1、郑州大学大学物理期末考试题郑州大学2013年大学物理期末考试题郑州大学2013 大学物理期末考试题一二三四五六七八总分合分人_ 复查人_得分评阅人一、选择题（共21分） 1、（本题3分）用水平压力把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止当逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f (A) 恒为零 (B) 不为零，但保持不变 (C) 随F成正比地增大 (D) 开始随F增大，达到某一最大值后，就保持不变 2、（本题3分）设有一“无限大”均匀带正电荷的平面取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)： 3、
2、（本题3分） 点电荷Q被曲面S所包围 ， 从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后： (A) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变 (B) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变 (C) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化 (D) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化 4、（本题3分） 已知某电场的电场线分布情况如图所示现观察到一负电荷从M点移到N点有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？ (A) 电场强度EMEN (B) 电势UMUN (C) 电势能WMWN (D) 电场力的功A0 5、（本题3分） 把A，B两块不带电的导体放在一
3、带正电导体的电场中,如图所示. 设无限远处为电势零点，A的电势为UA，B的电势为UB，则 (A) UB UA 0 (B) UB UA = 0 (C) UB = UA (D) UB UA 6、（本题3分） 两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则 (A) 空心球电容值大 (B) 实心球电容值大 (C) 两球电容值相等 (D) 大小关系无法确定 7、（本题3分） 把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度 ，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为 (A) (B) /2 (C) 0 (D)
4、 得分评阅人二、填空题（共21分）8、（本题4分）如图，在光滑水平桌面上，有两个物体A和B紧靠在一起它们的质量分别为mA2 kg，mB1 kg今用一水平力F3 N推物体B，则B推A的力等于_如用同样大小的水平力从右边推A，则A推B的力等于_ 9、（本题5分）1 mol氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中，温度为27，这瓶氧气的内能为_J；分子的平均平动动能为_；分子的平均总动能为_ (摩尔气体常量 R= 8.31 Jmol-1K-1 玻尔兹曼常量 k= 1.3810-23K-1） 10、（本题3分）一质子和一粒子进入到同一电场中，两者的加速度之比，apa_ 11、（本题3分）在相
5、对介电常量为r的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是_ 12、（本题3分）在相对介电常量r = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度we =2106 J/cm3相应的电场强度的大小E =_ (真空介电常量 0 = 8.8510-12 C2/(Nm2)13、（本题3分）两个同方向的简谐振动，周期相同，振幅分别为A1 = 0.05 m和A2 = 0.07 m，它们合成为一个振幅为A = 0.09 m的简谐振动则这两个分振动的相位差为_rad 得分评阅人三、计算题（共50分）14、（本题10分）如图所示，有两个长方形的物体A和B紧靠着静止放在光滑的水平桌面上，已知mA2 kg，mB3 k
6、g现有一质量m100 g的子弹以速率v0800 m/s水平射入长方体A，经t = 0.01 s，又射入长方体B，最后停留在长方体B内未射出设子弹射入A时所受的摩擦力为F= 3103 N，求： (1) 子弹在射入A的过程中，B受到A的作用力的大小 (2) 当子弹留在B中时，A和B的速度大小 得分评阅人15、（本题10分） 在半径为R的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上，有一人静止站立在距转轴为处，人的质量是圆盘质量的1/10开始时盘载人对地以角速度0匀速转动，现在此人垂直圆盘半径相对于盘以速率v沿与盘转动相反方向作圆周运动，如图所示 已知圆盘对中心轴的转动惯量为求： (1) 圆盘对地的角速度 (
7、2) 欲使圆盘对地静止，人应沿着圆周对圆盘的速度的大小及方向？ 得分评阅人16、（本题10分）0.02 kg的氦气(视为理想气体)，温度由17升为27若在升温过程中，(1) 体积保持不变；(2) 压强保持不变；(3) 不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功(普适气体常量R =8.31 )得分评阅人17、 、（本题10分） 一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1 = 2 cm，R2 = 5 cm，其间充满相对介电常量为r 的各向同性、均匀电介质电容器接在电压U = 32 V的电源上，(如图所示)，试求距离轴线R = 3.5 cm处的A点的
8、电场强度和A点与外筒间的电势差 得分评阅人18、（本题10分） 一平面简谐波沿Ox轴正方向传播，波的表达式为 , 而另一平面简谐波沿Ox轴负方向传播，波的表达式为 求：(1) x = /4 处介质质点的合振动方程； (2) x = /4 处介质质点的速度表达式 得分评阅人四、证明题19、（本题8分） 证明两个质量相等的小球作非对心弹性碰撞时，若其中之一原先静止，则碰后两个小球的速度相互垂直 郑州大学2006第二学期大学物理（一）试题B答案1-7（每题3分，共21分）BCDDDCC8、（本题4分）2 N 2分1 N 2分9、（本题5分）6.2310 3 2分 6.2110 - 21 2分 1.0
9、3510 - 21 1分10、（本题3分） 21 3分11、（本题3分） 3分12、（本题3分） 3.361011 V/m 3分参考解： =3.361011 V/m 13、（本题3分） 1.47 3分14、（本题10分）解：子弹射入A未进入B以前，A、B共同作加速运动 F(mA+mB)a， a=F/(mA+mB)=600 m/s2 2分B受到A的作用力 NmBa1.8103 N 方向向右 2分A在时间t内作匀加速运动，t秒末的速度vAat当子弹射入B时，B将加速而A则以vA的速度继续向右作匀速直线运动 vAat6 m/s 2分取A、B和子弹组成的系统为研究对象，系统所受合外力为零，故系统的动量
10、守恒，子弹留在B中后有 1分 2分 1分15、（本题10分）解：(1) 设当人以速率v沿相对圆盘转动相反的方向走动时，圆盘对地的绕轴角速度为，则人对与地固联的转轴的角速度为 2分 人与盘视为系统，所受对转轴合外力矩为零，系统的角动量守恒 1分设盘的质量为M，则人的质量为M / 10，有： 2分将式代入式得： 1分 (2) 欲使盘对地静止，则式必为零即 0 +2v / (21R)0 2分得： v21R0 / 2 1分式中负号表示人的走动方向与上一问中人走动的方向相反，即与盘的初始转动方向一致 1分16、（本题10分）解：(1) 设当人以速率v沿相对圆盘转动相反的方向走动时，圆盘对地的绕轴角速度为
11、，则人对与地固联的转轴的角速度为 2分 人与盘视为系统，所受对转轴合外力矩为零，系统的角动量守恒 1分设盘的质量为M，则人的质量为M / 10，有： 2分将式代入式得： 1分 (2) 欲使盘对地静止，则式必为零即 0 +2v / (21R)0 2分得： v21R0 / 2 1分式中负号表示人的走动方向与上一问中人走动的方向相反，即与盘的初始转动方向一致 1分17、（本题10分）解：设内筒所带电荷线密度为，则两筒间的场强分布为 2分两筒间的电势差为 U1U2U0由此得 3分设两筒间任一点(距轴线距离为r)的电势为U，则 有 3分 (1) 2分或 (2) 可以证明，(1)、(2) 两式是相等的 所以两金属圆筒间的电势分布可以用(1)、(2)式表示都可，只要答一个. 18、（本题10分）解：(1) x = /4处 , 2分 y1，y2反相 合振动振幅 , 且合振动的初相 和y2的初相一样为 4分合振动方程 1分 (2) x = /4处质点的速度 3分19、（本题8分）证：由动量守恒 2分则 设、的夹角为 ，则有 1分由于弹性碰撞，机械能（此处为动能）守恒 2分 由、可得 2分 v1、v2不为零，必有 cos = 0， = /2 1分
