20056大学物理试卷

1题号一二三四五六七八题分272199101068得分第一部分选择题与填空题（共48分）得分评阅人一、单项选择题（本大题共9小题，每小题3分，共27分）1、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B．用L和EK分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有(A)LALB，EKAEkB．(B)LA=LB，EKAEKB．(C)LA=LB，EKAEKB．(D)LALB，EKAEKB．［］2、质量为m的质点在外力作用下，其运动方程为jtBitArsincos式中A、B、都是正的常量．由此可知外力在t=0到t=/(2)这段时间内所作的功为(A))(21222BAm(B))(222BAm(C))(21222BAm(D))(21222ABm［］3、在两个质点组成的系统中，若质点之间只有万有引力作用，且此系统所受外力的矢量和为零，则此系统(A)动量与机械能一定都守恒．(B)动量与机械能一定都不守恒．(C)动量不一定守恒，机械能一定守恒．(D)动量一定守恒，机械能不一定守恒．［］4、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是(A)只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关．(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关．(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置．(D)只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关．［］25、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率Z和平均自由程的变化情况是：(A)Z减小而不变．(B)Z减小而增大．(C)Z增大而减小．(D)Z不变而增大．［］6、一定量的理想气体，从p－V图上初态a经历(1)或(2)过程到达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在(A)(1)过程中吸热，(2)过程中放热．(B)(1)过程中放热，(2)过程中吸热．(C)两种过程中都吸热．(D)两种过程中都放热．［］7、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％［］8、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中(A)它的动能转换成势能．(B)它的势能转换成动能．(C)它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小．(D)它从相邻的一段质元获得能量，其能量逐渐增大．［］9、沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为)/(2cos1xtAy和)/(2cos2xtAy．在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是(A)A．(B)2A．(C))/2cos(2xA．(D)|)/2cos(2|xA．［］pOVab(1)(2)3得分评阅人二、填空题（本大题共7小题，每小题3分，共21分）1、在一个转动的齿轮上，一个齿尖P沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间的变化规律为2021bttSv，其中0v和b都是正的常量．则t时刻齿尖P的速度大小为________________，加速度大小为_________________．2、水流流过一个固定的涡轮叶片，如图所示（俯视）．水流流过叶片曲面前后的速率都等于v，每单位时间流向叶片的水的质量保持不变且等于Q，则水作用于叶片的力大小为________________，方向为__________________．3、一人坐在转椅上，双手各持一哑铃，哑铃与转轴的距离各为0.6m．先让人体以5rad/s的角速度随转椅旋转．此后，人将哑铃拉回使与转轴距离为0.2m．人体和转椅对轴的转动惯量为5kg·m2，并视为不变．每一哑铃的质量为5kg可视为质点．哑铃被拉回后，人体的角速度＝_________________rad/s．4、图示的曲线分别表示了氢气和氦气在同一温度下的分子速率的分布情况．由图可知，氦气分子的最概然速率为_____________m/s，氢气分子的最概然速率为_____________m/s．5、在地球上测得来自太阳的辐射的强度S1.4kW/m2．太阳到地球的距离约为1.50×1011m．由此估算，太阳每秒钟辐射的总能量为__________________J．6、一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：)314cos(05.01tx(SI)，)324cos(03.02tx(SI)合成振动的振幅为_________________m．vvv(m/s)f(v)O100047、一简谐波沿BP方向传播，它在B点引起的振动方程为tAyπ2cos11．另一简谐波沿CP方向传播，它在C点引起的振动方程为tAyπ2cos22．P点与B点相距0.40m，与C点相距0.5m（如图）．波速均为u=0.20m/s．则两波在P点的相位差为______________________．第二部分计算题：（共52分）得分评阅人三、（本题9分）已知一质量为m的质点在x轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离x的平方成反比，即2/xkf，k是比例常数．设质点在x=A时的速度为零，求质点在x=A/4处的速度的大小．得分评阅人四、（本题9分）如图所示，一均匀细棒，长为l，质量为m，可绕过棒端且垂直于棒的光滑水平固定轴O在竖直平面内转动．棒被拉到水平位置从静止开始下落，当它转到竖直位置时，与放在地面上一静止的质量亦为m的小物块发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后物块和棒一起继续沿原转动方向转动．求：（1）碰撞前瞬间棒转动的角速度；（2）碰撞后瞬间棒转动的角速度；（3）碰撞后棒的中点C离地面的最大高度h．PCBClOChm5得分评阅人五、（本题10分）1mol单原子分子理想气体的循环过程如T－V图所示，其中c点的温度为Tc=600K．试求：(1)ab、bc、ca各个过程系统吸收的热量；(2)经一循环系统所作的净功；(3)循环的效率．（提示：ab为等压过程；循环效率η=W/Q1，W为循环过程系统对外作的净功，Q1为循环过程系统从外界吸收的热量，ln2=0.693)得分评阅人六、（本题10分）一列平面简谐波在媒质中以波速u=5m/s沿x轴正向传播，原点O处质元的振动曲线如图所示．(1)求解该平面简谐波的波动方程．(2)写出x=25m处质元的振动方程并画出该点的振动曲线(a)．(3)写出t=3s时的波形曲线方程并画出该时刻的波形曲线(b)．t(s)O-2×10-21y(m)234(a)x(m)O2×10-25y(m)101520u25(b)t(s)42Oy(cm)2T(K)V(103m3)O12abc6得分评阅人七、（本题6分）一隧道长为L，宽为d，高为h，拱顶为半圆，如图．设想一列车以极高的速度v沿隧道长度方向通过隧道，若从列车上观测，(1)隧道的以上尺寸各为多少？(2)设列车的长度为l0。则列车全部通过隧道（车头进入隧道至车尾穿出隧道）所需时间是多少？得分评阅人八、（本题8分）在实验室中测得电子的速度是0.5c（c为真空中的光速）．假设一观察者相对实验室以0.5c的速率运动，其方向与电子运动方向相反，电子的静止质量为me．试求：(1)该观察者测出的电子的速度？(2)该观察者测出的电子的动能？(3)该观察者测出的电子的动量？hdvd/2L