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中南大学大学物理(上)试卷及答案7套

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l O 23l 

《大学物理(上)》课程试卷1

一、填空题 (每格2分,共30分)

1.沿半径为R的圆周运动, 在t = 0时经过P点, 此后它的速率v按vABt

(A、B为正的已知常量)变化, 则质点沿圆周运动一周再经过P点时的切向加速度

ta= , 法向加速度na= 。

2.牛顿力学的质点动力学方程为________ ,它表示了合外力与加速度间的

_____________关系;当质点在平面上作曲线运动时,在自然坐标系中,它可以

写成____________ 。 3. 如图所示,两小球质量分别为m和3m,用

一轻的刚性细杆相连,杆长l,对于通过细杆 并与之垂直O轴来说,物体系统对该轴的转动

惯量J_________ _,若将物体系从水平位置静止释放,开始时杆的角加速度_________ _,杆转到竖直时的加速度_________ _。

4.如图所示,ABCD、是绝热过程DEA是等温过程,BEC是任意过程

组成一循环过程。若ECD所包围的面积为70J,EAB所包围的面积为

30J,DEA的过程中系统放热100J则:

(1)整个循环过程(ABCDEA)系统对外做功

W_____,内能改变E_______;

(2)BEC过程中系统从外界吸热Q_______。

5. 有一振动系统,按π0.5cos(8π)3xtcm的规律作简谐运动,初相为

______ t=1s时的位移为______ _, 速度为_________ _,加速度为______

_。 二、选择题(每小题3分,共18分) 1. 速度为v的子弹,打穿一块不动的木板后速度变为零,设木板对子弹的阻力是

恒定的.那么,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是( ) 第 2 页 共 27 页

A 0  y

x (A)14v (B) 13v (C) 12v (D)12v

2. 一平面简谐波波动表达式为π5cos(2ππ)2ytxcm,则x=4cm位置处质点在

t=1s时刻的振动速度v为()

(A) v=0 (B) v=5cms (C)=-5π cmsv (D)10cms

3.如图所示,竖立的圆筒形转笼,半径为R,绕中心轴OO'转

动,物块A紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为 ,要使物块A不下落,圆筒转动的角速度至少应为

( )

(A) gR (B)g (C)gR (D)gR

4. 摩尔数相同的三种理想气体氦、氧和水蒸汽,在相同的初态下进行等体吸热

过程,若吸热相等,则压强增量较大的气体是( )

(A) 水蒸汽 (B) 氧气 (C) 氦气 (D) 无法确定 5.质点作曲线运动,若r表示位矢,S表示路程,v表示速度,v表示速率,

ta表示切向加速度,则下列四组表达式中,正确的是( )

(A) dvadt, drvdt (B)tdvadt, drvdt

(C) dSvdt, tdvadt (D) drvdt, dvadt

6.质量为m的质点在xoy平面内从A点开始沿逆时针方向以速率0v作匀速圆周

运动,则经过12圆周后的质点动量的增量( )

(A) 0 (B) 02mvj

(C) 02mvj (D) 02mvi

三、计算题(5题共52分)

1、 在一只半径为R的半球形碗内,有一质量为m的小球,当小球以角速度ω A O

O′ 第 3 页 共 27 页

O R

h

v

l

0l O

0v A m B  在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时,求它距碗底的高度h。(10分)

2、如图所示,一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b,系统吸收热量350J,

而系统作功为130J。(10分)

3、如图所示,在光滑的水平桌面上,放有质量为m的木块,木块与弹簧相连,

弹簧的另一端固定在O点,弹簧的劲度系数为k,原长为0l 。开始时,在OA位

置。现木块以水平初速0v(与OA垂直)运动,求木块运动到与OA垂直的B位置,

弹簧伸长到l时木块的速度v。(10分)

21.010s,振幅为0.1m,并以它经

4、波源作简谐运动,周期为p

Vbc

Oda第 4 页 共 27 页 平衡位置向正 方向运动时为时间起点,若此振动以400msu的速度沿直线传播,求:(1)距

波源为8.0m出的点P的运动方程和初相;(2)距波源为9.0m和10.0m处两点的相位差为多少?(12分)

5、设氧气分子的有效直径为103.010md,求标准状态下,氧气分子的平均速

率、平均碰撞频率和平均自由程。(10分)

《大学物理(上)》课程试卷2

一、填空题(每格2分,共30分)

1.已知一质点在xoy平面内运动,其运动方程为22(192)rtitj(m),

则2st时,该质点的速度v_____________,加速度a_____________。

2.物体在恒力F作用下作直线运动,在时间1t内速度由0增加到v, 在时间2t内

速度由v增加到2v。设F在1t内作的功是W1,冲量是I1;在2t内作的功是W2,

冲量是I2,那么W1 W2,I1 I2 。(填>、<或=)

3.如图所示,在光滑的桌面上横放一个圆筒,筒底固定一个轻质弹簧,今

有一小球沿水平方向正对弹簧射入筒内,尔后又被弹出。取圆筒、弹簧、小球为

系统,则系统在这一过程中,

动量 ,机械能 。

( 填“守恒”或“不守恒” )

4. 已知平面简谐波的波动方程为2810cos(10π/2)ytx (m),则频率

 ,波长 ,该波沿x轴 方向传播。

5.

一定质量的气体,在保持体积不变的情况下温度升高,则气体的压强将第 5 页 共 27 页

   A

C B ________,气体的内能________。( 填“增加,减少或不变” )

6. 热力学第二定律的克劳修斯叙述是:_______________________________

________________;开尔文叙述是:____________________________________

______________________。

7.如图所示,质量均为m的三个小球,用长为l的三根刚性轻杆

连成一个刚体,刚体对BC轴的转动惯量为___________,

刚体对垂直于三角形ABC平面中心轴的惯量为___________。

二、选择题(每题3分,共18分)

1.质点作半经为R的变速圆周运动时的加速度大小为(v表示任一时刻质点的

速率)( )

(A)dvdt (B)2vR (C)2dvvdtR (D)422()dvvdtR

2.如图所示,一轻绳跨过一个定滑轮,两端系一质量分别为1m和2m

的重物,且12mm,滑轮质量及一切摩擦不计,此时重物的加速度

的大小为a;今用一竖直向下的恒力1Fmg代替质量为1m的重物,

质量为2m的重物的加速度为'a,则( )

(A)'aa (B) 'aa (C) 'aa (D)不能确定

3.关于功的概念以下三种说法

①保守力做正功时,系统内相应的势能增加

②质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零

③作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零

正确的是( )

(A) ①正确 (B) ②正确 (C) ③正确 (D) 都正确

4.一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动,其振动的方程分别为:

15Acos(ωπ)6xt,21Acos(ωπ)6xt,则其合振动的振幅为( )

(A) 0.5A (B) A (C) 2A (D)

0 第 6 页 共 27 页

v 2v 5.波由一种介质进入另一种介质时,其传播速度、频率、波长( )

(A)都不发生变化 (B)速度和频率变、波长不变

(C)都发生变化 (D)速度和波长变、频率不变

6. 温度为T,质量为m,摩尔质量为M的理想气体分子的平动动能总和

为( ) (A) 32mkTM (B) 2mikTM (C) 32mRTM (D) 2miRTM

三、计算题(5题共52分)

1、轻型飞机连同驾驶员总质量为31.010kg,飞机以60ms的速率在水平跑道

上着陆后,驾驶员开始制动,若阻力与时间成正比,比例系数25.010Ns,

求:(1)10s后飞机的速率;(2)飞机着陆后10s内滑行的距离。(10分)

2、如图所示, 质量为m的摆锤固定在长为l质量也为m匀质细杆下端,细杆可

绕O点在竖直平面内转动,现一质量为m的弹丸,穿过摆锤后,速率由v减少到

2v。如果摆锤能在竖直平面内完成一个完全的圆周运动,弹丸的速度的最小值为

多少?(10分)

3、已知一平面简谐波沿x轴正向传播,振动周T=0.5s, 波长=10m,振幅0.1Am,

当t=0时波源振动的位移恰好为正的最大值. 若波源处为原点, 求沿波传播方向

距离波源为/2处的质点振动方程和当2Tt时, 4x处质点的振动速度为v。

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