湘潭大學(xué)2023年上學(xué)期

?大學(xué)物理1(1)、11(1)?課程考試試卷

一、選擇題(10個小題，每題3分，共30分)

1.質(zhì)量分別為陽和利的兩滑塊4和B通過一輕彈簧水平連結(jié)后置于水平桌面上，滑塊與桌

面間的摩擦系數(shù)均為〃，系統(tǒng)在水平拉力F作用下勻速運動，如下圖.如突然撤消拉力，

那么剛撤消后瞬間，二者的加速度G和或分別為口

(A)。產(chǎn)0,。8=0.(B)4A>0,。內(nèi)0.

(C)〃A<0,劭>0.(D)QA<0,〃B=0.

2.人造地球衛(wèi)星，繞地球作橢圓軌道運動，地球在橢圓的一個焦點上，那么衛(wèi)星的

(A)動量不守恒，動能守恒.

(B)動量守恒，動能不守恒.

(C)對地心的角動量守恒，動能不守恒.

(D)對地心的角動量不守恒，動能守恒.□

3.--輛汽車從靜止出發(fā)在平直公路上加速前進.如果發(fā)動機的功率一定，下面哪一種說法

是正確的？

(A)汽車的加速度是不變的.

(B)汽車的加速度隨時間減小.

(C)汽車的加速度與它的速度成正比.

(D)汽車的速度與它通過的路程成正比.

(E)汽車的動能與它通過的路程成正比.□

4.在恒定不變的壓強下，氣體分子的平均碰撞頻率Z與氣體的熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為

(A)Z與T無關(guān).(B)%與廳成正比.

(C)7與JT成反比.(D)7與T成正比.[]

5?一定量的氣體作絕熱自由膨脹，設(shè)其內(nèi)能增量為△￡烯增量為AS,那么應(yīng)有：

(A)△￡<(),A5=0.(B)AE<0,A5>0.

(C)AE=0,A5>0.(D)AE=0,A5=0.[]

6.圖中所示曲線表示球?qū)ΨQ或軸對稱靜電場的某一物理量隨徑向距離，變化的關(guān)系，請指出

該曲線可描述以下哪方面內(nèi)容(E為電場強度的大小，U為電勢)[]

(A)半徑為R的無限長均勻帶電圓柱體電場的E~r美系.

(B)半徑為R的無限長均勻帶電圓柱面電場的關(guān)系.

(C)半徑為R的均勻帶正電球體電場的關(guān)系.

(D)半徑為R的均勻帶正電球面電場的UT?關(guān)系.

7.點電荷。被曲面S所包圍，從無窮遠處引入另一點電荷g至曲面外一點，如下圖，

那么引入前后：口

(A)曲面S的電場強度通量不變，曲面上各點場強不變.

(B)曲面S的電場強度通量變化，曲面上各點場強不變.

(C)曲面S的電場強度通量變化，曲面上各點場強變化.

(D)曲面S的電場強度通量不變，曲面上各點場強變化.

8.某簡諧振動的振動曲線如下圖，位移的單位為厘米，時間單位為秒.那么此簡諧振動的振

動方程為：[]

(A)x-2cos^nt+^Tt).

(B)x=2cos號加一。兀).

(C)X=2cos(^7t/+-17l).

（D）%=2cos（^71/--17t）.

（E）x=2cos（17cr-^-7i）.

9.一質(zhì)點作簡諧振動，振動頻率為力那么振動動能的變化頻率是

（A）4f.（B）2f.（C）f.

（D）f/2.（E）f/4口

10.設(shè)某微觀粒子的總能量是它的靜止能量的K倍，那么其運動速度的大小為

（以c表示真空中的光速）

（A）—.（B）-yJl-K2.

K-\K

（C）―VK—1.（D）——JK（K+2）.[]

KK+1

二、填空題（9個小題，共29分）

11.（4分）一質(zhì)點沿半徑為0.1m的圓周運動，其角位移9隨時間f的變化規(guī)律是族2+4產(chǎn)

（SI）.在Z=2s時，它的法向加速度如=；切向加速度a尸.

12.（4分）一塊水平木板上放一祛碼，祛碼的質(zhì)量m=0.2kg,手扶

木板保持水平，托著祛碼使之在豎直平面內(nèi)做半徑7?=0.5m的勻速率圓周運動，速率0=1

m/s.當(dāng)祛碼與木板一起運動到圖示位置時，祛碼受到木板的摩擦力為,祛碼

受到木板的支持力為.

13.（3分）一人站在質(zhì)量（連人帶船）為〃n=300kg的靜止的船上，他用F=100N的恒力

拉一水平輕繩，繩的另一端系在岸邊的一棵樹上，那么船開始運動后第三秒末的速率為

:在這段時間內(nèi)拉力對船所做的功為.〔水的阻力不計）

14.（3分）一個質(zhì)量為小的小蟲，在有光滑豎直固定中心軸的水平圓盤邊緣上，沿逆時針方

向爬行，它相對于地面的速率為。，此時圓盤正沿順時針方向轉(zhuǎn)動，相對于地面的角速度為

。.設(shè)圓盤對中心軸的轉(zhuǎn)動慣量為人假設(shè)小蟲停止爬行，那么圓盤的角速度為

15.（3分）當(dāng)理想氣體處于平衡態(tài)時，假設(shè)氣體分子速率分布函數(shù)為八。），那么分子速率處于

最概然速率少至8范圍內(nèi)的概率△N/N=.

16.（3分）一電荷為Q的點電荷固定在空間某點上，將另一電荷為q的點電荷放在與Q相距

r處.假設(shè)設(shè)兩點電荷相距無限遠時電勢能為零，那么此時的電勢能也=.

17.（3分）一平行板電容器，充電后切斷電源，然后使兩極板間充滿相對介電常量為&的各

向同性均勻電介質(zhì).此時兩極板間的電場強度是原來的倍；電場能量是原來的

___________倍,

18.（3分）一弦上的駐波表達式為y=2.0x10-2COS15XCOS1500f（SI）。形成該駐波的兩個反

向傳播的行波的波速為.

19.（3分）慣性系S'相對于慣性系S系以0.5c的勻速度沿x軸的負方向運動，假設(shè)從S'

系的坐標(biāo)原點O'沿x軸正方向發(fā)出一光波，那么S系中測得此光波在真空中的波速為.

三、計算題（6個小題，共41分）

20.（5分）質(zhì)量為2kg的質(zhì)點，所受外力為戶=6/f（SI）,該質(zhì)點從r=0時刻由靜止開始運

動，試求前2s內(nèi)，外力所作的功.

21（5分）質(zhì)量為5kg的一桶水懸于繞在轆特上的輕繩的下端，轆箱可視為一質(zhì)

量為iokg的圓柱體.桶跖井口由靜止釋放，求桶下落過程中繩中的張力.轆特

繞軸轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)動慣量為土其中M和R分別為轆特的質(zhì)量和半徑，軸上

摩擦忽略不計.2/-一、

22.（10分）汽缸內(nèi)有2moi氯氣，初始溫度為27℃,體積/R\

為20L（升），先將氨氣等壓膨脹，直至體積加倍，然后絕I―

熱膨脹，直至回復(fù)初溫為止。把氨氣視為理想氣體，求：V一J

OV

(1)在p-p圖上大致畫出氣體的狀態(tài)變化過程

(2)在這過程中氧氣吸熱多少？

(3)氨氣的內(nèi)能變化多少？

(4)氨氣所作的總功是多少？

(普適氣體常量R=8.31J-moF'-K'1)

23.(8分)如下圖，一內(nèi)半徑為〃、外半徑為匕的金屬球殼，帶有電荷。，在球殼空腔內(nèi)距離

球心r處有一點電荷家設(shè)無限遠處為電勢零點，試求：

(1)球殼內(nèi)外外表上的電荷.

(2)球心0點處，由球殼內(nèi)外表上電荷產(chǎn)生的電勢.

(3)球心0點處的總電勢.

24.(8分)如下圖為一平面簡諧波在1=0時刻的波形圖，設(shè)此簡諧波的頻率為250Hz,且此

時質(zhì)點尸的運動方向向下，求：(1)該波的表達式；

(2)在距原點O為100m處質(zhì)點的振動方程與振動速度表達式.

25.(5分)一艘宇宙飛船的船身固有長度為Lo=90m,相對于地面以kO.8c(c為真空中光速)

的勻速度在地面觀測站的上空飛過.

(1)觀測站測得飛船的船身通過觀測站的時間間隔是多少？

(2)宇航員測得船身通過觀測站的時間間隔是多少？

?大學(xué)物理1(1)、II(1)?(A)卷解答

一、選擇題(10個小題，每題3分，共30分)

l.D；2.C；3.B；4.C；5.C；6.B；7.D；8.C；9.B；10.C；

二、填空題(9個小題，共29分)

11.25.6m/s2；0.8m/s212.0.28N；1.68N

13.1m/s150J

Jco^-mRv產(chǎn)Qci

14.--15.If(v^dv16.-----

J+mR-4兀

17.1/^1/^18.100m/s19.c

三、計算題(6個小題，共41分)

20.解：F=ma,a=F/m=3t(m-s~2)

dv/dt=a=3t,dv=3tdt

Vt

由=得”=1.5〃(m/s)

oo

故f=2s時，I22=6m/s

根據(jù)動能定理，外力的功

11

A=—mu；2—0=—inv^2=36J

21.解：對水桶和圓柱形轆護分別用牛頓運動定律和轉(zhuǎn)動定律列方程

mg-T=ma?

77?=〃?②

ci=R/J^)

由此可得T=m{g—d)=m\^-(TR\lJ)]

(R2\

那么T1+—=mg

7

將1/=LMR2代入上式，得T=.mM&i=24.5N

2M+2m

22.解：⑴p-V圖如圖.

(2)力=(273+27)K=300K

據(jù)壞必尸見石，

得n=V27'I/V1=600K

。=小(炎-力)

=1.25X104J

(3)AE=O

(4)據(jù)Q=W+AE

W=Q=1.25X104J

23.解：(1)由靜電感應(yīng)，金屬球殼的內(nèi)外表上有感生電荷p,外外表上帶電荷q+Q.

(2)不管球殼內(nèi)外表上的感生電荷是如何分布的，因為任一電荷元離。點的距離都是a,所

以由這些電荷在O點產(chǎn)生的電