安徽大学大学物理期末试卷和答案

《普通物理》试卷共6页第1页安徽大学2005-2006学年第二学期《普通物理》期末考试试卷（A卷）（时间120分钟）一、选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v，它们之间的关系必定有(A)vvv,v．(B)vvv,v．(C)vvv,v．(D)vvv,v．［］2．一质量为m的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m．槽的圆半径为R，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是(A)Rg2．(B)Rg2．(C)Rg．(D)Rg21．(E)Rg221．［］3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的［］(A)动能和动量都守恒．(B)动能和动量都不守恒．(C)动能不守恒，动量守恒．(D)动能守恒，动量不守恒．题号一二三四五六七八得分得分得分mmRv开课院/系部姓名：学号：.答题勿超装订线----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------《普通物理》试卷共6页第2页4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程［］(A)一定都是平衡过程．(B)不一定是平衡过程．(C)前者是平衡过程，后者不是平衡过程．(D)后者是平衡过程，前者不是平衡过程．5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示．A→B表示的过程是(A)等压过程．(B)等体过程．(C)等温过程．(D)绝热过程．［］6．在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A)25%．(B)50%．(C)75%．(D)91.74%．［］7．静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能．(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］8．两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．［］9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是［］OEABV《普通物理》试卷共6页第3页(A)球体的静电能等于球面的静电能．(B)球体的静电能大于球面的静电能．(C)球体的静电能小于球面的静电能．(D)球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2.设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：(A)rQQ0214．(B)20210144RQRQ．(C)2020144RQrQ．(D)rQRQ0210144．[]二、填空题（共30分）11．质量为100kg的货物，平放在卡车底板上．卡车以4m／s2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W＝___________________________．12．两条直路交叉成角，两辆汽车分别以速率1v和2v沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为_________________________________.13．在pV图上(1)系统的某一平衡态用_____________来表示；(2)系统的某一平衡过程用________________来表示；(3)系统的某一平衡循环过程用__________________来表示．14．某气体在温度为T=273K时，压强为p=1.0×102atm，密度=1.24×rQ1Q2R1R2OP得分《普通物理》试卷共6页第4页102kg/m3，则该气体分子的方均根速率为___________．(1atm=1.013×105Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108s-1，分子平均自由程为6×10-6cm，若温度不变，气压降为0.1atm，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________．16．有摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba，其中acb为半圆弧，ba为等压线，pc=2pa．令气体进行ab的等压过程时吸热Qab，则在此循环过程中气体净吸热量QQab．(填入：＞，＜或＝)17．两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋和＋2，如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：EA＝__________________，EB＝__________________，EC＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________．(填增大或减小或不变)19．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=2×106J/cm3相应的电场强度的大小E=_______________________．(真空介0=8.85×10-12C2/(N·m2))三、计算题（共40分）20．（本题10分）质量为m=5.6g的子弹A，以v0=501m/s的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M=2kg的木块B内，A射入B后，B向前移动了S=50cm后而停止，求++2ABC得分pVOVaVbpapcabc《普通物理》试卷共6页第5页(1)B与水平面间的摩擦系数．(2)木块对子弹所作的功W1．(3)子弹对木块所作的功W2．(4)W1与W2的大小是否相等？为什么？21．（本题5分）黄绿光的波长是500nm(1nm=109m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k＝1.38×1023J·K1)22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率．《普通物理》试卷共6页第6页23．（本题5分）一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为r的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？24．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100N/C；在离地面1.5km高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25N/C．(1)假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2)假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0＝8.85×10-12C2·N-1·m-2)《普通物理》试卷答案共4页第1页安徽大学2005-2006学年第二学期《普通物理》期末考试试卷答案（A卷）一、选择题(共30分)1．D2．C3．C4．B5．A6．B7．C8．C9．B10．C二、填空题(共30分)11．1.28×104J3分12．cos2212221vvvv或cos2212221vvvv3分13．一个点1分一条曲线1分一条封闭曲线1分14．495m/s3分15．5.42×107s-12分6×10-5cm1分16．3分17．－3/(20)2分－/(20)2分3/(20)2分18．不变1分减小2分19．3.36×1011V/m3分参考解：202121EDEwre，rewE02=3.36×1011V/m----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------《普通物理》试卷答案共4页第2页三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1)设A射入B内，A与B一起运动的初速率为0v，则由动量守恒00)(vvmMm①0v=1.4m/s1分根据动能定理20)(21vMmsf②1分gMmf)(③1分①、②、③联立解出=0.1961分(2)703212120201vvmmWJ2分(3)96.121202vMWJ2分(4)W1、W2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等．2分21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为n=p/(kT)＝2.69×1025个/m33分以500nm为边长的立方体内应有分子数为N=nV＝3.36×106个．2分22．(本题10分)解：根据卡诺循环的效121TT2分由绝热方程：212111TpTp2分《普通物理》试卷答案共4页第3页得11212)(ppTT氢为双原子分子，40.1，由2112pp2分得82.012TT2分%18112TT2分23．(本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，又rrrwDDDEw02002021121213分因为介质均匀，∴电场总能量rWW/02分24．(本题10分)解：(1)设电荷的平均体密度为，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面S平行地面)上下底面处的场强分别为E1和E2，则通过高斯面的电场强度通量为：E·Sd＝E2S-E1S＝(E2-E1)S2分高斯面S包围的电荷∑qi＝hS1分由高斯定理(E2－E1)S＝hS/01分∴EEh1201＝4.43×10-13C/m32分(2)设地面面电荷密度为．由于电荷只分布在地表面，所以电力SE2SE1(1)h《普通物理》试卷答案共4页第4页线终止于地面，取高斯面如图(2)1分由高斯定理E·Sd=i01q-ES=S011分∴=－0E＝－8.9×10-10C/m32分一选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v，它们之间的关系必定有(A)vvv,v．(B)vvv,v．(C)vvv,v．(D)vvv,v．［］2．一质量为m的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m．槽的圆半径为R，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是(A)Rg2．(B)Rg2．(C)Rg．(D)Rg21．(E)Rg221．［］E(2)mmRv《普通物理》试卷答案共4页第4页3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的(A)动能和动量都守恒．(B)动能和动量都不守恒．(C)动能不守恒，动量守恒．(D)动能守恒，动量不守恒．［］4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程(A)一定都是平衡过程．(B)不一定是平衡过程．(C)前者是平衡过程，后者不是平衡过程．(D)后者是平衡过程，前者不是平衡过程．［］5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示．A→B表示的过程是［］(A)等压过程．(B)等体过程．(C)等温过程．(D)绝热过程．6．在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A