2011级物理上期中试卷.doc

一、选择题（每题2分，共20分） 1、一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处，则其速度的大小为 （ D ） A、； B、； C、； D、 2、一质点沿x轴运动，其速度与时间的关系式为（的单位为，t的单位为s），当时质点位于处，则质点的运动方程为 （ C ） A、； B、； C、； D、 3、质量为m的物体，放在纬度为处的地面上，设地球质量为，半径为，自转角速度为。若考虑到地球自转的影响，则该物体受到的重力近似为 （ D ） A、； B、； C、； D、 4、已知一质量为m的质点在x 轴上运动，质点只受到指向原点的引力作用，引力大小与质点距原点的距离x的平方成反比，即，k是比例常数。设质点在时的速度为零，则处的速度大小为 （ B ） A、； B、； C、； D、 解：由牛顿定律：，分离变量可得 ，积分，由此可得，故处速度大小 5、有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上，则 （ B ） （1）这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零； （2）这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能是零； （3）当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零； （4）当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零。 A、只有（1）是正确的； B、（1）、（2）正确，（3）、（4）错误； C、（1）、（2）、（3）正确，（4）错误； D、（1）、（2）、（3）、（4）都正确。 解：（1）对转轴上任一点，力矩为。若与轴平行，则一定与轴垂直，即对轴的力矩，两个力的合力矩一定为零。 正确。 （2）两个力都垂直于轴时，对轴上任一点的力矩都平行于轴，若二力矩大小相等，方向相反，则合力矩为零。 正确。 （3）两个力的合力为零，如果是一对力偶，则对轴的合力矩不一定为零。 错误。 （4）两个力对轴的力矩只要大小相等，符号相反，合力矩就为零，但力臂可能不同，所以两个力不一定大小相等，方向相反，即合力不一定为零。 错误。 6、如图1，两个半径分别为和、质量分别为和的匀质圆轮，分别绕各自中心轴和沿同一方向转动，角速度分别为和，两转轴和水平且平行。今将两轮靠拢，使边缘相切，则两轮稳定后它们各自的角速度 ， 。在两轮从接触到稳定的过程中，以两轮为系统，则该系统的角动量是否守恒，你认为正确的是 （ D ） A、，角动量守恒； B、，角动量守恒； C、，角动量不守恒； D、，，角动量不守恒。 解：设两轮之间的摩擦力大小为，对两轮由角动量定理分别列式： ，， ， 稳定后两轮边缘线速度大小相同，即 ，由以上各式解得 ， 如果以两轮为系统，由于两轮转轴不同，所以内摩擦力矩不为零，角动量不守恒。另外，在两轮靠近过程中，为保持转轴平行也需要施加外力矩。 7、一质点作简谐振动，其运动速度与时间的关系曲线 如图2。若质点的振动规律用余弦函数描述，则其 初相位应为 （ E ） A、；B、；C、；D、；E、 解：若振动函数为 ，则速度方程为 ，可见速度位相比位移位相超前。 由图2可知速度的初相位，则位移的初相 8、如图3，一质量为m的滑块，两边分别与弹性系数为和的轻弹簧连接，两弹簧的另外两端分别在墙上。滑块m可在光滑的水平面上 滑动，O点为系统平衡位置。现将滑块m向右移动， 自静止释放，并从释放时开始计时。取坐标如图，则其振动表达式为 （ A ） A、； B、； C、； D、 9、在坐标原点O处有一波源，波长为λ，其振动表达式为，由波源发出的平面简谐波沿坐标轴x的正方向传播，在距波源d处有一平面将该波反射（反射时无半波损失），如图4。则反射波函数为 （ C ） A、； B、； C、； D、 10、如图5所示为一平面简谐机械波在t时刻的波形曲线， 若此时A点处媒质质元的振动动能在增加， 则 （ B ） A、A点处媒质质元的弹性势能在减少； B、波沿x轴负向传播； C、B点处媒质质元的振动动能在减少； D、各点的波的能量密度都不随时间变化。 解：动能增大，意味着速度方向向下，可推出波沿x轴负向传播。 二、