考试须知:
1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)
1、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点),用一长为l的轻质刚性细杆相连,系统绕
通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动,已知O轴离质量为2m的质点的距离为l,质量
为m的质点的线速度为v且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
2、质点在
平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置
矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。 3、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。 4、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则:
(1) 摆线的张力T=_____________________; (2) 摆锤的速率v=_____________________。
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5、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。抬起另一端
使棒向上与水平面呈60°,然后无初转速地将棒释放,已知棒对轴的转动惯量为(1) 放手时棒的角加速度为________
。(
)
,则
;(2) 棒转到水平位置时的角加速度为
6、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为:度为
=_____________。
(SI),则其切向加速
7、图示曲线为处于同一温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线(a)是________气分子的速率分布曲线;曲线(c)是________气分子的速率分布曲线。
8、一小球沿斜面向上作直线运动,其运动方程为:时刻是=_______S。
,则小球运动到最高点的
9、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:,则其切向加速度大小为=__________
第1秒末法向加速度的大小为
=__________
。
10、简谐振动的振动曲线如图所示,相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。
二、名词解释(共5小题,每题3分,共15分)
1、瞬时加速度:
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2、光电效应: 3、位移:
4、时间、空间的相对性: 5、光速不变原理:
三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)
1、如图所示,直角三角形金属框架为。当金属框架绕的电势差A.B.C.D.
放在均匀磁场中,磁场转动时,
平行于边,的长度
边以匀角速度回路中的感应电动势和、两点间
为( )。
2、一弹簧振子作简谐振动,当位移为振幅的一半时,其动能为总能量的( )。 A.1/2 B.1/4 C.D.3/4 E.
3、一质点沿x轴运动的规律是
。 A.10 B.50 C.15 D.12
。则第三秒时的加速度的大小是( )
4、刚体定轴转动,当它的角加速度很大时,作用在刚体上的( )。
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A.力一定很大 B.力矩一定很大 C.力矩可以为零 D.无法确定。
5、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为量), 则该质点作( )。 A.匀速直线运动 B.抛物线运动 C.变速直线运动 D.一般曲线运动
(其中a、b为常
6、为麦克斯韦速率分布函数,
之间的
为总分子数,那么表示( )。
A.速率在B. 速率在C. 速率在D. 速率在
个分子的速率和,
之间的分子的平均速率 之间的分子数,
之间的分子数占总分子数的百分率。
7、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞,碰撞后两球均静止,则碰撞前两球应满足:( )。
A.质量相等 B.速率相等 C.动能相等
D.动量大小相等,方向相反 8、质点系的内力可以改变( )。
A.系统的总质量 B.系统的总动量 C.系统的总动能 D.系统的总动量
9、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I,并各以dI /dt的变化率增长,
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一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:( )。
A.线圈中无感应电流 B.线圈中感应电流为顺时针方向 C.线圈中感应电流为逆时针方向 D.线圈中感应电流方向不确定
10、如图所示,有一个小块物体,置于一个光滑的水平桌面上,有一绳其一端连结此物体,另一端穿过桌面中心的小孔,该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动,今将绳从小孔缓慢往下拉.则物体( )。
A.动能不变,动量改变 B.动量不变,动能改变 C.角动量不变,动量不变 D.角动量改变,动量改变
E.角动量不变,动能、动量都改变
四、解答题(共3小题,每题15分,共45分)
1、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处,问在下列三种情况下,穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变?电场强度通量各是多少?
(1) 将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处; (2) 将上述的q2放在高斯面内的任意处; (3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心,但仍在高斯面内。
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2、一质量为 ,长为l 的棒能绕通过O点的水平轴自由转动。一质量为m,速率为的
子弹从水平方向飞来,击中棒的中点且留在棒内,如图所示。则棒中点获得的瞬时速率为多少。
3、如图所示,一平行板电容器两极板相距为d,面积为S,在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为 t 的均匀电介质板,它的相对介电常数为不计边缘效应。试求:
(1)电介质中电场强度和电位移的大小; (2)两极板间的电势差; (3)电容器的电容。
. 设两极板分别带有
的电荷,
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参考答案
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)
1、mvl 2、
3、2 (或0.2π^2)
,
,
4、
5、7.5 , 15 6、0.1
,
7、氩,氦 8、2S
9、0.1 , 0.1 10、
1、瞬时加速度: (1)指
时刻质点速度
随时间的变化情况;
时刻起质点作匀变速运动,则该匀变速运动
二、名词解释(共5小题,每题3分,共15分)
(2)瞬时加速度的瞬时加速度为
的物理意义是,如果从;
(3) 瞬时加速度。
2、光电效应:金属表面被光照射后有释放出电子(称为光电子) 的现象。 3、位移:
(1)指质点位置的改变;
(2)从质点初位置指向末位置的矢量。
4、时间、空间的相对性:在一切惯性系中观察,相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。
5、光速不变原理:在一切惯性系中,光在真空中的速率都相同,恒为
。
三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)
1、B 2、D 3、A 4、B 5、C 6、C
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7、D 8、C 9、B 10、E
四、解答题(共3小题,每题15分,共45分)
1、答:根据高斯定理,穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和,而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关,故:
2、解:由角动量守恒定律可得
由此可得棒和子弹的瞬时角速度为
棒中点获得的瞬时速率为3、解:
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