大学物理1试卷1
1.一质点在力F = 5m (5 2t ) (SI)的作用下,t =0时从静止开始作直线运动,式中m
为质点的质量,t 为时间,则当t = 5 s 时,质点的速率为 (A) 50 m ·s -1. . (B) 25 m ·s -1.
(C) 0. (D) -50 m ·s -1. [ ]
2一人造地球卫星到地球中心O 的最大距离和最小距离分别是R A 和R B .设卫星对应的角动量分别是L A 、L B ,动能分别是E KA 、E KB ,则应有
(A) L B > L A ,E KA > E KB . (B) L B > L A ,E KA = E KB . (C) L B = L A ,E KA = E KB .
(D) L B < L A ,E KA = E KB . )
(E) L B = L A ,E KA < E KB . [ ] 3.(质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J .平台和小孩开始时均静止.当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为
(A) ??? ??=R J mR v 2ω,顺时针. (B) ??
?
??=R J mR v 2ω,逆时针.
(C) ??
?
??+=
R mR J mR v 2
2
ω,顺时针. (D) ??
?
??+=
R mR J mR v 22
ω,逆时针. [ ]
4.根据高斯定理的数学表达式?
∑?=S
q S E 0/d ε
可知下述各种说法中,正确的是:
(A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零.
(B) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零. (C) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零.
(D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷. [ ] 5. 一空心导体球壳,其内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷q ,如图所示.当球壳中心处再放一电荷为q 的点电荷时,则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为 【
(A) 104R q επ . (B) 2
04R q
επ .
(C) 102R q επ . (D) 20R q
ε2π . [ ]
6. 电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环,再由b 点沿半径方
向流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 与圆心O 三点在一直线上.若载流直导线1、2和圆环中的电流在O 点产生的磁
感强度分别用1B 、2B 和3B
表示,则O 点磁感强度的大小为
(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.
(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ,B 3 = 0. (C) B ≠ 0,因为虽然021=+B B
,但B 3≠ 0.
(D) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0,但021≠+B B
. [ ]
A B R A
R B O
7. 两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为
(A) R r I I 22210πμ. (B) R r I I 22
210μ.
(C) r
R I I 22
210πμ. (D) 0. [ ]
】
8. 在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的 (1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速.
(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的. (3) 在一惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的. (4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些.
(A) (1),(3),(4). (B) (1),(2),(4).
(C) (1),(2),(3). (D) (2),(3),(4). [ ]
二9. 质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为 223t +=θ
(SI) ,则t时刻
质点的法向加速度大小为a n = ;角加速度
^
α= .
10. 设作用在质量为1 kg 的物体上的力F =6t +3(SI ).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到 s 的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大
小I=__________________.
11. 一质点在二恒力共同作用下,位移为j i r
83+=? (SI);在此过程中,动能增量
为24 J ,已知其中一恒力j i F
3121-=(SI),则另一恒力所作的功为______________. 12. 平行板电容器,极板面积为S ,极板间均匀充满两层厚度各为d 1和d 2、电容率各为1, 2的各向同性的均匀电介质,
则该电容器的电容是_________________。 ε2
ε1
!
13. 如图所示,在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线,其中通以稳恒电流I ,导线置于均匀外磁场B 中,且B
与导线所在平
面垂直.则该载流导线bc 所受的磁力大小为_________________.
14. 自感系数L = H 的螺线管中通以I =8 A 的电流时,螺线管存储的磁场能量
W =___________________.
15. +介子是不稳定的粒子,在它自己的参照系中测得平均寿命是×10-8 s ,如果它相
a a I c b
B O
对于实验室以 c (c 为真空中光速)的速率运动,那么实验室坐标系中
测得的+介子的寿命是______________________s.
·
16.(本题10分)
如图所示,设两重物的质量分别为m 1和m 2,且m 1>m 2,定滑轮的半径为r ,对转轴的转动惯量为J ,轻绳与滑轮间无滑动,滑轮轴上摩擦不计.设开始时系统静止,试求t 时刻滑轮的角速度.
17.(本题10分)
一圆柱形电容器,内圆柱的半径为R 1,外圆柱的半径为R 2,长
为L [L >> (R 2 – R 1)],两圆柱之间充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质.设内外圆柱单位长度上带电荷(即电荷线密度)分别为和-,求:
(1) 电容器的电容; (2) 电容器储存的能量.
|
18.(本题12分)
一半径为R 1的无限长圆柱导体(导体的μ≈μ0)截面上均匀的通有电流I , 在它外面有半径为R 2的无限长同轴圆柱面,两者之间充满磁导率为的各向
同性均匀磁介质,在圆柱面上通有相反方向的电流I ,如图.
试求磁感强度B (大小)的分布.
~
19.(本题12分)
无限长直导线载有电流I ,其旁放置一段长度为l 与载流导线在同一平面内且成
60°的导线.计算当该导线在平面上以垂直于长直载流导线的速度v
平移到该导线的中点距载流导线为a 时,其上的动生电动势,并说明其方向.
20.(本题10分)
观测者甲和乙分别静止于两个惯性参照系K 和K ′中,甲测得在同一地点发生的两个事件的时刻分别为t 1 = 2s, t 2 = 6s ;而乙测得这两个事件的时刻分别为t 1= 4s, t 2 = 9s ,求:
(1) K ′相对于K 的运动速度. \
m 2
m r
I
a l
A B
60° v
R 1
R 2 I
I
(2) 乙测得这两个事件发生的地点的距离.
大学物理1试题二
1. 质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为232t θ=+ (SI) ,则
t 时刻质点的角加速度和法向加速度大小
分别为
A. 4 rad/s 2
和4R m/s 2 ; B. 4 rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ; C. 4t
rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ; D. 4t rad/s 2和4Rt 2 m/s 2 . [ ] 2. 已知一个闭合的高斯面所包围的体积内电荷代数和0q
∑= ,则可肯定
A. 高斯面上各点电场强度均为零;
B. 穿过高斯面上任意一个小面元的电场强度通量均为零;
C. 穿过闭合高斯面的电场强度通量等于零;
D. 说明静电场的电场线是闭合曲线. [ ] 3. 两个同心均匀带电球面,半径分别为a R 和b R ( a b R R <), 所带电荷分别为a q 和b q .设某点与球心相
距r ,当a
b R r R <<时,取无限远处为零电势,该点的电势为
~
A.
014a b
q q r
ε+?π; B.
014a b
q q r
ε-?π;
C.
014a b b q q r R ε???+ ???π; D. 014a b a b q q R R ε??
?+ ???
π. [ ] 4. 如图所示,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为 I
,该两电流均为恒定电流.H 为该两电流在空间
各处所产生的磁场的磁场强度.
d L
H l
??
表示
H 沿图中所示闭合曲线L 的线积分,此曲线在中间相交,其
正方向由箭头所示.下列各式中正确的是
A.
d L
H l I ?=?
; B.
d 3L
H l I ?=?
;
C. d L
H l I
?=-?
;
D.
d 30L
H l μI
?=?
.
[ ]
5. 如图所示,在竖直放置的长直导线AB 附近,有一水平放置的有限长直导线CD ,C 端到长直导线的距离为a ,CD 长为b ,若AB 中通以电流I 1,CD 中通以电流I 2,则导线CD 所受安培力的大小为:
(A)
b I x
I F 21
02πμ=
; (B) b I b a I F 210)(+=
πμ; (C)
a b a I I F +ln 2=210πμ; (D) a
b
I I F ln 2210πμ=
. [ ] I 2 a
b
C
I 1
A B
6. 面积为S 和2S 的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I .线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用21Φ表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用12Φ表示,则21Φ和12Φ的大小关系为
A.
12Φ; B. 2112ΦΦ>;
C. 2112ΦΦ=;
D. 21121
2
ΦΦ=. [ ]
7.
,
(1) 对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件,对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说,它们是否同时发生
(2) 在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发生 关于上述两个问题的正确答案是
A. (1)同时,(2)不同时;
B.(1)不同时,(2)同时;
C. (1)同时,(2)同时;
D. (1)不同时,(2)不同时. [ ] 二、填空题)8.质量 2 kg m = 的质点在力12F t i = (SI)的作用下,从静止出发沿x 轴正向作直线运动,前
三秒内该力所作的功为_______________.
9长为l 、质量为M 的匀质杆可绕通过杆一端O 的水平光滑固定轴转动,转动惯
量为
2
13
Ml ,
开始时杆竖直下垂,如图所示.有一质量为m 的子弹以水平速度0v 射入
杆上A 点,并嵌在杆中,23
l
OA =,则子弹射入后瞬间杆的角速度 =
____________________.
10长为L 的直导线上均匀地分布着线电荷密度为λ的电荷,在导线的延长线上与导线
一端相距 a 处的P 点的电势的大小为 ___________________.
!
11长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为
μ的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为
r 的某点处的磁场强度大小 ,磁感强度的大
小 .
12一平面线圈由半径为 m 的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成,通以电流 2 A ,
把它放在磁感强度为 T 的均匀磁场中,线圈平面与磁场垂直时(如图),圆弧AC 段
所受的磁力______________N ;线圈所受的磁力矩___________ Nm 。 13观察者甲以
4
5
c 的速度(c 为真空中光速)相对于静止的观察者乙运动,若甲
I A
C O
B
?
携带一长度为l 、截面积为S ,质量为m 的棒,此棒长度沿运动方向,则 (1) 甲测得此棒的体密度为__________________;
(2) 乙测得此棒的体密度为__________________. 14. 某加速器将电子加速到能量
6210eV E =?时,该电子的动能k E =_______ eV .
(电子的静止质量32199.1110kg,1eV =1.610J m -=??e -)
三、计算题(共58分)
.
15.
质量为124kg M =、半径为R 的滑轮,可绕水平光滑固定轴转动,一轻绳缠绕于轮上,另一端通过质量为25kg M =、半径为r 的定滑轮悬有
10kg m =的物体.设绳与定滑轮间无相对滑动,求当重物由静止开始下降了
0.5m h =时,物体的加速度和速度.
16.(本题10分)
一个细玻璃棒被弯成半径为R 的半圆形,沿其上半部分均匀分布有电荷
强
Q + ,沿其下半部分均匀分布有电荷Q - ,如图所示.试求圆心 O 处的电场
度.
17.(本题10分)
球形电容器,如图。内半径为R 1,外半径为R 2,两球面间充有相对介电常量为r
的均匀电介质,设内、外
球面上带电荷分别为Q
和-Q 。
(1) 利用高斯定理求电容器极板间的电场分布;
(2) 求电容器极板间的电势差; (3) 求该电容器的电容;
(4) 求电容器储存的能量。
18.(本题8分)将通有电流I 的导线在同一平面内弯成如图所示的形状,求D 点的磁感强度B
的大小.
19.(本题10分)通有电流I =10A 的长直导线旁,有一长l =的金属棒ab ,以v =2m/s 的速度平动,方向如图所示。棒ab 、速度v 和长直导线三者共面,求棒ab 经过图示位置时,棒中动生电动势的大小,并指出a 、b 两端哪端的电势高。
R 2
O r
| R 1
I
D
b A B C
a
I b
^
20.(本题10分)在惯性系 S 中,相距
421610m
x x -=?的两个地方发生两事件,时间间隔
421 1.510s t t --=?。 而在相对S 系沿x 轴正方向作匀速直线运动的S
系中观测到这两事件却是同时发生的,
问: (1) S 系相对S 系的运动速度是多少 (2) S
系中测得这两事件的空间间隔是多少
大学物理1试卷三
,
1. 质量为m 的质点在外力作用下,其运动方程为 j t B i t A r
ωωsin cos +=,式中A 、B 、
都是正的常量.由此可知外力在t = 0到t =
/(2
)这段时间内所作的功为
(A)
)(21222B A m +ω; (B) )(222B A m +ω; (C) )(21222B A m -ω;
(D) )(2
12
22A B m -ω. [ ]
2. 有一半径为R 的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动,转动惯量为J ,开
始时转台以匀角速度0转动,此时有一质量为m 的人站在转台中心.随后人沿半径向外跑去,当人到达转台边缘时,转台的角速度为
(A)
02
ωmR
J J
+; (B) ()02ωR m J J +; (C) 02
ωmR
J
; (D) 0ω. [ ] 3.
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;
Q S
q
(D) 曲面S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化.[ ]
4. 半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为: [ ]
5. 有两个电容器,C 1 = 200 pF ,C 2 = 300 pF .把它们串连起来在两端加上1000 V 电压,则两个电容器两端的电压分别为
(A) U 1= 600V 、U 2 = 500V ; (B) U 1=
400V 、U 2 = 500V ;
(C) U 1= 600V 、U 2 = 400V ; (D) U 1= 400V 、U 2 = 600V .[ ]
6. 真空中两根很长的相距为2a 的平行直导线与电源组成闭合回路如图.已知导线中的电流为
I ,则在两导线正中间某点P 处的磁能密度为 (A) 200)2(1a I πμμ; (B) 2
00)2(21a I πμμ;
(C) 2
00)(21a
I πμμ; (D) 0. [ ]
7.
两个惯性系S 和S ′,沿x (x ′)轴方向作匀速相对运动. 设在S ′系中某点先后发生两个事件,用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为0,而用固定在S 系的钟测出这两个事件的时间间隔为.又在S ′系x ′轴上放置一静止于是该系.长度为l 0的细杆,从S 系测得此杆的长度为l, 则
(A) < 0;l < l 0; (B) < 0;l > l 0; (C) > 0;l > l 0; (D) > 0;l < l 0. [ ]
二、填空题(共23分)
8. 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) , 如果初始时质点的速度v
0为
5 m/s ,则当t为3s 时,质点的速度v = .
;
9. 一物体质量为10 kg ,受到方向不变的力F =30+40t (SI)作用,在开始的两 秒内,此力冲量的大小等于_______ _____;若物体的初速度大小为10 m/s ,
方向与力F
的方向相同,则在2s 末物体速度的大小等于____________.
10. 一质点带有电荷q = ×10-10 C ,以速度v = ×105 m ·s -1在半径为
R = ×10-3 m 的圆周上,作匀速圆周运动.该带电质点在轨道中心所产生的 磁感强度的大小B = _________________,该带电质点沿轨道运动磁矩的大小 m = ___________________.(
0 =4
×10-7 H ·m -1)
11)有一同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则
(1) 在r < R 1处磁感强度大小为________________. (2) 在r > R 3处磁感强度大小为________________.
;
12.
写出麦克斯韦方程组的积分形式:
E
O r
(B) E ∝1/r 2 E O r
(A) E ∝1/r 2 E O
r
E ∝1/r 2
E O
r
(D) E ∝1/r 2
,
I
I
2a P
R 1 R 3 R 2
I
I
_____________________________,_____________________________, _____________________________,_____________________________.
13. 粒子在加速器中被加速,当其质量为静止质量的5倍时,其动能为静止 能量的________倍.
三、计算题(共56分)
14.
(
如图所示,一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联,绳子质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动.假设定滑轮质量为M 、半径为R ,其转动惯量为
22
1
MR ,滑轮轴光滑.试求(1)该物体下落的加速度;
(2)物体由静止开始下落的过程中,其下落速度与时间的关系.
15. 一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为
4
πR
qr
=
ρ (r ≤R ) (q 为一正的常量) = 0 (r >R )
试求:(1) 带电球体的总电荷;(2) 球内、外各点的电场强度;(3) 球内任一点的电势. 16.
如图,一半径为R 2的带电塑料圆盘,其中半径为R 1的阴影部分均匀带正电荷,面电荷密度为+,其余部分均匀带负电荷,面电荷密度为-当圆
盘以角速度旋转时,测得圆盘中心O 点的磁感强度为零,问R 2与R 1满
足什么关系
17.
一无限长直导线通有电流t
I I 30e -=.一矩形线圈与长直导线共面放置,其长边与导线平行,位
置如图所示.求: (1) 矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向; (2) 导线与线圈的互感系数.
18.
两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流,长度为b 的
金属杆CD 与两导线共面且垂直,相对位置如图.CD 杆以速度v
平行直
线电流运动,求CD 杆中的感应电动势,并判断C 、D 两端哪端电势较高
19)观测者甲和乙分别静止于两个惯性参照系S 和S ′中,甲测得在同一地点发生的两个事件的时间间隔s 412=-t t ,而乙测得这两个
事件的时间间隔为s 512
='-'t t ,求: (1) S ′相对于S 的运动速度.
(2) 乙测得这两个事件发生的地点的距离.
&
m
M R
O
R 1
R 2 ω
! I a b
l
a a b
I C
D
v
:
\
1. (C)
2. (E)
3.(A)
4.(C)
5. (D)
6. (A)
7.)(D
8.)(B) R t 2 4 rad /s 2 10. 18 N ·s
1
22121d d S εεεε+.
aIB 2 3分
14. J 15. ×10-8
一、
计算题(共54分)
16.(本题10分)(0564)
解:作示力图.两重物加速度大小a 相同,方向如图.示力图 2分
m 1g -T 1=m 1a 1分 T 2-m 2g =m 2a 1分
设滑轮的角加速度为,则 (T 1-T 2)r =J 2分 且有 a =r 1分 由以上四式消去T 1,T 2得:
()()J
r m m gr
m m ++-=
2
2121α 2分 开始时系统静止,故t 时刻滑轮的角速度.
()()J
r m m grt
m m t ++-=
=22121 αω 1分
17.(本题10分)(1540) <
解:(1) 根据高斯定理可得两圆柱间场强大小为
]
m 2g
m 1g
r a
T 1T
2T 2T 1β
r
E r εελ
02π=
2分
两圆柱间电势差
???==2
1
2
1
/d )]2/([d 012
R R r R R r r r E U εελπ
?=2
1
d 20R R r
r r εελ
π1
20ln 2R R r εελ
π= 3分
电容
1
2
012
ln 2R R L
U Q C r εελ
λπ==
)
/ln(2120R R L
r εεπ=
2分
(2) 电场能量 r
R R L C Q W εελ012224)
/ln(2π=
= 3分
18.(本题12分)(2482) 解:由安培环路定理: ∑??=i
I l H
d 2分 0< r 2 12/2R Ir rH =π · 2 12R Ir H π= , 2 102R Ir B π= μ 4分 R 1< r I rH =π2 r I H π=2, r I B π=2μ 3分 r >R 3区域: H = 0,B = 0 3分 19.(本题12分)(2319) 解:在d l 处 )2/(0r I B π=μ ?=?=?60cos d d )(d l B l B v v 3分 但 ?=30cos /d d r l 1分 ∴ r B d 30tg d ?=v ??=2 1 d 30tg r r r B v 2分 | 其中4/32l a r +=,4/31l a r -= 2分 4 /34/3ln 320l a l a I -+π = v μ 2分 方向从A →B 2分 20.(本题10分)(5359) 解:设K '相对于K 运动的速度为v 沿x (x )轴方向,则根据洛仑兹变换公式,有 2 2) (1//c c x t t v v --= ' , 2 ) (1/c t x x v v --= ' (1) 2 2111 ) (1//c c x t t v v --=' , 2 2222 ) (1//c c x t t v v --=' 2分 因两个事件在K 系中同一点发生,x 2 = x 1,则 2 1212 ) (1/c t t t t v --='-' 2分 / 解得 c t t t t 2/112 212)]/()(1['-'--=v =(3/5)c =×108 m/s 2分 (2) 2 111 ) (1/c t x x v v --=', 2 222 ) (1/c t x x v v --=' 2分 由题 x 1 = x 2 则 2 1221 )(1)(/c t t x x v v --='-'=-= )(4 3 12t t c 9×108 m 2分 若直接写出 2 1212 ) (1/c t t t t v --='-' 得4分 2 1221 ) (1)(/c t t x x v v --='-' 得2分 大学物理1试题二答案 1. B 2. C 3. C 4. B 5. C 6. C7)A ) 二、填空题 8. 729J 9. ()0 6v 43/M m l + 10. 0ln(1 ) 4L a λπε+11. r I H π2= r I H B π2μμ== 12. 或 22.0 0 13. m lS 259m lS 14. 6 1.9510? 三、计算题(共58分) 15.(本题10分) 各物体的受力情况如图所示. 由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程,可列出以下联立方程: 21111 2 T R M R α= 2 211212 T r T r M r α-= \ 2mg T ma -= 12a R r αα== 联立解方程,得 ()2124m/s 1 2 mg a M M m = =++ 因2 2ah =v ,所以 22m/s ah ==v 16.(本题10分) 把所有电荷都当作正电荷处理,在θ 处取微小电荷d d 2d /πq l Q λθ==它在O 处产生场强 222 00d d d 42q Q E R R θεε= =ππ 按θ角变化,将d E 分解成二个分量: 2 2 0d d sin sin d 2x Q E E R θθθε== π 22 0d d cos cos d 2y Q E E R θθθ ε=-=- π 对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷 . π/2π 2200 π/2sin d sin d 02x Q E R θθθθε?? =-= ??? ??π π/2π 2222000π/2cos d cos d 2y Q Q E R R θθθθεε??-=-=- ??? ??ππ 17. (本题10分) 解:(1) 根据有介质时的高斯定理可得两筒之间的电场强度的大小为 2 4Q D r π= 介质中的场强大小分别为 2 04r Q E r πεε= (2) 两球面间电势差 21 d R R U E r =?? 012 11 ( )4r Q R R πεε= - (3) 电容 021 21 4r R R Q C U R R πεε= =- (4) 电场能量 2221021 () 28r Q R R Q W C R R πεε-== } 18.(本题8分) 解:其中3/4圆环在D 处的场 )8/(301a I B μ= AB 段在D 处的磁感强度 )221 ( )]4/([02?π=b I B μ BC 段在D 处的磁感强度 )221 ()]4/([03?π=b I B μ 1B 、2B 、3B 方向相同,可知D 处总的B 为 )2 23( 40b a I B + π π= μ 19.(本题10分) 解:在ab 棒上离长直导线x 处取长度元d l , x 处的磁感强度为 02I B x μπ= 且有 d d cos60x l = ? 整个棒ab 中的感应电动势为 I 0.2 000.1 d ()d d 22cos60b i l a I I x B l l x x μμεππ=??==??? ?v v v 60ln 2 5.510 V I μπ -= =?v a 端的电势高。 20.(本题10分) 解:设S 系相对于S 系的运动速度为υ.则根据洛伦兹变换公式可得: 2111 2 /1() υ-'=-v t x c t /c ,2222 2 /1() υ-'= -v t x c t /c S 系中测得两事件同时发生,则 1 2 ''=t t ,所以 、 212122 12 ()()01t t x x c t t β -- -''-==-v 可得 22121()/υ-=-t t x x c 由题知42 1 1.510--=?s, t t 421610-=?x x m ,则 22121()/()0.75υ=--=t t c x x c S 系中测得这两事件的空间间隔为 21212 12 1(/)x x c ''-=-v 4442 3.9710m 1(0.75/)c c -= =?- 大学物理1试卷(3)参考答案 一. A 3. . C 6. C 7. B 二、填空题(共23分) 8. 23m/s 9. 140Ns; 24m/s ` 参考解: ???=+==21 2 s N 140d )4030(d t t t t t F I 1212;v v v v m I m I m m +==- m /s 24/)(12=+=m m I v v 10. ×10-7 T 3分 ×10-7 A ·m 2 2分 11.)2/(210R rI πμ 2分 0 2分 12 ???=V S V S D d d ρ ??????-=S L S t B l E d d 1分 * 0d =??S S B 1分 ??????+=S L S t D J l H d )(d 1分 13 4 三、计算题(共56分) 14. 解:(1)根据牛顿运动定律和转动定律列方程 对物体: mg -T =ma ① 2分 对滑轮: TR = J ② 2分 运动学关系: a =R ③ 1分 将①、②、③式联立得 a =mg / (m + 21 M ) 2分 (2)∵ v 0=0, ∴ v =at =mgt / (m +2 1 M ) 1分 15.(本题12分)(1374) 解:(1) 在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳,该壳内所包含的电荷为 d q = d V = qr 4r 2d r /(R 4) = 4qr 3d r/R 4 则球体所带的总电荷为 ( ) q r r R q V Q r V ===??0 34 d /4d ρ 3分 (2) 在球内作一半径为r 1的高斯球面,则 12 114 d E r S E S π=?? 2分 … 按高斯定理有 4 0410 2 4 12 1 1 d 41 4R qr r r R qr E r r εε=π?π= π? 得 4 02 114R qr E επ= (r 1≤R),1E 方向沿半径向外. 2分 在球体外作半径为r 2的高斯球面,按高斯定理有 022 2/4εq E r =π 得 2 2 024r q E επ= (r 2 >R ),2E 方向沿半径向外. 2分 (3) 球内电势 ?? ∞?+?=R R r r E r E U d d 2111 ?? ∞π+π=R R r r r q r R qr d 4d 420 4021εε 3分 16.(本题8分)(2265) 解:带电圆盘转动时,可看作无数的电流圆环的磁场在O 点的叠加.某一半径为r 的圆环的磁场为 )2/(d d 0r i B μ= 2分 而 r r r r i d )]2/([d 2d σωωσ=π?π= ∴ r r r r B d 2 1 )2/(d d 00σωμσωμ== 2 分 正电部分产生的磁感强度为 101 02 d 2 R r B R σω μσω μ= = ? + 2分 负电部分产生的磁感强度为 )(2 d 2 1202 1 0R R r B R R -= = ? -σω μσω μ 今 -+=B B ∴ 122R R = 2分 m M R ' T M R α T mg a O R 1 R 2 ω 17.(本题10分)(2176) 解:(1) r Bl S B d d d ==? Φ 1分 )2/(0r I B π=μ 1分 ∴ a b l I r l r I b a ln 2d 200π = π=? μμΦ 2分 0d d (ln ) d 2d i l b I t a t μΦξ=- =-πt a b lI 300e ln 23-π=μ 2分 感应电流方向为顺时针方向. 2分 (2) a b l I M ln 20π=Φ= μ 2分 18.(本题8分)(2137) 解:建立坐标(如图)则:21B B B += x I B π=201μ, )(202a x I B -π=μ 2分 x I a x I B π- -π= 2) (200μμ, B 方向⊙ 1分 0v 11 d vd ( )d 2I B x x x a x μξ== --π 2分 202a 11 ( )d 2a b i I x x a x μξ+= --? π v b a b a I ++π=2)(2ln 20v μ 2分 感应电动势方向为C →D ,D 端电势较高. 1分 19.(本题10分)(5359) 解:设S '相对于S 运动的速度为v 沿x (x )轴方向,则根据洛仑兹变换公式,有 (1) 2 2111 ) (1//c c x t t v v --=' , 2 2222 ) (1//c c x t t v v --=' 2分 因两个事件在S 系中同一点发生,x 2 = x 1,则 212 122 12 ()()1() t t x x c t t /c -- -''-=-v v 2分 解得 221/2212 1[1()/()]t t t t c ''=---v =(3/5)c =×108 m/s 2分 (2) 2 111 ) (1/c t x x v v --=', 2 222 )(1/c t x x v v --=' 2分 由题 x 1 = x 2 则 2 1221 )(1)(/c t t x x v v --='-'213()4 c t t = -=9×108 m 2分 I a b l a a b I I C D v 大学物理1试卷1 1.一质点在力F = 5m (5 - 2t ) (SI)的作用下,t =0时从静止开始作直线运动,式中m 为 质点的质量,t 为时间,则当t = 5 s 时,质点的速率为 (A) 50 m ·s -1. . (B) 25 m ·s -1. (C) 0. (D) -50 m ·s -1. [ ] 2一人造地球卫星到地球中心O 的最大距离和最小距离分别是R A 和R B .设卫星对应的角动量分别是L A 、L B ,动能分别是E KA 、E KB ,则应有 (A) L B > L A ,E KA > E KB . (B) L B > L A ,E KA = E KB . (C) L B = L A ,E KA = E KB . (D) L B < L A ,E KA = E KB . (E) L B = L A ,E KA < E KB . [ ] 3.(质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J .平台和小孩开始时均静止.当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ??? ??=R J mR v 2ω,顺时针. (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω,逆时针. (C) ? ? ? ??+= R mR J mR v 2 2 ω,顺时针. (D) ?? ? ??+=R mR J mR v 22 ω,逆时针. [ ] 4.根据高斯定理的数学表达式? ∑?=S q S E 0/d ε 可知下述各种说法中,正确的是: (A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零. (B) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零. (C) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零. (D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷. [ ] 5. 一空心导体球壳,其内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷q ,如图所示.当球壳中心处再放一电荷为q 的点电荷时,则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为 (A) 104R q επ . (B) 2 04R q επ . (C) 102R q επ . (D) 20R q ε2π . [ ] 6. 电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环,再由b 点沿半径方向 流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 与圆心O 三点在一直线上.若载流直导线1、2和圆环中的电流在O 点产生的磁感 强度分别用1B 、2B 和3B 表示,则O 点磁感强度的大小为 (A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0. (B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ,B 3 = 0. (C) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0,但021≠+B B . [ ] A B R A R B O 大学物理1试卷一 一、选择题(共24分) 1.(本题3分) 一质点在力F = 5m (5 2t ) (SI)的作用下,t =0时从静止开始作直线运动, 式中m 为质点的质量,t 为时间,则当t = 5 s 时,质点的速率为 (A) 50 m ·s -1. . (B) 25 m ·s -1. (C) 0. (D) -50 m ·s -1. [ ] 2.(本题3分) 一人造地球卫星到地球中心O 的最大距离和最小距离分别是R A 和R B .设卫星对应的角动量分别是L A 、L B ,动能分别是E KA 、E KB ,则应有 (A) L B > L A ,E KA > E KB . (B) L B > L A ,E KA = E KB . (C) L B = L A ,E KA = E KB . (D) L B < L A ,E KA = E KB . (E) L B = L A ,E KA < E KB . [ ] 3.(本题3分) 质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J .平台和小孩开始时均静止.当小孩突然以相对于地面为v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 (A) ??? ??=R J mR v 2ω,顺时针. (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω,逆时针. (C) ?? ? ??+= R mR J mR v 2 2 ω,顺时针. (D) ?? ? ??+= R mR J mR v 22ω,逆时针. [ ] 4.(本题3分) 根据高斯定理的数学表达式?∑?=S q S E 0/d ε? ?可知下述各种说法中,正确的是: (A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零. A B R A R B O 第三军医大学2011-2012学年二学期 课程考试试卷(C 卷) 课程名称:大学物理 考试时间:120分钟 年级:xxx 级 专业: xxx 题目部分,(卷面共有26题,100分,各大题标有题量和总分) 一、选择题(每题2分,共20分,共10小题) 1.下面哪一种说法是正确的 ( ) A 、 运动物体的加速度越大,速度越大 B 、 作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小 C 、 切向加速度为正值时,质点运动加快 D 、 法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快 2.对功的概念有以下几种说法: (1)保守力作正功时,系统内相应的势能增加 (2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零 (3)作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零 在上述说法中:( ) A 、(1)、(2)是正确的 B 、(2)、(3)是正确的 C 、只有(2)是正确的 D 、只有(3)是正确的 3.在绕地球正常运转的人造卫星上,有一物体自行脱落,该物体将( ) A 、能击中地球 B 、能落下,但不一定击中 C 、 仍随卫星一起绕地球运动 D 、绕地球运动,但速度越来越慢 4.质量为的质点,其运动方程为t t x 45.42-=,式中x 以米、t 以秒计。在1s 末,该质点受力为多大( ) A 、 0 B 、 C 、 N D 、 5.可供选择的量纲如下:那么,动量矩的量纲为( ) A 、22T ML - B 、12T ML - C 、02T ML D 、1MLT - E 、32T ML - 6.如图所示,某种电荷分布产生均匀电场0E ,一面电荷密度为σ的薄板置于该电场中,且使电场0E 的方向垂直于薄板,设原有的电荷分布不因薄板的引入而收干扰,则薄板的左、右两侧的合电场为 ( ) A 、00,E E B 、0 0002,2εσεσ-+E E C 、002εσ-E , 002εσ+E D 、002εσ+E , 0 02εσ+E E 、E 0 ,0 02εσ+E 7.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为,瞬时速率为,某一段时间内的平均 速度为,平均速率为,它们之间的关系必定有( ) A 、, B 、, C 、, D 、, 8.一带电体可作为点电荷处理的条件是 ( ) A 、电荷必须呈球形分布 B 、带电体的线度很小 C 、带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计 D 、电量很小 9.一质量为M 、半径为r 的均匀圆环挂在一钉子上,以钉为轴在自身平面内作幅度很小的简谐振动。若测得其振动周期为2π/秒,则r 的值为( ) A 、 32g B 、 162g C 、 2 16g D 、 4g 大学物理期末试卷(A) (2012年6月29日 9: 00-11: 30) 专业 ____组 学号 姓名 成绩 (闭卷) 一、 选择题(40%) 1.对室温下定体摩尔热容m V C ,=2.5R 的理想气体,在等压膨胀情况下,系统对外所做的功与系统从外界吸收的热量之比W/Q 等于: 【 D 】 (A ) 1/3; (B)1/4; (C)2/5; (D)2/7 。 2. 如图所示,一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2分别经历的过程是:A B 等压过程; A C 等温过程; A D 绝热过程 . 其中吸热最多的 过程 【 A 】 (A) 是A B. (B) 是A C. (C) 是A D. (D) 既是A B,也是A C ,两者一样多. 3.用公式E =νC V T (式中C V 为定容摩尔热容量,ν为气体摩尔数)计算理想气体内能 增 量 时 , 此 式 : 【 B 】 (A) 只适用于准静态的等容过程. (B) 只适用于一切等容过程. (C) 只适用于一切准静态过程. (D) 适用于一切始末态为平衡态的过程. 4气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体 分 子 的 平 均 速 率 变 为 原 来 的 几 倍 ? p V V 1 V 2 A B C D . 题2图 【 B 】 (A)2 2 / 5 (B)2 1 / 5 (C)2 1 / 3 (D) 2 2 / 3 5.根据热力学第二定律可知: 【 D 】 (A )功可以全部转化为热, 但热不能全部转化为功。 (B )热可以由高温物体传到低温物体,但不能由低温物体传到高温物体。 (C )不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。 (D )一切自发过程都是不可逆。 6. 如图所示,用波长600=λnm 的单色光做杨氏双缝实验,在光屏P 处产生第五级明纹极大,现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上,此时P 处变成中央 明纹极大的位置,则此玻璃片厚度为: 【 B 】 (A) 5.0×10-4 cm (B) 6.0×10-4cm (C) 7.0×10-4cm (D) 8.0×10-4cm 7.下列论述错误..的是: 【 D 】 (A) 当波从波疏媒质( u 较小)向波密媒质(u 较大)传播,在界面上反射时,反射 波中产生半波损失,其实质是位相突变。 (B) 机械波相干加强与减弱的条件是:加强 π?2k =?;π?1)2k (+=?。 (C) 惠更斯原理:任何时刻波面上的每一点都可作为次波的波源,各自发出球面次波;在以后的任何时刻,所有这些次波面的包络面形成整个波在该时刻的新波面 (D) 真空中波长为500nm 绿光在折射率为1.5的介质中从A 点传播到B 点时,相位改变了5π,则光从A 点传到B 点经过的实际路程为1250nm 。 8. 在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜,以增强某一波长 的透射光能量。假设光线垂直入射,则介质膜的最小厚度应为: 【 D 】 (A)/n λ (B)/2n λ (C)/3n λ (D)/4n λ P O 1 S 2 S 6. 题图 大学物理模拟试卷一 一、选择题:(每小题3分,共30分) 1.一飞机相对空气的速度为200km/h,风速为56km/h,方向从西向东。地面雷达测得飞机 速度大小为192km/h,方向是:() (A)南偏西;(B)北偏东;(C)向正南或向正北;(D)西偏东; 2.竖直的圆筒形转笼,半径为R,绕中心轴OO'转动,物块A紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要命名物块A不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为:() (A);(B);(C);(D); 3.质量为m=0.5kg的质点,在XOY坐标平面内运动,其运动方程为x=5t,y=(SI),从t=2s到t=4s这段时间内,外力对质点作功为() (A); (B) 3J; (C) ; (D) ; 4.炮车以仰角θ发射一炮弹,炮弹与炮车质量分别为m和M,炮弹相对于炮筒出口速度为v,不计炮车与地面间的摩擦,则炮车的反冲速度大小为() (A); (B) ; (C) ; (D) 5.A、B为两个相同的定滑轮,A滑轮挂一质量为M的物体,B滑轮受拉力为F,而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB,不计滑轮轴的摩擦,这两个滑轮的角加速度的大小比较是() (A)βA=β B ; (B)βA>β B; (C)βA<βB; (D)无法比较; 6.一倔强系数为k的轻弹簧,下端挂一质量为m的物体,系统的振动周期为T。若将此弹簧截去一半的长度,下端挂一质量为0.5m的物体,则系统振动周期T2等于() (A)2T1; (B)T1; (C) T1/2 ; (D) T1/4 ; 7.一平面简谐波在弹性媒质中传播时,媒质中某质元在负的最大位移处,则它的能量是:() (A)动能为零,势能最大;(B)动能为零,势能为零; (C)动能最大,势能最大;(D)动能最大,势能为零。 8.在一封闭容器中盛有1mol氦气(视作理想气体),这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于: () (A) 压强p;(B)体积V;(C)温度T; (D)平均碰撞频率Z; 9.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的() (A)热量不可能从低温物体传到高温物体; (B)不可能从单一热源吸取热量使之全部转变为有用功; (C)摩擦生热的过程是不可逆的; (D)在一个可逆过程中吸取热量一定等于对外作的功。 10.在参照系S中,有两个静止质量都是m0的粒子A和B,分别以速度v沿同一直线相向运动,相碰后合在一起成为一个粒子,则其静止质量M0的值为:() (A) 2m0; (B) 2m0; (C) ; (D) 二.填空题(每小题3分,共30分) 1.一质点沿半径为R的圆周作匀速率运动,每t时间转一圈,在2t时间间隔内,其平均速度大小和平均速率大小分别为() (A)(B)(C)(D) 2.一飞轮半径为2米,其角量运动方程为,则距轴心1米处的点在2秒末的速率和切向加速度为() (A)(B)(C)(D) 3.一人以速率=5m/s骑自行车向北行驶,人测得风以相同的速率从西偏北方向吹来,则风的实际风速是( ) (A)方向西偏南 (B)方向东偏北 (C)方向西偏南 (D)方向东偏北 4.一质量为m的质点在xoy平面上运动,其位置矢量为,则质点 在到时间内所受合力的冲 量为() (A)(B)(C)(D) 5.木棒可绕固定的水平光滑轴在竖直平面内转动,木棒静止在竖直位置,一子弹垂直于棒射入棒内,使棒与子弹共同上摆。在子弹 射入木棒的过程中,棒与子弹组成的系统的机械能、动量、角动 量分别() (A)不守恒、不守恒、守恒(B)不守恒、守恒、守恒(C)守恒、守恒、守恒 (D)无法确定 6.对驻波有下面几种说法:(1)相邻波节间的质点振动相位相同; (2)相邻波腹间的质点振动位相相同;(3)任一波节两侧的质点振 动相位相反;(4)相邻波腹和相邻波节间的距离都是。在上述方法 中: ( ) (A)(1)(2)(3)(4)都对(B)(1)(3)(4)对(C)(2) (3)对(D)(1) (4)对 7.两种气体自由度数目不同,温度相同,摩尔数相同,下面哪 种叙述正确: ( ) (A)平均平动动能、平均动能、内能都相同;(B)平均平动动能、平均动能、内能都不同; (C)平均平动动能相同,平均动能、内能都不同;(D)平均平动动能、平均动能不同,内能相同。 8.一瓶氖气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,且它 们都处于平衡状态,则它们( ) (A)温度相同,压强相同;(B)温度、压强都不同; (C)温度相同,但>(D)温度相同,但> 9.关于狭义相对论的时空观,有下面几种说法:(1)在同一惯性系 中同时同地发生的事件,在其它任意惯性系也是同时同地发生 的,(2)在某个惯性系中同时但不同地发生的事情,在其它惯性 系一定是不同时的;(3)时空是绝对的;在上述说法中: ( ) (A)(1)(2)对 (B)只有(1)对 (C)只有(2)对(D)只有(3)对 10.理想气体体积为 V ,压强为 p ,温度为 T ,一个分子的质量为m ,k 为玻尔兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分 子数为( ) (A) (B) (C) (D) 二、 1.一质点沿ox轴运动,坐标与时间的变化关系为,则该质点是 (1)。(①变速直线运动,②匀速直线运动) 2.一质量为m的小球以与地的仰角θ=600的初速度从地面抛出,若 忽略空气阻力,则质点落地时相对于抛出点的动量增量大小 为 (2) ,方向为(3)。 3.对于任意保守力,则(4)。 4. 狭义相对论的两条基本原理是相对性原理和(5)。 5.室内生起炉子后,温度从150C上升到270C,设升温过程中,室 《大学物理(下)》期末考试(A 卷) 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T . (B) 6×10-3 T . (C) 1.9×10-2T . (D) 0.6 T . (已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) [ ] 2. (本题3分) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ,反比于v 2. (B) 反比于B ,正比于v 2. (C) 正比于B ,反比于v . (D) 反比于B ,反比于v . [ ] 3. (本题3分) 有一矩形线圈AOCD ,通以如图示方向的电流I ,将它置于均匀磁场B 中,B 的方向与x 轴正方向一致,线圈平面与x 轴之间的夹角为α,α < 90°.若AO 边在y 轴上,且线圈可绕y 轴自由转动,则线圈将 (A) 转动使α 角减小. (B) 转动使α角增大. (C) 不会发生转动. (D) 如何转动尚不能判定. [ ] 4. (本题3分) 如图所示,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使 ab 向右平移时,cd (A) 不动. (B) 转动. (C) 向左移动. (D) 向右移动.[ ] 5. (本题3分) 如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动,直导线ab 中的电动势为 (A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0. [ ] 6. (本题3分) 已知一螺绕环的自感系数为L .若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数 c a b d N M B 大学物理1试题二 一、选择题(共21分) 1. (本题3分) 质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为232t θ=+ (SI) ,则t 时刻质点的角加速度和法向加速度大小分别为 A. 4 rad/s 2 和4R m/s 2 ; B. 4 rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ; C. 4t rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ; D. 4t rad/s 2和4Rt 2 m/s 2 . [ ] 2. (本题3分) 已知一个闭合的高斯面所包围的体积内电荷代数和0q ∑= ,则可肯定 A. 高斯面上各点电场强度均为零; B. 穿过高斯面上任意一个小面元的电场强度通量均为零; C. 穿过闭合高斯面的电场强度通量等于零; D. 说明静电场的电场线是闭合曲线. [ C ] 3. (本题3分) 两个同心均匀带电球面,半径分别为a R 和b R ( a b R R <), 所带电荷分别为 a q 和 b q .设某点与球心相距r ,当a b R r R <<时,取无限远处为零电势,该点的 电势为 A. 014a b q q r ε+?π; B. 014a b q q r ε-? π; C. 14a b b q q r R ε???+ ???π; D. 014a b a b q q R R ε?? ?+ ??? π. [ ] 4. (本题3分) 如图所示,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为 I ,该两电流均为恒定 电流.H 为该两电流在空间各处所产生的磁场的磁场强 度.d L H l ?? 表示 H 沿图中所示闭合曲线L 的线积分,此曲线在中间相交,其正方向由箭头所示.下列各式中正确的是 A. d L H l I ?=? ; B. d 3L H l I ?=? ; C. d L H l I ?=-? ; D. d 30L H l μI ?=? . [ ] 5. (本题3分) 如图所示,在竖直放置的长直导线AB 附近,有一水平放置的有限长直导线CD ,C 端到长直导线的距离为a ,CD 长为b ,若AB 中通以电流I 1,CD 中通以电流I 2,则导线CD 所受安培力的大小为: I 1 —填空题(共32分) 1.(本题3分)(0282) 如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向 成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度 a max=____________. 2.(本题3分)(0404) 地球的质量为m,太阳的质量为M地心与日心的距离为R,引力常量为G, 则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L=___________. 3。(本题3分)(4273) 一定量H2气(视为刚性分子的理想气体),若温度每升高1K,其内能增加41.6 J,则该H2气的质量为___________(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4.(本题3分)(0238) 处于平衡态A的一定量的理想气体,若经准静态等体过程变到平衡态B,将 从外界吸收热量416 J,若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡 态C,将从外界吸收热量582J,所以,从平衡态A变到平衡态C的准静态等压 过程中气体对外界所作的功为______________________. 5.(本题4分)(4109) 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J.若此种气体为单 原子分子气体,则该过程中需吸热__________J;若为双原子分子气体,则 需吸热_____________J. 6.(本题3分)(0260) 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的,表明在自然界中与 热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,开尔文表述指出了__________________ ________的过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了__________________________ 的过程是不可逆的. 7.(本题3分)(1237) 两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接 的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差________________;电容器1极板上的电荷_______________________(填增大、减小、不变) 8.(本题3分)(2521) 一线圈中通过的电流I随时间t变化 的曲线如图所示.试定性画出自感电动 势?L随时间变化的曲线.(以I的正向作 为?的正向) 学院、系 专业班级 学号 姓名 ······························密································封·······························线· ·······1学期《大学物理1》期末考试试卷 页) 一、选择题(每题3分,共30分) 1.某质点的运动方程为)SI (3723+-=t t x ,则该质点作 (C) ] Rg . θtg Rg . θ θ 2sin cos Rg . θctg Rg ] ] ] 两者相距很远.今用细长导线将两者相连,在忽略导线的影响下,大球与小球的带 电之比为: (A) 2. (B) 1. (C) 1/2. (D) 0. [ ] 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 得分 阅卷人 6.用下列两种方法:(1)使高温热源的温度T 1 升高T ?;(2)使低温热源的温度T 2降低T ?。分别使卡诺循环的效率升高1η?和2η?,两者相比: (A).21ηη?>?. (B).21ηη?. (C).21ηη?=?. (D). 无法确定哪个大. [ ] 7. 气缸内有一定量的理想气体,当温度不变,压强增大一倍时,该气体分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是: (A). Z 增大一倍而λ减为原来的一半. (B). Z 减为原来的一半而λ增大一倍. (C). Z 和λ都增大一倍. (D). Z 和λ都减为原来的一半. [ ] 8. 已知平行板电容器两板间为均匀电场,则该区域内: (A).电势值为恒量. (B).电势为零. (C).电势差相等的各等势面间距相等. [ ] 9.用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管,管内充满相对磁导率为r μ的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ,则管中任意一点的 (A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI . (B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l . (C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l . (D) 磁场强度大小为H = NI / l . [ ] 10.在感应电场中电磁感应定律可写成t l E L K d d d Φ-=????,式中K E ?为感应电场的电场强 度.此式表明: (A) 闭合曲线L 上K E ? 处处相等. (B) 感应电场是保守力场. (C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线. (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念. [ ] 二、填空题(共30分) 1.(3分)一质点从静止出发,沿半径R=4m 的圆周运动,切向加速度 22m/s =t a ,当总加速度与半径成45o角时,质点经过的路程=S ___ _ __ m. 2. (3分)用铁锤把质量很小的钉子敲入木板,设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度 成正比. 在铁锤敲打第一次时,能把钉子敲入1.00cm.如果铁锤第二次敲打的速度与第一 次完全相同,那么第二次敲入多深为 cm. 3. (3分) 1.某气体在温度为T = 273 K 时,压强为p =1.0×10-2atm ,密度ρ =1.24×10-2kg/m 3,则该气体分子的方均根速率为__ ___. (1atm = 1.013×105Pa) 《大学物理(一)》综合复习资料 一.选择题 1. 某人骑自行车以速率V 向正西方行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也为V ),则他感到风是从 (A )东北方向吹来.(B )东南方向吹来.(C )西北方向吹来.(D )西南方向吹来. [ ] 2.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 2 2 +=(其中a 、b 为常量)则该质点作 (A )匀速直线运动.(B )变速直线运动.(C )抛物线运动.(D )一般曲线运动. [ ] 3.一轻绳绕在有水平轮的定滑轮上,滑轮质量为m ,绳下端挂一物体.物体所受重力为P ,滑轮的角加速度为β.若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度β将 (A )不变.(B )变小.(C )变大.(D )无法判断. 4. 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. 5.一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 )2/1.(D) 3/4.(E )2/3. [ ] 6.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E 1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量E 1变为 (A )4/1E .(B ) 2/1E .(C )12E .(D )14E . [ ] 7.在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 (A )λ/4. (B )λ/2.(C ) 3λ/4 . (D )λ. [ ] 8.一平面简谐波沿x 轴负方向传播.已知x =b 处质点的振动方程为)cos(0φω+=t y ,波速为u ,则波动方程为: 大学物理模拟试卷一 一、填空题Ⅰ (24分,每空2 分) 1.一质点作直线运动,它的运动方程是2 x bt ct =-, b, c 是常数. 则此质点的速度是________,加速度是________ 【考查重点】:这是第一章中的考点,考查运动方程的基本性质。要注意速度是运动方程的一次导数,加速度是运动方程的二次导数。 【答案解析】:速度(2)dx ct b dt υ= =-+,加速度2d a c dt υ==-. 2.质量分别为200kg 和500kg 的甲、乙两船静止于湖中,甲船上一质量为50kg 的人通过轻绳拉动乙船,经5秒钟乙船速度达到0.51 m s -?,则人拉船的恒力为________ ,甲船此时的速度为________ 【考查重点】:这是第二章中的考点,考察质点动力学中牛顿第二定律及动量守恒定律 【答案解析】:;0.1/v v at a m s t == =500*0.150F ma N === 1/m v m v v m s =?=甲甲乙乙甲动量守恒 3..花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴运动,开始时两臂伸开,转动惯量为0I ,角速度为0ω。 然后她将两臂收回,使转动惯量减少为03I ,这时她转动的角速度变为________ 【考查重点】:这是第三章中的考点,考察定轴转动刚体的角动量守恒定律,即刚体受到的沿转轴的合力矩始终为零,z L I ω==常数 【答案解析】:000=3I I ωωωω=? 4. 一弹簧振子作简谐振动,总能量为1E ,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量2E 变为______ 【考查重点】:这是第四章中的考点,考察的是简谐振动的总能量2 12 E kA = 【答案解析】:2112E kA = 2211 (2)42 E k A E == 5. 火车A 以201m s -?的速度向前行驶,A 车的司机听到本车的汽笛频率为120Hz ,另一火 车B ,以251 m s -?的速度向A 迎面驶来,则B 车司机听到A 车汽笛的频率是______(设空气中声速为3401m s -?) 浙江师范大学《大学物理A(一)》考试卷 (A 卷) (2014——2015学年第一学期) 考试形式: 闭卷 考试时间: 90 分钟 出卷时间:2014年12月29日 使用学生:数学与应用数学、信息与计算科学、科学教育等专业 说明:考生应将全部答案都写在答题纸上,否则作无效处理 真空电容率212120m N C 1085.8---???=ε,真空磁导率2 70A N 104--??=πμ 一. 选择题(每题3分,共30分) 1. 一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,? 的端点处, 其速度大小为 ( ) (A) t r d d (B) t r d d ? (C) t r d d ? (D) 22d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 答:(D ) 2. 如图所示,一轻绳跨过一个定滑轮,两端各系一质量分别为m 1和m 2的重物,且m 1>m 2.滑轮质量及轴上摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为a .今用一竖直向下的恒力g m F 1=代替质量为m 1的物体,可得质量为m 2 的重物的加速度为的大小a ′,则 (A) a ′= a (B) a ′> a (C) a ′< a (D) 不能确定. 答:(B) 3. 质量为20 g 的子弹沿x 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后,与木块一起仍沿x 轴正向以50 m/s 的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为 ( ) (A) 9 N·s (B) -9 N·s (C)10 N·s (D) - 10 N·s 答案:(A ) 4. 质量为m ,长为l 均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示.今使棒由静止开始从水平位置自由下落摆动到竖直位置。若棒的质量不变,长度变为l 2,则棒下落相应所需要的时间 ( ) (A) 变长. (B) 变短. (C) 不变. (D) 是否变,不确定. 答案:(A ) 5. 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。其电荷密度分别为σ+和2σ+,两板之间的距离为d ,两板间的电场强度大小 为 ( ) (A) 0 (B) 023εσ (C) 0εσ (D) 0 2εσ 答案:()D 6. 如图所示,a 、b 、c 是电场中某条电场线上的三个点,设E 大学物理1-1测试题及答案(第一,二章) 班级: 姓名: 得分: 一、 简答题(每题5分,共20分) (1) 什么情况下可以把待研究的物体抽象为质点?不能抽象为质点时该怎么办? 答:当物体运动的尺度远大于物体本身的尺寸时可将其看成质点。若物体不能被抽象为一个质点,则可将物体分成很多部分,使得每一部分足够小,以至于可将其看成质点;这样,便可将物体看成是由若干质点组成的质点系。 (2) 什么是质点的运动方程,它与质点的瞬时速度及瞬时加速度有何关系? 答:质点运动方程是质点位置矢量与时间的函数关系,即()r t 。瞬时速度()v t 是()r t 关于时间的一阶微商,即()()dr t v t dt = ;瞬时加速度()a t 是()r t 关于时间的二阶微商,即22()()d r t a t dt =。 (3) 描述质点圆周运动的线量与角量有哪些,它们有何关系? 答:描述质点圆周运动的线量有:路程ds 、速率v 、切向加速度t a 、法向加速度 n a ;角量有:角位移d θ、角速度ω、角加速度α。它们之间有如下关系:ds Rd θ=、 ds v R dt ω==、t dv a R dt α==、22n v a R R ω==。 (4) 什么是惯性系和非惯性系,试举例说明?牛顿定律成立的条件是什么? 答:惯性系是指牛顿定律在其中严格成立的参考系,否则为非惯性系;地球、太阳就近似为惯性系。牛顿定律成立的条件是:针对宏观低速运动的物体;针对惯性系中的质点。 二、 选择题(每题4分,共20分) (1)下列说法正确的是:( D ) (A)加速度恒定不变时,物体的运动方向也不变 (B)平均速率等于平均速度的大小 (C)当物体的速度为零时,加速度必定为零 (D)质点作曲线运动时,其速度大小的变化产生切向加速度,速度方向变化产生法向加速度 (2)质点作曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程。对下列表达式, [1]dv dt a = [2]dr dt v = [3]ds dt v = [4]dv dt a = 下述判断正确的是( C ) (A) [1]、[4]正确 (B) [2]、[4]正确 (C) [3]、[4]正确 (D) 只有[3]正确 (3)在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系一重物,当升降机 以加速度a 1上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大 张力的一半,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断? ( C ) (A) 2a 1. (B) 2(a 1+g ). (C) 2a 1+g . (D) a 1+g . (4)如图所示,一轻绳跨过一个定滑轮,两端各系一质量分别 为1m 和2m 的重物,且12m m >。滑轮质量及一切摩擦均不计,此时重物的加速度的大小为a 。今用竖直向下的恒力1F m g =代替质量为1m 的重物,加速度为a ', 则:( B ) (A )a a '=; (B )a a '> (C)a a '< (D)不能确定 (5)如图所示,用水平力F 把木块压在竖直的墙面上并保持静止。 当F 逐渐增大时,木块所受到的摩擦力( B ) (A )恒为零 (B )不为零,但保持不变 (C )随F 成正比地增加 (D )开始随F 增大,达到某一最大值后,就保持不变。 三、 填空题(每空3分,共30分) (1)质点的运动方程是??()cos sin r t R ti R tj ωω=+,式中ω和R 是正的常量。从t=/πω 2010级第一学期期末试题 1. (12分) 质量为m ,体积为V 的刚性双原子分子理想气体,其内能为E 。已知此气体分子的摩尔质量为M ,阿伏加德罗常数N A ,普适气体常量R 。求: (1)气体的压强; (2)气体分子的平均平动动能及气体的温度; (3)气体分子的方均根速率。 参考答案:(1)V E iV E p 522== ;(2332 5t A EM kT m N ε= = ; mR EM T 52=;(3 = 。 第一学期期末试题解答2012.doc 2. (15分) 质量为3410kg -?的氢气被活塞封闭在某一容器的下半部而与外界平衡(设活塞外大气处于标准状态),容器开口处有一凸出边缘可防止活塞脱离,如图所示。把4210Q J =?的热量缓慢地传给气体,使气体逐渐膨胀。若氢气可视为理想气体,且不计活塞的质量、厚度及其与器壁之间的摩擦,求氢气最后的体积、温度和压强。 (8.31/R J m ol k =?,答案保留4位有效数字) 参考答案:(1)289.6V L =;(2)2 645.3T k ∴=;(3)52 1.19710P P a ∴=?。 第一学期期末试题解答2012.doc 3. ( 16分) 有N 个粒子,其速率分布函数为00000/(0) ()(2)0(2)av v v v f v a v v v v v ≤? =≤≤?? , 求:(1)作速率分布函数曲线,并求常数a ; (2)求速率分布在00v 区间的粒子数; (3)求N 个粒子的平均速率; (4)求速率分布在00v 区间内的粒子的平均速率。 参考答案:(1)0 23a v = ;(2)3 N N ?= ;(3)0 119 v v = ;(4)[]0 0~23 v v v '= 。 第一学期期末试题解答2012.doc 4. (15分) 容器中有一定量的某单原子分子理想气。已知气体的初始压强11p atm =,体积11V L =。先将该气体在等压下加热到体积为原来的2倍,然后在等体积下加热到压强为原来的2倍,最后做绝热膨胀,直到温度下降到初始温度为止。设整个过程可视为准静态过程。 (1)绘出此过程的P~V 图; (2)求整个过程中气体内能的改变量、气体所做的功和吸收的热量。 (答案保留3位有效数字) 参考答案:(1)略;(2)1441()02 m i E R T T M ?= ?-=; 1412233414 557() W W W W J Q =++==。 第一学期期末试题解答2012.doc 5.(15 分) 设有1摩尔单原子分子理想气体,进行一热力学循环过程,过程曲线的V ~T 图如图所示,其中 2c a V V =。 (1)绘出此循环的P~V 图; (2)分别求出a b →、b c →、c a →各阶段系统与外界交换的热量; (3)求该循环的效率。 《大学物理II 》(上)模拟试卷 一、单项选择题(每小题3分,共33 分) 1.一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r 的端点处,其速度大小为 (A )dt dr (B )dt r d (C )dt r d || (D )22?? ? ??+??? ??dt dy dt dx [ ] 2.如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道由静止下滑,轨道是光 滑的,在从A 至C 的下滑过程中,下面哪个说法是正确的? (A )它的加速度大小不变,方向永远指向圆心 (B )它的速率均匀增加 (C )它的合外力大小变化,方向永远指向圆心 (D )它的合外力大小不变 (E )轨道支持力的大小不断增加 [ ] 3.质量分别为m 1和m 2的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平 连结后置于水平桌面上,滑块与桌面间的摩擦系数均为μ,系统在水平拉力F 作用下匀速运动,如图所示。如突然撤消拉力,则刚撤消后瞬间,二者的加速度a A 和a B 分别为 (A )0,0==B A a a (B )0,0=B A a a [ ] 得 分 4.一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑 固定轴O 转动,如右图,射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度ω (A ) 增大. (B ) 不变 (C ) 减小 (D ) 不能确定 [ ] 5.一根均匀细刚体绝缘杆,用细丝线系住一端悬挂起来,先让它的两端 分别带上电荷+q 和-q ,再加上水平方向的均匀电场E ,如图所示。试判断当杆平衡时,将处于下面各图中的哪种状态? [ ] 6.如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1、带电荷Q 1,外球面半径为R 2、带电荷Q 2 势零点,则在两个球面之间、距离球心为r 处 的P 点的电势V 为 (A ) 2020144R Q r Q εεπ+π (B)202 10144R Q R Q εεπ+π (C) r Q Q 0214επ+ (D) r Q R Q 02 10144εεπ+π [ ] 7.一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大,则两极板间的电势差U 12、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化: 大学期末考试试卷(A 卷) 20 学年第二学期 考试科目: 大学物理C 考试类型:(闭卷) 考试时间: 120 分钟 学号 姓名 年级专业 物理学常数: 18103-??=s m c ,12310381--??=K J .k ,1318-??=K mol J .R ,2212010858/Nm C .ε-?=, 693.02ln = 注意:答案必须写在答题纸上,写在试题纸上的无效 一、填空题(每空2分,共30分) 1. ____________是表征液体表面张力大小的特征量。 液体表面张力系数 2. ____________提供了一个判断流动类型的标准。 雷诺数 3.根据拉普拉斯公式,液膜很薄,半径为R ,表面张力系数为γ的球形肥皂泡内、外压强差 =-外内p p ____________。 R γ 4 4.图中为室温下理想气体分子速率分布曲线,)(p v f 表示速率在最概然速率p v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比,那么当气体的温度降低时p v ____________、)(p v f ___________。(填变小、变大) 变小,变大 5. 温度为T 时,mol 1刚性双原子分子理想气体的内能表达式为___________。 RT 2 5 6. 理想气体的定压摩尔热容量和等体摩尔容量的关系为_______________。 R C C m V m p +=,, 7. 当导体处于静电平衡状态时,其内部电场强度等于_______________。 0 8. 静电场的安培环路定理的数学表达式为_________________________。 ?=?l dl E 0 9. 如右图所示为一个假象的球面,其中心有一个运动电荷,速度方向如图所 示,则图中所标注的三个球面上的点,哪个点具有最大的磁场__________。 B 10. 一物体沿x 轴作简谐振动,振幅为m 12.0,周期为s 2,当0=t 时位移为m 06.0,且向x 轴正方向运动,则该简谐振动的初相位为___________。 π35或π3 1- 11. 在空气(1=n )中进行杨氏双缝干涉实验,已知屏幕距双缝的距离m D 2.1=,双缝间距mm a 3.0=,入射光波长为nm 500=λ,若已知图中P 点是第5级暗纹的中心,则O 、P 间的距离为_______mm 。 9 12. 两个偏振片的偏振化方向的夹角是60°,一强度为0I 的自然光垂直穿过这两个偏振片,则透过第一个偏振片后光的强度为__________、透过第二个偏振片后光的强度为_______________。 021I 、08 1I 13. 如图所示,假设1S 和2S 是同一波阵面上的两个子光源,在空气中发出波长为λ的光。A 是它们连线的中垂线上的一点。若在1S 与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片,则两光源发出的光在A 点的位相差=?φ________________。 e n )1(2-λ π 二、选择题(每题2分,共30分): v B大学物理1试卷
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