大学物理1期末试卷

2009 － 2010 学年 第 2 学期 《大学物理1》 试卷( A 卷)

本试卷共 8 页；考试时间 120 分钟；任课教师 ；出卷时间 10 年 6 月

院 专业 年级 班 学号 姓名 得分

一、选择题(每小题 2分，共 30分)

1. 质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每t秒转一圈，则在2t时间内，其平均速度大小与平均速率分别为：（ ） （A）

2πR2πR2πR2πR，； (B) 0， ； (C) 0，0； (D) ，0。 tttt2．在忽略空气阻力和摩擦力的条件下，加速度矢量保持不变的运动是：（ ）

（A）单摆运动； (B) 匀速率圆周运动； (C) 抛体运动； (D) 弹簧振子的运动。

3．质量为4M的炸药包，炸成三部分，其质量分别为：M11M，M21M，M32M， v1=80m/s，向西， v2=60m/s，向南，求v3大小（ ）

（A）50m/s； (B) 0m/s； (C) 70m/s； (D) 100m/s。 4．下列说法中哪一个是正确的？（ ）

（A）物体的动量不变，动能也不变；(B) 物体的动能不变，动量也不变；

(C) 物体的动量变化，动能也一定变化；(D) 物体的动能变化，动量却不一定变化。 5．质点系机械能守恒的条件是（ ）

（A）外力作功之和为零，非保守内力作功之和为零； (B) 外力作功之和为零，非保守内力作功之和不为零； (C) 外力作功之和为零，保守内力作功之和为零； (D) 外力作功之和为零，内力作功之和不为零。

6．关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（ ）

（A）只取决于刚体的质量，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； (C) 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。

7．花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为J0，角速度为

0，然后将两臂收拢，使转动惯量减少为J0，这时他的转动角速度为（ ）

（A）0； (B)

13110； (C) 30； (D) 0。 398．一质点作简谐振动，其位移x与时间的关系曲线如图所示，由图可知，在t=4秒时，质

点的（ ）

（A）速度为正的最大值，加速度为零；

x/cm(B) 速度为负的最大值，加速度为

零；

4(C) 速度为零，加速度为正的最大值；

2(D) 速度为零，加速度为负的最大

0值。

t(s)2

42486

9．下列说法正确的是（ ）

（A）驻波是同向传播且波幅相等的两列相干波的叠加； (B) 驻波是相向传播且波幅相等的两列相干波的叠加； (C) 驻波是同向传播且波幅相等的两列非相干波的叠加； (D) 驻波是相向传播且波幅相等的两列非相干波的叠加。

10．机械波在弹性介质中传播时，若介质中某质元刚好经过平衡位置，则它的能量为（ ）（A）动能最大，势能也最大；(B) 动能最小，势能也最小； (C) 动能最大，势能最小； (D) 动能最小，势能最大； 11．在狭义相对论中，下列说法错误的是（ ）

（A）在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件在其它一切惯性系中也都同时发生；

(B) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变； (C) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速； (D) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。

12．远方的一颗星以0.8c的速度离开我们，地球上接收到它辐射出来的闪光按5昼夜的变化周期变化，则固定在此星上的参考系测得的闪光周期为（ ）昼夜。 （A）3； (B) 4； (C) 6.25； (D) 8.3。

13．摩尔数相同的一定量氢气和氦气，如果它们的温度相同，则可知两气体的（ ） （A）内能必相等；

(B) 分子的平均动能必相等； (C) 分子的平均平动动能必相等； (D) 分子的平均转动动能必相等。

14．若气体分子的速率分布曲线如图，图中A、B两部分面积相等，则图中v0为（ ）（A）最概率然速率；

f(v) (B) 平均速率；

(C) 方均根速率；

(D) 大于和小于速率v0的分子数各占一半。

15．在恒定不变的压强下，理想气A B 体分子的平均碰撞次数Z与气体温度T的关系为（ ）

（A）与T成正比； (B) 与T成正比；

v0 v (C) 与T成反比； (D)与T成反比。

二、计算题（10分）已知质点运动方程为x5t，y35tt2，z12t，求第二秒末质点的速度和加速度。长度和时间单位分别为m和s。

三、计算题（10分）如图所示，一长为L、质量为m的均匀细棒，一端悬挂在O点，可绕光滑水平轴O无摩擦地转动，在同一悬挂点，有长为l的轻绳悬一质量也为m的小球，当小球悬线偏离竖直方向某一角度时，由静止释放。小球在悬点的正下方与静止的细棒发生完全弹性碰撞，问当绳长度l为多少时，小球与棒碰撞后，小球恰好静止（略去空气阻力）。

O 22l L，m

m

四、计算题（10分）如图是一种气体分子速率分布函数的曲线,系统的分子总数为N。试求：

（1）a；

（2）速率在0.5 v0～1.5 v0间的分子数； （3）分子的平均速率；

Nf(v) a O v0 2v0

v

五、计算题（10分）一原子核相对于实验室以0.6c运动，在运动方向上向前发射一电子，电子相对于核的速率为0.8c，当实验室中测量时， (1) 电子速率？

（2）电子运动质量？（已知电子静质量为m0）

y

y S

v

电子

 运动方向

S

O

O

z

x x

z

六、计算题（15分）一质量为m的小球（视为质点），在离地面某高度处，由静止开始沿竖直方向下落。取开始时（t=0）小球的位置为坐标原点O，y轴正方向竖直向下，如图所示。如不考虑空气阻力，则有vgt，y12gt。现考虑空气阻力，并设阻力f与落体速度v2成正比而反向，即fkv，式中k为阻尼系数，设为常量。试求： （1）小球的速度随时间的变化关系；

（2）t时小球的速度（终极速度）。（

du1abubln(abu)C）

O

f

v

mg

七、计算题（15分）如图所示，一沿x轴正方向传播的平面简谐波，波速u=400m/s，波长λ=20m，求：

(1) x=0处质点的振动方程； （2）该平面简谐波的波函数。

y/m u t00.10

0.05

x/mO