大学物理期末考试A卷

《大学物理B 》试卷 第 1 页（共 3 页）

1. 质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为 2

a bt θ=+ (SI 制)，a 、

b 为常量，则t 时刻法向加速度大小为n a = ，角加速度α= ．

2. 质量为m 的小球，在合外力x k F -=作用下运动，已知t A x ωcos =，其中k ，ω，A 为正的常量，则在0=t 到ω

π

2=t 时间内小球动量的增量为 。 3. 一简谐振动用余弦函数表示(SI 制)，其曲线如右图所示，则此简谐振动的三个特征量为A= ，=ω ， 0?= 。

4. 某刚性双原子分子理想气体，处于温度为T 的平衡态，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则1mol 该理想气体的内能为 。

5. 点电荷1q 、2q 、3q 和4q 在真空中的分布如图所示，图中S 为闭合

曲面,则通过该闭合曲面的电通量??S

S d E = ,式中的E

是点

电荷 在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。

6. 载有恒定电流I 的长直导线旁有一半圆环导线cd ，半圆环半径为b ，

环面与直导线垂直，且半圆环两端点连线的延长线与直导线相交，如图．当半圆环以速度

v

沿平行于直导线的方向平移时，半圆环上的感应电动势的大小是__________________。

1. 某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作[ ]

(A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向； (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向； (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向； (D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向。

2. 对功的概念有以下几种说法：（1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加；（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；（3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。下列对上述说法中判断正确的是 （ ） （A ）（1）、（2）是正确的 （B ）（2）、（3）是正确的 （C ）只有（2）是正确的 （D ）只有（3）是正确的

3.处于平衡状态的一瓶氮气和一瓶氦气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则

它们[ ]

（A ）温度，压强都相同； （B ）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强； （C ）温度，压强均不相同； （D ）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。

4. 均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如

图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，哪种说法正确 （ ）

（A ）角速度从小到大，角加速度从大到小； （B ）角速度从小到大，角加速度从小到大； （C ）角速度从大到小，角加速度从大到小； （D ）角速度从大到小，角加速度从小到大。

5.机械波表达式0.05cos(60.06)y t x ππ=+ (SI 制)，则 （ ） （A ）波长为5m （B ）波速为10 m/s （C ）周期为

1

3

s （D ） 波沿x 轴正方向传播 学院名称： 专业班级： 姓名： 学号：

密 封 线 内 不 得 答 题

线

封

密

?q 1

?q 2 ?q 3 ?q 4

S

O

A

I

d

c a

b

O

填6

《大学物理B 》试卷 第 2 页（共 3 页）

6. 在V p -图中，mol 1理想气体从状态A 沿直线到达B ，则此过程系统的功和内能的变化是 （ ） （A ）0>W , E ?>0 （B ）0W , E ?=0 （D ）00

7. 在一定速率v 附近麦克斯韦速率分布函数)(v f 的物理意义是：

一定量的气体在给定温度下处于平衡态时的 ( )

（A ）速率为v 的分子数； （B ）分子数随速率v 的变化；

（C ）速率为v 的分子数占总分子数的百分比；

（D ）速率在v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。

8. 关于电场线，以下说法正确的是 （ ）

(A) 电场线上各点的电场强度大小相等；

(B) 电场线是一条曲线，曲线上的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行；

(C) 开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合； (D) 在无电荷的电场空间，电场线可以相交。 9.在图所示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为［ ］

(A) 全明； (B)右半部明,左半部暗； (C) 全暗； (D) 右半部暗,左半部明。

10. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 （ ）

(A) 宽度变大； （B ）宽度变小；

（C ）宽度不变，且中心强度也不变； （D ）宽度不变，但中心强度增大。

三、计算题 （本题50分，每题10分）

1. 质量m ＝2 kg 的物体沿x 轴作直线运动，所受合外力F ＝10＋6x 2 (SI)．如果在x=0处时速度v 0＝0；试求该物体运动到x ＝4 m 处时速度的大小。

得分 评卷人

线

封

密

λ

1.52 .62 1.62

1.52

1.75 P

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2. 一横波在沿绳子传播时的波动方程为()x y ππ5.2cos 20.0-=，式中采用SI 制．（1）求波的振幅、波速、频率及波长；（2）求绳上质点振动时的最大速度；（3）分别写出s t 1= 和s t 2=时的波形方程；写出m x 0.1=处质点的振动方程。

3.0.32kg 的氧气经历如图所示的循环过程，A →B 和C →D 是等温过程，A →B 过程温度为1T ,C →D 过程温度为2T ,B →C 和D →A 是等体过程。已知21

2V V =，

1300T K

=，

2200T K

=，

试求此循环的效率。

4. 一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面内(纸面内)，其中第二段是半径

为R 的四分之一圆弧，其余为直线，导线中通有电流I 。求图中每一段导线在O 点的磁感应强度以及O 点处的总磁感应强度。

线

封

密

1

2

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大学物理 试卷答案

一、填空题（每小题2分，共20分） 1、2m ，6m

2、kA ω

-

3，6m

65π 3

2π

4，

RT 2

5

5，

4

2εq q + ， 4321,,,q q q q

6.

b

a b

a I -+π

ln

2v

0μ 二、选择题（每小题3分，共30分） 1. D

2. C

3. A

4. A

5. C

6. C

7. D

8. B

9. D 10.B

三、计算题（每小题10分） 1.解：对物体用动能定理：

W E E k k =-0 （2分） ?

=

1

x x Fdx W （2分）

??+==-402402

d 610d 02

1x x x F m )(v （2分）

积分得：

22

1

mv 3210x x +=＝168 （2分）

把m ＝2 kg 代入上式中，解得

v ＝13m/s （2分）

2. 解（1）将已知波动方程表示为

()[]()m 5.2/π5.2cos 20.0x t y -=

与一般表达式()[]0cos ?ω+-=u x t A y /比较，可得

m A 20.0=（1分） 15.2-?=s m u （1分） 00=?

则

Hz 25.12==πων（1分） m u 0.2==νλ（1分）

（2）绳上质点的振动速度

()[]()

1

s m 5.2/π5.2sin π5.0d /d -?--==x t t y v （1分）

则 1max s m 57.1-?=v （1分） （3）t ＝1ｓ和t ＝2ｓ时的波形方程分别为

()()

()()m ππ5cos 20.0m ππ5.2cos 20.02

1x y x y -=-=

（2分）

x ＝1.0m 处质点的运动方程为

()()m π5.2cos 20.0t y -= （2分） 3.解： 0.32kg 的氧气摩尔数为：10mol ν=。（1分）

（1）AB 为等温膨胀过程：0AB E ?=，()2

11

ln

1AB AB V Q W RT V ν==分， 有108.31300ln 224930ln 217279AB AB Q W J ==??==； (2)BC 为等体降压过程：0BC W =，()

1分

《大学物理B 》试卷 第 3 页（共 3 页） ()215()108.31(100)20775 12BC BC V Q E C T T J ν=?=-=???-=-分；

(3)CD 为等温压缩过程：0CD E ?=，()1分 ()1

221ln 108.31200ln 16620ln 211519 12

CD CD V

Q W RT J V ν===??=-=-分； (4) DA 为等体升温过程：0DA W =， ()125()108.3110020775 12DA DA V Q E C T T J ν=?=-=???=分； ∴整个循环吸热（不包括放热）为：()38054 1AB DA Q Q Q J =+=分 所做的总功为：5760AB CD W W W J =+=，()1分， 循环效率为：()5760

15% 138054W

Q η===分。

3、 4.解：把整条导线共分成4段，其中 01=B , （2分） 04=B , （2分） )2(41

02R I

B μ=，方向 ? （2分） 242)cos (cos 402103R I

a I

B π=-π=μθμ)2/(0R I π=μ，方向 ? （2分） 其中，2/2)4/cos(cos 1=π=θ，2/2)4/3cos(cos 2-=π=θ 所以，R I

R I

B π+=2800μμ)1

41

(20π+=R I

μ，方向 ? （2分）

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