《大学物理1》试卷二
安徽大学大一公共课大学物理试卷及答案 (2)
安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》考试试卷（B 卷）（闭卷 时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作 [ ](A)匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向． (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向． (D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向．2．一光滑的内表面半径为10cm 的半球形碗，以匀角速度 绕其对称OC 旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止，其位置高于碗底4 cm ，则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s ． (B) 13 rad/s ．(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s ． [ ]3．人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的 (A) 动量不守恒，动能守恒． (B) 动量守恒，动能不守恒．(C) 对地心的角动量守恒，动能不守恒．(D) 对地心的角动量不守恒，动能守恒． [ ] 4．质量为m ＝0.5kg 的质点，在Oxy 坐标平面内运动，其运动方程为x ＝5t ，y =0.5t 2(SI)，从t =2s 到t =4s 这段时间内，外力对质点作的功为(A) 1.5 J ．(B) 3 J ．(C) 4.5 J ．(D) -1.5 J ．[ ]5．一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 ．院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(E) L B = L A ，E KA < E KB ． 6．如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量等于 (A)06εq ． (B) 012εq ． (C)024εq ． (D) 048εq． [ ] 7．三个半径相同的金属小球，其中甲、乙两球带有等量同号电荷，丙球不带电．已知甲、乙两球间距离远大于本身直径，它们之间的静电力为F ．现用带绝缘柄的丙球先与甲球接触，再与乙球接触，然后移去，则此后甲、乙两球间的静电力为(A) 3F / 4． (B) F / 2．(C) 3F / 8． (D) F / 4． [ ] 8．边长为l ，由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc ，通过彼此平行的长直导线1和2与电源相连，导线1和2分别与导线框在a 点和b 点相接，导线1和线框的ac 边的延长线重合．导线1和2上的电流为I ，如图所示．令长直导线1、2和导线框中电流在线框中心O 点产生的磁感强度分别为1B 、2B 和3B，则O 点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为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． [ ]9．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) 0．10．K 系与K ＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K ＇系相对于K 系沿Ox 轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在K ＇系中，与O 'x '轴成30°角．今在K 系中观测得该尺与Ox 轴成 45°角，则K ＇系相对于K 系的速度是 [ ](A) (2/3)c ． (B) (1/3)c ． (C) (2/3)1/2c ． (D) (1/3)1/2c ．二、填空题（共30分）11．在一个转动的齿轮上，一个齿尖P 沿半径为R 的圆周运动，其路程S 随时间的变化规律为2021bt t S +=v ，其中0v 和b 都是正的常量．则t 时刻齿尖P 的速度大小为 ，加速度大小为 ． 12．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，要使箱v子在车底板上不滑动，车的最大加速度a max ＝ ．13．质量为1500 kg 的一辆吉普车静止在一艘驳船上．驳船在缆绳拉力(方向不变)的作用下沿缆绳方向起动，在5秒内速率增加至 5 m/s ，则该吉普车作用于驳船的水平方向的平均力大小为 ．14．图中，沿着半径为R 圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒力0F ，方向始终沿x 轴正向，即i F F 00=.当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B 点时，力0F所作的功为W ＝ ．15．在一以匀速v行驶、质量为M 的(不含船上抛出的质量)船上，分别向前和向后同时水平抛出两个质量相等(均为m )物体，抛出时两物体相对于船的速率相同(均为u )．试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(不必化简，以地为参考系) ．16．一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常量为εr ．若极板上的自由电荷面密度为σ ，则介质中电位移的大小D = ，电场强度的大小E = ． 17．一面积为S ，载有电流I 的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，此线圈受到的最大磁力矩的大小为 ，此时通过线圈的磁通量为 ，当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为 ．18．有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为 ．19．已知惯性系S ＇相对于惯性系S 系以 0.5 c 的匀速度沿x 轴的负方向运动，若从S ＇系的坐标原点O ＇沿x 轴正方向发出一光波，则S 系中测得此光波在真空中的波速为 ．三、计算题（共40分）20．(本题10分)一质量为m 的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r ，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间t 内下降了一段距离S ．试求整个轮轴的转动惯量(用m 、r 、t 和S 表示)．21．(本题10分)在盖革计数器中有一直径为2.00 cm 的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm 的导线．如果在导线与圆筒之间加上850V 的电压，试分别求：(1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小．22．(本题5分)一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W 0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为 r 的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？23．(本题5分)如图所示，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a ，反向流过相同大小的电流I ，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感应强度的分布．24．(本题5分)如图所示，有一根长直导线，载有直流电流I ，近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈，以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线．设t =0时，线圈位于图示位置，求: (1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量m Φ． (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势ε．25．(本题5分)已知μ子的静止能量为105.7 MeV ，平均寿命为 2.2×10-8s ．试求动能为150 MeV 的μ 子的速率v 是多少？平均寿命τ 是多少？I安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．D 2．B 3．C 4．B 5．E 6．C 7．C 8．D 9．D 10．C 二、填空题(共30分)11．(本题3分)bt +0v 1分2402/)(b R bt ++v 2分12．(本题3分)g )sin cos (θθμ- 3分13．(本题3分)1500 N 3分14．(本题3分)－F 0R 3分15．(本题3分)v v v v '+-'+'+=+M u m u m M m )()()2( 3分16．(本题4分)σ 2分 σ / ( ε 0ε r ) 2分17．(本题5分)ISB 2分 0 1分 BS 2分18．(本题3分)0 3分19．(本题3分)c 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T ，则根据牛顿运动定律和转动定律得mg T ＝ma ① 2分 T r ＝J β ② 2分 由运动学关系有 a = r β ③ 2分由①、②、③式解得： J ＝m ( g －a ) r 2 / a ④ 又根据已知条件 v 0＝0∴ S ＝221at ， a ＝2S / t 2 ⑤ 2分将⑤式代入④式得：J ＝mr 2(Sgt22－1) 2分 21．(本题10分)解：设导线上的电荷线密度为λ，与导线同轴作单位长度的、半径为r 的(导线半径R 1＜r ＜圆筒半径R 2)高斯圆柱面，则按高斯定理有 2πrE =λ / ε0得到 E = λ / (2πε0r ) (R 1＜r ＜R 2 ) 2分方向沿半径指向圆筒．导线与圆筒之间的电势差⎰⎰⋅π==2121d 2d 012R R R R r rr E U ελ 120ln 2R R ελπ= 2分 则 ()1212/ln R R r U E =2分代入数值，则(1) 导线表面处 ()121121/ln R R R U E =＝2.54 ×106 V/m 2分(2) 圆筒内表面处 ()122122/ln R R R U E =＝1.70×104 V/m 2分22．(本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0=2分23．(本题5分)解：应用安培环路定理和磁场叠加原理可得磁场分布为)3(2200x a IxIB -π+π=μμ )252(a x a ≤≤ 4分 B的方向垂直x 轴及图面向里． 1分a24．(本题5分)解：(1) 0()d d 2m SIt B S l r rμ==π⋅⎰⎰Φ⎰++π=tb t a r r lI v v d 20μt a t b l I v v ++π=ln 20μ 3分 (2)00d ()d 2mt lI b a tabμε=-=-=πv Φ 2分25．(本题5分)解：据相对论动能公式 202c m mc E K -= 得 )1)/(11(220--=c c m E K v 即419.11)/(11202==--cm E c Kv 解得 v = 0.91c 3分 平均寿命为 821031.5)/(1-⨯=-=c v ττ s 2分答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
《大学物理I、II》模拟试题(1)
《大学物理I 、II 》（下）重修模拟试题（1）一、选择题（每小题3分，共36分）1．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θ ，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) π (B) π/2 (C) 0 (D) θ [ d]2．两相干波源S 1和S 2相距λ /4，（λ 为波长），S 1的相位比S 2的相位超前π21，在S 1，S 2的连线上，S 1外侧各点（例如P 点）两波引起的两谐振动的相位差是(A) 0 (B)2π (C) π (D) π23． [ b ]3． 如果在长为L 、两端固定的弦线上形成驻波，则此驻波的基频波（波长最长的波）的波长为(A) L /2． (B) L ． (C) 3L /2． (D) 2L ． [ d ]4．一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时（a 代表每条缝的宽度），k=4、8、12等级次的主极大均不出现(A) a b a 3=+ (B) a b a 4=+(C) a b a 6=+(D) a b a 8=+ [ b ]S 1S 2Pλ/45．如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e －λ / 2 (B) 2n 2 e(C) 2n 2 e + λ / 2 (D) 2n 2 e －λ / (2n 2) [ a]6．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为(A) I 0 / 8 (B) I 0 / 4(C) 3 I 0 / 8 (D) 3 I 0 / 4． [ a ] 7．在标准状态下，若氧气（可视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比为2121=V V ,则其内能之比21:E E 为(A) 1∶2 (B) 5∶3 (C) 5∶6 (D) 3∶10 [ c ] 8．如图，bca 为理想气体绝热过程，b 1a 和b 2a 是任意过程，则上述两过程中气体对外作功与吸收热量的情况是 (A) b 1a 过程吸热，作正功；b 2a 过程吸热，作负功 (B) b 1a 过程放热，作正功；b 2a 过程吸热，作正功 (C) b 1a 过程放热，作负功；b 2a 过程放热，作负功 (D) b 1a 过程吸热，作负功；b 2a 过程放热，作负功 [ d ] 9．1mol 理想气体的状态变化如图所示，其中1—3为等温线，则气体经历1—2—3过程的熵变ΔS 为(R 为摩尔气体常量)(A) 0 (B) R ln4(C) 2R ln4 (D) 4R [ a ]n 3pOV b12 ac10．一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a 、宽为b ，质量为m 0。
大学物理1试卷二
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 bq q rε-⋅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 LH 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 LH l I ⋅=-⎰ ； D. d 30LH 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(A) b I xI F 2102πμ=； (B) b I b a I F 210)(+=πμ； (C) a b a I I F +ln2=210πμ； (D) a b II F ln 2210πμ=. [ ] 6. （本题3分）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. 211212ΦΦ=. ［ C ]7. （本题3分）(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. ［ A ］ 二、填空题（共21分，每题3分） 8.（本题3分）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___ ___． 解:320d 12d 0tF t t t m ==-⎰⎰v 320154 12d 27m /s2t t m ⇒===⎰v10729J 2W m ⇒=-=2v 9.（本题3分）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213Ml ，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，23l OA =，则子弹射入后瞬间杆的角速度＝_ _．解: 由系统角动量守恒得 220221()333l l m m Ml ωω=+v ()06 43/M m l ω⇒=+v 10（本题3分）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（本题3分）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 ．解: d d 2πLLH l H l H r ⋅=⋅=⋅⎰⎰i I I =∑ 由安培环路定理得 2πH r I ⋅= 2π2πI IH B H r rμμ⇒=⇒== 12（本题3分）一平面线圈由半径为0.2 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0.5 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 。
大学基础教育《大学物理（一）》真题练习试卷 附答案
大学基础教育《大学物理（一）》真题练习试卷附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。
2、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。
4、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。
5、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。
6、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
7、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
8、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。
9、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。
10、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
《大学物理》期末复习试卷及答案(二)
第4章 冲量和动量§4.2 质点系的动量定理一．选择题和填空题1. 如图所示．一斜面固定在卡车上，一物块置于该斜面上．在卡车沿水平方向加速起动的过程中，物块在斜面上无相对滑动. 此时斜面上摩擦力对物块的冲量的方向 (A) 是水平向前的． (B) 只可能沿斜面向上． (C) 只可能沿斜面向下．(D) 沿斜面向上或向下均有可能． ［ ］2. 如图所示，圆锥摆的摆球质量为m ，速率为v ，圆半径为R ，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为(A) 2m v ． (B) 22)/()2(v v R mg m π+(C) v /Rmg π．(D) 0．［ ］3. 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0到2.0 s 的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________．二．计算题1. 矿砂从传送带A 落到另一传送带B （如图），其速度的大小v 1＝4 m/s ，速度方向与竖直方向成30︒角，而传送带B 与水平成15︒角，其速度的大小v 2＝2 m/s ．如果传送带的运送量恒定，设为m q ＝2000 kg/h ，求矿砂作用在传送带B 上的力的大小和方向．θmmvR30°15°B1v 2vA§4.3 质点系动量守恒定律一． 选择题和填空题在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南（斜向上）方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中（忽略冰面摩擦力及空气阻力） (A) 总动量守恒． (B) 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒． (C) 总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒．(D) 总动量在任何方向的分量均不守恒． ［ ］质量为1 kg 的球A 以5 m/s 的速率和另一静止的、质量也为1 kg 的球B 在光滑水平面上碰撞后球B 以2.5 m/s 的速率，沿与A 原先运动的方向成60°的方向运动，则球A 的速率为__________________________，方向为________________________________. 两块并排的木块Ａ和Ｂ，质量分别为m 1和m 2 ，静止地放置在光滑一子弹水平地穿过两木块，设子弹穿过两木块所用的时间分别为∆t 1 和∆t 2 ,木块对子弹的阻力为恒力F ，则子弹穿出后，木块A 的速度大小为_________________________________，木块B 的速度大小为______________________．二．计算题1. 质量为M 的木块在光滑的固定斜面上，由A 点从静止开始下滑，当经过路程l 运动到B 点时，木块被一颗水平飞来的子弹射中，子弹立即陷入木块内．设子弹的质量为m ，速度为v，求子弹射中木块后，子弹与木块的共同速度．质量为M ＝1.5 kg 的物体，用一根长为l ＝1.25 m 今有一质量为m ＝10 g 的子弹以v 0＝500 m/s 的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小v ＝30 m/s ，设穿透时间极短．求： (1) 子弹刚穿出时绳中张力的大小；(2) 子弹在穿透过程中所受的冲量．M 0v第5章 刚体力学基础 动量矩§5.2 力矩 刚体绕定轴转动微分方程量3. 两个匀质圆盘A 和B 的密度分别为A ρ和B ρ，若ρA ＞ρB ，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为J A 和J B ，则 (A) J A ＞J B ． (B) J B ＞J A ．(C) J A ＝J B ． (D) J A 、J B 哪个大，不能确定． ［ ］4. 一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为ω1＝20πrad/s ，再转60转后角速度为ω2＝30π rad /s ，则角加速度β =_____________，转过上述60转所需的时间Δt ＝________________．5. 一飞轮作匀减速转动，在5 s 内角速度由40π rad ·s -1减到10π rad ·s -1，则飞轮在这5 s 内总共转过了________________圈，飞轮再经______________的时间才能停止转动．6. 一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量为J ．正以角速度ω0＝10 rad ·s -1匀速转动．现对物体加一恒定制动力矩 M ＝－0.5 N ·m ，经过时间t ＝5.0 s 后， 物体停止了转动．物体的转动惯量J ＝__________．二．计算题§5.3 绕定轴转动刚体的动能 动能定理一．选择题和填空题1. 图(a)为一绳长为l 、质量为m 的单摆．图(b)为一长度为l 、质量为m 能绕水平固定轴O 自由转动的匀质细棒．现将单摆和细棒同时从与竖直线成θ 角度的位置由静止释放，若运动到竖直位置时，单摆、细棒角速度分别以ω 1、ω 2表示．则：(A) 2121ωω=． (B) ω 1 = ω 2．(C) 2132ωω=． (D) 213/2ωω=． ［ ］3.一人站在旋转平台的中央，两臂侧平举，整个系统以2π rad/s 的角速度旋转，转动惯量为 6.0 kg ·m 2．如果将双臂收回则系统的转动惯量变为2.0 kg ·m 2．此时系统的转动动能与原来的转动动能之比E k / E k 0为(A) 2． (B) 3．(C) 2． (D) 3． ［ ］(a)(b)二．计算题2.某人站在水平转台的中央，与转台一起以恒定的转速n 1转动，他的两手各拿一个质量为m 的砝码，砝码彼此相距l 1 (每一砝码离转轴21l 1),当此人将砝码拉近到距离为l 2时(每一砝码离转轴为21l 2)，整个系统转速变为n 2．求在此过程中人所作的功．(假定人在收臂过程中自身对轴的转动惯量的变化可以忽略)§5.4 动量矩和动量矩守恒定律的两端滑动．不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆的角速度为(A) 2ω 0． (B)ω 0．(C)21 ω 0． (D)041ω． ［ ］上述转动的飞轮啮合，绕同一转轴转动，该飞轮对轴的转动惯量为 前者的二倍．啮合后整个系统的角速度ω＝__________________．6. 有一半径为R 的匀质圆形水平转台，可绕通过盘心O 且垂直于盘面的竖直固定轴OO ＇转动，转动惯量为J ．台上有一人，质量为m ．当他站在离转轴r 处时(r ＜R )，转台和人一起以ω1的角速度转动，如图．若转轴处摩擦可以忽略，问当人走到转台边缘时，转台和人一起转动的角速度ω2＝__________________________．二．计算题1m21v 0v2. 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R 21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ω0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221MR ．求： (1) 圆盘对地的角速度． (2) 欲使圆盘对地静止，人应沿着R 21圆周对圆盘的速度v 的大小及方向？ω参考答案 第4章 冲量和动量§4.2质点系的动量定理一．选择题和填空题 1. (D) 2. (C)3. 18 N ·s二．计算题1. 解：设在某极短的时间t ∆内落在传送带B 上矿砂的质量为m ，即m=q m t ∆，这时矿砂动量的增量为（参看附图） 图1分12v v vm m m -=∆)( 1212221s m kg 98.375cos 2)(-⋅⋅∆=︒-+=∆t q m m m v v v v v2分设传送带作用在矿砂上的力为F，根据动量定理)(v m t F ∆=∆于是 N 2.213.98/)(==∆∆=m q t m F v2分方向：︒==︒∆2975θ,sin sin )(θm m 2v v 2分 由牛顿第三定律，矿砂作用在传送带B 上的（撞击）力与F大小相等方向相反，即等于2.21 N ，偏离竖直方向1︒，指向前下方． 1分第4章 冲量和动量§4.3质点系动量守恒定律一．选择题和填空题 1. (C)2. 4.33 m/s ；与A 原先运动方向成 -30° 3.二．计算题1. 解：这个问题有两个物理过程：第一过程为木块M 沿光滑的固定斜面下滑，到达B 点时速度的大小为θsin gl 21=v 1分方向：沿斜面向下第二个过程：子弹与木块作完全非弹性碰撞．在斜面方向上，内力的分量远远大于外力，动量近似守恒，以斜面向上为正，则有30︒15︒θ1vm )(vm ∆ 2v m211m m t F +∆22211m t F m m t F ∆∆++V v v )(cos M m M m +=-1θ 3分Mm gl M m +-=θθsin cos 2v V 1分2. 解：(1) 因穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置．因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在竖直方向，故系统在水平方向动量守恒．令子弹穿出时物体的水平速度为v '有 m v 0 = m v +M v 'v ' = m (v 0 - v )/M =3.13 m/s 2分 T =Mg+M v '2/l =26.5 N 2分(2) s N 7.40⋅-=-=∆v v m m t f (设0v方向为正方向) 2分负号表示冲量方向与0v方向相反． 2分第5章 刚体力学基础 动量矩 §5.2力矩 刚体绕定轴转动微分方程量一．选择题和填空题 1. (C) 2. (B) 3.（B)4. 6.54 rad / s 24.8 s5. 62.51.67ｓ6. 0.25 kg ·m 2二．计算题1. 解：(1) ∵ mg －T ＝ma 1分TR ＝J β 2分 a ＝R β 1分 ∴ β = mgR / (mR 2＋J )()R M m mgMR mR mgR +=+=222122 ＝81.7 rad/s 2 1分 方向垂直纸面向外． 1分(2) ∵ βθωω2202-= 当ω＝0 时， rad 612.0220==βωθ 物体上升的高度h = R θ = 6.12×10-2 m 2分(3)==βθω210.0 rad/s方向垂直纸面向外. 2分2. 解：(1) 0＝ω 0＋β tβ＝－ω 0 / t ＝－0.50 rad ·s -2 2分 (2) M r ＝ml 2β / 12＝－0.25 N ·m 2分a(3) θ10＝ω 0t ＋21β t 2＝75 rad 1分第5章 刚体力学基础 动量矩§5.3绕定轴转动刚体的动能 动能定理一．选择题和填空题 1. (D) 2. (A) 3.（D)4. 6π rad/s 237 J5. 角动量gl mM 334二．计算题1.解：选泥团和杆为系统，在打击过程中，系统所受外力对O 轴的合力矩为零，对定轴O 的角动量守恒，设刚打击后两者一起摆起的角速度为ω，则有 1分ωJ lm lm +=v v 21210 ① 2分其中 2/l ⋅=ωv ② 1分在泥团、杆上摆过程中，选杆、泥团、地球为系统，有机械能守恒．当杆摆到最大角度θ 时有()()222121cos 121ωθJ m l g m M +=-+v ③ 3分联立解以上三式可得()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-=-gl M m m M m 4331cos 221v θ 3分2.解：(1) 将转台、砝码、人看作一个系统，过程中人作的功W 等于系统动能之增量： W ＝∆E k ＝212210222204)21(214)21(21n ml J n ml J π+-π+2 4分 这里的J 0是没有砝码时系统的转动惯量．(2) 过程中无外力矩作用，系统的动量矩守恒：2π(J 0＋2121ml ) n 1 = 2π (J 0＋2221ml ) n 2 ∴ ()()1222212102n n n l n l m J --= 4分(3) 将J 0代入W 式，得 ()2221212l l n mn W -π= 2分§5.4动量矩和动量矩守恒定律一．选择题和填空题1. (C)2. (B)3.（C)4.（D)5.031ω 6. ()212mR J mr J ++ω2mml 31l 32021vm7.()l m M /3460+v二．计算题1. 解：将杆与两小球视为一刚体，水平飞来小球与刚体视为一系统．由角动量守恒得 1分ωJ l m lm +-=3223200v v （逆时针为正向） ① 2分 又 22)3(2)32(lm l m J += ② 1分将②代入①得 l230v =ω 1分2. 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ω，则人对与地固联的转轴的角速度为R R v v221-=-='ωωω ① 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：ωωω'⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+22022211021211021R M MR R M MR ② 2分 将①式代入②式得：R2120v+=ωω ③ 1分(2) 欲使盘对地静止，则式③必为零．即ω0 +2v / (21R )＝0 2分 得： v ＝－21R ω0 / 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3. 解：(1) 角动量守恒：ω⎪⎭⎫ ⎝⎛'+='2231l m ml l m v 2分∴l m m m ⎪⎭⎫ ⎝⎛'+'=31vω＝15.4 rad ·s -1 2分(2) －M r ＝(231ml ＋2l m ')β 2分0－ω 2＝2βθ 2分∴ rM l m m 23122ωθ⎪⎭⎫ ⎝⎛'+=＝15.4 rad 2分。
大学物理学专业《大学物理(一)》综合练习试题A卷 附答案
姓名班级学号 ………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…考试须知：123 一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。
一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。
2、一个力F 作用在质量为 1.0 kg 的质点上，使之沿x 轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为(SI)．在0到 4 s 的时间间隔内， (1) 力F 的冲量大小I=__________________． (2) 力F 对质点所作的功W =________________。
3、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。
4、图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线（a ）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c ）是________气分子的速率分布曲线。
5、一圆锥摆摆长为I 、摆锤质量为m ，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则： (1) 摆线的张力T ＝_____________________； (2) 摆锤的速率v ＝_____________________。
6、两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐振动合成后振幅仍为A ，则两简谐振动的相位差为_______ 。
7、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________ 。
8、质点p 在一直线上运动，其坐标x 与时间t 有如下关系：(A 为常数) (1) 任意时刻ｔ，质点的加速度a =_______； (2) 质点速度为零的时刻t =__________．9、一平面余弦波沿Ox 轴正方向传播，波动表达式为，则x = -处质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。
2021年大学数学专业《大学物理(一)》期末考试试卷 含答案
2021年大学数学专业《大学物理（一）》期末考试试卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E＝__________。
2、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。
3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
4、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
5、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
6、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。
7、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。
8、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
9、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。
浙江工业大学《大学物理》期中试卷12-13(二)
浙江工业大学《大学物理I 》期中试卷班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 选课序号 任课教师 成绩:一、选择题：（每题3分，C 类做1-10题，共30分；B 类做2-11题，共30分）1．根据瞬时速度矢量v 的定义，在直角坐标系下，其大小||v 可表示为 [ ](A)dr dt； (B)dx dy dzdt dt dt ++；(C) ||||||dx dy dzi j k dt dt dt++； (D) 。
2．在相对地面静止的坐标系内，A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶，A 船沿x 轴正向，B 船沿y 轴正向．今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 方向单位矢用i、j表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度（以m/s 为单位）为 [ ](A) 2i ＋2j ； -2i ＋2j；(C) －2i －2j ； (D) 2i －2j ．3．一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。
若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统［ ］(A) 动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒； (B) 动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定； (C) 动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能断定； (D) 动量守恒，但机械能和角动量守恒与否不能断定。
4．一质点以速率2t v =（其单位制为国际单位制）作曲线运动，已知在任意时刻质点的切向加速度大小是其法向加速度大小的两倍，则质点在任意时刻的轨道曲率半径为：［ ］（A ）2t ； （B ）3t ； （C ）4t ； （D ） 5t 。
5. 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，v 表示速率，a 表示加速度大小，a t 表示切向加速度大小，下列表达式中， [ ] (1) a t = d /d v ； (2) v =t r d /d ； (3) v =t S d /d ； (4) t a t =d /d v．(A) 只有(1)、(4)是对的； (B) 只有(2)、(4)是对的； (C) 只有(2)是对的； (D) 只有(3)是对的．6．人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A 和B ．用L 和EK 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有：[ ](A) LA >LB ，EKA >EkB ； (B) LA =LB ，EKA <EKB ； (C) LA =LB ，EKA >EKB ； (D) LA <LB ，EKA <EKB ．7． 如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒力F 拉箱子，使它由小车的左端达到右端。
大学物理1试卷二答案.doc
一、 选择题（共21分）1.（本题3分）B2.（本题3分）C 4.（本题3分）B 5.（本题3分）C 6.二、 填空题（共21分） & （本题3分） 729J 9.（本题3分） 6v （）3.（本题3分）C （本题3分）C 7.（本题3分）（4 + 3M /m^l 10. （本题3分） -r^-ln （l + -） 4亦° aB = /J H=止2兀厂H =—— 2兀厂 12. （本题3分） 0.283 或 0.2V2 13. （本题3分） m 25m 7s ~91S14.（本题3分） 1.95xl06 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： 9 m联立解方程，得T 、R —1 ?T 2r-T x r - —M x r 2a 2mg —T 2 = ma a = Ra { = ra 2mga=~[尹+叫）---- =4 m/s 2+ m7T/2Q7t 2£0R 2因 v 2 = 2ah ,所以v = Jlah = 2m/s16.（本题10分）把所有电荷都当作正电荷处理，在e 处取微小电荷助=2dZ = 20d& / 7T 它在O 处产生场强dE= dq 7 =¥4 兀2n 2e Q R 2按&角变化，将dE 分解成二个分量：dE =-dE cos 0 = -------- ¥—7 cos & d &2n-s 0R- 对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷'TC /271 、|*sin&d|*sin&d& = 0 )G/271 、|*cos&d 〃一 |*cos&d 〃,071/2丿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 4兀广介质中的场强大小分别为（2）两球面间电势差⑶电容C_Q _ 4 矶£,砂1 ~ U~ R,-R x（4）电场能量 川© 一皿-即 2C 8兀£少卫2&18.（本题8分）解：其中3/4圆环在D 处的场 B x = 3“（//（8a ）AB 段在D 处的磁感强度爲珂“屛/（4呦］•（*血） BC 段在D 处的磁感强度禺珂“。
吉林大学《大学物理(一)》2020-2021学年第二学期期末考试卷
吉林大学《大学物理（一）》2020-2021学年第二学期期末考试卷考试形式闭卷年月院系年级专业学号姓名成绩一、填空题：（每空2分，共40分。
在每题空白处写出必要的算式）1、两小球在光滑的桌面上运动，质量分别为101=m g ，502=m g ，速度分别为121110.0,30.0--⋅=⋅=s m v s m v 相向而行，发生碰撞，如果碰撞后，2m 恰好静止，此时1m 的速度'1v =，碰撞的恢复系数e =。
2、一质量为2.1=m kg ，长为l =1.0米的均匀细棒，支点在棒的上端点。
开始时棒自由悬挂处于静止状态。
当F=100牛顿的水平力垂直打击棒的下端，且打击时间为t=0.02秒，则棒受到的冲量矩为，打击后棒的角速度ω=。
3、均匀地将水注入一容器中，注入的流量为Q=150cm 3/s ，容积底有面积S=0.5cm 2的小孔，使水不断流出，达到稳定状态时，容器中水的深度h=。
（g 取10m/s 2）4、两个同方向的谐振动如下：)4110cos(06.0),4310cos(05.021ππ+=+=t x t x （SI 单位制），它们的合成振动的振幅A=；若另一振动)10cos(07.033Φ+=t x ，那么3Φ=时，32x x +的振幅为最小。
5、离带电量8100.1-⨯=Q C 的点电荷1米远处有一试探点电荷0q 。
已知该试探电荷的电势能J W 8100.9-⨯=，则0q =。
（设无穷远处的电势为零）6、一平行板电容器的电容为10pF ，充电到极板带电量为C 8100.1-⨯后，断开电源，则极板间的电势差U =；电容器储存的电场能量W=。
7、一用电阻率为ρ的物质制成的空心球壳，其内半径为R 1，外半径为R 2，则该球壳内、外表面间的电阻R=。
8、两个中性小金属球相距1m ，为使它们间的静电引力为N 3105⨯，则必须从一球移向另一球的电量为Q=。
9、如图，边长为a 的正方形平面的中垂线上，距中心O 点2a 处，有一电量为q 的正电荷，则通过该平面的电场强度通量为。
大学基础教育《大学物理（一）》模拟考试试题 含答案
大学基础教育《大学物理（一）》模拟考试试题含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
2、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。
3、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。
4、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
5、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。
6、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。
（填“改变”或“不变”）7、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。
8、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________ 。
9、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
10、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=______，切向加速度=______。
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、自由度：2、光的吸收：3、基态：4、刚体：5、半波损失：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、下面说法正确的是（）。
大学物理试卷带答案
第一部分 选择题与填空题 （共60分）一、单项选择题（共10小题，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 rd d(C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x ［ ］2．人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A 和B ．用L 和E K 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有 (A) L A >L B ，E KA >E kB ． (B) L A =L B ，E KA <E KB ． (C) L A =L B ，E KA >E KB ． (D) L A <L B ，E KA <E KB ． ［ ］3．一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1＜m 2)，如图所示．绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中的张力(A) 处处相等． (B) 左边大于右边． (C) 右边大于左边． (D) 哪边大无法判断．［ ］4．设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O p v 和()2H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O p v /()2H p v =4．(B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O p v /()2H p v ＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线； ()2O p v /()2H p v ＝1/4．(D) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v ＝ 4．［ ］f (v )5．1 mol 理想气体从p －V 图上初态a 分别经历如图所示的(1) 或(2)过程到达末态b ．已知T a <T b ，则这两过程中气体吸收的热量Q 1和Q 2的关系是 (A) Q 1> Q 2>0． (B) Q 2> Q 1>0．(C) Q 2< Q 1<0． (D) Q 1< Q 2<0． (E) Q 1= Q 2>0．［ ］6．如图所示，在坐标(a ，0)处放置一点电荷＋q ，在坐标(－a ，0)处放置另一点电荷－q ．P 点是y 轴上的一点，坐标为(0，y )．当y >>a 时，该点场强的大小为：(A) 204y q επ． (B) 202yqεπ． (C) 302y qa επ． (D) 304y qaεπ． [ ]7. 关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： (A) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负． (B) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负． (C) 电势值的正负取决于电势零点的选取． (D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负． ［ ］8．均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2πr 2B ． (B) πr 2B ．(C) 0． (D) 无法确定的量． ［ ］9．两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以d I /d t 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A) 线圈中无感应电流． (B) 线圈中感应电流为顺时针方向． (C) 线圈中感应电流为逆时针方向．(D) 线圈中感应电流方向不确定． ［ ］10．在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ，则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速)(A) (4/5) c ． (B) (3/5) c ．(C) (2/5) c ． (D) (1/5) c ． ［ ］Vp O a b(1)(2) I IO x -a -q +q +a P (0,y ) y二、填空题（共10小题，每题3分，共30分）1．一个力F 作用在质量为 1.0 kg 的质点上，使之沿x 轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为3243t t t x +-= (SI)．在0到4 s 的时间间隔内， (1) 力F 的冲量大小I =__________________．(2) 力F 对质点所作的功W =________________．2．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231Ml ，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，OA ＝2l / 3，则子弹射入后瞬间杆的角速度ω ＝__________________________．3．2 g 氢气与2 g 氦气分别装在两个容积相同的封闭容器内，温度也相同．(氢气分子视为刚性双原子分子)(1) 氢气分子与氦气分子的平均平动动能之比He H /2w w ＝__________．(2) 氢气与氦气压强之比 He H 2p p =＝ ______________________．(3) 氢气与氦气内能之比 He H /2E E ＝ ______________________．4．1 mol 的单原子理想气体，从状态I (p 1,V 1)变化至状态II(p 2,V 2)，如图所示，则此过程气体对外作的功为________________________，吸收的热量为______________________．5．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．,V 2)6．电荷分别为q 1和q 2的两个点电荷单独在空间各点产生的静电场强分别为1E和2E ，空间各点总场强为E＝1E ＋2E ．现在作一封闭曲面S ，如图所示，则以下两式分别给出通过S 的电场强度通量⎰⋅S E d 1＝______________________________，⎰⋅S Ed ＝________________________________．7．静电场中有一质子(带电荷e ＝1.6×10-19 ) 沿图示路径从a 点经c 点移动到b 点时，电场力作功8×10-15 J ．则当质子从b 点沿另一路径回到a 点过程中，电场力作功A ＝________________；若设a 点电势为零，则b 点电势U b ＝_________ .8．在如图所示的回路中，两共面半圆的半径分别为a 和b ，且有公共圆心O ，当回路中通有电流I 时，圆心O 处的磁感强度B 0 =___________________，方向___________________．9．如图，一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧，其电流方向由a →b,放在磁感强度为B 的均匀磁场中，则载流导线ab 所受磁场的作用力的大小为____________ ，方向_________________．10．狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是________________________________________________________________________________ ；光速不变原理说的是_______________________________________________________________________ ．I a b OB第二部分 计算题与证明题（共4小题，每题10分，共40分）三、（本题10分）一轴承光滑的定滑轮，质量为M ＝2.00 kg ，半径为R ＝0.100 m ，一根不能伸长的轻绳，一端固定在定滑轮上，另一端系有一质量为m ＝5.00 kg的物体，如图所示．已知定滑轮的转动惯量为J ＝221MR ，其初角速度 ω0＝10.0 rad/s ，方向垂直纸面向里．求：(1) 定滑轮的角加速度的大小和方向；(2) 定滑轮的角速度变化到ω＝0时，物体上升的高度； (3)当物体回到原来位置时，定滑轮的角速度的大小和方向．四、（本题10分）长直导线与矩形单匝线圈共面放置，导线与线圈的长边平行．矩形线圈的边长分别为a 、b ，它到直导线的距离为c (如图)．当长直导线中通有电流I = I 0sin ωt 时，求矩形线圈中的感应电动势．五、（本题10分）在实验室中测得电子的速度是0.8c ，c 为真空中的光速．假设一观察者相对实验室以0.6c 的速率运动，其方向与电子运动方向相同，试求该观察者测出的电子的动能和动量是多少？（电子的静止质量m e ＝9.11×10-31kg ）六、（本题10分）电荷Q 均匀分布在半径为R的球体内．设无穷远处为电势零点，试证明：距离球心r (r ＜R)处的电势为 ()302283Rr R Q U επ-=合肥工业大学2004-2005学年第一学期《大学物理》（Ш）参考答案及评分标准第一部分 选择题与填空题 （共60分）一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1、D2、C3、C4、B5、A6、C7、C8、B9、B 10、B二、填空题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1． 16 N ·s 1分 176 J 2分2． ()lm M /3460+v 3分3． 1 1分2 1分 10/3 1分 4．))((211221V V p p -+ 1分))((21)(2312211122V V p p V p V p -++- 2分5．功变热 2分 热传导 1分6． q 1 / ε0 1分 ( q 1+q 2) / ε0 2分7． －8×10-15 J 2分 －5×104 V 1分8． )11(40ba I +μ 2分垂直纸面向里． 1分 9． BIR 2 2分 沿y 轴正向 1分10． 一切彼此相对作匀速直线运动的惯性系对于物理学定律都是等价的 1分 一切惯性系中，真空中的光速都是相等的 2分第二部分 计算题与证明题（共4小题，每题10分，共40分）三、解： (1) ∵ mg －T ＝ma 1分 TR ＝J β 2分 a ＝R β 1分∴ β = mgR / (mR 2＋J )()R M m mgMR mR mgR +=+=222122 ＝81.7 rad/s 21分方向垂直纸面向外． 1分(2) ∵ βθωω2202-= 当ω＝0 时， rad 612.0220==βωθ物体上升的高度h = R θ = 6.12×10-2m 2分(3) ==βθω210.0 rad/s方向垂直纸面向外. 2分四、解：若长直导线中通有变化的电流t I I ωsin 01=，由安培环路定律可得空间的磁场分布为)2/(10r I B π=μ． 3分 穿过矩形线圈的磁通为⎰⎰⋅+π==a c cr b r I S B d 12d 10μΦ aac bI +π=ln 210μ 4分由法拉第电磁感应定律可得矩形回路中的感应电动势为：t aa cb I dt d ωωμεcos ln 200+-=Φ-=π 3分a五、解：设实验室为K 系，观察者在K ′系中，电子为运动物体．则K ′对K 系的速度为u = 0.6c ，电子对K 系速度为v x = 0.8c ．电子对K ′系的速度c c u u x x x 385.0)/(12=--='v v v 3分 观察者测得电子动能为J 1085.6)1)/(11(15220-⨯=-'-=c c m E x K v 4分动量为 x m p v '=2)/(1c m x xv v '-'=＝1.14×10-22 kg ·m/s 3分六、证：半径为r 处的电势应为以r 为半径的球面以内的电荷在该处产生的电势U 1和球面外电荷产生的电势U 2的叠加，即 U = U 1 + U 2球面内电荷产生的电势 3020330144/4R Qr r R Qr r q U i εεεπ=π=π= 4分 球面外电荷产生的电势. 在球面外取r '─→r '＋d r '的薄层．其上电荷r r RQ r r R Q dq ''=''ππ=d 3d 43/42323 它对该薄层内任一点产生的电势为r r RQr q U ''π='π=d 434d d 3002εε ⎰⎰''π==R r r r R Q U U d 43d 3022ε()302283Rr R Q επ-= 4分 ()()302230223022183834R r R Q R r R Q R Qr U U U εεεπ-=π-+π=+= 2分 若根据电势定义⎰⋅l Ed 直接算出，即()302220308344R r R Q dr r Q dr R Qr l d E U RRrrεπεπεπ-=+=⋅=⎰⎰⎰∞∞ 同样给分．。
2022年大学工程力学专业《大学物理(一)》月考试题 含答案
2022年大学工程力学专业《大学物理（一）》月考试题含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。
2、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
3、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
4、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
抬起另一端使棒向上与水平面呈60°，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1) 放手时棒的角加速度为____；(2) 棒转到水平位置时的角加速度为____。
（）5、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。
开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。
6、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。
7、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。
8、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
地大20秋《大学物理(上)》在线作业二【标准答案】
(单选题)1: 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是（）A: 如果高斯面上电场强度处处为零,则该面内必无电荷B: 如果高斯面无电荷,则高斯面上电场强度处处为零C: 如果高斯面上电场强度处处不为零,则高斯面内必有电荷D: 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零正确答案: D(单选题)2: 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: 电量很小正确答案: C(单选题)3: 一物体做斜抛运动（略去空气阻力），在由抛出到落地的过程中（）A: 物体的加速度是不断变化的B: 物体在最高点处的速率为零C: 物体在任一点处的切向加速度均不为零D: 物体在最高点处的法向加速度最大正确答案: D(单选题)4: 关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中，哪一种是正确的（）A: 在电场中，场强为零的点，电势必为零B: 在电场中，电势为零的点，电场强度必为零C: 在电势不变的空间，场强处处为零D: 在场强不变的空间，电势处处相等正确答案: C(单选题)5: 质点作变速直线运动时，速度、加速度的关系为（）A: 速度为零，加速度一定也为零B: 速度不为零，加速度一定也不为零C: 加速度很大，速度一定也很大D: 加速度减小，速度的变化率一定也减小正确答案: D(单选题)6: 物体作曲线运动时（）有加速度。
A: 一定B: 不一定正确答案: A(单选题)7: 将一重物匀速推上一个斜坡，因其动能不变，所以（）A: 推力不作功B: 推力功与摩擦力的功等值反号C: 推力功与重力的功等值反号。
大学物理1试卷
大学物理1试卷11。
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），顺时针．（B），逆时针．(C），顺时针．(D）,逆时针．［]4。
根据高斯定理的数学表达式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R1和R2，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）．（B）．(C）。
(D）．［］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、和表示，则O点磁感强度的大小为(A)B = 0，因为B1 = B2 = B3 = 0．（B）B = 0,因为虽然B1≠0、B2≠0,但，B3 = 0．(C) B≠0,因为虽然，但B3≠0．（D）B≠0，因为虽然B3 = 0，但．［］7。
大学物理试卷及答案
大学物理试卷（二）班级：_________________ 姓名：_________________ 学号：_________________ 日期：________年________月________日成绩：_________________ 一、选择题（单选题，每题3分）1．关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是(A) 不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒．(B) 所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒．(C) 不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒．(D) 外力对一个系统做的功为零，则该系统的机械能和动量必然同时守恒．［］2．关于可逆过程和不可逆过程的判断：(1) 可逆热力学过程一定是准静态过程．(2) 准静态过程一定是可逆过程．(3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程．以上四种判断，其中正确的是(A) (1)、(2)、(3)． (B) (1)、(2)、(4)．(C) (2)、(4)． (D) (1) 、(4) ［］3．一平面简谐波以速度u沿x轴正方向传播，在t = t＇时波形曲线如图所示．则坐标原点O的振动方程为(A) ．(B) ．(C) ．(D) ．［］4．当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？(A) 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒．(B) 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同．(C) 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等．(D) 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大．［］5．在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(A) 振幅相同，相位相同． (B) 振幅不同，相位相同．(C) 振幅相同，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同．［］6．正在报警的警钟，每隔0.5 秒钟响一声，有一人在以72 km/h的速度向警钟所在地驶去的火车里，这个人在1分钟内听到的响声是（设声音在空气中的传播速度是340 m/s）．(A) 113 次． (B) 120 次．(C) 127 次． (D) 128 次．［］7．根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的(A) 振动振幅之和． (B) 光强之和．(C) 振动振幅之和的平方． (D) 振动的相干叠加．［］8．一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光(A) 是自然光．(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．(C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D) 是部分偏振光．［］9．(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．［］10．在惯性参考系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，则合成粒子静止质量M0的值为 (c表示真空中光速) (A) 2 m0． (B) 2m0．(C) ． (D) ．［］二填空题（共30分）1．（本题3分）在半径为R的圆周上运动的质点，其速率与时间关系为（式中c为常量），则从t = 0到t时刻质点走过的路程S(t) =________________________；t时刻质点的切向加速度at=_________________________________；t时刻质点的法向加速度an=________________________．2．（本题3分）质点在几个力作用下，沿曲线 (SI) 运动，若其中一力为 (SI) ，则该力在质点由P1 (0，1)到P2 (1，0)运动的过程中所做的功为___________________．3．（本题4分）在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)、分子质量为m、最概然速率为vp，试说明下列各式的物理意义：(1) 表示_____________________________________________；(2) 表示__________________________________________．4．（本题4分）有A和B两个汽笛，其频率均为404 Hz．A是静止的，B以3.3 m/s的速度远离A．在两个汽笛之间有一位静止的观察者，他听到的声音的拍频是（已知空气中的声速为330 m/s）____________．5．（本题4分）如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为l的光．A 是它们连线的中垂线上的一点．若在S1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点的相位差Df＝________．若已知l＝500 nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e＝_____________nm．(1 nm =10-9 m)6．（本题3分）用波长为l的单色光垂直照射折射率为n2的劈形膜(如图)图中各部分折射率的关系是n1＜n2＜n3．观察反射光的干涉条纹，从劈形膜顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e＝____________________．7．（本题3分）设天空中两颗星对于一望远镜的张角为4.84×10-6 rad，它们都发出波长为550 nm的光，为了分辨出这两颗星，望远镜物镜的口径至少要等于_____________ cm．(1 nm = 10-9 m)8．（本题4分）用方解石晶体(no＞ne)切成一个顶角A＝30°的三棱镜，其光轴方向如图，若单色自然光垂直AB面入射(见图)．试定性地画出三棱镜内外折射光的光路，并画出光矢量的振动方向．9．（本题3分）一列高速火车以速度u驶过车站时，固定在站台上的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，静止在站台上的观察者同时测出两痕迹之间的距离为1 m，则车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离为_________________________．三计算题（每小题10分，共30分）1．一质量为M、长为l的均匀细棒，悬在通过其上端O且与棒垂直的水平光滑固定轴上,开始时自由下垂，如图所示．现有一质量为m的小泥团以与水平方向夹角为a 的速度击在棒长为3/4处,并粘在其上．求：(1) 细棒被击中后的瞬时角速度；(2) 细棒摆到最高点时，细棒与竖直方向间的夹角q．2．如图，器壁与活塞均绝热的容器中间被一隔板等分为两部分，其中左边贮有1摩尔处于标准状态的氦气(可视为理想气体)，另一边为真空．现先把隔板拉开，待气体平衡后，再缓慢向左推动活塞，把气体压缩到原来的体积．求氦气的温度改变多少？3．如图所示，质量为m、长度为L的均匀细杆，挂在无摩擦的固定轴O上．杆的中点C与端点A分别用劲度系数为k1和k2的两个轻弹簧水平地系于固定端的墙上．杆在铅直位置时，两弹簧无变形，求细杆作微小摆动的周期．4．一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3 cm，在光栅后放一焦距f=1 m的凸透镜，现以l=600 nm (1 nm=10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1) 透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2) 在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？大学物理试卷（二）答案一选择题（每小题3分，共30分）1．C；2．D；3．D；4．D；5．B；6．C；7．D；8．B；9．A；10．D二填空题（共 30分）1．（2分）；2ct （1分）；c2t4/R （1分）。
2021-2021-2《大学物理I1II1》A卷
， 第 二学期期末考试试卷（A 卷）注：1、考生必须在<武汉轻工大学学生考试用纸>上答题，答题时需注明大、小题号2、答题纸共 1 页-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1. 某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作(A) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向． (B) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向． (C) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向． (D) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向． ［ ］ 2. 质量为 m 的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用，比例系数为 k ，k 为正值常量．该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将是(A)mg . (B) g. k 2k(C) gk . (D) gk ［ ］ AB3. 如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A 滑轮挂 一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力 F ，而且 F ＝Mg ．设 A 、B 两滑轮的角加速度分别为A 和B ，不计滑轮轴的摩擦，则有 MF(A) A ＝B ． (B) A ＞B ． (C) A ＜B ． (D) 开始时A ＝B ，以后A ＜B ． ［ ］4. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：(A) 如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷． (B) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零． (C) 如果高斯面上E 处处不为零，则高斯面内必有电荷．(D) 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零 ［］5. 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 .设无穷远处为电势零点 则在两个球面之间、距离球心为 r 处的 P 点的电势 U 为：Q 2Q + Q Q Q Q 1(A) 1 2(B) 1 + 2R 4π0 r 4π 0 R 14π0 R 2 1rP(C) Q 1 4π 0r + Q 2 4π0 R 2 (D) Q 1 4π 0 R 1 + Q 2 ［ ］ O4π 0rR 2考试课程：班级：姓名： 学号：------------------------------------------------- 密 ---------------------------------- 封 ----------------------------- 线 ---------------------------------------------------------p (atm)b 5 acdT (K)O3004001 2 06. 图为四个带电粒子在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后 ba的偏转轨迹的照片．磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子 B的质量相等，电荷大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的 O 轨迹是(A) Oa ． (B) Ob ． cd(C) Oc ． (D) Od ． ［ ］ 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 I 1rI 2 O πI I r 2I I r 2 R(A)1 22RπI I R 2． (B)0 1 22R．(C)2r ．(D) 0．［］8. 一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是(A) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行． (B) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直． (C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移． (D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移．［ ］9. 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． ［ ］ 10. 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、填空题（17 题与 20 题每题 4 分，其它每题3 分，共 32 分）11. 在 x 轴上作变加速直线运动的质点，已知其初速度为v ，初始位置为 x 0，加速度a = Ct 2 （其中C 为常量），则其速度与时间的关系为v = ，运动学方程为x = ． 12. 质点沿半径为 R 的圆周运动，运动学方程为 = 3 + 2t 2 (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加 速度大小为a n = ；角加速度 = ．第1 页（共2 页）p (Pa)400 A300 200100B OCV (m 3) 2 4 6 ． v 113. 一物体质量 M ＝2 kg ，在合外力F = (3 + 2t ) i (SI )的作用下，从静止开始运动，式中i 为方向一定的单位矢量, 则当ｔ＝1 s 时物体的速度 ＝ ．14. 一长为 l ，质量均匀的链条，放在光滑的水平桌面上，若使其长度的1 2 后由静止释放，任其滑动，则它全部离开桌面时的速率为悬于桌边下，然RE15. 半径为 R 的半球面置于场强为E 的均匀电场中，其对称轴与场强方向一致，如图所示．则通过该半球面的电场强度通量为 ．16. 一金属球壳的内、外半径分别为 R 1 和R 2，带电荷为 Q ．在球心处有一电荷为 q 的点电荷，则球壳内表面上的电荷面密度 =．17. 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R 3 R 1II(1)在 r < R 1 处磁感强度大小为 ． R 2(2) 在 r > R 3 处磁感强度大小为 ． 18. 有一半径为a ，流过稳恒电流为I 的 1/4 圆弧形载流导线 bc ， c B按图示方式置于均匀外磁场B 中，则该载流导线所受的安培力 aI 大小为 ．O ab19. 已知在一个面积为 S 的平面闭合线圈的范围内，有一随时间变化的均匀磁场B (t ) ，则此闭合线圈内的感应电动势 = ．20. (1) 在速度v = 情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍． (2) 在速度v = 情况下粒子的动能等于它的静止能量．三、计算题（共 38 分） 21. (本题 5 分) 一人从 10 m 深的井中提水．起始时桶中装有10 kg 的水，桶的质量为1 kg ，由于水桶漏水，每升高 1 m 要漏去 0.2 kg 的水．求水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功．B SiO 2,膜ASi22. （本题 10 分）一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直 O 固定光滑轴 O 转动．棒的质量为 m = 1.5 kg ，长度为 l = 1.0 m ，m , lm 'v 对轴的转动惯量为 J = 1 ml 2．初始时棒静止．今有一水平运动3的子弹垂直地射入棒的另一端，并留在棒中，如图所示．子弹的质量为 m '= 0.020 kg ，速率为 v = 400 m ·s -1．试问：(1) 棒开始和子弹一起转动时角速度有多大？ (2) 若棒转动时受到大小为 M r = 4.0 N ·m 的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度？23. （本题 8 分）如图所示，一长为 10 cm 的均匀带正电细杆，其电荷为1.5×10-8 C ，试求在杆的延长线上距杆的端点5 cm 处的 P 点的电场强度．(24. （本题 5 分）14π 0＝9×109 N ·m 2/C 2 )P10 cm5 cm将通有电流 I = 5.0 A 的无限长导线折成如图形状，已知半圆环的半径为 R =0.10 m ．求圆心 O 点的磁感强度．(0 =4π×10-7H ·m -1) RO I25. （本题 10 分）如图所示，一根长为L 的金属细杆ab 绕竖直轴O 1O 2 以角速度在水平面内旋转．O 1O 2在离细杆 a 端 L /5 处．若已知地磁场在竖直方向的分量为B ．求 ab 两端间的电势差U a - U b ．O 1Ba bO L /5 O 2第 2 页 (共 2 页)。
大学物理试题及答案
《大学物理》试卷（一）（标准卷）（考试时间：120分钟）使用班级： 学生数： 任课教师： 考试类型 闭卷一、填空题（共30分）1、（4分）一质点沿y 轴作直线运动，速度j t v)43(+=，t ＝0时，00=y ，采用SI 单位制，则质点的运动方程为y 223t t +m ；加速度y a ＝4m/s 2。
2、（3分）一质点沿半径为R 的圆周运动，其运动方程为22t +=θ。
质点的速度大小为2t R ，切向加速度大小为2R ，加速度为n R t R242+τ。
3、（2分）一个质量为10kg 的物体以4m/s 的速度落到砂地后经0.1s 停下来，则在这一过程中物体对砂地的平均作用力大小为 400N 。
4、（2分）在一带电量为Q 的导体空腔内部，有一带电量为-q 的带电导体，那么导体空腔的内表面所带电量为 +q ，导体空腔外表面所带电量为 Q-q 。
5、（2分）一质量为10kg 的物体，在t=0时，物体静止于原点，在作用力i x F)43(+=作用下，无摩擦地运动，则物体运动到3米处，在这段路程中力F所做的功为J ds F mv W 272132=⋅=∆=⎰。
6、（2分）带等量异号电荷的两个无限大平板之间的电场为σ/ε0 ，板外电场为 0 。
7、（2分）一无铁芯的长直螺线管，在保持器半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将 减小 。
8、（3分）一长载流导线弯成如右图所示形状，则O 点处磁感应强度B 的大小为R I R I 83400μπμ+，方向为⊗ 。
9、（4分）在均匀磁场B 中, 一个半径为R 的圆线圈,其匝数为N,通有电流I 2π=，它在磁场中受到的磁力矩的最大值为NIB R M 2π=。
10、（3分）一电子以v 垂直射入磁感应强度B 的磁场中，则作用在该电子上的磁场力的大小为F ＝B qv 0。
电子作圆周运动，回旋半径为qB mv R =。
11、（3分）判断下图中，处于匀强磁场中载流导体所受的电磁力的方向；（a ）向下；（b ） 向左 ；（c ） 向右 。
《大学物理(一)》2019-2020学年第二学期期末考试卷
吉林大学《大学物理（一）》2019-2020学年第二学期期末考试卷考试形式闭卷年月院系年级专业学号姓名成绩一、填空题：（每空2分，共40分。
在每题空白处写出必要的算式）1、一个半径R=1.0m 的圆盘，可以绕一水平轴自由转动。
一根轻绳绕在盘子的边缘，其自由端拴一物体A （如图），在重力作用下，物体A 从静止开始匀加速地下降，在t=2.0s 内下降距离h=0.4m 。
物体开始下降后t '=3s 末，轮边缘上任一点的切向加速度a t =，法向加速度a n =。
2、一质量m=50g ，以速率v=20m/s 作匀速圆周运动的小球，在1/4周期内向心力加给它的冲量的大小是。
3、一个沿x 轴作简谐运动的弹簧振子，劲度系数为k ，振幅为A ，周期为T ，其振动方程用余弦函数表示，当t=0时，振子过2Ax =处向正方向运动，则振子的振动方程为x=,其初始动能E k =。
4、一横波沿绳子传播的波动方程为)410cos(05.0x t y ππ-=，式中各物理量单位均为国际单位制。
那么绳上各质点振动时的最大速度为，位于x=0.2m 处的质点，在t=1s 时的相位，它是原点处质点在t 0=时刻的相位。
5、一空气平行板电容器两极板面积均为S ，电荷在极板上的分布可认为是均匀的。
设两极板带电量分别为±Q ，则两极板间相互吸引的力为。
6、一同轴电缆，长m l 10=，内导体半径mm R 11=，外导体内半径mm R 82=，中间充以电阻率m ⋅Ω=1210ρ的物质，则内、外导体间的电阻R=。
7、真空中半径分别为R 和2R 的两个均匀带电同心球面，分别带有电量+q 和-3q 。
现将一电量为+Q 的带电粒子从内球面处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能为。
8、图示电路中，当开关K 断开时，a 、b 差U ab =；K 闭合时，图中10μF 电量变化为Δq=。
9、一空气平行板电容器，极板面积为S d ，电容器两端电压为U ，则电容器极q=。
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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. ［ ］ 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 bq 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 LH 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 LH l I ⋅=-⎰ ； D. d 30LH 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(A) b I x I F 2102πμ=； (B) b I b a I F 210)(+=πμ； (C) a b a I I F +ln 2=210μ； (D) a b II F ln 2210πμ=. [ ] 6. （本题3分）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. 211212ΦΦ=. ［ ]7. （本题3分）(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（共21分，每题3分） 8.（本题3分）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（本题3分）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213Ml ，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，23l OA =，则子弹射入后瞬间杆的角速度 ＝____________________． 10（本题3分）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（本题3分）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（本题3分）一平面线圈由半径为0.2 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0.5 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（本题3分）观察者甲以45c 的速度（c 为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一长度为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.（本题10分）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 处的电场强度． 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B⊗εr 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 =0.2m 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，并指出a 、b 两端哪端的电势高。
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试题二答案一、选择题（共21分） 1. (本题3分） B2. (本题3分） C3. (本题3分） C4. (本题3分） B5. (本题3分） C6. (本题3分） C7. (本题3分） A二、填空题（共21分） 8. (本题3分） 729J9．(本题3分）()06v 43/M m l +10. (本题3分）0ln(1 ) Lλπε+ 11. (本题3分）r I H π2=rIH B π2μμ== 12. (本题3分）0.283 或 22.0 0 13. (本题3分） m lS 259m lS14. (本题3分）61.9510⨯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：211112T R M R α=2211212T r T r M r α-=2m g T m a -=12a R r αα==联立解方程，得 ()2124m/s 12mg a M M m ==++因22ah =v ，所以2m /s =v16.（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22200d d d 42q QE R Rθεε==ππ 按θ角变化，将d E 分解成二个分量：220d d sin sin d 2x Q E E Rθθθε==π220d d cos cos d 2y Q E E Rθθθε=-=-π对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷π/2π2200π/2sin d sin d 02x QE R θθθθε⎛⎫=-= ⎪⎝⎭⎰⎰π π/2π2222000π/2cos d cos d 2y Q QE 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24QD rπ=介质中的场强大小分别为 204r Q E rπεε=(2) 两球面间电势差 21d R R U E r =⋅⎰01211()4rQ R R πεε=-(3) 电容 021214r 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 μ1B 、2B 、3B方向相同，可知D 处总的B 为 )223(40ba I B +ππ=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 02IB xμπ=且有 d d c o s 60xl =︒整个棒ab 中的感应电动势为0.200.1d ()d d 22cos60b i l a I I x B l l x x μμεππ=⨯⋅==︒⎰⎰⎰ v v v60l n 2 5.510VI μπ-==⨯va 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：21'=t，22'=tS '系中测得两事件同时发生，则 12''=t t ，所以2121221()()0t t x x t t ---''-==v可得 22121()/υ-=-t t x x c由题知421 1.510--=⨯s, t t 421610-=⨯x x m ，则22121()/()0.75υ=--=t t c x x cS '系中测得这两事件的空间间隔为21x x ''-=4443.9710m -==⨯I。