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2017年大學(xué)物理期末考試題
導(dǎo)讀:在尋求真理的長河中，唯有學(xué)習(xí)，不斷地學(xué)習(xí)，勤奮地學(xué)習(xí)，有創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)，才能越重山跨峻嶺。以下是yjbys網(wǎng)小編整理的關(guān)于2017年大學(xué)物理期末考試題，供大家參考。
(常數(shù)：)
一.單項(xiàng)選擇題(每小題3 分,共24 分)
1.一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng),已知其運(yùn)動(dòng)方程為,其中為常數(shù),則該質(zhì)點(diǎn)作
A.勻速直線運(yùn)動(dòng); B.變速直線運(yùn)動(dòng);
C.變加速直線運(yùn)動(dòng); D.一般曲線運(yùn)動(dòng).
2. 在同一高度上拋出兩顆小石子,它們的初速度大小相同、方向分別沿45°仰角和水平方向,忽略空氣阻力,則它們落地時(shí)的速度
A.大小不同、方向不同. B. 大小相同、方向不同.
C.大小相同、方向相同. D. 大小不同、方向相同.
3. 在忽略空氣阻力和摩擦力的條件下，加速度矢量保持不變的運(yùn)動(dòng)是:
A.單擺的運(yùn)動(dòng). B.勻速率圓周運(yùn)動(dòng).
C.拋體運(yùn)動(dòng). D.彈簧振子的運(yùn)動(dòng).
4. 如圖,兩個(gè)質(zhì)量相等的小球由一輕彈簧相聯(lián)接,再用一細(xì)繩懸掛于天花板下,小球處于靜止?fàn)顟B(tài).在剪斷細(xì)繩的瞬間,球1和球2的加速度大小和
分別為
A.
B.
C.
D.
5. 質(zhì)點(diǎn)系機(jī)械能守恒的條件是
A.外力作功之和為零,非保守內(nèi)力作功之和為零.
B.外力作功之和為零,非保守內(nèi)力作功之和不為零.
C.外力作功之和為零,守內(nèi)力作功之和為零.
D.外力作功之和為零,內(nèi)力作功之和不為零.
6.如圖所示,一人造地球衛(wèi)星到地球中心C的最大距離和最小距離分別為和,設(shè)在這兩個(gè)位置人造衛(wèi)星對(duì)地球中心C的角動(dòng)量分別為和,動(dòng)能分別為和,則有
A.
B.
C.
D.
7.摩爾數(shù)相同的一定量氫氣和氦氣,如果它們的溫度相同,則可知兩氣體的
A.內(nèi)能必相等;
B.分子的平均動(dòng)能必相等;
C.分子的平均平動(dòng)動(dòng)能必相等;
D.分子的平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能必相等
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8.根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷下列說法中哪種說法是正確的:
A.熱量能從高溫物體傳到低溫物體,但不能從低溫物體傳到高溫物體;
B.功可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊?但熱不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?
C.氣體能夠自由膨脹,但不能自由收縮;
D.有規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量能轉(zhuǎn)變?yōu)闊o規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量,但無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量不能轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸?guī)則運(yùn)動(dòng)的能量
二.填空題: (共26 分)
1. (4分)一質(zhì)點(diǎn)在半徑m的圓周上運(yùn)動(dòng)，其角位置隨時(shí)間的變化規(guī)律為
(SI).則時(shí),質(zhì)點(diǎn)的切向加速度 ,法向加速度 .
2. (3分)如圖所示,水平桌面上,倔強(qiáng)系數(shù)為的輕彈簧一端固定在墻壁上,另一端連接一質(zhì)量為的物體,物體與桌面間的摩擦系數(shù)為.物體靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)，彈簧長度為原長.若物體在不變的外力作用下向右移動(dòng),則物體到達(dá)最遠(yuǎn)位置時(shí)系統(tǒng)的彈性勢能
. 3. (4分)用一水平恒力
推一靜止在水平面上的物體，作用時(shí)間為，物體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則在時(shí)間內(nèi)恒力對(duì)物體的沖量大小為 ，該物體所受合力的沖量大小為 .
4. (4分)一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)沿著一條空間曲線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,其中均為常數(shù),則此質(zhì)點(diǎn)所受到的對(duì)原點(diǎn)的力矩
; 此質(zhì)點(diǎn)對(duì)原點(diǎn)的.角動(dòng)量
5. (3分)花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),開始時(shí)兩臂伸開,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為,角速度為.然后她將兩臂收攏,使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少為,這時(shí)她的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)?.
6. (4分)如圖所示曲線分別為氫氣和氧氣在相同溫度下的麥克斯韋速率分布曲線.從圖中數(shù)
據(jù)可得：氫分子的最概然速率為 ;
氧分子的最概然速率為 .
7. (2分)一卡諾熱機(jī)在每次循環(huán)中都要從溫度為400K的高溫?zé)嵩次鼰?18J,向低溫?zé)嵩捶?/p>
熱334.4J,則可知低溫?zé)嵩吹臏囟葹?.
8. (2分)玻耳茲曼公式揭示了熵的統(tǒng)計(jì)意義：熱力學(xué)幾率越大，某一宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目越多，系統(tǒng)內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性越大，熵就越大.由此可知，熵是組成系統(tǒng)的微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的 的量度.
三. 計(jì)算題(每題10分，共5題，共50分)
1.一質(zhì)量為的小球(視為質(zhì)點(diǎn)),在離地面某高度處,由靜止開始沿豎直方向下落.取開始時(shí)刻()小球的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,軸正方向豎直向下,如圖示.如不考慮空氣阻力,則有.現(xiàn)考慮空氣阻力,并設(shè)阻力與落體速度成正比而反向,即,式中為阻尼系數(shù),設(shè)為常量.試求:
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(1)小球的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系;
(2)→時(shí)小球的速度(終極速度);
(3)小球的位置隨時(shí)間的變化關(guān)系.
(數(shù)學(xué)提示：)
2. 如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊,從質(zhì)量為M的光滑圓弧形槽頂部由靜止釋放后沿槽滑下，圓弧形槽的半徑為R,張角為,假設(shè)所有的摩擦都可以忽略, 試求:
(1)滑塊滑至底部剛離開圓弧形槽時(shí),滑塊和圓弧形槽的速度各是多少?
(2)滑塊滑至底部剛離開圓弧形槽時(shí),滑塊相對(duì)圓弧形槽的速度是多少?
(3)在滑塊滑至底部的過程中, 滑塊對(duì)槽所做的功為多少?
3.一根質(zhì)量為長度為的均勻細(xì)棒AB和一質(zhì)量也為的小球牢固地連接在一起,細(xì)棒可繞通過其A端的水平軸在豎直平面內(nèi)自由擺動(dòng),現(xiàn)將棒由水平位置靜止釋放,試求:
(1)該剛體繞A端的.水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;
(2)當(dāng)下擺至
角時(shí),剛體的角速度.
4.設(shè)在一密封的容器內(nèi)有質(zhì)量m=58kg的空氣,共有N=1.2×1027個(gè)空氣分子,溫度為20℃,試求：(1)空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的平均平動(dòng)動(dòng)能為多少?
(2)容器內(nèi)空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的平均平動(dòng)動(dòng)能的總和為多少?
(3)如果氣體的溫度升高1.0K而體積不變,則氣體的內(nèi)能改變多少?
(4) 如果氣體的溫度升高1.0K，氣體分子的方均根速率增加多少?
(假設(shè)空氣可視為剛性雙原子分子理想氣體，摩爾質(zhì)量kg/mol.)
5.理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程.其中，a→b、c→d為等壓過程;b→c、d→a為等體過程.a、b、c、d四個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積的數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出.已計(jì)算出在一個(gè)循環(huán)過程中氣體向外界放出的熱量為3.7×103J.試求:
(1) 在一個(gè)循環(huán)過程中氣體對(duì)外界所作的功;
(2) 在一個(gè)循環(huán)過程中氣體所吸收的熱量;
(3) 循環(huán)效率
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