《大学物理[1]》综合测试题1

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《大学物理[1]》综合测试题1一、选择题:(每题3分,共33分)1、一小球沿斜面向上运动,其运动方程为245t t S -+=(SI ),则小球运动到最高点的时刻是(S沿斜面向上): [ ](A )t=4s (B )t=2s (C )t=8s (D )t=5s2、质量为m 的小球在向心力作用下,在水平面内作半径为R 速率为v 的匀速圆周运动。

小球自A 点逆时针运动到B 点的半圆内,小球所受合外力的冲量为: [ ](A )j v m π(B) - j v m π(C) j mv 2 (D) -j mv 2 3、有两个同振动方向、同频率的谐振动t x 3cos 51= cm ,)23cos(52π+=t x cm ,其合振动的振幅和初位相分别为: [ ](A)5cm 、4π; (B)10cm 、4π; (C)52cm 、 4π ; (D) 52cm 、2π。

4、 一质量为m 的质点在合外力kv F -=的作用下在X 轴上运动,则其速率与时间的关系为:[ ](A) mkt e v v /0-= (B) t mkv v -=0 (C)t mkv v +=0 (D) )1(/0m kt e v v --= 5、转动的飞轮转动惯量为J ,在t=0时的角速度为0ω,此后飞轮经历了制动过程,阻力矩M 为常量,则从开始制动到静止下来飞轮所的转过的转数为: [ ](A ) MJ πω20(B )M J πω220 (C )M J πω420 (D )M J πω406、一水平圆盘可绕通过其中心的固定铅直轴转动,盘上站着一个人,把人和圆盘取作系统,当此人在圆盘上任意走动时,忽略轴的摩擦,则此系统: [ ](A )动量、机械能、和角动量均守恒 (B )机械能守恒 (C )动量守恒 (D )对转轴的角动量守恒7、质子在加速器中被加速,当其动能为静止能量的5倍时,其质量为静止质量的(A) 4倍 (B) 5倍 (C) 6倍 (D) 10倍 [ ]8、一定量某理想气体按p 2V =恒量的规律增加压强,则增加压强后理想气体的温度i(A) 将升高 (B) 将降低(C) 不变 (D)升高还是降低,不能确定 [ ] 9、下列关于不可逆过程的描述正确的是: [ ](A) 不能逆向进行的过程 (B) 不能使系统复原的过程 (C) 系统和外界不能同时复原的过程 (D) 熵减少的过程10、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们[ ](A) 温度相同、压强相同. (B) 温度、压强都不相同. (C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强.(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强.11、卡诺循环1、 2,如图所示.若包围面积相同,则: [ ](A) 功相同,效率相同,(B) 功相同,效率不一定相同,(C) 功不一定相同,效率相同,(D) 功不一定相同,效率不一定相同.二、填空题(每空2分,共16分)12、一质点沿直线运动,其运动方程为2242t t x -+=(m),在 t 从0秒到3秒的时间间隔内,质点走过的路程为 (m)。

13、地球对一个质量为m 的质点的引力为r F 3e r mGm -=(e e ,R m 为地球的质量和半径)。

(1)若选取无穷远处为势能零点,当质点位于地面时,系统的势能为 ;(2)若选取地面为势能零点,当质点距地面为e R 时,系统的势能为 ;14、若理想气体的体积为V ,压强为P ,温度为T ,k 为玻耳兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该气体的分子数为15、π+介子是不稳定的粒子,在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8 s ,如果它相对于实验室以0.6 c (c 为真空中光速)的速率运动,那么实验室坐标系中测得的π+介子的寿命是______________________s16、气体速率分布函数)(v f 的意义为:分布在速率v 附近 , 分布在21v v -区间内的分子数为 (用)(v f 表出)Y2.25moX1217、在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比2/1/21=V V ,则其内能之比21/E E 为 。

三、计算题(共46分)18、(10分)已知质点位矢随时间变化的函数形式为j i r t t 22+=,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求:(1)任一时刻的速度、速率和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度;(3)质点运动的轨迹方程。

19、(8分)一人从8 m 深的井中提水.起始时桶中装有15 kg 的水,桶的质量为1 kg ,由于水桶漏水,每升高1 m 要漏去0.2 kg 的水.求匀速提升水桶:(1)离井底高h 时,此人需用的拉力;(2)从井底提到井口,此人所作的功.(g=10m/s 2)20、(10分)半径分别为R 1、R 2的同轴圆盘为一整体,其总转动惯量为J ,该组合轮上反向绕有两根轻绳,各悬挂一个质量为m 1、m 2的物体,如图所示。

若组合轮与轴间的摩擦可以忽略不计。

求(1)组合轮的角加速度α;(2)若m 2从静止开始下降h 时,组合轮的角速度大小为多少?21、(10)如图,有一列沿X 轴反向传播的简谐波方程为:)SI ()]100(100cos[1022xt y +⨯=-π坐标原点距两介质分界面2.25米(介质2波阻大于介质1波阻),假定介质无吸收,求:(1)入射波在介质界面处引起的振动方程; (2)反射波的波动方程;(3)反射波与入射波形成的驻波方程。

22、(8分)试证工作在高温热源T 1、低温热源T 2间的卡诺热机效率为:η=1-T 2/T 1。

(卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程构成)四、简答题(5分)23、(5分)作简谐振动的谐振子,当动能最大时势能最小,动能最小时势能最大,其机械能守恒;对简谐波来说,其质量元的动能与势能变化关系是怎样的?为什么?综合测试题(1)答案一、选择题:(每题3分,共33分)1B ,2C ,3C ,4A ,5C ,6D ,7C ,8B ,9C ,10C ,11B 。

二、填空题(每空2分,共16分)12、 10. 13、e R /G m m e -,e 2R /G m m e 14、PV/kT . 15、-8103.25⨯. 16、单位速率间隔的分子数占总分子数的比,v v f v v d )(N 21⎰.17、5/6三、计算题(共46分)18、(1)^^j i t dtrd v 22+==→→,1222222+=+=t t)(v ,^i dt v d a 2==→→(2)122+==t t dt dv a t , 12222+=-=t a a a t n(2)4y x 2=19、h g h .m M h 2160]20)[()F(-=-+= (J)h)dh (F(h)dh W 216121608=-==⎰⎰,20、 (1),1111a m g m T =- ,2222a m T g m =- ,1122αJ R T R T =- αα2211,R a R a ==联立求解g R m R m J R m R m 2222111122++-=α, (2)h R h a v α22222==∴2222211112222h 2)(R g R m R m J R m R m R v ++-==ω21、(1) 入射点的振动表达式2.25/100)]-(t 02cos[1000y π.==/4]-t 02cos[1000ππ.(2) 反射点的振动表达式 ]/4-t 02cos[1000y πππ+=.反射波的波动表达式]/4-2.25)/100)(-(t 02cos[1000y πππ++=x .=2]-t 02cos[1000/x .πππ+(3) 驻波方程2]-t 02cos[1000]t 02cos[1000y /x .x .πππππ+++= 4]t cos[1004]04cos[0//x .ππππ+-=22、1211V V lnRT νQ = 4322V V lnRT νQ =4312V V V V =1212T T11-=-=Q Q η 四、简答题(5分)简谐波中的质量元其动能与势能同步变化(2分)。

因为势能取决于形变而不是质量元的位移,对简谐波中的质量元来说:当位移最大时、形变最小,此时动能最小势能最小;在平衡位置位移为零、形变最大,此时动能最大势能最大(3分)。

大学物理[1]综合测试题(2)一、选择题:(每题3分,共33分)1、质点作曲线运动,其瞬时速度为v ,瞬时速率为v ,平均速度为v ,平均速率为v ,则它们之间的下列四种关系中哪一种是正确的? [ ](A )v v ==v v ,; (B )v v =≠v v ,; (C )v v ≠=v v ,; (D )v v ≠≠v v ,。

2、某质点在平面上运动,位置矢量为j i r t t 422+=,则该质点的运动为: [ ](A )匀速直线运动; (B )匀变速直线运动;(C )匀变速曲线运动; (D )一般的曲线运动。

3、一物体入水后因受水的阻碍而减速,设加速度2kv a -=,则该物体速度减为入水速度的50%时的入水深度为。

[ ](A )2ln 1k ; (B )2ln k ; (C )2ln k ; (D )2ln 1k 。

4、一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬间,媒质中某质元恰好处于最大位移的位置,此时它的能量是: [ ](A )动能最大,势能最小; (B )动能和势能均最小。

(C )动能和势能均最大; (D )动能最小,势能最大;5、在波长为的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为: [ ](A) /4. (B) /2. (C)3/4. (D).6、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J ,角速度为0ω.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为J 21.这时她转动的角速度变为: [ ] (A)021ω; (B)021ω; (C)02ω; (D)02ω. 7、在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为3 s ,若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ,则乙相对于甲的运动速度是: [ ](c 表示真空中光速)(A) (4/5) c . (B) (3/5) c .(C) (2/5) c . (D) (1/5) c .8、在光滑的水平台面上放有一质量为M 的沙箱,一颗质量为m 的子弹从箱左侧击入,在沙箱中前进一段距离L 后停止,在这段时间内沙箱向右运动的距离为S ,此后沙箱带作子弹匀速运动。

在此过程中子弹与沙箱之间的一对摩擦力(f 为摩擦力的大小)作功之和为:[ ](A )fL A =;(B)fL A -=; (C))(S L f A +=; (D))(S L f A +-=。