大学物理期末试卷0

2007-2008一、选择题（共30分，每题3分）1、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示将绳子剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为 (A) a1，a2 (B) a10，a2 (C) a1，a20 (D) a12，a20 2、质量分别为mA和mB (mAmB)、速度分别为和 (vA vB)的两质点A和B，受到相同的冲量作用，则 (A) A的动量增量的绝对值比B的小 (B) A的动量增量的绝对值比B的大 (C) A、B的动量增量相等 (D) A、B的速度增量相等 3、如图，一质量为m的物体，位于质量可以忽略的直立弹簧正上方高度为h处，该物体从静止开始落向弹簧，若弹簧的劲度系数为k，不考虑空气阻力，则物体下降过程中可能获得的最大动能是 (A) (B) (C) (D) 4、光滑的水平桌面上，有一长为2L、质量为m的匀质细杆，可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O自由转动，其转动惯量为mL2，起初杆静止桌面上有两个质量均为m的小球，各自在垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率v相向运动，如图所示当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后，就与杆粘在一起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度应为 (A) (B) (C) (D) (E) 5、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b，质量为m0由此可算出其面积密度为m0 /ab假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为 (A) (B) (C) (D) 6、如图所示，质量为m的物体，由劲度系数为k1和k2的两个轻弹簧连接到固定端，在水平光滑导轨上作微小振动，其振动频率为 (A) (B) (C) (D) 7、用余弦函数描述一简谐振动已知振幅为A，周期为T，初相 ，则振动曲线为： 8、若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数密度为： (A) p / m (B) p / (RT) (C) p/ (kT) (D) p / (mT) 9、1 mol刚性多原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为 (A) (B) (C) (D) （式中R为普适气体常量，k为玻尔兹曼常量）10、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中的分子数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中的分子数 二、填空题（共22分）11、（本题4分）质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系： x =A sinw t (SI) (A、w 均为常数) (1) 任意时刻，质点的加速度a =_； (2) 任意时刻，质点的速度v=_ 12、（本题3分）如图所示，一轻绳绕于半径为r的飞轮边缘，并以质量为m的物体挂在绳端，飞轮对过轮心且与轮面垂直的水平固定轴的转动惯量为J.若不计摩擦，飞轮的角加速度b _ 13、（本题4分）半径为r1.5 m的飞轮，初角速度w 010 rad s-1，角加速度 b5 rad s-2，则在t_时角位移为零，而此时边缘上点的线速度v_14、（本题4分）狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是_ _ _； 光速不变原理说的是_15、（本题3分）质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的_倍16、（本题4分）有一卡诺热机，工作在27的高温热源与 -73的低温热源之间，此热机的效率h_且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环作功_ _ 。三、计算题（本题共48分）17、（本题8分）当火车静止时，乘客发现雨滴下落方向偏向车头，偏角为30，当火车以35 m/s的速率沿水平直路行驶时，发现雨滴下落方向偏向车尾，偏角为45，假设雨滴相对于地的速度保持不变，试计算雨滴相对地的速度大小18、（本题10分）两个质量分别为m1和m2的木块A和B，用一个质量忽略不计、劲度系数为k的弹簧联接起来，放置在光滑水平面上，使A紧靠墙壁，如图所示用力推木块B使弹簧压缩x0，然后释放已知m1 = m，m2 = 3m，求： (1) 释放后，A、B两木块速度相等时的瞬时速度的大小； (2) 释放后，弹簧的最大伸长量 19、（本题10分）如图所示，一平面简谐波沿Ox轴的负方向传播（O点为坐标原点），波速大小为u，若P处介质质点的振动方程为 ， 求：(1) O处质点的振动方程； (2) 该波的波动表达式； (3) 与P处质点振动状态相同的那些点的位置 20、（本题10分）如图所示，S1，S2为两平面简谐波相干波源S2的相位比S1的相位超前p/4 ，波长为l， S1在P点引起的振动振幅为A1，S2在P点引起的振动振幅为A2，求：P点的合振幅，并写出合振幅最大和合振幅最小时需满足的条件。21、（本题10分）质量为2.810-3kg，压强为1atm，温度为27的氮气。先在体积不变的情况下使其压强增至3atm，再经等温膨胀使压强降至1atm，然后又在等压过程中将体积压缩一半。试求氮气在全部过程中的状态参量、内能变化、所作的功以及吸收的热量。(摩尔气体常量 R= 8.31 Jmol-1K-1 , 1atm = 1.01325105 Pa , 氮气的摩尔质量为2810-3 kg/mol) V3V4VP(atm)132V112342007-2008第二学期期末试题答案一、选择题（共30分，每题3分）DCCCC DACAB二、填空题（共20分）11、（本题4分） 2分 2分12、（本题3分） 3分13、（本题4分）4 s 2分 15 ms-1 2分14、（本题5分） 一切彼此相对作匀速直线运动的惯性系对于物理学定律都是等价的 2分 一切惯性系中，真空中的光速都是相等的 2分15、（本题3分）4 3分 16、（本题4分）33.3%2000/3三、计算题（共50分）17、（本题8分） 解：选地为静系，火车为动系 已知：雨滴对地速度的方向偏前30，火车行驶时，雨滴对火车的相对速度偏后45，火车速度vt =35 m/s，方向水平 由图可知： 2分 2分由此二式解出： m/s 1分18、（本题10分）解：(1) 释放后，弹簧恢复到原长时A将要离开墙壁，设此时B的速度为vB0，由机械能守恒，有 2分得 1分A离开墙壁后，系统在光滑水平面上运动，系统动量守恒，机械能守恒，当弹簧伸长量为x时有 2分 2分当v1 = v2时，由式解出 v1 = v2 1分(2) 弹簧有最大伸长