大学物理48469

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1.一飞机相对空气的速度为200km/h，风速为56km/h，方向从西向东。地面雷达测得飞机速度大小为192km/h，方向是：（  ）                                                                （A）南偏西16.3º；（B）北偏东16.3º；（C）向正南或向正北；（D）西偏东16.3º；2．竖直的圆筒形转笼，半径为R，绕中心轴OO'转动，物块A紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为μ，要命名物块A不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为： （  ）                       （A）；        （B）；       （C）；      （D）；3．质量为m=0.5kg的质点，在XOY坐标平面内运动，其运动方程为x=5t,y=0.5t2(SI)，从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作功为                                       （   ）                                                     （A）1.5J ；           (B)3J；        (C)4.5J ；           (D)-1.5J；4．炮车以仰角θ发射一炮弹，炮弹与炮车质量分别为m和M，炮弹相对于炮筒出口速度为v，不计炮车与地面间的摩擦，则炮车的反冲速度大小为 （   ）                                          （A）；      (B)；     (C)；     (D)5．A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力为F，而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小比较是（   ）（A）βA=βB；  (B)βA>βB ；  (C)βA<βB；     (D)无法比较；  6．一倔强系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T。若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为0.5m的物体，则系统振动周期T2等于（   ）                         （A）2T1 ；     (B)T1；   (C)T1/2  ；  (D)T1/4  ； 7．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是：（   ）  （A）动能为零，势能最大；         （B）动能为零，势能为零；（C）动能最大，势能最大；         （D）动能最大，势能为零。8．在一封闭容器中盛有1mol氦气（视作理想气体），这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于:（  ）(A)压强p； （B）体积V；  （C）温度T ；  (D)平均碰撞频率Z； 9．根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（  ）                                     （A）热量不可能从低温物体传到高温物体； （B）不可能从单一热源吸取热量使之全部转变为有用功； （C）摩擦生热的过程是不可逆的； （D）在一个可逆过程中吸取热量一定等于对外作的功。10．在参照系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为：（  ） (A)2m0 ；     (B)2m0  ；   (C)；       (D)            二．填空题（每小题3分，共30分）\n11．一运动质点的速率v与路程S的关系为：v=1+S2 ；(SI)，则其切向加速度以路程S来表示的表达式为：aτ=______________(SI).12．一物体质量为M，置于光滑的水平地板上，今用一个水平力F通过一条质量为m的绳拉动物体前进，则物体的加速度a=___________，绳作用于物体上的力T=___________。13．保守力的特点是_____________； 保守力的功与势能的关系式为__      ___________。14．设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI)。如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2.0s的时间间隔内这个力作用在物体上的冲量大小I=_   _______.15．一人坐在转椅上，双手各持一哑铃，哑铃与转轴的距离各为0.6m。先让人体以5rad/s的角速度随转椅转动。人将哑铃拉回使与转轴距离为0.2m。人体和转椅对轴的转动惯量为5kg.m2，视为不变。每一哑铃的质量为5kg视为质点。哑铃被拉回后，人体的角速度ω=___________________.16．一作谐振动的振动系统，其质量为2kg，频率为1000Hz，振幅为0.5cm，则振动能量为______________。17.一列平面简谐波；频率为100Hz的波，波速为250m/s。在同一条波线上，相距为0.5m的两点的位相差为_______________。18．储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v=100m/s运动，假设该容器突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升6.74K，由此可知容器中气体的摩尔质量Mmol=___          _____。19．一定量理想气体，从同一状态开始使其容积V1由膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：（1）等压过程；（2）等温过程；（3）绝热过程。其中：   __过程气体对外作功最多；______过程气体内能增加最多；_______过程气体吸收的热量最多。20.π+介子是一种不稳定的粒子，在与它静止的参照系中测得平均寿命是2.6×10-3s，如果它相对实验室以0.8c（c为真空中光速）的速度运动，那么实验室坐标系中测得π+介子寿命是______________.三．计算题（每小题10分，共40分）21．在光滑的水平面上，有一轻弹簧，一端固定，另一端系一质量为m1=1kg的滑块A；弹簧的自然长度l0=0.2m，倔强系数K=100N/m，初始时滑块静止，弹簧为自然长度；有另一滑块B，质量m2=1kg，以V0=5m/s的速度沿垂直于弹簧的方向与滑块B发生完全弹性正碰；在某时刻，弹簧转到与初始位置相垂直的位置时，弹簧长度为l=0.5m，如图所示。       求：此时滑块的速度大小和方向。\n22.已知一平面简谐波沿x轴正向传播，振幅A=2m；圆频率ω=4πrad/s;在t1=1s时，x1=2m处的质点a处于平衡位置且向y轴负向运动，同时x2=4m处的质点b的振动位移为1m且向y轴正向运动。求：此波的波动方程及x=-6m的质点P振动方程. 23.一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程，已知气体在状态A的温度为TA=300K，求：(1)气体在状态B、C的温度；(2)各过程中气体对外界所做的功；(3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量（各过程吸热的代数和）。24．如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设A轮和B轮的转动惯量分别为JA=10kg·m2和JB=20kg·m2.开始时，A轮转速为600rev/min，B轮静止。C为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计。A、B分别与C的左、右两个组件相连，当C的左、右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减速，直到两轮的转速相等为止。求：（1）两轮啮合后的转速.（2）两轮各自所受的冲量矩. (3)总动能改变了多少. 大学物理模拟试卷一答案及评分标准一、选择题（每小题3分，共30分）题号12345678910答案CCBBCCBBCD二、填空题（每小题3分，共30分）11．；12.；13.；作功与路径无关或沿闭合曲线一周作功为零，；14.；15.；16.；  17.；18.； 19.等压过程、等压过程、等压过程；   20.。三、计算题（每小题10分，共40分）21.解：本题可分两个分过程：（1）A、B的弹性碰撞过程，设碰撞后A的速度为v1，B的速度为v2由动量守恒、机械能守恒，得：（1分） （2分）由于，可得   —————（1分）\n（2）滑快A与弹簧的转动过程，由角动量守恒、机械能守恒得代入数据可得   22.解：设此列波的波动方程为： 由已知条件：所以由上两式可解得：。代入波动方程，即可得到，将代入波动方程，即可得到P点的振动方程为：23.解：\n 24.解：大学物理模拟试卷二一．填空题（每小题3分，共10小题，30分）1．一质点沿半径为0.1m的圆周运动，其角位移与时间t的关系是（SI），在t=2s时，它的法向加速度          ，切向加速度          。2．一圆锥摆摆长为l，摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则摆线的张力T=                     ；摆锤的速率v=                     。3．一颗速率为700m/s的子弹，打穿一块木板后，速率降到500m/s。如果让它继续穿过与第一块完全相同的第二块木板，则子弹的速率降到                     。（空气阻力忽略不计）4．设作用在质量为1kg的物体上的力（SI）。在1.0到2.0s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小为I=                     。5．绕定轴转动的飞轮均匀地减速，t=0时角速度为rad/s，t=20s时角速度，则飞轮的角加速度                 ；在t=0到t=100s时间内飞轮转过的角度＝               。\n6．一物体作简谐振动，其振动方程为（SI），此谐振动的周期T=          ；当t=0.9s时，物体的速度v=                     。7．两列波在很长的弦线上相向传播，形成驻波，驻波方程为：（SI）。则在x=0.1m至x=3.9m范围内波节的位置是                     ；波腹的位置是                     。8．瓶内有1mol氢气（可视为刚性双原子分子的理想气体），温度为T，则氢气分子的平均平动动能为                     ；氢分子的平均动能为                     ；该瓶氢气的内能为                     。9．由绝热材料包围的容器被隔板分为两半，左边是理想气体，右边是真空。如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，气体的熵          （增加、减小或不变）。10．,式中，以cm为单位，t以s为单位，则合振动方程为                               。二、选择题（每小题3分，共10小题，30分）11．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，速率为，平均速度为平均速率为，它们之间必定有如下关系【    】（A）；（B）； （C）；（D）.12．一段路面水平的公路，转弯处轨道半径为R，汽车轮胎与路面间的摩擦系数为，要使汽车不致于发生测向打滑，汽车在该处的行驶速率【    】（A）不得小于；（B）不得大于；（C）必须等于；（D）由汽车质量决定。13．一个质点在几个力同时作用下的位移为：m，其中一个力为恒力，N，则这个力在该位移过程中所作的功为【    】（A）67J； （B）91J； （C）17J；  （D）-67J14．一块长木板下面装有活动轮子，静止置于光滑水平面上。质量分别为mA和mB的两个人A和B分别站在板的左右两头，由静止开始在木版上相向而行，A向右运动，B向左运动。若mB>mA，A和B对地的速度大小相同，则木板将【    】（A）向左运动；  （B）静止不动；  （C）向右运动；  （D）不能确定向何方向运动。15．A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力为F，而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小比较是【    】（A）βA=βB；  (B)βA>βB ；  (C)βA<βB；     (D)无法比较。16．一弹簧振子，振子的质量为m，弹簧的倔强系数为k，该振子作振幅为A的简谐振动。当振子通过平衡位置且向规定的正方向运动时开始计时，则其振动方程为【    】（A）； （B）；\n（C）； （D）17．一平面简谐波在弹性媒质中传播，在传播方向上媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是【    】（A）动能为零，势能最大； （B）动能最大，势能为零；（C）动能最大，势能最大； （D）动能为零，势能为零.18．在一封闭容器中盛有1mol氦气（视作理想气体），这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于【    】（A）压强p；（B）体积V；（C）温度T；（D）平均碰撞频率.19．对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比A/Q等于【    】（A）； （B）； （C）； （D）20．质量为m的子弹，以水平速度v打中一质量为M、起初停在水平面上的木块，并嵌在里面。若木块与水平面间的摩擦系数为，则此后木块在停止前运动的距离等于【    】（A）； （B）； （C）；（D）三．计算题（每小题10分，共4小题，40分）21．一质点在xoy平面运动，其运动方程为。试求：（1）质点的轨迹方程；（2）t=1s至t=1.5s内质点的位移和平均速度；（3）t时刻质点的速度和加速度；（4）t=1s时质点的速度和加速度。22．如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设A轮和B轮的转动惯量分别为kg·m2和kg·m2..开始时，A轮转速为600，B轮静止。C为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计。A、B分别与C的左、右两个组件相连，当C的左、右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减速，直到两轮的转速相等为止。求：（1）两轮啮合后的转速。（2）系统啮合过程中损失的机械能。 23．已知一平面简谐波方程（SI）求：（1）振幅A，周期T，波长，波速u；（2）x=0.5m处质点P的振动方程；（3）P点在t=0.25s时的振动位移和速度。 \n24．在带有活塞的封闭气缸里有一定质量的刚性双原子理想气体（其定体摩尔热容为CV=）。如图所示，在状态A，已知气体的压强为p1，体积为V1，温度为T1.今将此气体等压加热膨胀到V2=2V1（状态B），再在体积不变情况下冷却直至温度变为T1（状态C）；然后将气体等温压缩，直到回到初始状态A为止，经历一个循环过程。全部过程均为可逆过程。试求：（1）在AB过程中，该气体内能的增量ΔE；（2）在一个循环过程中气体对外所作的总功A；（3）循环过程的效率？    大学物理模拟试卷一答案和评分标准 一、填空题：（每小题3分，共10小题，30分）1．25.6m/s2；0.8m/s22、；3、100m/s4、I=12N·S5、-0.05rad/s2；250rad6、1.2s； 07、1，3m； 2m。8、；；9、增加10、cm 二、选择题：（每小题3分，共10小题，30分）题号11121314151617181920答案BBACCDDBCA    三、计算题：（每小题10分，共4小题，40分）21.解：\n解：（1）由运动方程可知：所以，消去t，得轨迹方程为：………..（2分）（2）时，m   时，m所以   m……...（2分）m/s….…….（2分）（3）………..………（1分）………..………..………..（1分）（4）时，…（2分） 22.解：（1）设两轮啮合后的转速为n，啮合后的角速度为，啮合过程，角动量守恒，.（1分）...............................（2分）即解得：................................（1分）...................（2分）（2）系统啮合过程中损失的机械能      （2分）         （2分） 23.解：(1)由平面简谐波方程（SI）与标准方程比较，即得振幅......................................（1分）周期........................（1分），所以波长..................（1分）\n波速.............................（1分）（2）x=0.5m处质点P的振动方程为..........................（2分）（3）P点在t=0.25s时的振动位移为.........（2分）任意时刻的速度P点在t=0.25s时的振动速度为………………………（2分）24.解：(1)对AB过程，应用理想气体状态方程：得到：∴AB过程内能增量................................（1分）...............（1分）（2）AB过程气体对外做功：.................（1分）BC过程气体做功：........................................（1分）CA过程气体做功：......（1分）整个循环过程，气体对外做功： ...........................（1分）(3)只有AB过程系统从外界吸热，所以\n.......................（1分）循环效率为………（3分）大学物理模拟试卷三一.填空题：（每小题3分，共10小题，30分）1.质点沿半径为R的圆周运动，运动方程为（SI）；则t时刻该点的法向加速度大小为=___________________.；角加速度=_____________。2．一个质点在几个力同时作用下的位移为：m，其中一个力为恒力，,则这个力在该位移过程中所作的功为___________。3．将一质量为的小球，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作半径为的圆周运动，然后缓慢将绳下拉，使半径缩小为，在此过程中小球的动能增量为________________________。4．决定刚体转动惯量的因素是                                               。5．用40N的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm，此弹簧下应挂                   kg的物体，才能使弹簧振子的谐振动的周期T=0.2s。6．一物体悬挂在弹簧下方作谐振动，当这物体的位移等于振幅的一半时，其动能是总能量的            （设平衡位置处势能为零）。当这物体在平衡位置时，弹簧的长度比原长长l，这一振动系统的周期为                   。7．在简谐波的一条传播路径上，相距0．2m两点的振动位相差为。又知振动周期为0．4s，则波长为               ；波速为               。8．有一瓶质量为M的氢气（视为刚性双原子分子的理想气体，其摩尔质量为），温度为T，则氢分子的平均平动动能为_________________，氢分子的平均动能为_______________，该瓶氢气的内能为__________________ 。9．当理想气体处于平衡状态时，气体分子速率分布函数为f(v),最概然速率为，则的物理意义是__________________________。10．在一个孤立系统内，一切实际过程都向着_________________________________的方向进行，这就是热力学第二定律的统计意义。\n二、选择题：（每小题3分，共10小题，30分）11．一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，小球从距离桌面高为H处以初速度落下，撞击弹簧后跳回到高为H处时的速度大小为，以小球为系统，则在这一过程中小球的【    】（A）机械能不守恒，动量守恒     （B）机械能守恒，动量守恒（C）动能不守恒，动量不守恒     （D）动能守恒，动量不守恒12．一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。若两质点都不受外力作用，则此系统【    】                                                                    (A)动量、机械能以及对任一轴的角动量都守恒 (B)动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定 (C)动量守恒，但机械能和角动量是否守恒不能断定 (D)动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能断定13．一轻绳绕在一个水平轴的定滑轮上，绳下端挂一物体，物体所受重力为G,滑轮的角速度为.若将物体去掉而以与G大小相等的力直接向下拉绳子，则滑轮的角加速度将【    】（A）不变      （B）变小     （C）变大    （D）无法判断14．一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果谐振动振幅增加为原来的2倍，重物的质量增为原来的4倍，则它的总能量E变为【    】（A）E1/4； （B）E1/2；  （C）2E1 ；（D）4E115．两相干波源S1和S2相距/4，（为波长）。S1的位相比S2的位相超前/2，在S1，S2的连线上，S1外侧各点两波引起的两谐振动的位相差是：【    】（A）0； （B） ；（C）/2 ；（D）3/2；16．在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4，则两列波的振幅之比是：【    】（A）A1/A2=4  （B）A1/A2=2  （C）A1/A2=16  （D）A1/A2=1/417．已知氢气和氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确【    】                         (A)氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强。  (B)氧分子的质量比氢分子大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度。  (C)氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大。 (D)氧分子的质量比氢分子大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的大。18．一定量的某种理想气体起始温度为T，体积为V，该气体在下面循环过程中经过下列三个平衡过程：（1）绝热膨胀到体积为2V，（2）等容变化使温度恢复为T（3）等温压缩到原来体积V，则整个循环过程中【    】                                                 （A）气体向外放热  （B）气体对外界作功  （C）气体内能增加    （D）气体内能减少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20．一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后【    】                                                （A）温度不变，熵增加;（B）温度升高，熵增加;（C）温度降低，熵增加;（D）温度不变，熵不变\n三、计算题：（每小题10分，共4小题，40分）21.一辆质量为M的平顶小车在光滑水平轨道上以速度作匀速直线运动，今在车顶的前部边缘A处轻轻放上一质量为的小物体，物体相对地面的速度为零。设物体与车顶之间的摩擦系数为，为使物体不致于从顶上滑出去，问车顶的长度L最短为多少？22．有一质量为、长为l的均匀的细棒，其转动惯量为，可绕通过其端点O的水平轴在竖直平面转动。另有一水平运动的质量为的小物块，从侧面垂直于棒与棒的另一端A相碰撞，设碰撞时间极短。已知小物块在碰撞前后的速度大小分别为v1和v2，方向如图。求碰撞后细棒与竖直方向所成的最大摆角角。      23.一平面简谐波在介质中以速度u=20m/s自左向右传播。已知在传播路径上的某点A的振动方程为y=3cos（4t－）（SI）另一点D在A点右方9米处。（1） 若取x轴方向向左，以A为坐标原点，写出波动方程和D点的振动方程，并画出t=1s时的波形图；（2）         若取x轴方向向右，以A点左方5米处的O点为x轴坐标原点，重新写出波动方程及D点的振动方程。  24．一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程，已知气体在状态A的温度为=300K，求：（1）气体在状态B、C的温度；（2）AB、BC、CA各过程中气体对外界所做的功分别为多少；整个循环过程中气体对外界所做的总功为多少；（3）经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量（即各过程吸热的代数和）。   大学物理模拟试卷三答案及评分标准一、 填空题：（每小题3分，共10小题，30分）1、， 4rad/s2;  2、67J; 3.、 ；            \n4、刚体的质量相对于给定转轴的分布； 5、 2；  6、3/4，（或）； 7、2.4m，6m/s；8、，，；　　　９、气体分子速率处于最概然速率到无穷大之间的分子数占总分子数的百分比。 10.、无序性增大的(或：熵增大；热力学概率增大) 二、选择题：（每小题3分，共10小题，30分）题号11121314151617181920答案CACDBBDADA    三、计算题：（每小题10分，共4小题，40分）21、解：由动量守恒有       (4分)       一对摩擦力的功为       （4分）解得最小长度             （2分）22、解：由角动量守恒有　　　　　　（４分）解得　　　（１分）由棒机械能守恒得　　　　　（４分）　　解得　　　　（１分）　23、（1）x轴正向向左时波动方程为，（2分）D点振动方程为（2分）t=1s时的波形图:图：（2分）（2）O点振动方程为（1分）以O为原点x轴正向向右时波动方程为（2分）D点振动方程为（1分）\n24、解：（1）AC等体过程有 可得（1分）CB等压过程有  可得（1分）(2)A到B过程系统对外做功：（2分）B到C过程系统对外做功：（1分）C到B过程系统对外做功：（1分）整个循环过程中气体对外界所做的总功为:（2分）(3)由（2分）