青岛科技大学大学物理期末试题及答案

-2011学年2学期大学物理B上（I卷） 课程考试试题拟题学院（系）：数理学院拟题人：适用专业： 48学时各专业校对人：（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、选择题（每小题3分，共36分）.质量为m=0.5kg的质点，在Oxy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，外力对质点作的功为： [ ]v=0.5m/s1kgv=0.5m/s(A)1.5J. (B)3J. (C)4.5J. (D)-1.5J.v=0.5m/s1kgv=0.5m/s.两辆小车A、B,可在光滑平直轨道上运动.第一次实验，B静止，A以0.5m/s的速率向右与B碰撞，其结果A以0.1m/s的速率弹回，B以0.4m/s的速率向右运动；第二次实验，B仍静止，A装上1kg的物体后仍以0.5m/s1的速率与B碰撞，结果A静止，B以0.5m/s的速率向右运动，如图.则A和B的质量分别为：[ ]mA=2kg,mB=3kgmA=3kg,mB=2kgmA=3kg,mB=5kgmA=5kg,mB=3kgn倍，则理想气体在一次卡诺循环中,.n倍，则理想气体在一次卡诺循环中,TOC\o"1-5"\h\z传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的： [ ]（A）n倍.（B）n—1倍. （C） 1倍.（D）倍.n n.如图所示，一水平刚性轻杆，质量不计，杆长l=30cm,其上穿有两个小球.初始时，两小球相对杆中心 O对称放置，与。的距 |离d=10cm,二者之间用细线拉紧.现在让细杆绕通过中心 。的竖, Q——rOO>直固定轴作匀角速度的转动，转速为 0,再烧断细线让两球向杆的 >—H~~两端滑动.不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆 [一d|d-的角速度为：[ ] l "

…9 一 4 一 1 一(A) - 0 (B) — O(C) - 0 (D)3 04 9 3一定量的理想气体经历acb过程时吸热700J.则经历acbda过程时，吸热为：[ ](A) -500J. (B) -400J.(C) -900J. (D)300J.6.一定量的理想气体,分别经历如图(1)所示的abc过程，(图中虚线ac为等温线)，和图6.一定量的理想气体,所示的def过程(图中虚线df为绝热线).判断这两种过程是吸热还是放热.abc过程吸热，def过程放热.abc过程放热，def过程吸热.abc过程和def过程都吸热.abc过程和def过程都放热..边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心。处，外力所作的功为：[(A)40.边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心。处，外力所作的功为：[(A)40a(B)33qQ0a_3qQ20a.三块互相平行的导体板，相互之间的距离 b和a比板面积线度小得多，外面二板用导线连接.中间板上带电 q,如图所示.则中间板左右两侧导体板之间的电能比值为： [ ]2 2(A) b/a (B)b/a2 2(C)a/b (D)a2/b29.一条河在某一段直线岸边同侧有 A、B两个码头，相距1km.甲、乙两人需要从码头 A到码头B,再立即由B返回.甲划船前去，船相对河水的速度为 4km/h;而乙沿岸步行，步行速度也为4km/h.如河水流速为1km/h,方向从A到B,则：[ ](A)甲比乙晚3分钟回到A. (B)甲比乙晚2分钟回到A(C)甲比乙早3分钟回到A. (D)甲比乙早2分钟回到A.10.质量分别为m1、m2的两个物体用一劲度系数为k的轻弹簧相联，放在水平光滑桌面上，如图所示.当两物体相距X时，系统由静止释放.已知弹簧的自然长度为 X0,则当物体相距X0时，m1的速度大小为：[ ]m〔 m2

k(xX0)2(A). m1(C)k(xx°)2(D)2km2(xx0)m1m211.一刚体以每分钟30转绕.m1(m1 m2)z轴做匀速转动k(xX0)2(A). m1(C)k(xx°)2(D)2km2(xx0)m1m211.一刚体以每分钟30转绕.m1(m1 m2)z轴做匀速转动（(E)2km1(xx0):m2(m1m2)沿z轴正方向）.设某时刻刚体上一点 P的位置矢量为v1其单位为10-2m”，若以“102m.s1”为速度单位，则该时刻P点的速度为:v（A）vv9.42i(C)vv6.28i]v6.28jv3.14jv3.14kv(B)v6.28i3.14jv(D)v9.4212.两只电容器，C1=8F,然后将它们反接（如图所示）,C2=2F分别把它们充电到此时两极板间的电势差为： [1000V

]0V.(C)600V.200V.(D) 1000V十;-C1n-、填空题（每空2分，共16分）2j.质量为0.25kg的质点，受力Fti（SI）的作用，式中t为时间.t=0时该质点以v2j位置矢量是（SI）的速度通过坐标原点，则该质点任意时刻的速度矢量是位置矢量是.半径为30cm的主动轮，通过皮带拖动半径为 15cm的被动轮转动，皮带与轮之间无相对滑动.主动轮从静止开始作匀角加速转动. 在3s内被动轮的角速度达到16rad•s1,则主动轮此时的角速度为rad•s1在这段时间内转过了圈..已知1mol的某种理想气体（其分子可视为刚性分子），在等压过程中温度上升1K,内能增加了20.78J,则气体对外作功为,气体吸收热量为.（普适气体常量R8.31Jmol1K1）.半径为r的“无限长”均匀带电薄圆筒，电荷线密度为.在它的电场作用下，一质量为m,电荷为q的质点作半径为R（R>r）的同轴匀速率圆周运动，该质点的速率v=.圆筒内的电场强度为.三、计算题（本题12分）一辆质量为m=4kg的雪橇，沿着与水平面夹角 =36.9。的斜坡向下滑动，所受空气阻力与速度成正比，比例系数k未知.今测得雪橇运动的v—t关系如图曲线所示，t=。时，vo=5m/s,且曲线在该点的切线通过坐标为 (4s,14.8m/s)的B点，随着时间t的增加，v趋近于10m/s,求阻力系数k及雪橇与斜坡间的滑动摩擦系数 .(sin36.9°=0.6,cos36.9°=0.8)四、计算题(本题12四、计算题(本题12分)有一质量为mi、长为l的均匀细棒，静止平放在滑动摩擦系数为的水平桌面上，它可绕通过其端点O且与桌面垂直的固定光滑轴转动，摩擦力矩一1 , … …一……， 一，…一Mf-migl。另有一水平运动的质量为m2的小滑块，从侧面垂直于棒与棒的另一端 A2v0v0和v0/2,如图所示.1求①证明棒对过。点转轴的转动惯量J1m1|21=131=1②细棒开始转动时的角速度 0、角加速度、转动动能Ek俯视图五、计算题(本题12分)一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里.此汽缸有可活动的活塞 (活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气).已知气体的初压强P1=1atm,体积V1=1L,现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来的 2倍，最后作绝热膨胀，直3到温度下降到初温为止，已知 CV—R(R为普适气体常量)2(1)在p—V图上将整个过程表示出来.(2)试求在整个过程中气体内能的改变.(3)试求在整个过程中气体所吸收的热量. (1atm=1.013x105Pa)(4)试求在整个过程中气体所作的功.

六、计算题（本题12分）一球形电容器，外球壳半径b=4cm,内球壳半径a可以适当选择，若其间充满电容率为的各向同性均匀电介质，该介质的击穿电场强度的大小为 Eo=200KV/cm,试求该电容器可能承受的最高电压.4耳杂技大导2010-2011学年2学期大学物理B上（I卷） 试题标准答案拟题学院（系）：数理学院拟题人：适用专业：48学时各专业书写标准答案人：（答案要注明各个要点的评分标准）选择题（共36分、每小题3分）B 2.A 3.C 4.B 5.A 6.A7.B 8.C 9.B 10.D 11.C 12.C二、填空题（共16分、每空2分）2v1.2t2iv2j2t3v3v2tj629.09J1629.09J1分1分2分2分① 2分88.31J1/242 0m三、计算题（0199）（本题12分）解：由v—t曲线知，t=0时，V0=5m/s,a0=2.45m/s2；tfoo时，v=vmax=10m/s,a-0；下滑过程中受力如图.mgsinmgcoskvmat=0时 a0 gsingcoskv0/mtfoo时mgsinmgcoskv0

max由①、②得 kma0/（vmaxv0）1.96Ns/m1分将k值代入②式，得 mgsn——kv-0.125 1分mgcos四、计算题（本题12分）解：设棒的线密度为 ，则更，取一距离转轴。为r处的质量元dml其转动惯量dJr2dm r2drlO 1O棒的转动忸重Jrdr-ml 3分0 3在碰撞过程中，系统的角动量守恒，drm2voIV0.m2—l22二m〔l o3得细棒开始转动时 09m2v02ml由转动定律得角加速度转动动能 Ek1j22M3gJ2l

27m22v02l2

8ml五、计算题（4114）（本题12分）解：(1)p—V图如右图. 2分T4=Ti E=0 2分- -r5rCP CV R-R 2分2Q-^Cp(T2Ti)Mcv(T3T2)Mmol Mmol5 35Pi(2ViVi)-[2Vi(2Pi p1)]\o"CurrentDocument"2 211 o万P1V1=5.6X102J 4分(4) W=Q=5.6X102J 2分p(atm)法二：(4)W皿2W34 Pi(2ViVi)cV(2Pi2ViP4V4)RM cV(4P1V1RP1V1)11 . c一P1V1=5.6X102J2(3)Q=W=5.6X102J

六、计算题(本题12分)解：设球形电容器带有电荷为