大学物理期末怎么过

东莞理工学院（本科）试卷（A卷）答案

2012 --2013 学年第 一 学期

《大学物理2》试卷

一、选择题（共 20 分 每题 2 分）

A卷

CAABD CABAD

二、 如果在某次闪电中被迁移的电荷为40C，而两个放电点的电势差为2×109V。

（1）若释放的能量都用来使0℃的冰融化为0℃的水，则可融化多少冰？（冰的融化热L=3.34×105J/Kg）；（2）假设某家庭每天消耗能量8 kW·h，则可为此家庭提供约多少年的能量消耗？(10分)

解 (1) 若闪电中释放出来的全部能量为冰所吸收，故可融化冰的质量

ΔEqU40?2?109m????2.4?105kg (5分) 5LL3.34?10即可融化约 240 吨冰.

(2) 一个家庭一年消耗的能量为E0

E0?8kW?h?365?1.05?1010J

ΔEqU40?2?109n????7.6 (5分)

E0E01.05?1010一次闪电在极短的时间内释放出来的能量约可维持一个家庭7.6年消耗的电能.

三、 一导体球半径为R

１

，外罩一半径为R2的同心薄导体球壳，外球壳所带总电荷

为Q，而内球所带总电荷为q．求此系统的电场大小分布和球壳外任意一

质量M=4×10kg的氢气（看作理想气体）被活塞封闭在某一容器的下半部而与外界平衡。

4

如图所示，活塞的厚度和质量可忽略。现将Q=2×10J的热量缓慢地传给气体，使气体逐渐膨胀。求氢气最后的压强、温度和体积。（活塞外大气处于标准状态）。

-3

活塞H2 m4?10?3kg5p?p?1.013?10Pa，??2mol解：已知氢气的摩尔数为??，10?3M2?10kg/molT?273k V1??RT1p1?44.8?10?3m3

假如氢气在吸热过程中，始终是等压过程，设吸热完毕后氢气的体积为V′，温度为T′。由Qp??Cp(T??T1)

2?104得T???T??T??273?616k

?Cp1?(1R?R)12?(5?1)?8.3122V??QpQp?RT?P0?2?8.31?616?0.101m3?2V1 51.013?10所以氢气先等压膨胀到2V1，再等体升温。

等压膨胀过程：V2?2V1?2?44.8?10m?8.96?10m，T2??33?23V2T1?2T?546k V15Q1??Cp(T2?T1)?2?(R?R)(T2?T1)?1.59?104J

2氢气等体升压过程：Q2?Q?Q1?4.12?10J

3Q2??CV(T

大学物理期末复习题

注意事项：

1． 用铅笔，圆规，尺子作图，并在题中标示清楚如图 2． 公式原式带入，注意写上单位，单位（）括起来 3． 要有一定的文字叙述，不能用 ∵ ∴

9-7 若简谐运动方程为x 0.10cos20πt 0.25πm，求：

（1） 振幅、频率、角频率、周期和初相；（2）t 2s时的位移、速度和加速度．

分析 可采用比较法求解．将已知的简谐运动方程与简谐运动方程的一般形式x1 Acos t作比较，即可求得各特征量．运用与上题相同的处理方法，写出位移、速度、加速度的表达式，代入t值后，即可求得结果．

解 （1） 将x?0.10cos?20πt?0.25π??m?与x?Acos??t???比较后可得：振幅A ＝0.10m，角频率ω?20πs?1，初相?＝0.25π，则周期

T?2π/ω?0.1s，频率v?1/THz．

（２）t?2s时的位移、速度、加速度分别为

x?0.10cos?40πt?0.25π??7.07?10?2m

v?dx/dt??2πsin?40π?0.25π???4.44m?s-1 a?d2x/d2t??40π2cos?40π?0.25π???2.79?102m?s-2

9-12 一放置在水平桌面上

1-3．一质点在xOy平面内运动，运动函数为x?2t,y?4t2?8。（1）求质点的轨道方程并画出轨道曲线；（2）求t=1 s和t=2 s 时质点的位置、速度和加速度。 解：（1）由x?2t,得：t?x,代入y?4t2?8

2 可得：y?x2?8，即轨道曲线。

画图略

???2（2）质点的位置可表示为：r?2ti?(4t?8)j

?????v?dr/dt 由则速度：v?2i?8tj

???? 由a?dv/dt则加速度：a?8j

????????则：当t=1s时，有r?2i?4j,v?2i?8j,a?8j

????????当t=2s时，有r?4i?8j,v?2i?16j,a?8j

1-4．一质点的运动学方程为x?t2，y?(t?1)2，x和y均以m为单位，t以s为单位。（1）求质点的轨迹方程；（2）在t?2s时质点的速度和加速度。 解：（1）由题意可知：x≥0，y≥0，由x?t2，，可得t?x,代入y?(t?1)2

整理得：y?x?1，即轨迹方程

??2?2 （2）质点的运动方程可表示为：r?ti?(t?1)j

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1-3．一质点在xOy平面内运动，运动函数为x?2t,y?4t2?8。（1）求质点的轨道方程并画出轨道曲线；（2）求t=1 s和t=2 s 时质点的位置、速度和加速度。 解：（1）由x?2t,得：t?x,代入y?4t2?8

2 可得：y?x2?8，即轨道曲线。

画图略

（2）质点的位置可表示为：r?2ti?(4t2?8)j 由v?dr/dt则速度：v?2i?8tj

由a?dv/dt则加速度：a?8j

则：当t=1s时，有r?2i?4j,v?2i?8j,a?8j

当t=2s时，有r?4i?8j,v?2i?16j,a?8j

1-4．一质点的运动学方程为x?t2，y?(t?1)2，x和y均以m为单位，t以s为单位。（1）求质点的轨迹方程；（2）在t?2s时质点的速度和加速度。 解：（1）由题意可知：x≥0，y≥0，由x?t2，，可得t?x,代入y?(t?1)2

整理得：y?x?1，即轨迹方程

（2）质点的运动方程可表示为：r?t2i?(t?1)2j 则：v?dr/dt?2ti?2(t?1)j

因此, 当t?2s时，有v?4i?2j(m/s)

1

1001 光从光疏介质射入光密介质，在光密介质中 1001 A 光的传播速率变大； 1001 B 折射角比入射角大； 1001 C 光的振动频率变快； 1001 D 光的波长变小。

1002 下面有几种说法，正确的说法是 1002 A 有相同的振幅就有相同的光强； 1002 B 振幅较大者,其光强较大；

1002 C 二光波分别在水中，空气中传播，其振幅相等，但光强不等，空气中的较强； 1002 D 二光波分别在水中，空气中传播，其振幅相等，但光强不等，水中的较强。 1003 光在真空中传播速率与 1003 A 波长有关； 1003 B 频率有关；

1003 C 光源的速率有关； 1003 D 观察者的速率有关； 1003 E 与上述各因素均无关。

1013 波长为550nm 的黄光，从空气射入水中，在水中给人眼的色感为 1013 A 青蓝色； 1013 B 红色； 1013 C 黄色； 1013 D 不能判定。

1014 空气中振幅为A的光强是水中(折射率为

3 4

)振幅也为A的光强的倍数为 1014 A 1； 1014 B

3 4

； 1014 C

4 3

； 1014 D

9 16

； 1014 E

16 9

。

1024 一束白

1 -6 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为x?2?6t2?2t3,式中x 的单位为m,t 的单位为 s．求：

(1) 质点在运动开始后4.0 s内的位移的大小； (2) 质点在该时间内所通过的路程； (3) t＝4 s时质点的速度和加速度．

1 -13 质点沿直线运动,加速度a＝4 -t2 ,式中a的单位为m·ｓ-2 ,t的单位为ｓ．如果当t ＝3ｓ时,x＝9 m,v ＝2 m·ｓ-1 ,求质点的运动方程．

1 -14 一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a＝A -Bv,式中A、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程．

解 选取石子下落方向为y 轴正向,下落起点为坐标原点．

(1) 由题意知 a?用分离变量法把式(1)改写为

dv?A?Bv (1) dtdv?dt (2)

A?Bv将式(2)两边积分并考虑初始条件,有

?得石子速度 v?由此可知当,t→∞时,v?(2) 再由v?vv0tdvdv??dt

0A?BvA(1?e?Bt) BA为一常量,通常称为极限速度或收尾速度． B

《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

1.两块平玻璃构成的空气劈肩，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢向上平移，则干涉条纹（C）

A间隔变小，向棱边方向平移 B间隔变大，向棱边方向平移 C间隔不变，向棱边方向平移

D间隔不变，向远离棱边方向平移 2.如图，用单色光垂直照射在牛顿环装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹( B )

A向右平移 B向中心收缩 C向外扩张 D静止不动

3.一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后（A） A温度不变，熵增加 B温度升高，熵增加 C温度变低，熵增加 D温度不变，熵不变

4.根据热力学第二定律，判断下列说法哪种正确（D ）

A热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B功可以全部变为热，但热不可以全部变为功 C有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量

D气体能够自由膨胀，但不能够自动收缩

5.关于温度的意义有下列几种说法

（1） 气体的温度是气体平均平动动能的量度

（2） 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义 （3） 温度的高低反映物质内部

大学物理期末考试卷（2010）

一、填空题

1．已知某简谐运动的振动曲线如图所示，

则此简谐运动的运动方程为

42

_______ x 2cos（ t ）______________________ 。

33

2. 一声源以20m/s 的速率向静止的观察者运动，

观察者接收到声波的频率是1063Hz, 则该声源的振动频率为1000.5 Hz .( 声速为:340m/s)

3．在驻波中，两个相邻波节之间各质点的振动相位

_ __相同（同相）___ 。

4．一束光强为I0 的自然光依次通过三个偏振片P1、P2、P3，其中P1与P3 的偏振化方向相

互垂直，P2 与P3 的偏振化方向之间的夹角为

450，则通过三个偏振片后透射光强为

I

8

5．一容器内储有氧气（视为理想气体），其压强为1.01× 10 5Pa，温度为27 0C，则氧气系统的分子数密度为_2.44 1025__m 3；氧分子的平均平动动能为__ 4.14 10 21__J。6．1mol 理想气体由平衡态1（P1，V1，T ）经一热力学过程变化到平衡态

2（P2，V2，T ），

始末状态温度相同，此过程中的系统熵变△S = S2－S1 = Rln V2，或Rln P1。

2 1 V 1 P 2

____ 5 _