南京理工大學(xué)歷年大物試卷及答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——南京理工大學(xué)歷年大物試卷及答案12023級(jí)大學(xué)物理_上_A

2023級(jí)大物試卷及答案

一、選擇題（每題2分，共20分）

1、一質(zhì)點(diǎn)從靜止出發(fā)繞半徑為R的圓周作勻變速圓周運(yùn)動(dòng)，角加速度為α，當(dāng)該質(zhì)點(diǎn)走完一圈回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為（B）

12?4?（A）?2R；（B）；（C）；（D）條件不夠不能確定。

2??2、有一個(gè)小球，置于一個(gè)光滑的水平桌面上，有一繩其一端連接此小球，另一端穿過(guò)桌面中心的小孔，該小球原以角速度?在距孔為r的圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)，今將繩從小孔緩慢往下拉的過(guò)程中，則對(duì)小球以下表達(dá)正確的是（C）（A）角動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量都不變；（B）角動(dòng)量、動(dòng)能、動(dòng)量都改變；（C）角動(dòng)量不變，動(dòng)能、動(dòng)量都改變；（D）角動(dòng)量和動(dòng)量不變，動(dòng)能改變。3、均勻細(xì)棒OA可繞通過(guò)其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1。今使棒從水平位置由靜止開(kāi)始下落。在棒搖擺到豎直位置的過(guò)程中，則應(yīng)（A）（A）角速度從小到大，角加速度從大到??；（B）角速度從小到大，角加速度從小到大；（C）角速度從大到小，角加速度從大到?。唬―）角速度從大到小，角加速度從小到大。

4、一簡(jiǎn)諧振動(dòng)曲線如圖2所示，則振動(dòng)周期為（D）（A）2.62s；（B）0.42s；（C）0.38s；（D）2.40s

pxOA

4

2?qMP

t/s1aa圖1圖2圖4O圖3VA5、傳播速度為100m/s，頻率為50Hz的平面簡(jiǎn)諧波，在波線上相距為0.5m的兩點(diǎn)之間的位相差為（C）

????（A）；（B）；（C）；（D）。

36246、如圖3所示，設(shè)某熱力學(xué)系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程b→c→a，a，b兩點(diǎn)在同一條絕熱線上，則該系統(tǒng)在b→c→a過(guò)程中（D）（A）只吸熱，不放熱；（B）只放熱，不吸熱；

（C）有的階段吸熱，有的階段放熱，吸收的熱量等于放出的熱量；（D）有的階段吸熱，有的階段放熱，吸收的熱量大于放出的熱量；（E）有的階段吸熱，有的階段放熱，吸收的熱量小于放出的熱量。

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7、4mol的剛性多原子分子理想氣體，當(dāng)溫度為T(mén)時(shí)，其內(nèi)能為（D）（A）12kT；（B）10kT；（C）10RT；（D）12RT8、在點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)中，若取圖4中P點(diǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則M點(diǎn)電勢(shì)為（D）（A）

q4??0a

q8??0aq4??0aq8??0a；（B）；（C）?；（D）?

9、一均勻帶電球面，若球內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度四處為零，則球面上的帶電量?dS的面元在球面內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為（C）（A）四處為零；（B）不一定為零；（C）一定不為零；（D）是常數(shù)。10、在一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，一塊電介質(zhì)如圖5放置，以點(diǎn)電荷所在處為球心作一球形閉合面，則對(duì)此球形閉合面（B）（A）高斯定理成立，且可用它求出閉合面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；（B）高斯定理成立，但不能用它求出閉合面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；q（C）由于電介質(zhì)不對(duì)稱分布，高斯定理不成立；（D）即使電介質(zhì)對(duì)稱分布，高斯定理也不成立。

圖5

二、填空題（每空2分，共30分）

1、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，此后其速率?按??A?Bt（A，B為常量）變化，則質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周再經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的切向加速度大小at?（1）；?A2?2?總加速度大小a?（2）。（1）at?B；（2）a?B???4?B?R?

???A2??2A2d?222???4?B；a?at?an?B??解：at??B；an??4?B?R?RRdt??2、有一人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量為m，在地球表面上空2倍于地球半徑R的高度沿圓軌道

運(yùn)行，用m、R引力常數(shù)G和地球的質(zhì)量M表示，則：衛(wèi)星的動(dòng)能為（3）；

GMmGMm衛(wèi)星的引力勢(shì)能為（4）。（3）；（4）?；

6R3R3、在光滑的水平桌面上開(kāi)一小孔。今有質(zhì)量m的小球以

Rm細(xì)輕繩系著，繩穿過(guò)小孔下垂，如圖6。小球原以速

率?0沿半徑R0在桌面回轉(zhuǎn)。在回轉(zhuǎn)過(guò)程中將繩緩緩下拖，當(dāng)小球的回轉(zhuǎn)半徑縮短為R?12R0時(shí)，此時(shí)小球的回轉(zhuǎn)角速度?＝（5），在此過(guò)程中外力做的功為

V3A=（6）。（5）??4?0?40；（6）A?mV02；

R0222F圖64、勁度系數(shù)為k的彈簧振子，其初動(dòng)能為Ek0，初勢(shì)能為Ep0，則其振幅為A=（7）；當(dāng)它的位移為x=（8）時(shí)動(dòng)能與勢(shì)能恰好相等。

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2(Ek0?Ep0)12解：（7）kA?Ek0?Ep0，所以A?

2k（8）Ek?Ep?(Ek0?Ep0)11112E總，即kx2??kA2，所以x??A?22222k5、三個(gè)容器A，B，C中裝有同種理想氣體，其分子數(shù)密度之比為nA:nB:nC?4:2:1，

222:?B:?C?1:2:4，則壓強(qiáng)之比為（9）。方均根速率之比為?A（9）pA:pB:pC?1:2:4；

6、由公式Cp,m?CV,m?R可知，?摩爾氣體定壓過(guò)程溫度升高1K時(shí)，氣體對(duì)外做功為（10），吸收的熱量為（11）。（10）?R；（11）?Cp,m；

7、當(dāng)正電荷逆著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做（12）功（填正、負(fù)）；電勢(shì)將（13）（填變大、變小、不變）。（12）負(fù)；（13）變大；

8、一個(gè)接地的導(dǎo)體球，半徑為R，原來(lái)不帶電。今將一點(diǎn)電荷q放在球外距球心為r的位置，如圖7。則：球上的感生電荷總量為（14）；球心處的電勢(shì)（15）。

R（14）q???q；（15）V??0qrRrO圖7

計(jì)算題（50分）

三、（10分）質(zhì)量為m，半徑為R勻質(zhì)薄圓盤(pán)，水平放在水泥地面上。開(kāi)始時(shí)以角速度

?0繞中心豎直軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)盤(pán)面與地面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為?，求：（1）圓盤(pán)所受的摩擦力矩；（2）圓盤(pán)的角加速度?；（3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，圓盤(pán)轉(zhuǎn)速減為零？解：（1）由圓盤(pán)上取一半徑為r，寬度為dr的圓環(huán)，

m圓環(huán)的質(zhì)量dm??ds???2?rdr，而??2，

?R則圓環(huán)所受摩擦力矩為；

dM??rdf??r??dmg??r??g??2?rdr???g??2?r2dr

RROrdr圖822M??dM????g??2?r2dr????g?R3???gmR（1）

033MM4?g（2）由轉(zhuǎn)動(dòng)定律M?I?可得：??（2）???1I3R2mR2（3）由勻角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)公式有：??0??0??t，t???0（3）?3

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由（1）、（2）和（3）得：t?3R?04?g四、（10分）一平面余弦波以速度u=10m/s向x負(fù)方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖9所示。若在x=0處有一反射墻壁，波從空氣中傳到墻壁處被反射。求：（1）入射波的波動(dòng)方程；（2）反射波的波動(dòng)方程；（3）波節(jié)點(diǎn)的位置。y(m)u5t?0解：（1）??2???，

?4uA?2?y0??t?0時(shí)，?2，所以???

3??v0?0O?0.05?0.108圖9x(m)??x???5?x?2??x2??5y1?Acos???t??????0.10cos???t??????0.10cos??t????m

u4103483??????????2?2?5?5?s?t?????m（2）y10?0.10cos??t???my20?0.10co?3?3?4?4?x2x2??5??5y2?0.10cos??(t?)???????0.10cos??(t?)???m

103103??4??4（3）y?y1?y2??10sin?2??5xsin??t???；波節(jié)點(diǎn)：x?8k（k?0,1,2,L）83??4五、（10分）如圖10為一循環(huán)過(guò)程的T-V圖線。該循環(huán)的工T質(zhì)為?mol的理想氣體，其CV,m和?均已知且為常量。已知a點(diǎn)的溫度為T(mén)1，體積為V1，b點(diǎn)的體積為V2，ca為絕熱過(guò)程。求：（1）c點(diǎn)的溫度；（2）循環(huán)的效率。

?Va?解：（1）ca為絕熱過(guò)程，TC?Ta??V???c???1ab?V1??T1??V???2???1c

V2V1O圖10V

（2）ab為等溫過(guò)程，工質(zhì)吸熱Q??RT1lnbd為等容過(guò)程，工質(zhì)放熱為Q2C??V???1?Tc1????CV,m(Tb?Tc)??CV,mT1(1?)??CV,mT1?1????T1V???2?????1?V1??1???CV,mV2?Q2???1?循環(huán)過(guò)程的效率??1?VQ1Rln2V14

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qr??4r?R六、（10分）半徑為R的帶電球體，其電荷體密度為????R。求：（1）帶電體

?r?R?0的總電量；（2）球內(nèi)、外的電場(chǎng)強(qiáng)度；（3）球內(nèi)、外的電勢(shì)。解：（1）在球體內(nèi)取半徑為r、厚度為dr的薄殼層，該殼層內(nèi)的電量為

dq??dV?qr4q32?4?rdr?r?dr?R4R44qR3球體的總電量Q???dV?4?r?dr?q

VR0（2）在球內(nèi)（r?R）作半徑為r的高斯球面，由高斯定理有：

qrqr4qr22，得到E1?4?r?E1???4?rdr?4440?0?R?0R4??0R21r4?r2?E2?在球外（r?R）作半徑為r高斯球面，由高斯定理有：

R?Rq?0，得到E2?q4??0r2

（3）球內(nèi)電勢(shì)U1??E1?dr??E2?dr??rRr?qr2qr3?dr???dr??424R4??0R4??0r3??0R12??0R球外電勢(shì)U2??E2?dr??r??q4??0r2r?dr?q4??0r

七、（10分）兩個(gè)同軸的圓柱面，長(zhǎng)度均為l，半徑分別為a和b。兩圓柱面之間充有介電常數(shù)為?的均勻電介質(zhì)。當(dāng)這兩個(gè)圓柱面帶有等量異號(hào)電荷?Q和?Q時(shí)，求：（1）在半徑為r的（a?r?b）、厚度為dr、長(zhǎng)度為l的圓柱薄殼中任一點(diǎn)處，電場(chǎng)能量密度we；（2）此薄圓柱殼中電場(chǎng)的能量dW；（3）電介質(zhì)（a?r?b）中總能量We；（4）此圓柱形電容器的電容C。

解：（1）當(dāng)兩圓柱面上帶有等量異號(hào)電荷?Q和?Q時(shí)，即圓柱體內(nèi)的電場(chǎng)能量密度為：

?Q?2121???1?l?Q2??222?we??E????????22?2??r?2?2??r?8??rl????2Q2Q2dr（2）在此薄圓柱殼中電場(chǎng)的能量dW?we?dV?222?2?rldr??

8??rl4??lrQ2drQ2b（3）電介質(zhì)（a?r?b）中總能量We??dW????ln

a4??lr4??lab5

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2??la1Q2Q2b（4）電容圓柱形電容器的CWe??2??lln?ln，C?bb2C4??lalna6

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南京理工大學(xué)課程考試試卷（學(xué)生考試用）

課程名稱：2023級(jí)大學(xué)物理（上）A卷學(xué)分：3.5大綱編號(hào)11120804試卷編號(hào)：考試方式：閉卷筆試總分值分值：100考試時(shí)間：120分鐘組卷日期：2023年6月18日組卷教師（簽字）：審定人（簽字）：學(xué)生班級(jí)：學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：一、選擇題（每題2分，共20分）1、一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一瞬時(shí)位于矢徑r(x,y)的端點(diǎn)處，其速度的大小為（）???22drdx??dy?drdr?A、B、C、D、?????dtdtdt?dt??dt?2、一力學(xué)系統(tǒng)由兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成，它們之間只有引力作用。若質(zhì)點(diǎn)系所受外力的矢量和為零，則此系統(tǒng)：（）A、動(dòng)量、機(jī)械能以及對(duì)同一軸的角動(dòng)量都守恒；B、動(dòng)量和機(jī)械能守恒，但角動(dòng)量是否守恒不能斷定；C、動(dòng)量守恒，但機(jī)械能和角動(dòng)量守恒與否不能斷定；D、動(dòng)量和角動(dòng)量守恒，但機(jī)械能是否守恒不能斷定。3、從一半徑R的均勻薄板上挖去一直徑R的圓板，所形成的圓孔中心R2ROO?圖1在距原薄板中心R處（如圖1），所剩薄板質(zhì)量為m。則薄板對(duì)通過(guò)原中心而與板面垂直軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是（）A、3mR2；B、13mR2；C、23mR2；D、13mR2323224244、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為A，在起始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移值為A，且向x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，2代表此簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量圖為圖2中的圖（）t?0??2?3t?0???3Oxt?0O2????3xOxO????3x(A)(B)圖2(C)(D)t?05、一平面簡(jiǎn)諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在某一瞬時(shí)，媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置，此時(shí)它的能量為（）A、動(dòng)能為零，勢(shì)能最大；B、動(dòng)能為零，勢(shì)能為零；C、動(dòng)能最大，勢(shì)能最大；D、動(dòng)能最大，勢(shì)能為零第1頁(yè)7

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6、理想氣體在平衡態(tài)下的氣體分子的平均速率?、方均根速率?2和最概然速率?p的關(guān)系是（）A、?2??p??；B、?p????2；C、?2????p；D、???p??27、關(guān)于熱力學(xué)第一、其次定律有以下幾種說(shuō)法：（1）由熱力學(xué)第一定律可以證明，任何熱機(jī)的效率不能等于1；（2）熱力學(xué)其次定律可表述為效率等于100%的熱機(jī)不可能制成；（3）由熱力學(xué)第一定律可以證明任何可逆熱機(jī)的效率都等于1?T2T1；。（4）由熱力學(xué)第一定律可以證明理想氣體可逆卡諾熱機(jī)的效率都等于1?T2其中T1、T2分別代表高、低溫?zé)釒?kù)的溫度。T1以上說(shuō)法正確的是（）A、（1）、（2）、（3）、（4）；B、（1）、（2）、（3）；C、（1）、（3）；D、（2）、（4）8、一沿水平方向放置的帶電直導(dǎo)線，長(zhǎng)為L(zhǎng)，電荷線密度為?，則導(dǎo)線延長(zhǎng)線上距左端點(diǎn)為r（r?L）處的電勢(shì)大小為（）A、?r?L?r?L?r?rlnlnlnln；B、；C、；D、?4??0r4??0r4??0r?L4??0r?L9、如圖3，一封閉的導(dǎo)體殼A內(nèi)有兩個(gè)導(dǎo)體B和C，A、C不帶電，B帶正電，則A、B、C三導(dǎo)體的電勢(shì)VA、VB、VC的關(guān)系是（）A、VA?VB?VC；B、VB?VC?VA；C、VB?VA?VC；D、VB?VA?VC?1?2?3AC?????B?AB圖312圖4310、如圖4，三塊相互平行的均勻帶電大平面，電荷面密度為?1、?2、?3，三平面間分別有兩點(diǎn)A、B，A、B兩點(diǎn)與平面2的距離均為d，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是（）A、共2頁(yè)8

??1??3?d；B、??1??3?d；C、??1??3?d；D、??1??3?d?0?02?02?092023級(jí)大學(xué)物理_上_A

二、填空題（每空2分，共30分）1、在半徑為R的圓周上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其速率與時(shí)間關(guān)系為??ct（式中c為常數(shù)），則質(zhì)點(diǎn)總加速度a總?（1）；角加速度??（2）。2、一物體以初速度?0作斜向上的拋體運(yùn)動(dòng)，其初速度的方向與水平方向成45o（如圖5）。試求：最高點(diǎn)C點(diǎn)的法向加速度anc?（3）；B點(diǎn)處的曲率AC2?045?圖5半徑?B?（4）。B?03、一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)x?6cos(100?t?0.7?)厘米，某時(shí)刻它在x1?32厘米處且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，若它重新回到該位置，至少需要經(jīng)歷時(shí)間?t?（5）。4、已知波長(zhǎng)為?的平面簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播。在距原點(diǎn)x?u?4處的M點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程為y?Acos2?OPM4??ut，?x圖6如圖6，則該平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式為y?（6）。5、溫度為27?C時(shí)，1mol氨氣剛性分子具有的分子總平動(dòng)動(dòng)能為Ek?（7）；1mol氨氣的內(nèi)能為Emol?（8）。6、由公式Cp,m?CV,m?R可知，?mol氣體定壓過(guò)程中，當(dāng)溫度升高1K時(shí)，氣體對(duì)外做功為A?（9）；吸收熱量為Q?（10）。dSRO圖77、如圖7，真空中有一均勻帶電球面，球半徑為R，總帶電量為Q（Q?0）。在球面上挖去一很小面積dS（連同其上電荷），設(shè)其余部分的電荷仍均勻分布，則挖去以后球心O處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E?（11），其方向（12）；球心O處電勢(shì)為V?（13）。（以無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零點(diǎn)）?8、在靜電場(chǎng)中，假使所取的閉合曲面上E四處不為零，則該面內(nèi)電荷的代數(shù)和（14）為零；靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部（15）沒(méi)有電