南京理工大学08级大学物理期终试卷及答案

1、南京理工大学课程考试试卷 （学生考试用）课程名称： 大学物理（上） A卷 学分： 3.5 大纲编号 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： 2009年6月21日 组卷教师（签字）： 审定人（签字）： 学生班级： 学生学号： 学生姓名： 一、选择题（每题2分，共20分）1、用细绳系一小球使之在竖直平面内作圆周运动，则 （ ）（A）小球在任意位置都有切向加速度；（B）小球在任意位置都有法向加速度；（C）小球在任意位置绳子的拉力和重力是惯性离心力的反作用力；（D）当小球运动到最高点时，它将受到重力、绳子的拉力和向心力的作用。2、两个轻质弹簧的劲度系数

2、分别为k1和k2，把它们串联之后挂在天花板上。当下端悬挂物体达到平衡时，两弹簧的弹性势能之比为 （ ）（A）； （B）； （C）； （D）3、如图1所示，一人造卫星到地球中心C的最大距离和最小距离分别为和。设卫星对应的角动量分别为，动能分别为，则应有 （ ）（A）；（B）；（C）；（D）.BACRBRA图14、两质点各自作简谐振动，它们的振幅相同，周期相同。第一个质点的振动方程为，当第一个质点从相对平衡位置的正位移处回到平衡时，第二个质点在正最大位移处，则第二个质点的振动方程 （ ）（A）； （B）；（C）； （D）.第 1 页5、频率为100Hz，传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上两

3、点振动的位相差为，则此两点相距 （ ）（A）2m； （B）2.19m； （C）0.5m； （D）28.6m6、若为气体分子速率的分布函数，N为气体分子总数，m为气体分子的质量，则的物理意义是 （ ）（A）速率为的各分子的总平动动能与速率为的各分子的总平动动能之差；（B）速率为的各分子的总平动动能与速率为的各分子的总平动动能之和；（C）速率处在速率间隔之内的分子平均平动动能；（D）速率处在速率间隔之内的分子平均平动动能之和。7、如图2所示，活塞C把用绝热材料包裹的容器分为A，B两室，A室充以理想气体，B室为真空，现把活塞C打开，A室气体充满整个容器，此过程中 （ ）（A）内能增加；（B）温度降低

4、；（C）压强不变；（D）温度不变。8、在一个点电荷+Q的电场中，一个实验电荷+q0从A点分别移到B、C、D点，B、C、D点在以+Q为圆心的圆周上，如图3所示，则电场力做功是 （ ）（A）从A到B电场力做功最大；（B）从A到C电场力做功最大；（C）从A到D电场力做功最大；（D）电场力做功一样大。图2ABC+Q+q0ABCD图39、一均匀带电球面，球内部电场强度处处为零，则球面上的带电量的面元在球内部产生的电场强度是 （ ）（A）处处为零； （B）不一定为零； （C）一定不为零； （D）是常数。10、在一点电荷产生的静电场中，一块电介质如图4所示放置，以点电荷所在处为球心做一球形闭合面，则对此球形

5、闭合面 （ ）共 2 页q图4电介质（A）高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强；（B）高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强；（C）由于电介质不对称分布，高斯定理不成立；（D）即使电介质对称分布，高斯定理也不成立。二、填空题（每空2分，共30分）1、若作用于一力学系统上外力的合力为零，则外力的合力矩 （1） （填“一定”或“不一定”）为零；这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能三个量中一定守恒的是 （2） 。2、把一个周期为的弹簧振子和一个周期为的单摆，拿到月球上去，则弹簧振子的振动周期（3），单摆的振动周期（4）。（填）3、振幅均为2m ,角频率为2,相位差为的两相干波源S

6、1，S2激发的简谐波传到P点,波速均为10m/s,如图5所示，则两波在P点的相位差为 (5) ；合振幅为 (6) 。p30ms135ms2图54、27的1mol氧气分子的方均根速率为 （7） ；其总能量为 （8） ；其分子的平均转动动能为 （9） 。5、理想气体下列过程的过程方程式：等温过程 （10） ；绝热过程 （11） 。6、一金属球半径为R，表面均匀带正电荷，电量为q，则该金属球的电容C = （12） ；其表面单位面积受到的静电斥力f = （13） 。7、一无限大均匀带电平面，其电荷面密度为，在其附近平行地放置一个无限大不带电的平面导体板，如图6所示，则导体板两表面上感应电荷的面密度12

7、图6 （14） ； （15） 。第 2 页AAO图7三、（12分）如图7所示，一均匀细棒，可绕通过其端点并与棒垂直的水平轴转动。已知棒长为l，质量为m，开始时棒处于水平位置。令棒由水平位置自由下摆，求：（1）棒在任意位置的角加速度；（2）棒摆至竖直位置时重力矩所做的功；（3）角为时的角速度。四、（8分）设入射波的表达式为 。在x =0处发生反射，反射点为一固定端，设反射波能量不衰减。求：（1）反射波的表达式；（2）合成波的表达式；（3）波腹、波节的位置。五、（10分）一定量的理想气体，其循环过程如图8所示。ab为等温过程，bc为等容过程，ca为绝热过程。设理想气体为单原子分子，求该循环过程的效

8、率。六、（8分）如图9所示，长为l、电荷线密度为的均匀带电线段，求其延长线上p点的场强和电势。图8xlPOa图9o+QR1R3R20图10七、（12分）半径为R1的导体球外套有一个与它同心的导体球壳，球壳的内外半径分别为R2和R3，内球与球壳间是空气，球壳外是介质常数为的无限大均匀介质，当内球带电量为Q时，球：（1）空间中电场强度的分布；（2）这个系统储存了多少电能？（3）如果用导线把内球与球壳连在一起，系统储存的电能如何变化？能量转化到哪里去了？共 2 页08级大学物理试卷A答案一、选择题（每题2分，共20分）1、B 2、B 3、D 4、B 5、C 6、D 7、D 8、D 9、C 10、B二

9、、填空题（每空2分，共30分）1、（1）不一定；（2）动量； 2、（3）=；（4）； 3、（5）0或；（6）4m；4、（7）；（8）；（9）；5、（10） 或者 ；（11） 或者 ；6、（12）；（13）； 7、（14）；（15）；三、（12分）解：（1）棒在任意位置时的重力矩因为，而，所以 （2分）（2）因为 所以 这功即是细棒重力势能的减少。（3分）（3）任意角时的角速度根据转动定律 分离变量得 积分得 （3分）当时： （2分）当时： （2分）解二：还可用机械能守恒做。四、（8分）解：（1）入射波在x =0处引起的振动：。由于反射端固定，有半波损失，故反射波在x =0处引起的振动：反射波沿x轴正方向传播，其波动方程： （2分）（2）合成驻波： （2分）（3）波腹：，即 波节：，即 （4分）五、（10分）解：ab为等温膨胀过程，气体吸收热量，bc为等容降压过程，气体放出热量， （2分） （2分） （2分）因为 ，ca为绝热过程有 即 ，代入上式可得 （4分）六、（8分）解：（1）电场强度： （4分）（2）电势： （4分）七、（12分