华中科技大学物理试卷2010

华中科技大学物理系2009?2010学年第2学期 《大学物理（上）》课程考试试卷（A卷） （闭卷）

考试日期：2010.06.20 考试时间：150分钟

题号 得分 一 三 二 1 2 3 4 总分 统分教师签 名 签 名

得 分 评卷人 一. 选择题（单选，每题3分，共30分）

1．若质点限于在平面上运动，指出符合下列哪个条件的为匀速率（曲线）运动

dr（A）?0,dtda（C）?0,dt?drdv?0; （?0, B）dtdt?dv?0; dt??dada?0； （?0 [ B ] D）dtdt2. 如图，物体A、B质量相同，B在光滑水平桌面上．滑轮与绳的质量以及空气阻力均不计，滑轮与其轴之间的摩擦也不计．系统无初速地释放，则物体A、B的加速度a1、a2分别为

33（A）a1?g,a2?g;51024（C）a1?g,a2?g;5542（B）a1?g,a2?g;55

12（D）a1?g,a2?g;55

选择题2图

[ B ]

3．如图所示，一静止的均匀细棒，长为L、质量为M,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴o在水平面内转动。一质量为m速率为v的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射入棒的自由端，设击穿棒后子弹的速率减为

1v，则此时棒的角速度应为 2 (A) 3mvmv. (B) . 2MLML.o 选择题3图

1?v2?v

1

(C) 5mv7mv. . (D) 4ML3ML [ A ]

4．关于狭义相对论，下列几种说法中错误的是下列哪种表述： （A）一切运动物体的速度都不能大于真空中的光速；

（B）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同； （C）在真空中，光的速度与光源的运动状态无关； （D）在真空中，光的速度与光的频率有关。

[ D ] 5．根据相对论力学，动能为1MeV的电子，其运动速度约等于

4 (A)0.1c (B)0.5c

(C)0.75c (D)0.85c [ C ] （c表示真空中的光速，电子的静止能量m0c?0.5MeV）

6．下列哪个式子表示分子的平均总动能（m为气体的质量，M为气体的摩尔质量，i为分子自由度） (A)21ikT (B)kT 22m3iRT (D)RT [ B ] M22

(C)7．气体分子速率分布函数为

f(v)，分子速率在v1?v2范围内的分子数由哪个式子表示

v2(A)?f?v?dv (B)

v1v2v1?vf?v?dvv2v1?f?v?dv

(C)?Nf?v?dv (D)f?v??v1v2dN [ C ] Ndv8．如图所示，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是

(A) b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功 pa(B) b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功

2(C) b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作负功 c(D) b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作正功 1b

o V 选择题8图

2

[ B ]

9．一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R。在腔内离球心的距离为d处（d

od?q.

选择题9图

?10. ．均匀磁场的磁感应强度B垂直于半径为r的圆面。现以该圆周为边线，作一半球面S，

则通过S面的磁通量的大小为多少？ 得 分 评卷人 二. 填空题（每题3分，共30分）

1. 一质点作斜抛运动，用t1代表落地时间，抛出点A点和落地点B点之间的距离为L（A、

2 ?rB (B)0 (A)(C)?2r2?B

(D)4?r2?B [ A ]

B两点在同一水平面上）,经历的路程为

值分别为____，_____，_____。 (L,S,0)

?tS，下面三个积分?vxdt，?|dr|，?vydt的

t1B10A0

2．一质量为m的物体受到力F=-ax2的作用在x?0区域运动（a?0）,则物体在任意x

ax3点的势能函数为______________.[]

3 3

EP(x)?EP?0的点?x0??ax3ax32F?dr???axdx?? ?x3x30

3.如图所示，一质量为m 、半径为R的薄圆盘，可绕通过其直径的光滑固定轴AA?转动

12（转动惯量为J=mR）。该圆盘从静止开始在恒力矩M作用下转动，t秒后位于圆盘

4边缘上与轴AA?的垂直距离为R的B点的切向加速

度

at? ；法向加速度an?_____________.[4M/(mR);

16Mt] 23mR22ARA?xB

填空题3图

4.在无作用力的空间中，卫星扫过静止的行星际碎片时它的质量变化率为

dM?kv（碎片dt附着于卫星上）。这里M是任意t时刻卫星的质量，v是任意t时刻卫星的速率，k是一个常数，它取决于卫星扫过体积的截面积。卫星的加速度为___________（以t时刻的M和v表示）。

t时刻dMt?dt时刻(M?dM)(v?dv)?Mv Mdv?vdM?0

?vM?v?dvM?dMMdvdM??v??kv2 dtdtdvkv2 a? ??dtM5．长度为300米（火车上观察者测得）以0.6c高速运行的列车沿平直轨道运动，车上观察

者发现火车中间有一脉冲光源发出一脉冲光向车前后传播，车上观察者测量到车头和车尾接

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收到信号之间的时间间隔________;地面观察者观测到结果为_________.[0,0.75?10s]

??t1??0?x??x??t??t2?2?x1?300m

Δt??(Δt??v50.6c-6?Δx)?（0??300）?0.75?10s 22c4c6．一摩尔单原子分子理想气体从100K等容加热到200K的熵变为ΔS= 8.64J/K 。

（R=8.31J/mol?K）

7．喷墨打印机的偏转板及设置的坐标轴如图所示，质量为m且带有负电荷量Q的墨滴进入

4