2013级郑州大学理工科大学物理上册期末考试ANSWER
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第 1 页 共 9 页 2013级郑州大学理工科期末考试试题
大学物理（上册）
合分人_______________ 复查人_____________
一． 选择题（共21分）
1、（本题3分）
用水平压力F把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f （ ）
(A) 恒为零．
(B) 不为零，但保持不变．
(C) 随F成正比地增大．
(D) 开始随F增大，达到某一最大值后，就保持不变 ［ ］
2、（本题3分）
设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)：
［ ］
3、（本题3分）
点电荷Q被曲面S所包围 ， 从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后：
(A) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变．
(B) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变．
(C) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．
(D) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化． ［ ］
4、（本题3分）
已知某电场的电场线分布情况如图所示．现观察到一负电荷从M点移到N点．有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？
(A) 电场强度EM＞EN． (B) 电势UM＞UN． 得分 评阅人
OxE(A)OxE(C)OxE(B)OxE(D)E∝1/|x|E∝x
QSq
-qMN 第 2 页 共 9 页 (C) 电势能WM＜WN． (D) 电场力的功A＞0． ［ ］
5、（本题3分）
把A，B两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中,如图所示.
设无限远处为电势零点，A的电势为UA，B的电势为UB，则
(A) UB > UA ≠0． (B) UB > UA = 0．
(C) UB = UA ． (D) UB <
UA ．
［ ］
6、（本题3分）
两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则
(A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大．
(C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定．［ ］
7、（本题3分）
把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度 ，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时．若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为
(A) ． (B) /2．
(C) 0 ． (D) ． ［ ］
二、填空题（共21分）
8、（本题4分）
如图，在光滑水平桌面上，有两个物体A和B紧靠在一起．它们的质量分别为mA＝2 kg，mB＝1 kg．今用一水平力
F＝3 N推物体B，则B推A的力等于______________．如用同样大小的水平力
从右边推A，则A推B的力等于___________________．
9、（本题5分）
1 mol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27℃，
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．
(摩尔气体常量 R= 8.31 J·mol-1·K-1 玻尔兹曼常量 k= 1.38×10-23Ｊ·K-1）
10、（本题3分）
一质子和一粒子进入到同一电场中，两者的加速度之比，ap∶a＝
AB
得分 评阅人
ABF 第 3 页 共 9 页 ________________．
11、（本题3分）
在相对介电常量为r的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系
是___________________ ．
12、（本题3分）
在相对介电常量r = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度we =2×106 J/cm3
相应的电场强度的大小E =_______________________．
(真空介电常量0 = 8.85×10-12 C2/(N·m2))
13、（本题3分）
两个同方向的简谐振动，周期相同，振幅分别为A1 = 0.05 m和A2 = 0.07 m，它们合成为一个振幅为A = 0.09 m的简谐振动．则这两个分振动的相位差为
___________rad．
三、计算题（共50分）
14、（本题10分）
如图所示，有两个长方形的物体A和B紧靠着静止放在光滑的水平桌面上，已知mA＝2 kg，mB＝3 kg．现有一质量m＝100 g的子弹以速率v0＝800 m/s水平射入长方体A，经t = 0.01 s，又射入长方体B，最后停留在长方体B内未射出．设子弹射入A时所受的摩擦力为F= 3×103 N，求：
(1) 子弹在射入A的过程中，B受到A的作用力的大小．
(2) 当子弹留在B中时，A和B的速度大小．
得分 评阅人
BAv0。 第 4 页 共 9 页
15、（本题10分）
在半径为R的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上，有一人静止站立在距转轴为R21处，人的质量是圆盘质量的1/10．开始时盘载人对地以角速度0匀速转动，现在此人垂直圆盘半径相对于盘以速率v沿与盘转动相反方向作圆周运动，如图所示． 已知圆盘对中心轴的转动惯量为221MR．求：
(1) 圆盘对地的角速度．
(2) 欲使圆盘对地静止，人应沿着R21圆周对圆盘的速度v的大小及方向？
16、（本题10分）
0.02 kg的氦气(视为理想气体)，温度由17℃升为27℃．若在升温过程中，(1) 体积保持不变；(2) 压强保持不变；(3) 不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功．
(普适气体常量R =8.31 11KmolJ)
得分 评阅人
R
v R/2
得分 评阅人
第 5 页 共 9 页
17、 、（本题10分）
一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1 = 2 cm，R2 = 5
cm，其间充满相对介电常量为r 的各向同性、均匀电介质．电容器接在电压U = 32 V的电源上，(如图所示)，试求距离轴线R = 3.5 cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差．
AR1R2RrU
18、（本题10分）
一平面简谐波沿Ox轴正方向传播，波的表达式为
)/(2cosxtAy, 而另一平面简谐波沿Ox轴负方向传播，波的表达式为 )/(2cos2xtAy
求：(1) x = /4 处介质质点的合振动方程；
(2) x = /4 处介质质点的速度表达式．
得分 评阅人
得分 评阅人
第 6 页 共 9 页
四、证明题
19、（本题8分）
证明两个质量相等的小球作非对心弹性碰撞时，若其中之一原先静止，则碰后两个小球的速度相互垂直．
郑州大学理工科大学物理（上册）期末考试试题答案
1-7（每题3分，共21分）
BCDDDCC
8、（本题4分）
2 N
1 N
9、（本题5分）
6.23×10 3
6.21×10 21 1.035×10 21
10、（本题3分）
2∶1
11、（本题3分）
EDr0
12、（本题3分）
3.36×1011 V/m
参考解析： 202121EDEwre
rewE02=3.36×1011 V/m
13、（本题3分）
1.47
14、（本题10分）
解：子弹射入A未进入B以前，A、B共同作加速运动． 得分 评阅人
第 7 页 共 9 页 F＝(mA+mB)a， a=F/(mA+mB)=600 m/s2 2分
B受到A的作用力 N＝mBa＝1.8×103 N
方向向右 2分
A在时间t内作匀加速运动，t秒末的速度vA＝at．当子弹射入B时，B将加速而A则以vA的速度继续向右作匀速直线运动．
vA＝at＝6 m/s 2分
