山东理工大学物理期末试题

《物理学》试卷A

一、填空题（每题3分，共30分）

1.一小球沿斜面向上运动，其运动方程为S=5+4t-t2 (SI),则小球

运动到最高点的时刻是

2.一质点在平面上作曲线运动，其速率v与路程S的关系为：v=1+S2

(SI),用路程S表示的切向加速度at= (SI)

3.质量分别为m和4m的两个质点、分别以动能E和4E沿一直线相向

运动，它们的总动量的大小为

4.质量为m的质点以速度v沿一直线运动，则它对直线上任一点的角

动量为

5.两个质点的质量分别为m1和m2，当它们之间的距离由a缩短到b时，万

有引力所做的功为

6.决定刚体转动惯量的因素是

7.若理想气体的体积为V

，压强为p,温度为T，一个分子的质量为m, k为玻耳兹曼常量，则

该理想气体的分子数为

8.对于室温下的双原子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外的

功与系统从外界吸收的热量之比A/Q等于

9.在点电荷系的电场中，任一点的电场强度等于

，这称为电场强度叠加原

理。

10.在边长为a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在一个侧面的中心处的电势为

二、计算题（每题10分，共60分）

1.一质点沿抛物线y=x2运动，在任意时刻速度的x分量vx=3m/s,试求在点x=2/3 处，该质点的速度和加速度。

2.一质量为m=2kg的质点由静止开始作半径R=5m的圆周运动，其相对于圆心的角动量L随时间变化的关系为L=3t2,

试求：（1）质点受到的相对于圆心的力矩；（2）质点运动角速度随时间的变化关系。

3.质量为m=0.1kg的质点在外力作用下，在xy平面内运动，运动方程为：r=(2t+1)i+(0.5t2+2t-3)j (SI)

试求：（1）作用在质点的合外力；（2）合外力在开始2s内对质点做的功。

4. 0.3kg的水蒸气自120C0加热到140C0，在等压过程和等体过程中分别吸收了多少热量？

5.电荷Q均匀分布在长为L的细棒上，试求在棒的延长线、且离棒的右端为r处的电场强度。

6.两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面，半径分别为R1和R2（R1

三、问答题（每题5分，共10分）

1.等温膨胀时，系统吸收的热量全部用于做功，这是否和热力学第二

定律矛盾？为什么？

2.当取地球的电势为零时，是否意味地球的净电荷为零？

《物理学》试卷

B

1.一小球沿斜面向上运动，其运动方程为S=5+4t-t2 (SI),则小球运动到最高点的时刻是

6.一飞轮作匀减速转动，在5s内角速度由40πrad/s 减到10πrad/s,则飞轮在这5s内总共转过了圈

10.在边长为2a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在一个侧面的中心处的电势为

二、计算题（每题10分，共60分）

1.一质点沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间t变化的规律为：S=bt- ct2 (SI),式中b,c为大于零的常数，试求质点运动的切向加速度和法向加速度。

3.一卡诺热机的低温热源温度为17C0，效率为40%。若要将其效率提高到50%，需要把高温热源的温度提高多少？

4. 有1mol刚性双原子分子理想气体，在等压膨胀过程中，对外做功为A 求温度的变化和从外界吸收的热量分别为多少？

物理A答案

一、填空题

1、2s

2、at= 2S（1+S2） (SI)

3、3

4、0

5、Gm1m2(1/b-1/a)

6、刚体的质量、质量分布和转轴位置

7、Pv/(kT) 8、 7/2 9、各点电荷单独存在时、在该点产生的电场强度的矢量和 10、Q/（2πε0a）

二、计算题

1、解：∵y=x2 ∴vy=2x vx=6x=4 m/s （3分）

v=vx+vy=3i+4j （2分）

∵vx=3m/s,是常量

∴加速度的x分量ax=0，（2分）加速度a=加速度的y分量ay=6 （3分）

2、解：（1）力矩M=dL/dt=6t (3分)

（2)∵L=Jω且J=mR2 (3分)

∴角速度ω=L/J=3t2/ mR2=3t2/50 (4分)

3、解：（1）对矢径r求两阶导数，得加速度a=1 j(2分)所以合外力F=ma=0.1´1=0.1(N)(3分)

(2)v = =2i+(t+2)j

t=0, v =

t=2s, v=

W=Ek2-Ek1= 0.6J（5分）

4、解：T1=120+273=393K， T2=140+273=413K 等压过程Q= （5分）

等体过程 Q= （5分）

5、解：电荷线密度λ=Q/L，建立X轴如图示，原点位于棒的右端，dE= （4分）E= = （6分）

6、解：根据高斯定理：（3分）取高为h,半径为r 的同轴圆柱面为高斯面，（3分）所以，（4分）

三、问答题

1、答：与热力学第二定律不矛盾。因为，等温膨胀时，系统吸收的热量全部用于做功，使外界发生了变化。所以和热力学第二定律是不矛盾的。

2、答：电势零点的选择，不等于其净电荷为零。

物理B答案

一、填空题

1、18m/s 6、 2.5 10、Q/（4πε0a）

二、计算题

1、解：v= (3分) 切向加速度= (3分) 法向加速度= = 4分) 3、解：（3分）T2=273+17=290K T1=483K （3分）T1=580K 因此，高温热源的温度提高=580-483=97K（4分）

4、