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05级大学物理(上)A卷

05级大学物理试卷A

一、选择题（每题4分，共24分）

1、一质量为M 的均匀细杆，可绕光滑水平轴转动，一质量为m 的小球以速度V 0水平飞来，与杆端做

完全非弹性碰撞，则小球与杆组成的系统（如图1），满足： ( ) （A ）动量守恒，角动量守恒；（B ）动量不守恒，角动量守恒；

（C ）动量不守恒，角动量不守恒；（D ）动量守恒，角动量不守恒。 2、质量为m 的小球可视为质点，与两劲度系数为K 的轻质弹簧连接如图2，当小

球沿左右水平方向做微小振动时，其振动周期为：（）（A ）K

m π

；（B ）K m 2π；（C ）K m 22π；（D ）K m

22π；

3、机械波在弹性媒质中传播时，若媒质中媒质元刚好经过平衡位置，则

它的能量为：（）（A ）动能最大，势能也最大；（B ）动能最小，势能也最小；（C ）动能最大，势能最小；（D ）动能最小，势能最大。

4、对Maxwell 速率分布中最概然速率p υ的概念应该是：（）（A ）p υ是气体分子大部分分子具有的速率；（B ）p υ是气体分子具有的最大速率；

（C ）p υ是Maxwell 速率分布函数的最大值；（D ）p υ是指气体分子出现在速率p υ附近的概率最大。 5、对理想气体，下列各图所示的循环过程，哪一个在物理学中是有可能实现的（如图3）：（） 6、将以带电导体放在封闭的导体壳中，若有另一电荷在球壳外远处移近球壳时，壳内电场分布：（）（A ）不变；（B ）变大；（C ）变小；（D ）无法判定变化与否二、填空题（每题2分，共24分）

1、一质量为M =6.0 kg 的物体沿x 轴在一光滑水平路径上运动，t=0时，物体的位置00=x ，初速度

00=υ，在力)43(x F +=牛顿作用下，物体移动了3.00米（x 以米作单位）时它的加速度大小为

a = （1），速度大小为υ= （2）。

2、在光滑的水平桌面上开一小孔。今有质量m 的小球以细轻绳系着，绳穿过小孔下垂，如图4。小球

原以速率0υ沿半径0R 在桌面回转。在回转过程中将绳缓缓下拖，

图1

m 图

图3

当小球的回转半径缩短为021R R =时，此时小球的回转角速度ω＝（3），在此过程中外力做的功为A = （4）。

3、设一平面简谐波沿x 轴正方向传播，已知下x =0的振动方程为)3cos(πω-=t A y ，波速为u ，波

在x =L 处经墙面反射，则0x x =处（L x <0）质点由于反射波引起的振动方程为（5），0x 处是波节位置的条件是=0x （6）。

4、一摩尔自由度为i 的理想气体的摩尔热容量有（7）种，其经历的某过程的状态方程的微分形式

为

0=+V

dV p dp ，则此过程应为（8）过程。 5、一卡诺热机，低温热源的温度为27℃，效率为40％，现要把效率提高到60％，若高温热源的温度

不变，低温热源的温度要降低到='2T （9）（K ）；若低温热源的温度不变，则高温热源的要提高到='1T （10）（K ）。

6、一无限大均匀带电平面，其面密度为σ，现在其附近平行地放置一无限大平面导体板（如图5），则

导体板两表面感应地面电荷密度=1σ（11），=2σ（12）。三、一长为l 、质量为m 的均匀细杆，可绕轴O 轴转动。桌面与细杆间的滑动摩擦系数为μ，杆初始转速为0ω，求：（1）细杆受的摩擦力矩；（2）从0ω到停止转动共经历的时间；（3）从0ω到停止转动共转了多少圈（如图6）。

四、（10分）一质量m ＝2.0kg 的物体沿x 轴作简谐振动，振幅为0.12m ，周期为2s ，初始时m x 06.00=并向x 轴正向运动。求：（1）物体的运动方程；（2）物体从初始时刻运动到平衡位置所需要最短时间；（3）物体在平衡位置时所具有的机械能（如图7）。五、（10分）一摩尔的双原子理想气体，初始时压强为2atm ，体积为20l ，先等压膨胀至原体积2倍，再等容冷却至原来温度，最后等温压缩回到初态。求：（1）作出该循环的P -V 图；（2）气体在各过程种的功；（3）该循环的效率。

六、（10分）半径为1R 的导体球A 带电量q ，被一内、外半径分别为32,R R 的带有电量Q 的同心导体球壳B 包围着。求：（1）A 球的电势；（2）从距球心为)(3R r r p p >的P 点移动点电荷0q 至无穷远的过程中，电场力所做的功（如图8）。

σ1

σ2 图

-A A O x t=0

七、（12分）一平行板电容器，极板面积为S ，极板间距为d ，求：（1）插入厚为2d 的，面积为S ，相对介电常数为r 的电介质板后，其电容改变了多少；（2）若两极板保持带电量分别为±Q ，将该电介质板从电容器中全部抽出时外力所做多少功？

图9