大学物理期末考试模拟试题

V

模拟试题一

一、 选择题：（共30分，每题3分）

1．一质点以速率2t v =（其单位制为国际单位制）作曲线运动，已知在任意时刻质点的切向加速度大小是其法向加速度大小的两倍，则质点在任意时刻的轨道曲率半径为： （A ）2t （B ）3t （C ）4t （D ） 5t [ ]

2．一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统

(A) 动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒。

(B) 动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定。

(C) 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能断定。

(D) 动量守恒，但机械能和角动量守恒与否不能断定。 [ ] 3．（5362）一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0．由此可算出其面积密度为m 0 /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)

ab

c m 2

0)

/(1v - (B) 2

)

/(1c ab m v - (C)

]

)/(1[2

c ab m v - (D)

2

/32

]

)/(1[c ab m v - [ ]

4．两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V)，单位体积内的气体质量ρ，分别有如下关系：

(A) n 相同，(E K /V) 相同，ρ不同。 (B) n 不同，(E K /V) 不同，ρ不同。 (C) n 不同，(E K /V) 不同，ρ相同。

(D) n 相同，(E K /V) 相同，ρ相同。 [ ]

5．如图所示，设某热力学系统经历一个由b →c →a 的准静态过程，a 、b 两点在同一条绝热

b →

c →a 过程中：

（A ）只吸热，不放热。 （B ）只放热，不吸热。

（C ）有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为正值。 （D ）有的阶段吸热，有的阶段放热，净吸热为负值。

[ ]

6．理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增大为原来的两倍，则始、末两态的温度T 1与T 2和始、末两态气体分子的平均自由程1λ与2λ的关系为

(A) T 1=T 2 ，1λ=2

1

2λ (B) T 1=T 2 ，1λ=2λ

(C) T 1=2T 2 ，1λ=2λ (D) T 1=2T 2 ，1λ=2

1

2λ [ ]

7．半径为R 1的均匀带电球面1，带电量为Q 1，其外有一同心的半径为R 2的均匀带电球面2，带电量为Q 2，则离球心为r （R 1< r

201

4πε=

（B ）r r Q Q E 2

0214πε+= （C ）r r Q E

301

4πε=

（D ）r r Q Q E 3

0214πε+= [ ] 8．关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中，哪一种是正确的？ （A ）电场中，场强为零的点，电势必为零； （B ）电场中，电势为零的点，电场强度必为零； （C ）在场强不变的空间，电势处处相等；

（D ）在电势不变的空间，电场处处为零。 [ ] 9．一铜板厚度为D=1.00mm ，放置在磁感应强度为B=1.35T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示，现测得铜板上下两面电势差为V U 5

1010.1-⨯=，已知铜板中自由电子数密度3281020.4-⨯=m n ，电子电量C e 191060.1-⨯=，则此铜板中的电流为

(A) 82.2A. (B) 54.8A. (C) 30.8A. (D) 22.2A. [ ]

10．A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动，A 电子的速率是B 电子速率的两倍，设R A 、R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径，T A 、T B 分别为它们各自的周期，则

（A ） R A ：R B = 2， T A ：T B = 2 （B ） R A ：R B = 1 / 2， T A ：T B = 1 （C ） R A ：R B = 1， T A ：T B = 1 / 2

（D ） R A ：R B = 2， T A ：T B = 1 [ ] 二、 填空题（每题3分，共30分）

1．一运动质点的速率与路程的关系为：v=1+S 2

（SI ），则其切向加速度以路程S 表示为的表达式为：a t = （SI ）。 2．一质量为m 的质点在指向圆心的平方反比力F=－k / r 2 的作用下，作半径为r 的圆周运动，此质点的速度v = ，若取距圆心无穷远处为势能零点，它的机械能 E = 。

3．已知一静止质量为m 0 的粒子，其固有寿命为实验室测量到的寿命的1 / n ，则此粒子的动能E k = 。

4．1mol 氧气 ( 视为刚性双原子分子的理想气体 ) 贮于一氧气瓶中，温度为270

C ，这瓶氧气的内能为 J ；分子的平均平动动能为 J ；分子的平均总动能为 J 。

5．设热力学系统的分子速率分布函数为f(v)，总分子数为N ，则当该系统处于温度为T 的平衡态时，下述各式的物理意义分别为：

⎰

∞

p v dv v f )(表示 ；

⎰∞

p v dv v Nf

)(表示 ；

⎰

2

1

d )(2

12

v v v v v Nf m 表示 ；

6．若某种理想气体分子的方均根速率s m v /4502

=，气体压强为P = 7×10 4

Pa ，则该

气体的密度ρ= 。

7．在一个孤立系统内，一切实际过程都向着 的方向进行，这是热力学第二定律的统计意义，从宏观上说，一切与热现象有关的的实际过程都是 。 8．真空中有一半径为R 穷远处为电势零点，则圆心O 点 处 的 电

带电量为q A= 。

9．如图，平行的无限长直载流导线A 和B 向外，两根载流导线之间相距为a ，则

⑴ AB 中点（p 点）的磁感应强度=p B

⑵ 磁感应强度B

沿图中环路l 10．有一半径为R = 0.2m ，通有电流为按图示方式置于均匀外磁场B

中，B = 0.5T 平行，则线圈中圆弧形载流导线abc 线圈所受磁力矩的大小M = ，其方向 。三、计算题（每题10分，共40分）

1．一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕过其一端的竖直固定光滑轴O 转动，棒的质量为m 1 =1.5 kg ，长度为L =1.0m , 对轴的转动惯量为2

113

1L m J =

，初始时棒静止。今有一

水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示，子弹的质量为m 2 = 0.02 kg ，

速率为v = 400 m / s ，试问：

（1） 棒开始和子弹一起转动时的角速度ω= ？

（2） 若棒和子弹一起转动时受到大小为M r = 4 N..m 的恒定阻力矩的作用，则它们能转过的角度θ= ？

2．一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为P 1 ＝1.2×10 6

Pa , V 1＝8.31

×10－3 m 3

, T 1=300K 的初态，后经过一等容过程，温度升高到T 2 = 450K ，再经过一等温过程，压强降到P = P 1的末态。已知该理想气体的等压摩尔热容量与等容摩尔热容量之比为

3

5=V

P C C ，求：（摩尔气体常量R = 8.31J / mol.K ）

（1） 该理想气体的等压摩尔热容量C P ，等容摩尔热容量C V ；

m 1， l O

v

m 2