西南石油大学《大学物理》试题及答案

西南石油大学《大学物理》试题及答案1．一质点沿x 轴运动的规律是542+-=t t x （SI 制），则前三秒内它的(A) 位移和路程都是3m ； (B) 位移和路程都是-3m ；(C) 位移是-3m ，路程是3m ； (D) 位移是-3m ，路程是5m ；2．()v f 为麦克斯韦速率分布函数，则()dv v f 表示(A) 速率v 附近，dv 区间内的分子数； (B) 单位体积内速率在v ～v +dv 区间内的分子数；(C) 速率v 附近，dv 区间分子数占总分子数的比率； (D) 单位体积内速率在v 附近单位区间内的分子数；3．一质点在力的作用下在X 轴上作直线运动，力23x F =，式中F 和x 的单位分别为牛顿和米。

则质点从m x 1=处运动到m x 2=的过程中，该力所作的功为：（A ）42J ； （B ）21J ； （C ）7J ；（D ）3J ；4．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（x 的单位为cm ，t 的单位为s ）为（A ）⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ππ3232cos 2t x ； （B ）⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ππ3232cos 2t x ； （C ）⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ππ3234cos 2t x ； （D ）⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ππ3234cos 2t x ； 5．一理想卡诺热机的效率%40=η，完成一次循环对外作功J A 400=，则每次循环向外界放出的热量为：（A ）J 160； （B ）J 240； （C ）J 400；（D ）J 600；6. 关于横波和纵波下面说法正确的是（A ）质点振动方向与波的传播方向平行的波是横波，质点振动方向与波的传播方向垂直的波是纵波；（B ）质点振动方向与波的传播方向平行的波是纵波，质点振动方向与波的传播方向垂直的波是横波；（C ）纵波的外形特征是有波峰和波谷；（D ）横波在固体、液体和气体中均能传播；7. 用水平力F N 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止。

当F N 逐渐增大时，物体所受的静摩擦力F f 的大小（A ）不为零，但保持不变； （B ）随F N 成正比地增大； （C ）开始随F N 增大，达到某一最大值后，就保持不变； （D ）无法确定；8．两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。

开始时它们的压强和温度都相同，现将3J 热量传给氦气，使之升高到一定的温度，若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量为（A ）3J ； （B ）5J ； （C ）6J ；（D ）10J ；9．质量为m 、半径为r 的均质细圆环，去掉1/2，剩余部分圆环对过其中点，与环面垂直的轴的转动惯量为（A ）mr 2； （B ）2mr 2； （C ）mr 2／2；（D ）mr 2／4；10．bt a F x +=（式中F x 的单位为N ，t 的单位为s ）的合外力作用在质量为10kg的物体上，在开始2s 内此力的冲量为（A ）b a +N ·s ； （B ）b a 2+N ·s ； （C ）b a 22+N ·s ；（D ）b a 42+N ·s 。

二、填空题1．质量为40 kg 的箱子放在卡车底板上，箱子与底板间的静摩擦系数为0．40，滑动摩擦数为0．25。

则（1）当卡车以加速度2 m/s 2 加速行驶时，作用在箱子上摩擦力的大小为______________N ；（2）当卡车以 4．5 m/s 2 的加速度行驶时，作用在箱子上的摩擦力大小为 ____________N 。

2. 已知一谐振子在t =0时，x =0，v >0，则振动的初相位为 。

3. 质点系由A ，B ，C ，D 4个质点组成，A 的质量为m ，位置坐标为（0，0，0），B 的质量为2 m ，位置坐标为（1，0，0），C 的质量为3 m ，位置坐标为（0，l ，0），D 的质量 4 m ，位置坐标为（0，0，1），则质点系质心的坐标为=c x _____________， =c y ______________， =c z ________。

4. 一理想卡诺热机的效率为30%，其高温热源温度为400K ，则低温热源温度为 K 。

若该理想卡诺热机从高温热源吸收的热量为Q ，则用于对外作功的热量为 。

5. 已知质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为x =2+6t 2-2t 3，式中x 的单位为m ，t的单位为s ，t =4s 时质点的速度为 m/s ，加速度为 m/s 2。

6. 在室温下，已知空气中的声速u 1为340 m/s ，水中的声速u 2为1450 m/s ，频率相同的声波在空气中的波长 在水中的波长。

（填长于、等于或短于）7. 设氦气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动自由度数为_________，转动自由度为_________。

8. 一质量为m 、半径为R 的均质圆盘，绕过其中心的垂直于盘面的轴转动，由于阻力矩存在，角速度由 0ω减小到 0ω／2，则圆盘对该轴角动量的增量大小为 。

9. 均质圆盘对通过盘心，且与盘面垂直的轴的转动惯量为20kg/m 2。

则该圆盘对于过R/2处，且与盘面垂直的轴的转动惯量为_______________________。

三、简答题1. 质点作圆周运动时的加速度一定指向圆心，这种说法对吗？若不对，什么情况下该说法才成立呢？2. 怎样判断两物体的碰撞是否是完全弹性碰撞？四、计算题1．一质量为m 的小球用l 长的细绳悬挂在钉子O 上。

如质量同为m 的子弹以速率υ从水平方向击穿小球，穿过小球后，子弹速率减少到2υ。

如果要使小球刚好能在垂直面内完成一个圆周运动，则子弹的速率最小值应为多大？（10分）2．如右图所示，1mol 氦气在温度为300K ，体积为0.001m 3的状态下，经过（1）等压膨胀A1B 过程，（2）等温膨胀A2C 过程，（3）绝热膨胀A3D过程，气体的体积都变为原来的两倍。

试分别计算前面两种过程（等压膨胀过程和等温膨胀过程）中氦气对外作的功以及吸收的热量。

（10分） （k =1.38×10-23J/K ，R =8.31J/mol ·K ）3． 一容器内储有氧气，其压强为1.01×105Pa ，温度为27o C ，求气体分子的数密度；氧气的密度。

（10分） （k =1.38×10-23J/K ，R =8.31J/mol ·K ）一、单项选择题1．质点沿轨道AB 作曲线运动（从A 向B 运动），速率逐渐减小，图中哪一种情况正确地表示了质点在C 处的加速度?aC A B aC A B a C A B(A) (B) (C)(D)2．机械波的表达式为()x t y ππ06.06cos 05.0+=，式中y 和x 的单位为m ，t 的单位为s ，则：（A ）波长为5m ； （B ）波速为10m ·s -1； （C ）周期为31s ； （D ）波沿x 轴正方向传播； 3．关于最可几速率P υ的下列说法，正确的是：（A ）P υ是气体分子的最大速率； （B ）速率为Pυ的分子数目最多；（C ）速率在P υ附近单位速率区间内的分子比率最大； （D ）以上说法都不正确；4．在系统不受外力作用的非弹性碰撞过程中(A) 动能不守恒、动量守恒； (B) 动能和动量都不守恒；(C) 动能和动量都守恒； (D) 动能守恒、动量不守恒；5．关于保守力，下面说法有误的是（A ）保守力作正功时，系统内相应的势能减少； （B ）作用力和反作用力大小相等、方向相反，两者所作功的代数和必为零；（C ）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零； （D ）质点组机械能的改变与保守内力无关；6、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮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，压强均不相同； （B ）温度相同，但氦气压强大于氮气的压强；（C ）温度，压强都相同； （D ）温度相同，但氦气压强小于氮气的压强；7．均质细杆可绕过其一端且与杆垂直的水平光滑轴在竖直平面内转动。

今使细杆静止在竖直位置，并给杆一个初速度，使杆在竖直面内绕轴向上转动，在这个过程中(A ) 杆的角速度减小，角加速度减小； (B ) 杆的角速度增大，角加速度减小；(C) 杆的角速度增大，角加速度增大； (D) 杆的角速度减小，角加速度增大；8. 如右图所示为一定量的理想气体的p —V 图，由图可得出结论（A ）ABC 是等温过程； （B ）B A T T >；（C ）B A T T =； （D ）B A T T <；9．水平公路转弯处的轨道半径为R ，汽车轮胎与路面间的摩擦系数为μ，要使汽车在转弯处不致于发生侧向打滑，汽车在该处行驶速率：（A ）不得小于Rg μ； （B ）不得大于Rg μ； （C ）必须等于Rg μ； （D ）应由汽车质量决定；10. 机械振动在介质中传播形成波长为λ的简谐波，对于两个相邻的同相点，下列说法不正确的是：（A ）在这两点处质元的振动状态相同； （B ）这两点间的距离为λ；（C ）这两点处质元振动的振幅和频率相同； （D ）这两点处质元振动的相位相同。

二、填空题1．一质点具有恒定加速度j i a 46+=，在t =0时，其速度为零，位置矢量为i r 100=，在任意时刻的速度=t v ，位置矢量为=t r 。

2．质量为m 的子弹以υ的速率水平射入置于光滑地面上的木块，且子弹留在木块中与木块共同运动，设木块的质量为M ，则木块和子弹共同运动的速率为 ，该过程中木块与子弹组成的系统损失的动能为 。

3．一理想卡诺热机，其高温热源温度为500K ，低温热源温度为300K ，则该卡诺热机的效率为 。

4．一平面简谐波的波动方程为y=0.02cos （400πt －20πx ），式中各物理量的单位均为国际单位制（SI ）。

该平面简谐波的波速为 m/s 、波源振动频率为 Hz 。

5．热力学过程可分为可逆过程和不可逆过程，如果逆过程能重复正过程的每一状态，而且不引起其他变化，这样的过程叫做 。

根据熵增加原理，孤立系统中的不可逆过程，其熵要 。

6．质量为 0．25 kg 的物体以 9．0m/s 的加速度下降，物体所受空气的阻力为__________________N 。

7．在同一温度T =300K 时，氢气的分子数密度是氧气的3倍，则氢气的压强是氧气的 倍。

若氢气的分子数密度为 2.66×1025m -3，该气体的压强为 Pa 。

（k =1.38×10-23J ·K -1）8. 一质点在力的作用下沿X 轴作直线运动，力232x F +=，式中F 和x 的单位分别为牛顿和米。