0．(C)B≠0，因为虽然021=+BBvv，但B3≠0．(D)B≠0，因为虽然BB1=B3B=0，但BB2≠0．(E)B≠0，因为虽然BB2=B3B=0，但BB1≠0．［］28、（本题3分）I2I1长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将(A)绕I2旋转．(B)向左运动．(C)向右运动．(D)向上运动．(E)不动．［］9、（本题3分）在圆柱形空间内有一磁感强度为Bv的均匀磁场，如图所示．Bv的大小以速率dB/dt变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则OAB⊗Bv(A)电动势只在AB导线中产生．(B)电动势只在AB导线中产生．(C)电动势在AB和AB中都产生，且两者大小相等．(D)AB导线中的电动势小于AB导线中的电动势．［］二、填空题（共33分）10、（本题5分）一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为s/rad201πω=，再转60转后角速度为s/rad302πω=，则角加速度β=_____________，转过上述60转所需的时间Δt＝________________．11、（本题3分）当理想气体处于平衡态时，若气体分子速率分布函数为f(v)，则分子速率处于昀概然速率vp至∞范围内的概率△N/N＝________________．12、（本题5分）pOVV12V1p12p1AB一定量理想气体，从A状态(2p1，V1)经历如图所示的直线过程变到B状态(p1，2V1)，则AB过程中系统作功W＝___________；内能改变ΔE=_____________．313、（本题3分）真空中，有一均匀带电细圆环，电荷线密度为λ，其圆心处的电场强度E0＝__________________，电势U0＝__________________．(选无穷远处电势为零)14、（本题3分）在点电荷q的电场中，把一个－1.0×10-9C的电荷，从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离0.1m处，克服电场力作功1.8×10-5J，则该点电荷q＝________________．(真空介电常量ε0＝8.85×10-12C2•N-1•m-2)15、（本题3分）空气平行板电容器的两极板面积均为S，两板相距很近，电荷在平板上的分布可以认为是均匀的．设两极板分别带有电荷±Q，则两板间相互吸引力为____________________．16、（本题5分）电量为e、质量为m的电子在磁感强度B的匀强磁场中，沿半径R作圆周运动，电子运动形成的等效圆电流强度I=_________________．它的磁距Pm=__________________。17、（本题3分）ωθ××××dabcBv××××××××如图所示，一导线构成一正方形线圈然后对折，并使其平面垂直置于均匀磁场Bv．当线圈的一半不动，另一半以角速度ω张开时(线圈边长为2l)，线圈中感应电动势的大小ε＝____________________．(设此时的张角为θ，见图)18、（本题3分）试列举出三种产生均匀磁场的方法。(1)、；(2)、；(3)、。4三、计算题（共30分）19、（本题10分）一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为r的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为m和2m的重物，如图所示．绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑．两个定滑轮的转动惯量均为221mr．将由两个定滑轮以及质量为m和2m的重物组成的系统从静止释放，求两滑轮之间绳内的张力．m,rm2mm,r20、（本题10分）一容积为10cm3的电子管，当温度为300K时，用真空泵把管内空气抽成压强为5×10-6mmHg的高真空，问此时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平均平动动能的总和是多少？平均转动动能的总和是多少？平均动能的总和是多少？(760mmHg＝1.013×105Pa，空气分子可认为是刚性双原子分子)(波尔兹曼常量k=1.38×10-23J/K)521、（本题10分）bMNeaIOvv如图所示，载有电流的I长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b，环心O与导线相距a．设半圆环以速度平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压UvvM−UN．四、问答题（共10分）22、（本题10分）乒乓球悬挂在细线上，位于两块铝板中间。铝板分别与高压直流电源两极连接。打开电源开关，当电压达到一定值，乒乓球乒乒乓乓交替撞击两极板。思考：1）接通电源后，乒乓球为什么会左右拍打？2）用一块介质板挡在一块铝板前，乒乓球会怎样？为什么？6