大学物理1 模拟试卷及答案

大学物理模拟试卷一
一、选择题:（每小题3分，共30分）
1.一飞机相对空气的速度为200km/h，风速为56km/h，方向从西向东。

地面雷达测得飞机
速度大小为192km/h，方向是：（）
（A）南偏西16.3º；（B）北偏东16.3º；（C）向正南或向正北；（D）西偏东16.3º；2．竖直的圆筒形转笼，半径为R，绕中心轴OO'转动，物块A紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为μ，要命名物块A不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为：（）
（A）；（B）；（C）；（D）；
3．质量为m=0.5kg的质点，在XOY坐标平面内运动，其运动方程为x=5t,y=0.5t2(SI)，从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作功为（）
（A）1.5J ； (B) 3J； (C) 4.5J ； (D) -1.5J；
4．炮车以仰角θ发射一炮弹，炮弹与炮车质量分别为m和M，炮弹相对于炮筒出口速度为v，不计炮车与地面间的摩擦，则炮车的反冲速度大小为（）
（A）； (B) ； (C) ； (D)
5．A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力为F，而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小比较是（）
（A）βA=β B ； (B)βA>β B； (C)βA<βB； (D)无法比较；
6．一倔强系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T。

若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为0.5m的物体，则系统振动周期T2等于（）
（A）2T1； (B)T1； (C) T1/2 ； (D) T1/4 ；
7．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是：（）
（A）动能为零，势能最大；（B）动能为零，势能为零；
（C）动能最大，势能最大；（D）动能最大，势能为零。

8．在一封闭容器中盛有1mol氦气（视作理想气体），这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于: （）
(A) 压强p；（B）体积V；（C）温度T； (D)平均碰撞频率Z；
9．根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（）
（A）热量不可能从低温物体传到高温物体；
（B）不可能从单一热源吸取热量使之全部转变为有用功；
（C）摩擦生热的过程是不可逆的；
（D）在一个可逆过程中吸取热量一定等于对外作的功。

10．在参照系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为：（）
(A) 2m0； (B) 2m0； (C) ； (D)
二．填空题（每小题3分，共30分）
11．一运动质点的速率v与路程S的关系为：v=1+S2 ；(SI)，则其切向加速度以路程S来表示的表达式为：aτ=______________(SI).
12．一物体质量为M，置于光滑的水平地板上，今用一个水平力F通过一条质量为m的绳拉动物体前进，则物体的加速度a=___________，绳作用于物体上的力T=___________。

13．保守力的特点是_____________；保守力的功与势能的关系式为__ ___________。

14．设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI)。

如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到 2.0s的时间间隔内这个力作用在物体上的冲量大小I=_ _______.
15．一人坐在转椅上，双手各持一哑铃，哑铃与转轴的距离各为0.6m。

先让人体以5rad/s 的角速度随转椅转动。

人将哑铃拉回使与转轴距离为0.2m。

人体和转椅对轴的转动惯量为5kg.m2，视为不变。

每一哑铃的质量为5kg视为质点。

哑铃被拉回后，人体的角速度ω=___________________.
16．一作谐振动的振动系统，其质量为2kg，频率为1000Hz，振幅为0.5cm，则振动能量为______________。

17.一列平面简谐波；频率为100Hz的波，波速为250m/s。

在同一条波线上，相距为0.5m
的两点的位相差为_______________。

18．储有某种刚性双原子分子理想气体的容器以速度v=100m/s运动，假设该容器突然停止，全部定向运动的动能都变为气体分子热运动的动能，此时容器中气体的温度上升
6.74K，由此可知容器中气体的摩尔质量M mol=___ _____。

19．一定量理想气体，从同一状态开始使其容积V1由膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：（1）等压过程；（2）等温过程；（3）绝热过程。

其中： __过程气体对外作功最多；______过程气体内能增加最多；_____ __过程气体吸收的热量最多。

20.π+介子是一种不稳定的粒子，在与它静止的参照系中测得平均寿命是 2.6×10-3s，如果它
相对实验室以0.8c（c为真空中光速）的速度运动，那么实验室坐标系中测得π+介子寿命是______________.
三．计算题（每小题10分，共40分）
21．在光滑的水平面上，有一轻弹簧，一端固定，另一端系一质量为m1=1kg的滑块A；弹簧的自然长度l0=0.2m，倔强系数K=100N/m，初始时滑块静止，弹簧为自然长度；有另一滑块B，质量m2=1kg，以V0=5m/s的速度沿垂直于弹簧的方向与滑块B发生完全
弹性正碰；在某时刻，弹簧转到与初始位置相垂直的位置时，弹簧长度为l=0.5m，如图所示。

求：此时滑块的速度大小和方向。

22.已知一平面简谐波沿x轴正向传播，振幅A=2m；圆
频率ω=4πrad/s; 在t1=1s时，x1=2m处的质点a处于平衡
位置且向y轴负向运动，同时x2=4m处的质点b的振动位移为1m且向y轴正向运动。

求：此波的波动方程及x= -6m的质点P振动方程.
23.一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程，已知气体在状态A的温度为
T A=300K，求：
(1)气体在状态B、C的温度；
(2)各过程中气体对外界所做的功；
(3)经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量（各过程吸热的代数和）。

24．如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上，设A轮和B轮的转动惯量分别为J A=10 kg·m2和J B= 20 kg·m2. 开始时，A轮转速为600 rev/min，B轮静止。

C为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计。

A、B分别与C的左、右两个组件相连，当C的左、右组件啮合时，B轮得到加速而A
（1）两轮啮合后的转速.
（2）两轮各自所受的冲量矩.
(3) 总动能改变了多少.
大学物理模拟试卷一答案及评分标准
11．；
12.；
13.；作功与路径无关或沿闭合曲线一周作功为零，；
14.；
15.；
16.；
17.；
18.；
19.等压过程、等压过程、等压过程；
20.。

三、计算题（每小题10分，共40分）
21.解：本题可分两个分过程：
（1）A、B的弹性碰撞过程，设碰撞后A的速度为v1，B的速度为v2由动量守恒、机械能守恒，得：（1分）
（2分）
由于，
可得—————（1分）
（2）滑快A与弹簧的转动过程，由角动量守恒、机械能守恒得
代入数据可得
22. 解：设此列波的波动方程为：
由已知条件：所以
由上两式可解得：。

代入波动方程，即可得到，
将代入波动方程，即可得到P点的振动方程为：
23.解：
24. 解：。