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1、一、选择题一、选择题二、填空题二、填空题三、计算题三、计算题 四、问答题四、问答题大学物理（大学物理（1）测试试题二）测试试题二 参考答案参考答案一、选择题一、选择题1.一一质质点点作作直直线线运运动动，某某时时刻刻的的瞬瞬时时速速度度V=2m/s，瞬瞬时加速度时加速度a=-2m/s2,则一秒钟后质点的速度则一秒钟后质点的速度(A)等于零等于零.(B)等于等于-2m/s.(C)等于等于2m/s.(D)不能确定不能确定.2.在在倾倾角角为为 的的固固定定光光滑滑斜斜面面上上，放放一一质质量量为为m的的光光滑滑小小球球，球球被被竖竖直直的的木木版版挡挡住住，当当把把竖竖直直板板迅迅速速拿拿开开的这
2、一瞬间，小球获得的加速度为的这一瞬间，小球获得的加速度为(A)(B)(C)(D)3.刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是(A)只只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。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。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。取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。(D)只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。4.在在标标准准状状
3、态态下下，若若氧氧气气（视视为为刚刚性性双双原原子子分分子子的的理理想想气气体体）和和氦氦气气的的体体积积比比V1/V2=1/2，则则其其内内能能之之比比E1/E2为：为：(A)1/2.(B)5/3.(C)5/6.(D)3/10.5.速率分布函数速率分布函数f(V)的物理意义为：的物理意义为：(A)具有速率具有速率V的分子占总分子数的百分比的分子占总分子数的百分比.(B) 速速率率分分布布在在V附附近近的的单单位位速速率率间间隔隔的的分分子子占占总分子数的百分比总分子数的百分比.(C)具有速率具有速率V的分子数的分子数.(D)速率分布在速率分布在V附近的单位速率间隔的分子数附近的单位速率间隔的
4、分子数.6. 某某理理想想气气体体分分别别进进行行了了如如图图所所示示的的两两个个卡卡诺诺循循环环：I(abcda)和和II(a b c d a )，且且两两条条循循环环曲曲线线所所围围面面积积相相等等。设设循循环环I的的效效率率为为 ，每每次次循循环环在在高高温温热热源源处处吸吸的的热热量量为为Q ，循循环环II的的效效率率为为 ，每每次次循循环环在在高温热源处吸的热量为高温热源处吸的热量为Q ，则，则(A) , .(B) , .(C) , .(D) , .VPabcda b c d 7.“理理想想气气体体和和单单一一热热源源接接触触作作等等温温膨膨胀胀时时，吸吸收收的的热热量量全全部部用用
5、来来对对外外作作功功”，对对此此说说法法，有有如如下下几几种种评评论，哪种是正确的？论，哪种是正确的？(A)不不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律.(B)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律.(C)不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律.(D) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律.8.下列几种说法中哪一种是正确的下列几种说法中哪一种是正确的(A)电电场场中中某某点点场场强强的的方方向向，就就是是将将点点电电
6、荷荷放放在在该该点所受电场力的方向点所受电场力的方向.(B)在在以以点点电电荷荷为为中中心心的的球球面面上上，由由该该点点电电荷荷所所产产生的场强处处相等生的场强处处相等.(D)以上说法都不正确以上说法都不正确.(C)场场强强方方向向由由 定定出出，其其中中q为为实实验验电电荷荷的的电电量量，q可可正正、可可负负， 为为实实验验电电荷荷所所受受的的电电场场力力.9.设设有有一一个个带带正正电电的的导导体体球球壳壳。若若球球壳壳内内充充满满电电介介质质球球壳壳外外是是真真空空时时球球壳壳外外一一点点的的场场强强大大小小和和电电势势用用E1、U1表表示示；若若球球壳壳内内外外均均为为真真空空时时球
7、球壳壳外外一一点点的的场场强强大大小小和和电电势势用用E2、U2表表示示，则则两两种种情情况况下下壳壳外外同同一一点点处处的的场强和电势大小的关系为场强和电势大小的关系为(A)(B)(C)(D)10.如如图图，流流出出纸纸面面的的电电流流为为2I，流流进进纸纸面面的的电电流流为为I，则下述各式中哪一个是正确的？则下述各式中哪一个是正确的？(A)(B)(C)(D) 2II二、填空题二、填空题1.一打桩机的主要部分如图所示，已知夯的质量为一打桩机的主要部分如图所示，已知夯的质量为m1，桩的质量为桩的质量为m2，夯下落高度为夯下落高度为h。规定桩上端所处为规定桩上端所处为重力势能的零点重力势能的零点
8、.若打击的过程视为短暂的完全非弹性若打击的过程视为短暂的完全非弹性碰撞，则夯和桩系统在碰撞前的总能量碰撞，则夯和桩系统在碰撞前的总能量E0= ；碰后系统的总动能碰后系统的总动能E= .hm1m22.对一定这质量的理想气体进行等温压缩。若初始时对一定这质量的理想气体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为每立方米体积内气体分子数为1.96 1024，当压强，当压强升高到初始值的两倍时，升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子每立方米体积内气体分子数应为数应为 . 3.在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为值为 .方均根速率的比
9、值为方均根速率的比值为 .4.为真空中两个平行的为真空中两个平行的“无限大无限大”均匀带电平面，已知均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为两平面间的电场强度大小为 E0，两平面外侧电场强度两平面外侧电场强度大小都为大小都为E0/3，方向如图，则两平面上的电荷面密度方向如图，则两平面上的电荷面密度分别为分别为 A= , B= .5.在点电荷在点电荷+q和和-q的静电场中，作出如图所示的三个闭的静电场中，作出如图所示的三个闭合面合面S1、S2、S3，则通过这些闭合面的电场强度通量则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：分别是： 1= ， 2= ， 3= .+q-q6.均匀磁场的磁感应强度均匀磁场
10、的磁感应强度 垂直于半径为垂直于半径为r的圆面，今以的圆面，今以该圆面为边线，作一半球面该圆面为边线，作一半球面S，则通过则通过S面的磁通量的面的磁通量的大小为大小为 .7.电流由长直导线电流由长直导线1沿半径方向经沿半径方向经a点流入一电阻均匀分点流入一电阻均匀分布的圆环，再由布的圆环，再由b点沿点沿半径方向流出，经导线半径方向流出，经导线2返回电返回电源（如图）源（如图）.已知直导线上的电流强度为已知直导线上的电流强度为I，圆环的半圆环的半径为径为R，且，且a、b和和圆心圆心O在同一直线上，则在同一直线上，则O处的磁感处的磁感应强度大小为应强度大小为 。IabI128.有一半径为有一半径为
11、a，流过稳恒电流为流过稳恒电流为I的的1/4圆弧形载流导线圆弧形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场按图示方式置于均匀外磁场 中，则该载流导线中，则该载流导线所受的安培力大小为所受的安培力大小为 。三、计算题三、计算题1.1.如如图图所所示示，质质量量为为1kg1kg的的钢钢球球A A，系系于于长长为为 的的轻轻绳绳一一端端，绳绳的的另另一一端端固固定定，今今将将绳绳拉拉到到水水平平位位置置后后由由静静止止释释放放，球球在在最最低低点点与与在在粗粗糙糙平平面面上上的的另另一一质质量量为为5kg 5kg 的的钢钢块块B B作作完完全全弹弹性性碰碰撞撞后后能能回回升升到到h=0.35mh=0.3
12、5m处处，而而B B沿沿水水平平面面滑滑动动最最后后停停止止. .求求：(1)(1)绳绳长长；（2 2）B B克克服服阻阻力力所作的功（取所作的功（取g=10m/sg=10m/s2 2).).hAB2.有有一一半半径径为为R的的均均匀匀球球体体，绕绕通通过过其其一一直直径径的的光光滑滑轴轴匀匀速速转转动动。如如它它的的半半径径由由R自自动动收收缩缩为为R/2，求求转转动动周周期期的的变变化化？（球球体体对对于于通通过过直直径径的的轴轴的的转转动动惯惯量量为为J=2mR2/5，式中式中m和和R分别为球体的质量和半径）。分别为球体的质量和半径）。Example 7-6:一一卡卡诺诺循循环环热热机机
13、，高高温温热热源源的的温温度度是是400K，每每一一循循环环从从此此热热源源吸吸进进100J热热量量并并向向一一低低温温热热源源放放出出80J热热量量。求求（1）这这循循环环的的热热机机的的效效率率；（2）低低温温热热源源的温度。的温度。Cold reservoirat T2Hot reservoirat T1Heat engine4.若若电电荷荷以以相相同同的的面面密密度度 均均匀匀分分布布在在半半径径为为r1=10cm和和r2=20cm的的两两个个同同心心球球面面上上，设设无无穷穷远远处处电电势势为为0，已已经经球球心心电电势势为为300V，试试求求两两球球面面的的电电荷荷密密度度的的值值
14、。（ 0=8.8510-12C2/Nm2） 5. 两两个个同同心心金金属属球球壳壳，内内球球壳壳半半径径为为R1，外外球球壳壳半半径径为为R2，中中间间是是空空气气，构构成成一一个个球球形形空空气气电电容容器器。设设内内外外球球壳壳上上分分别别带带有有电电荷荷+Q和和-Q。求求（1）电电容容器的电容；（器的电容；（2）电容器储存的能量。）电容器储存的能量。1. 下列过程是否可逆，为什么？下列过程是否可逆，为什么？ 四、问答题四、问答题（1）通通过过活活塞塞（它它与与器器壁壁无无摩摩擦擦），极极其其缓缓慢慢地压缩绝热容器中的空气；地压缩绝热容器中的空气；（2）用用旋旋转转的的叶叶片片使使绝绝热热
15、容容器器中中的的水水温温上上升升（焦焦尔尔热功当量实验）。热功当量实验）。1. (D)2. (A)3. (C)4. (C)5. (B)6.(B)7. (C)8. (C)9. (A)10. (D)一、选择题一、选择题参考答案参考答案提示：提示：瞬时加速度瞬时加速度.1.一一质质点点作作直直线线运运动动，某某时时刻刻的的瞬瞬时时速速度度V=2m/s，瞬瞬时加速度时加速度a=-2m/s2,则一秒钟后质点的速度则一秒钟后质点的速度(A)等于零等于零.(B)等于等于-2m/s.(C)等于等于2m/s.(D)不能确定不能确定.提示：提示：2.在在倾倾角角为为 的的固固定定光光滑滑斜斜面面上上，放放一一质质
16、量量为为m的的光光滑滑小小球球，球球被被竖竖直直的的木木版版挡挡住住，当当把把竖竖直直板板迅迅速速拿拿开开的这一瞬间，小球获得的加速度为的这一瞬间，小球获得的加速度为(A)(B)(C)(D)牛顿定律的瞬时性。牛顿定律的瞬时性。提示：提示：3.刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是(A)只只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。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。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。取决于刚体的质量
17、、质量的空间分布和轴的位置。(D)只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。提示：提示：4.在在标标准准状状态态下下，若若氧氧气气（视视为为刚刚性性双双原原子子分分子子的的理理想想气气体体）和和氦氦气气的的体体积积比比V1/V2=1/2，则则其其内内能能之之比比E1/E2为：为：(A)1/2.(B)5/3.(C)5/6.(D)3/10.自由度概念。自由度概念。提示：提示：5.速率分布函数速率分布函数f(V)的物理意义为：的物理意义为：(A)具有速率具有速率V的分子占总分子数的百分比的分子占总分子数的百分比.(B) 速速率率分分布布在
18、在V附附近近的的单单位位速速率率间间隔隔的的分分子子占占总分子数的百分比总分子数的百分比.(C)具有速率具有速率V的分子数的分子数.(D)速率分布在速率分布在V附近的单位速率间隔的分子数附近的单位速率间隔的分子数.6. 某某理理想想气气体体分分别别进进行行了了如如图图所所示示的的两两个个卡卡诺诺循循环环：I(abcda)和和II(a b c d a )，且且两两条条循循环环曲曲线线所所围围面面积积相相等等。设设循循环环I的的效效率率为为 ，每每次次循循环环在在高高温温热热源源处处吸吸的的热热量量为为Q ，循循环环II的的效效率率为为 ，每每次次循循环环在在高温热源处吸的热量为高温热源处吸的热量
19、为Q ，则，则(A) , .(B) , .(C) , .(D) , .VPabcda b c d 提示：提示：提示：提示：7.“理理想想气气体体和和单单一一热热源源接接触触作作等等温温膨膨胀胀时时，吸吸收收的的热热量量全全部部用用来来对对外外作作功功”，对对此此说说法法，有有如如下下几几种种评评论，哪种是正确的？论，哪种是正确的？(A)不不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律.(B)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律.(C)不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律不违反热力学第一定律，也不违反热力
20、学第二定律.(D) 违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律.热力学第二定律的理解。热力学第二定律的理解。提示：提示：8.下列几种说法中哪一种是正确的下列几种说法中哪一种是正确的(A)电电场场中中某某点点场场强强的的方方向向，就就是是将将点点电电荷荷放放在在该该点所受电场力的方向点所受电场力的方向.(B)在在以以点点电电荷荷为为中中心心的的球球面面上上，由由该该点点电电荷荷所所产产生的场强处处相等生的场强处处相等.(D)以上说法都不正确以上说法都不正确.(C)场场强强方方向向由由 定定出出，其其中中q为为实实验验电电荷荷的的电电量量，q可可正正、可可负负
21、， 为为实实验验电电荷荷所所受受的的电电场场力力.提示：提示：9.设设有有一一个个带带正正电电的的导导体体球球壳壳。若若球球壳壳内内充充满满电电介介质质球球壳壳外外是是真真空空时时球球壳壳外外一一点点的的场场强强大大小小和和电电势势用用E1、U1表表示示；若若球球壳壳内内外外均均为为真真空空时时球球壳壳外外一一点点的的场场强强大大小小和和电电势势用用E2、U2表表示示，则则两两种种情情况况下下壳壳外外同同一一点点处处的的场强和电势大小的关系为场强和电势大小的关系为(A)(B)(C)(D)外外部部电电场场大大小小相相等等，以以无无限限远远为为电势零点，则电势相等。电势零点，则电势相等。提示：提示
22、：10.如如图图，流流出出纸纸面面的的电电流流为为2I，流流进进纸纸面面的的电电流流为为I，则下述各式中哪一个是正确的？则下述各式中哪一个是正确的？(A)(B)(C)(D) 2II电流正负和仔细。电流正负和仔细。二、填空题二、填空题1.一打桩机的主要部分如图所示，已知夯的质量为一打桩机的主要部分如图所示，已知夯的质量为m1，桩的质量为桩的质量为m2，夯下落高度为夯下落高度为h。规定桩上端所处为规定桩上端所处为重力势能的零点重力势能的零点.若打击的过程视为短暂的完全非弹性若打击的过程视为短暂的完全非弹性碰撞，则夯和桩系统在碰撞前的总能量碰撞，则夯和桩系统在碰撞前的总能量E0= ；碰后系统的总动能
23、碰后系统的总动能E= .提示：提示：hm1m2能量守恒。能量守恒。动量守恒。动量守恒。2.对一定这质量的理想气体进行等温压缩。若初始时对一定这质量的理想气体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为每立方米体积内气体分子数为1.96 1024，当压强，当压强升高到初始值的两倍时，升高到初始值的两倍时，每立方米体积内气体分子每立方米体积内气体分子数应为数应为 . 提示：提示：3.在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比在相同温度下，氢分子与氧分子的平均平动动能的比值为值为 .方均根速率的比值为方均根速率的比值为 .提示：提示：温度相同。温度相同。4.为真空中两个平行的为真空中两个平行
24、的“无限大无限大”均匀带电平面，已知均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为两平面间的电场强度大小为 E0，两平面外侧电场强度两平面外侧电场强度大小都为大小都为E0/3，方向如图，则两平面上的电荷面密度方向如图，则两平面上的电荷面密度分别为分别为 A= , B= .提示：提示：选选向右为正。向右为正。5.在点电荷在点电荷+q和和-q的静电场中，作出如图所示的三个闭的静电场中，作出如图所示的三个闭合面合面S1、S2、S3，则通过这些闭合面的电场强度通量则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：分别是： 1= ， 2= ， 3= .提示：提示：+q-q提示：提示：6.均匀磁场的磁感应强度均匀磁场的磁
25、感应强度 垂直于半径为垂直于半径为r的圆面，今以的圆面，今以该圆面为边线，作一半球面该圆面为边线，作一半球面S，则通过则通过S面的磁通量的面的磁通量的大小为大小为 .7.电流由长直导线电流由长直导线1沿半径方向经沿半径方向经a点流入一电阻均匀分点流入一电阻均匀分布的圆环，再由布的圆环，再由b点沿点沿半径方向流出，经导线半径方向流出，经导线2返回电返回电源（如图）源（如图）.已知直导线上的电流强度为已知直导线上的电流强度为I，圆环的半圆环的半径为径为R，且，且a、b和和圆心圆心O在同一直线上，则在同一直线上，则O处的磁感处的磁感应强度大小为应强度大小为 。提示：提示：IabI12上下半圆环上上下
26、半圆环上电流相等。电流相等。提示：提示：8.有一半径为有一半径为a，流过稳恒电流为流过稳恒电流为I的的1/4圆弧形载流导线圆弧形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场按图示方式置于均匀外磁场 中，则该载流导线中，则该载流导线所受的安培力大小为所受的安培力大小为 。投影投影三、计算题三、计算题解：（解：（1 1）全过程可分为：）全过程可分为：A A下降、下降、A A与与B B碰撞和碰撞和A A返返回上升。回上升。 （2 2）设设A A与与B B碰碰撞撞前前的的速度为速度为V VA0A01.1.如如图图所所示示，质质量量为为1kg1kg的的钢钢球球A A，系系于于长长为为 的的轻轻绳绳一一端端，绳
27、绳的的另另一一端端固固定定，今今将将绳绳拉拉到到水水平平位位置置后后由由静静止止释释放放，球球在在最最低低点点与与在在粗粗糙糙平平面面上上的的另另一一质质量量为为5kg 5kg 的的钢钢块块B B作作完完全全弹弹性性碰碰撞撞后后能能回回升升到到h=0.35mh=0.35m处处，而而B B沿沿水水平平面面滑滑动动最最后后停停止止. .求求：(1)(1)绳绳长长；（2 2）B B克克服服阻阻力力所作的功（取所作的功（取g=10m/sg=10m/s2 2).).hAB可解出：可解出：则：则：碰后它们的速度分别为碰后它们的速度分别为V VA A和和V VB B，则则（考虑了方向）考虑了方向）又有又有（
28、3）碰后）碰后B的速度大小为的速度大小为B克服阻力所作的功克服阻力所作的功2.有有一一半半径径为为R的的均均匀匀球球体体，绕绕通通过过其其一一直直径径的的光光滑滑轴轴匀匀速速转转动动。如如它它的的半半径径由由R自自动动收收缩缩为为R/2，求求转转动动周周期期的的变变化化？（球球体体对对于于通通过过直直径径的的轴轴的的转转动动惯惯量量为为J=2mR2/5，式中式中m和和R分别为球体的质量和半径）。分别为球体的质量和半径）。解：解：(1)角动量守恒（内力使其收缩）角动量守恒（内力使其收缩）（2）周期变为）周期变为Example 7-6:一一卡卡诺诺循循环环热热机机，高高温温热热源源的的温温度度是是
29、400K，每每一一循循环环从从此此热热源源吸吸进进100J热热量量并并向向一一低低温温热热源源放放出出80J热热量量。求求（1）这这循循环环的的热热机机的的效效率率；（2）低低温温热热源源的温度。的温度。解：（解：（1）这循环的热机的效率为：这循环的热机的效率为：（2）设低温热源的温度）设低温热源的温度T2，有有Cold reservoirat T2Hot reservoirat T1Heat engine4.若若电电荷荷以以相相同同的的面面密密度度 均均匀匀分分布布在在半半径径为为r1=10cm和和r2=20cm的的两两个个同同心心球球面面上上，设设无无穷穷远远处处电电势势为为0，已已经经球
30、球心心电电势势为为300V，试试求求两两球球面面的的电电荷荷密密度度的的值值。（ 0=8.8510-12C2/Nm2） 解：解： 根据电势叠加原理有根据电势叠加原理有故可解得故可解得5. 两两个个同同心心金金属属球球壳壳，内内球球壳壳半半径径为为R1，外外球球壳壳半半径径为为R2，中中间间是是空空气气，构构成成一一个个球球形形空空气气电电容容器器。设设内内外外球球壳壳上上分分别别带带有有电电荷荷+Q和和-Q。求求（1）电电容容器的电容；（器的电容；（2）电容器储存的能量。）电容器储存的能量。解：解： （1）两球壳间的电场强度大小为）两球壳间的电场强度大小为两球壳间的电势差两球壳间的电势差电容等于电容等于（2）电容器储存的能量）电容器储存的能量1. 下列过程是否可逆，为什么？下列过程是否可逆，为什么？ 四、问答题四、问答题答：答：（1）该过程是无摩擦的准静态过程，它是可逆的。）该过程是无摩擦的准静态过程，它是可逆的。（2）有摩擦，是不可逆的。）有摩擦，是不可逆的。（1）通通过过活活塞塞（它它与与器器壁壁无无摩摩擦擦），极极其其缓缓慢慢地压缩绝热容器中的空气；地压缩绝热容器中的空气；（2）用用旋旋转转的的叶叶片片使使绝绝热热容容器器中中的的水水温温上上升升（焦焦尔尔热功当量实验）。热功当量实验）。
