吉林大学大学物理(工科)期末试卷

吉林大学物理试题（2007~2008学年第二学期）

题号 一 二 三 总分 分数 注意：第一大题和第二大题的答案填写在题后的表格内，否则按零分处理。 玻尔兹曼常数: k?1.38?10?23J?K?1 普适气体常数：R?8.31J?mol?1?K?1 一、 单选题

1、汽车用不变力制动时，决定其停止下来所通过路程的量是

（A） 速度 （B）质量 (C) 动量 (D) 动能

2、一均质细棒绕过其一端和绕过其中心并与棒垂直的轴转动时，角加速度?相等， 则二种情况下棒所受的外力矩之比M1:M2是

（A）1:1 （B）2:1 （C）4:1 （D）1:4

3、在由两个质点组成的系统中，若此系统所受的外力的矢量和为零，则此系统

（A）动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能确定 （B）动量守恒，但机械能和角动量是否守恒不能确定 (C ) 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能确定 (D) 动量、机械能守恒、角动量均守恒

4、已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时，分子最可几速率分别为?p1和 ?p2，分子速率分布函数的最大值分别为f(?p1)和f(?p2)。若T1?T2，则

（A）?p1??p2，f(?p1)?f(?p2) (B) ?p1??p2，f(?p1)?f(?p2)

* *

（C）?p1??p2，f(?p1)?f(?p2) （C）?p1??p2，f(?p1)?f(?p2) 5、两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和摩尔数分别相同，则

（A）两种气体分子的平均平动动能相同 ( B) 两种气体分子的平均动能相同 （C）两种气体分子的平均速率相同 （D）两种气体的内能相同

6、有人设计一台卡诺热机（可逆的），每循环一次可以从400k的高温热源吸热1800J，

向300k的低温热源放热800J。同时对外作功1000J，这样的设计是 (A) 可以的，符合热力学第一定律。 (B) 可以的，符合热力学第二定律。

(C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量。

(D) 不行的，这个热机的效率超过理论值。 7、在下述四种力中，做功与路径有关的力是

(A) 万有引力 (B) 弹性力 (C) 静电场力 (D) 涡旋电场力 8、当一个带电导体达到静电平衡时，则

（A）表面上电荷密度较大处电势较高 (B) 表面曲率较大处电势较高

(C ) 导体内部的电势比导体表面的电势高 (D) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零 9、位移电流的大小取决于

（A） 电场强度的大小 （B）电位移矢量的大小

（B） 电通量的大小 （C）电场随时间变化率的大小

10、一圆线圈的半径为R，载有电流I，置于均匀外磁场B?中。线圈的法线方向与B?的

方向相同。在不考虑载流线圈本身所激发的磁场的情况下，线圈导线上的张力是

（A）2BIR (B) 0

(C ) BIR (D) 12BIR

[一题答案填写处] 请按题号将选项填入表格中 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

二、填空题（将答案填写在题后表格内）

1、已知质点运动方程为r??4t2i??(2t?3)?j，则该质点的轨道方程为

______________________________。

2、一质量沿半径为0.1m的圆周运动，其角位置?随时间t的变化规律是

??2?4t2 （SI）

则在t=2s时，它的法向加速度an=_____________，切向加速度at= 。 3、转动着的飞轮的转动惯量为I，在t=0时角速度为?0，此后飞轮经历制动过程，阻

* *

力矩M的大小与角速度?的平方成正比，比例系数为k（k为大于0的常数）。当

??1?130时，飞轮的角加速度?? ，从开始制动到??3?0所经过

的时间t= 。

4、摩尔质量为?的理想气体，温度是T，分子的平均速率表达式为_______________。 5、所谓第二类永动机是指 ，它不可能制成是因为违背了 。 6、对处于温度为T的平衡状态下的双原子理想气体，气体分子的平均平动动能是 ；1摩尔气体的内能是 。

7、一半径为R带有缺口的细圆环，缺口长度为d（d<

8、若?????D???LH?dl??S(J??t)?dS是麦克斯韦方程组中的方程之一，则磁场强度H可

能由 和 激发产生。

9、有一通有电流为I、半径为R的单匝圆形线圈，该线圈的磁矩大小是 ，

在线圈中心处产生的磁感应强度的大小是 。

10、半径分别为a和b的同轴圆柱面，每单位长度上均匀带有等量异号电荷??。一

电子（电量是e）在两圆柱面之间沿半径为r的圆周上旋转，则电子轨道处的电场强度大小是 ，电子的动能是 。

三、计算题[要求有计算步骤]

1、 质量为2kg的物体受到合外力F??4t?i?6t2?j(N)的作用而在xy平面内运动，

t?0 时刻物体位于原点并静止。求：（1）t?2s时物体速率；（2）前2s内合外力的功和t?2s时的功率。

2、如图所示，一根质量为m、长为l的均匀细棒OA可绕通过其一端的光滑轴O在竖直平面内转动，今使棒从水平位置开始自由下摆，试求： （1） 细棒摆到竖直位置时重力矩的功； （2） 细棒摆到竖直位置时的角速度；

（3） 细棒摆到竖直位置时中心点C和端点A的线速度。 O A

??C

?

* *

3、如图所示，一质量为m的小球置于光滑的水平面上，轻绳的一端系小球，另一端通过桌面上一无摩擦的小孔向下由人握持，先使小球以速率?0沿半径为r0的圆周运动，然后人用手向下拉绳，使小球转动半径由r0减小到r，试求： （1） 小球转动半径为r时的线速度及角速度； m ?r （2） 由r0减小到r过程中拉力F做的功。 F

4、以摩尔双原子理想气体，作如图所示的循环，其中bc是绝热过程。求：

（1）以此循环过程中系统对外作的功； （2）循环效率。

P (105Pa) 3.0 b 2.0 1.0 a c V（10-3m3） 0 1.0

2.0

5、一介电常数为?、半径为R的带电球体，其电荷体密度为????Arr?R?0r?R

其中A是常数。该介质球置于空气中，求： （1）带电球体内、外的电场强度；

（2）若在球体表面放置电荷为?q、质量为m的静止粒子，在电场力的作用

下运动到无穷远时的速率。

6、一半径为R的长直圆柱形载流体（视为无限长），电流I1沿轴线方向且均匀分布在圆柱体截面上。圆柱体内外磁导率是?、?0，求： （1）圆柱体内外的磁感应强度

（2）在圆柱体轴线平面内放一长为L、通有电流I2的水平直导线，其左端到圆柱

体轴线的距离是a（a?R），如图所示。载流直导线I2所受的力。

* *

R I1 I2 a L 7、在圆柱形均匀磁场中，与磁场方向相垂直放置一段长为L的导体棒ab。磁场随时间变化关系是B?B0sin?t（?、B0为正常数），以垂直于纸外为正方向。导体棒从O点开始以匀速?沿纸面运动。在t?3?4?时，运动到距磁场中心O为

h处，图示位置。求：

（1）在该位置时的动生电动势，并指示其方向； （2）在该位置时的感生电动势，并指示其方向； （3）在该位置时的感应电动势。 B ?O a h b

L