2012-2013B普通物理学参考答案

普通物理（1）课程试卷（期末）（B卷）第1页（共6页）试题编号：重庆邮电大学2012~2013学年二学期普通物理（1）课程试卷（期末）（B卷）（闭卷）本试卷共7页，满分100分，考试时间120分钟题号一二三四总分得分评卷人参考答案及评分标准一、选择题（本大题为单选题，共10小题，每小题3分，共30分。）1、下列表达式中总是正确的是（D）（A）||||drdt（B）drvdt（C）22dradt（D）22||||dradt2、质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为22ratibtj（SI）（其中a、b为常量），则该质点作（B）（A）匀速直线运动（B）变速直线运动（C）抛物线运动（D）一般曲线运动3、在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？（C）（A）2a1（B）2(a1+g)（C）2a1＋g（D）a1＋g4、均匀细杆OM能绕O轴在竖直平面内自由转动，如图所示。今使细杆OM从水平位置开始摆下，在细杆摆动到竖直位置的过程中，其角速度、角加速度的变化是（A）（A）角速度增大，角加速度减小（B）角速度增大，角加速度增大（C）角速度减小，角加速度减小（D）角速度减小，角加速度增大a1OM普通物理（1）课程试卷（期末）（B卷）第2页（共6页）Ovv5、设人造地球卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（B）（A）角动量守恒，转动动能守恒（B）角动量守恒，机械能守恒（C）角动量不守恒，转动动能守恒（D）角动量不守恒，机械能守恒6、关于保守力，下面说法正确的是（B）（A）保守力做正功时，系统内相应的势能增加（B）质点运动经一闭合路径，保守力对质点做的功为零（C）质点运动经一闭合路径，保守力对质点的冲量为零（D）根据作用力与反作用力的关系，相互作用的一对保守力所做功的代数和必为零。7、一质点作简谐运动，振幅为A，在起始时刻质点的位移2A，且向x轴负方向运动，代表此简谐运动旋转矢量为（D）（A）（B）（C）（D）8、理想气体对于不同过程其热容是不同的，绝热过程的热容为（A）（A）0（B）VC（C）RCV（D）∞9、1mol的单原子分子理想气体从状态A变化到状态B，如果变化过程不知道，但A、B两态的压强、体积都知道，则可求出：（B）（A）气体所作的功（B）气体内能的增量（C）气体所吸收的热量（D）气体的质量10、对一个绕固定水平轴O匀速转动的转盘，沿图示的同一水平直线从相反方向射入两颗质量相同、速率相等的子弹，并停留在盘中，则子弹射入后转盘的角速度应（B）（A）增大（B）减小（C）不变（D）无法确定xo2AAxoA2AxoA2AxoA2A普通物理（1）课程试卷（期末）（B卷）第3页（共7页）二、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分）11．轮船在水上以相对于水的速度1航行，水流速度为2，一人相对于甲板以速度3行走。如人相对于岸静止，则1、2和3的关系是0321vvv。12、质点沿半径为0.2m的圆周运动，其角位置随时间的变化规律是265t（SI）。在t=2s时，它的法向加速度an=__2/80sm。13、一质点在Ox轴上的A、B之间作简谐运动。O为平衡位置，质点每秒钟往返三次。若以x0为起始位置，箭头表示起始时的运动方向，则它的振动方程为：]31)6cos[()2(1tscmx。14、质量为M的平板车，以速度在光滑的水平面上滑行，一质量为m的物体从h高处竖直落到车子里，两者一起运动时的速度大小为mMvM。15、不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则外界传给系统的热量____等于_____零，外界对系统作的功___大于____零（填大于、等于和小于）。16、一可逆卡诺热机，低温热源为27C，热机效率为40%，其高温热源温度为C0127；若在相同的高低温热源下进行卡诺逆循环，则该卡诺机的致冷系数为1.5。三、简述题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）17、对于质点系,,,21iim，设ir为质点im的位置矢量，immi为质点系的总质量。①、写出其质心位置的表达式。②、简述质点系的动量。答：①、写出其质心位置的表达式为mrmriici3分②、质点系内各质点动量的矢量和称为质点系的动量。2分18、简述热力学三大定律的主要内容。答：热平衡定律（热力学第零定律）：如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，它们彼此也必处于热平衡。1分普通物理（1）课程试卷（期末）（B卷）第4页（共7页）热力学第一定律：系统内能的变化等于过程中外界对系统所作的功与系统从外界所吸收的热量之和。2分热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不引起其他变化。克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。2分19、绕固定轴作匀变速转动的刚体，其上各点都绕转轴作圆周运动。试问刚体上任意一点是否有切向加速度？是否有法向加速度？切向加速度和法向加速度的大小是否变化？理由如何？答：绕固定轴作匀变速转动的刚体，其上各点都绕转轴作圆周运动。刚体上除转轴上各点外的任意一点有切向加速度和法向加速度。2分各点切向加速度和法向加速度的大小随离转轴的距离而变化。因为rarat;2n3分四、计算题（本大题共5小题，共37分。要写出解题所依据的定理、定律、公式及相应的分析图，并写出主要的过程。只有答案，没有任何说明和过程，无分。）20、（本题6分）一质点沿x轴运动，其加速度为a=4t(SI)，已知t=0时，质点位于x=10m处，初速度v=0。试求其位置和时间的关系式。解：adtdvdtdva2200224tvttdtvvt3分vdtdxdtdxv103223020txdttxxt3分21、（本题6分）一平面简谐波沿x轴正向传播，其振幅为A，频率为v，波速为u。设t=0时刻的波形曲线如图所示。求（1）x=0处质点振动方程；（2）该波的表达式。解答及评分标准：解：(1)设x=0处质点的振动方程为)2cos(tAy由图可知，t=0时0)cos(Ay0)sin(2/ddAtyπ(1分)所以π21(1分)x=0处的振动方程为]212cos[ππtAy(2分)xuOt=0y普通物理（1）课程试卷（期末）（B卷）第5页（共7页）(2)该波的表达式为]21)/(2cos[ππuxtAy(2分)22、（本题6分）质量为2kg的质点，所受外力为6Fti（SI），该质点从t=0时刻由静止开始运动，试求前2s内，外力所作的功。解：由动量定理：tdtFdt6dp2036pttdtt3分由动能定理：mtmpmvEWK292021422则前2s内，外力所作的功JJmtW36222929443分23、（本题9分）有一定量的理想气体，其压强按2VCp的规律变化，C是个常量。求气体从容积1V增加到2V所做的功，该理想气体的温度是升高还是降低？解答：气体所做的功为)11(dd1222121VVCVVCVpAVVVV3分上式用VCpV代入得0)()()11(12112212TTRMMVpVpVVCAmol4分即12TT，可见理想气体温度是降低的。2分24、(本题10分)一轻绳跨过一质量为m的定滑轮（视为半径为r的薄圆盘）。轻绳两端分别挂有质量为m1和m2的两物体，且m2m1。若滑轮轴间摩擦阻力矩为Mf，绳与滑轮无相对滑动，求物体的加速度和绳中的张力。解：1mm2m普通物理（1）课程试卷（期末）（B卷）第6页（共7页）图3分)1(11111amgmTm：1分)2(22222amTgmm：1分定滑轮：)3(212f12mrJMrTrT1分)4(21raaa2分联立（1）（2）（3）（4）解得：mrrmmMgrmmaf12122222分mrrmmMmmgrmgrmamgmTf1211211112241分mrrmmMmmgrmgrmamgmTf1222122222241分