大学物理马文蔚版高等教育出版社作业模拟及答案IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】期末考试模拟试题一、判断题：（10⨯1=10分）1.质点作圆周运动时，加速度方向一定指向圆心。
（）2．根据热力学第二定律，不可能把吸收的热量全部用来对外做功（）3.刚体的转动惯量与转轴的位置有关。
（）4.刚体所受合外力矩为零，其合外力不一定为零。
（）5.静电场中的导体是等势体。
（）6.平衡态下分子的平均动能为kT 23（） 7.绝热过程中没有热量传递，系统的温度不变。
（）8.最概然速率就是分子运动的最大速率。
（）9.电场强度为零的点的电势一定为零。
（）10.真空中电容器极板上电量不同时，电容值不变。
（）二、选择题：（1836=⨯分）1.某质点的运动学方程为3536t t x -+=，则该质点作（）（A ）匀加速直线运动，加速度为正值；（B ）匀加速直线运动，加速度为负值；（C ）变加速直线运动，加速度为正值；（D ）变加速直线运动，加速度为负值。
2.质点作匀速率圆周运动，它的（）（A ）切向加速度的大小和方向都在变化；（B ）法向加速度的大小和方向都在变化；（C ）法向加速度的方向变化，大小不变；（D ）切向加速度的方向不变，大小变化。
3.两容积不等的容器内分别盛有可视为理想气体的氦气和氮气，若它们的压强和温度相同，则两气体（）（A ）单位体积内的分子数必相同；（B ）单位体积内的质量必相同；（C ）单位体积内分子的平均动能必相同；（D ）单位体积内气体的内能必相同。
4.摩尔数相同，分子自由度不同的两种理想气体，从同一初态开始等压膨胀到同一末态时，两气体（）（A ）从外界吸热相同；（B ）对外界作功相同；（C ）内能增量相同；（D ）上述三量均相同。
5．如图所示，在封闭的球面S 内的A 点和B 点分别放置q +和q -电荷，且OA=OB ，P 点为球面上的一点，则（）（A ）0≠p E ，⎰=⋅Sd 0S E ； （B ）0=p E ，⎰≠⋅Sd 0S E ； （C ）0≠p E ；⎰≠⋅Sd 0S E ； （D ）0=p E ，⎰=⋅Sd 0S E 。
6.平行板电容器充电后与电源断开，然后将其间充满均匀介质，则电容C 和电压U 的变化情况是（）（A ）C 减小，U 增大；（B ）C 增大，U 减小；（C ）C 减小，U 减小；（D ）C 增大，U 增大；三、填空题：（32216=⨯分）1.一质点速度矢量为j i v t t 55+=m ·s -1，若0=t 时质点在j r 20=位置，则任意时刻的加速度矢量为，t 时刻的位置矢量为，质点做的是运动2.如图所示，1mol 单原子分子理想气体从初态),(V P A 开始沿图中直线变到末态)2,2(V P B 时，其内能改变量为；从外界吸热为；对外界作功为。
3.气体分子在一个自由度上的平均能量是，分子的平均平动动能为，自由度数为i 的1摩尔的理想气体其内能为4.带电导体球壳（内半径1R ，外半径为2R ），带电量为q ，则21~R R 壳内的场强为，外部距球心r 处的电势为，壳内外表面的电势差为5.如图为气体分子速率分布曲线，其中N 为气体分子总数，以N 和0V 表示a ，则a =。
0～20V 内的分子数为，0～20V 内的)(v f 为 6、在某惯性系中同时发生的两件事相距2m ，另一个惯性系沿此距离方向以c 6.0的速度相对于此惯性系运动，在这个惯性系中会观察到两事件相距四、计算题：（40分）1.质量为m ，以速度0v 运动的物体，所受阻力为kv f ，求其速度降至20v 时所需要的时间（6分）2、长为l 的均匀细棒，一端悬于O 点，另一端自由下垂，如图。
一子弹以速度0v 水平射入杆的下端，并嵌入杆中。
设子弹的质量为m ，杆的质量为M ，求杆和子弹共同获得的角速度。
（6分）理想气体在400K 与300K 的高低温热源间完成一次卡诺循环，在400K 等温线上，气体起始体积为0.0010m 3，终态体积为0.0050m 3。
求循环效率；气体从高温热源吸收的热和向低温热源放出的热的大小；气体对外界所作的功。
(8分）4.一均匀带电导线（带电线密度为λ），弯曲如图形状，圆弧半径为a ，a CD AB ==，求O 点处的电势。
(8分)5.一不稳定粒子静止时存在时间为8102-⨯s ，以后即衰变为其它粒子。
若它以0.5C 的速度运动，则其存在时间将变为多少衰变为其它粒子之前走了多少距离（8103⨯=c 1-⋅s m ）(6分)6、质量为2g 的子弹，在枪筒中受推力的表达式为x F 98000400-=（SI 制），（x 为枪筒中子弹距弹出点的距离）若枪筒长度为0.45m ，求子弹离开枪口时的速率。
（6分）期末考试模拟试题答案一、判断题：1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.×9.×10.√二、选择题:三、填空题：1.j i 55+，j i )225(2522++t t ，匀加速2.PV 29，PV 6，PV 23 3.kT 21，kT 23，RT i 2 4.0=E ，r qV 04πε=，0 5.034V N ，N 32，034V 6. 2.5m 四、计算题：1.解：dt dv mkv =-kvdv m dt -= 2.解ωω)31()(220ml Ml J J l mv m M +=+= 常用物理常数3、解：312111035.50010.00050.0ln 40031.8ln ⨯=⨯⨯==V V RT Q J 25400300400121=-=-=T T T η﹪ 3311034.11035.525.0⨯=⨯⨯=⋅=Q W ηJ4.解：半圆环：000144ελπελπ==⎰a a dl V 直线：2ln 4)(40002πελπελ=+=⎰a x a dx V 5.解：8282103.2)5.0(1102)(1--⨯=-⨯=-=cc c v ττs 5.35.0=⋅=τc S m6、解245.0021mv Fdx =⎰ 期末考试模拟试题一、判断题：（10分）（每题1分、对的打‘√’、错的打‘×’）1.只考虑物体平动时，可将其当作质点。
（）2.作用力与反作用力一定是同种性质的力。
（）3.机械能为零的物体速度一定为零。
（）4.物体的转动惯量只与物体的质量大小和质量分布有关。
（）5.在一惯性系同时发生的两事件，在另一惯性系中也一定同时发生。
（）6.系统经历一循环过程回到初态，系统内能不变。
（）7.由热力学第二定律知，系统吸收的热量不能全部用来对外作功。
（）8.在同一温度下，不同气体分子的平均平动动能不相等。
（）9.静电场中电场线不会相交。
（）10.静电平衡时，导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直。
（）二、填空题：（32分）（每空2分）1.已知质点的位置矢量为j i r 223t t +=，则其速度矢量为，加速度矢量为。
2.一卡诺热机效率为40﹪，低温热源温度为300K 。
若保持高温热源温度不变，低温热源温度降低，热机效率为50﹪；若保持低温热源温度不变，高温热源温度升高，热机效率为50﹪。
3.物体从光滑的斜面顶端由静止开始滑到底端的速率为v ，则它经过斜面中点的速率为。
4.某人测得一棒静止时长为l ，质量为m ，于是求得此棒线密度lm =λ。
假定此棒以速率v 在棒长方向上运动，此人再测得棒的长度为，质量为，线密度为。
3.力所做的功仅仅依赖于受力质点的始末位置，与质点经过的无关，这种力称为保守力。
万有引力是，摩擦力是。
6.一定质量的某种理想气体，分子质量为m ，其分子速率遵守麦克斯韦速率分布,在温度为T 的平衡态下，方均根速率为、最概然速率为。
7.一带电量为Q ±的平板电容器，极板面积为S ，间距为d 。
中间为真空时其电容值为，中间充以相对电容率为r ε的电介质后其电容值，极板间电场强度为。
三、选择题：（18分）（每题3分）1.两瓶不同种类的理想气体，它们的分子数密度不同，但分子的平均平动动能相同，则它们的（）（A ）内能一定相同；（B ）分子的平均动能一定相同；（C ）压强一定相同；（D ）温度一定相同。
2.在高台上分别沿水平方向和竖直方向以同样的速率投出两颗石子，忽略空气阻力，他们落地时速度（）（A ）大小不同，方向不同；（B ）大小相同，方向不同；（C ）大小不同，方向相同；（D ）大小相同，方向相同。
3.一点电荷在电场中某点所受的电场力为零，则该点（）（A ）场强一定为零，电势一定为零；（B ）场强不一定为零，电势一定为零；（C ）场强一定为零，电势不一定为零；（D ）场强不一定为零，电势不一定为零。
理想气体从V P -图上初态a 分别经历（1）或（2）过程到达末态b （如图1所示）。
已知b a T T <，则这两过程中气体吸收的热量1Q 和2Q 的关系是（）（A ）021>>Q Q （B ）021<<Q Q（C ）012>>Q Q （D ）012<<Q Q在场强为E 的均匀静电场中取一半球面，其5.径为R ，半E 的方向和半球面的轴平行（如图2所示）。
求通过这个半球面的电场强度通量（）（A ）E R 2π（B ）E R 22π 图1 图2（C ）E R 22π（D ）E R 222π 6.下列说法正确的是（）（A ）质点作圆周运动时的加速度一定指向圆心；（B ）匀速圆周运动的加速度为一恒矢量；（C ）只有法向加速度的运动一定是圆周运动；（D ）只有切向加速度的运动一定是直线运动。
四、计算题：（40分）1.（6分）电动机带动一个转动惯量为J=502.m kg 的系统作定轴转动．在内由静止开始最后达到120r/min 的转速．假定在这一过程中转速是均匀增加的，求电动机对转动系统施加的力矩．2.（8分）在真空中，同心球壳内壳带电量为Q +，半径为1R ，外壳带电量为Q -，半径为2R 。
求1R r <，21R r R <<，2R r >区域的电场强度。
3.（8分）一质量为0.5 kg 的小球，系在长1.5m 的细绳上，细绳另一端系在天花板上，把小球移至细绳与竖直线成300的位置后由静止释放。
求（1）在绳索从300角转到00角的过程中，重力和张力所做的功。
（2）物体在最低位置时的动能和速度。
4.（8分）1mol 理想气体在400K 与300K 的高低温热源间完成一次卡诺循环，在400K 等温线上，气体起始体积为0.0010m 3，终态体积为0.0050m 3。
此循环过程中气体对外界作的功多少，循环效率及从高温热源吸热和向低温热源放热的大小？5.（10分）一圆盘的半径为1=R m ，质量10=M kg ，以20=ωs -1的加速度绕通过圆盘中心且垂直盘面的轴转动。