2021学大学物理学试卷及答案郑州大学

2021学大学物理学试卷及答案郑州大学

一、选择题（每小题3分，共30分）

1、一质量为〃的均匀细杆，可绕光滑水平轴转动，一质量为〃?的小球以速度％水平飞来,

与杆端做完全非弹性碰撞，则碰撞瞬间

小球与杆组成的系统满足[]

（A）动量守恒，角动量守恒；

（B）动量不守恒，角动量守恒；

（C）动量不守恒，角动量不守恒；T

（D）动量守恒，角动量不守恒.

2、下列说法正确的是[]

（A）作用在定轴转动刚体上的力越大，刚体转动的角加速度越大；

（B）作用在定轴转动刚体上的合力矩越大，刚体转动的角速度越大；

（C）作用在定轴转动刚体上的合力矩越大，刚体转动的角加速度越大；

（D）作用在定轴转动刚体上的合力矩为零，刚体转动的角速度为零.

3、在常温下，有Imol氢气和Imol氨气各一瓶，若将它们升高到相同的温度，则[]

（A）氨气的内能增量大（B）氢气和氢气的内能增量相同

（C）氮气的内能增量大（D）不能确定

4、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给高温物体；

（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.

5、“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功.”对此说法,

有如下几种评论,说法正确的是[]

（A）不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律；

（B）不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律；

（C）不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律；

（D）违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律.

6、真空中静电场的性质是[]

（A）电场线是闭合曲线；（B）静电场力是非保守力；

（C）静电场是有源场；（D）静电场是有旋场.

7、一点电荷电场，若以该点电荷为球心作闭合曲面，则通过该曲面的电场强度通量会发生

变化的情况是[]

（A）将另一点电荷放在该闭合曲面外；（B）将另一点电荷放在该闭合曲面内；

（C）将球心处的点电荷移开，但仍放在该闭合曲面内；（D）将闭合曲面半径缩小.

8、当一个带电导体达到静电平衡时[]

（A）表面上电荷密度较大处电势较高；（B）表面曲率较大处电势较高：

（C）导体内部的电势比导体表面的电势高；

（D）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零.

9、Ci和C2两个电容器，其上分别标明200pF（电容量）、500V（耐压值）和300pF、900

V,把它们串联起来在两端加上1000V电压，则[]

（A）Ci被击穿，。2不被击穿（B）C2被击穿，G不被击穿；

（C）两者都被击穿；（D）两者都不被击穿.

10、下列关于恒定磁场性质的说法，哪一种是正确的？（）

（A）磁感应线是闭合曲线；（B）恒定磁场是保守力场；

（C）恒定磁场是有源场；（D）恒定磁场是无旋场.

二'填空题（每小空2分，共26分）

1、对于一个静止的质点施加作用力，如果合外力为零，则质点运动，如果是一

个刚体，则刚体运动.（填会、不会或不一定）

2、两个半径和质量均相同的轮子A和B,其中A的质量聚集在轮子的边缘附近,而B的质量

分布比较均匀，试问：（1）如果它们的角动量相同，转得较快；（2）如果它们的角速

度相同，的角动量较大.（填工或8）

3、若在一正方形的四个顶点上放置四个电荷量均为q的点电荷，且距正方形中心点。的距

离均为d,则。点的电场强度大小为,电势为.

4、在静电平衡状态下，空腔导体外面的电场影响空腔内部；一个接地的空腔导体,

空腔内的电场对腔外的物体产生影响.（填：会或不会）

5、铜的相对磁导率从=0.9999912,它是磁性磁介质.（填：顺、抗或铁）

6、如右图所示，通过回路的磁感应线与线圈平面垂直，且指向平面，设磁通

量依如下关系变化：①=5尸+2/+1,①的单位为mWb,/的单位为s.贝h

=ls时回路中的感生电动势量值为mV,方向为.（填：顺

时针或逆时针）

7、频率在Hz以上的机械波称为超声波，频率范围在Hz以下的声波称

为次声波.

二'简答题（每小题6分，共12分）

1、将一个生鸡蛋和一个熟鸡蛋放在水平桌面上并使它们旋转，你能判断出它们的生熟吗？

如何利用所学知识加以解释？

2、法拉第电磁感应定律中的负号表示的是什么意思?它反映了什么问题？其实质是什么？

四'计算题（共32分）

1、（12分）如下图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，滑轮视为薄圆盘，绳的两端分别悬有质

量为加।和〃?2的物体.设滑轮的质量为加，半径为,，所受摩擦阻力矩为M,,绳与滑轮

之间无相对滑动，试求两个物体的加速度和绳的张力.

2、（10分）一定量的某单原子理想气体，经历如下图所示的循环，其中AB为等温线.已知

匕=3.00L,力=6.00L,求该循环的效率.（In2=0.693）

八F

A

II

®36

3、（10分）两无限长均匀带电同轴圆柱面，半径分别为与和

/?2（&>为），所带电荷相等，每单位长度所带的电荷为入，求离轴线为/•处的电场强度：

⑴r<7?j；（2）/?,<r<7?2；（3）r>R”

2021学大学物理学试卷及答案郑州大学

一、选择题（每题3分，共30分）

1、B2、C3、A4、D5、C6、C7、B8、D9、C10、A

二、填空题（每空2分，共26分）

1＞不会；不一定2、B;A3、0；一幺一4、不会；不会

7V£0r

5、抗6、12；逆7、20000；20

三、简答题（每题6分，共12分）

1、答案要点：

用同样的力让它他们转动，转速较快的为熟鸡蛋.由于生鸡蛋转动过程中，由于离心力作

用使得密度较大的蛋黄离转轴较远,因而生鸡蛋的转动惯量较大,故其转速较低.

2、答案要点：

要点：楞次定律；反映了感应电动势的方向；能量守恒。

四、计算题

1、（12）分解：按题意，滑轮具有一定的转动惯量，而且在转动中还受阻力距作用，两边绳

子的张力不再相等.设物体1这边绳的张力为%—%（为广耳1）,物体2这边绳的张力

为为2、耳2（%2=母2）.因叫〉町，物体1向上运动，物体2向下运动，滑轮以顺时

针方向旋转，的指向如图所示。按牛顿运动定律和转动定律可列出下列方程：

FTi-G,=mAa（2分）

G2-FT2=m2a（2分）

F^2r-FTtr-Mr=la（2分）

式中a是滑轮的加加速度，。是物体的加速度。滑轮边缘上的且向加速度相等，即

a-ra（2分）

从以上各式即可解得

「（㈣一见）_（而2一叫）g—"/

"/]+?+，2m\+相2+

而

（

m][2/77.

F\=〃?i（g+a）=

T机1+机2+；/2

M,

+%）g+/r\

F=吗（g-a）二

T2叫+根，+

、M,/

a（m-m^g-7r

a=-=-2

r+m2+»

2、（10分）解：由高斯定理，E-dS=」-

内，（2分）

⑴r<R［时，内=°，故石=0；（2分）

⑵与＜厂＜七时，E.2*h=也,故E='l—

（3分）

£02加0r

⑶r＞R2时，内=0,故石=0.（3分）

3、（10分）解：AB为等温膨胀吸热。加=W.BIn乜■="■???；M2

MV,M

BC为等压压缩降温过程%|=詈Cp.m（TB-般），

tri

CA为等体增压升温过程。CA='CV,"（TA-TC）（3分）

M

由BC的过程方程知

白=?由题意知7；=北所以般=白2=；一

35

又因单原子分子理想气体的CVm=-/?,CPm=5R

所以