安徽大学普通物理07-08(2)-周三A试卷
安徽大学江淮学院《大学物理》2023-2024学年第一学期期末试卷
安徽大学江淮学院2023—2024学年第二学期考试试卷（B ）大学物理1-1注意事项：1.请考生按要求填写姓名、学号和年级专业以及按签名单的顺序左上角方框内写序号。
2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。
3.不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。
4.满分100分，考试时间为120分钟。
班级学号姓名_________________题号一二三四总分统分人1234得分一、选择题（共24分,每小题3分，请将答案填写在表格中）题号12345678答案BCC D B D AC 1.一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,的端点处，其速度为（B）()()()()22⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D dtr d C dtr d B dtdrA 2.竖立的圆筒形转笼半径为R ，绕中心轴转动，物块A 紧靠在圆筒的内壁上，且摩擦系数为μ，要使物块A 不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为（C ）(A)Rg μ(B)g μ(C)Rg μ(D)Rg 3.下列四个实例，哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?（C ）（A ）抛出的铁饼作斜抛运动（不计空气阻力）（B ）物体作圆锥摆运动（C ）物体在拉力作用下沿光滑斜面加速上升（D ）物体在光滑斜面上自由滑下4.关于高斯定理0ε∑⎰⎰=⋅=Φis e q s d E ，下列说法中正确的是（D ）（A ）如果高斯面无电荷，则高斯面上的电场强度处处为零（B ）如果高斯面上的电场强度处处为零，则高斯面内无电荷（C ）若通过高斯面的电通量为零，则高斯面上的电场强度处处为零（D ）如果高斯面上的电场强度处处为零，则通过高斯面的电通量为零5.一导体放在静电场中，当达到静电平衡时，不正确的是（B）序号得分评分人（A）整个导体都是等势体（B）导体内部无电荷（C）导体表面处电场强度的方向都与导体表面垂直（D）导体表面是等势面6．在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线，流过的电流为I ，则圆心处的磁感强度为（D）(A)R I π40μ(B)RI π20μ(C)0(D)RI40μ7.如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是（A）(A)ab 边转入纸内，cd 边转出纸外．(B)ab 边转出纸外，cd 边转入纸内．(C)ad 边转入纸内，bc 边转出纸外．(D)ad 边转出纸外，bc 边转入纸内．8.感生电场是（C ）(A)由电荷激发，是无源场(B)由变化的磁场激发，是有源场(C)由变化的磁场激发，是无源场(D)由电荷激发，是有源场。
07~08普通物理B(上)(B卷)试卷及答案
安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (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．如图所示，质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上，若斜面向左方作加速运动，当物体开始脱离斜面时，它的加速度的大小为(A) g sin θ．(B) g cos θ．(C) g ctg θ． (D) g tg θ．[ ]2．如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，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．已知两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同，若物体A 的动量在数值上比物体B 的大，则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA ． (B) E KB 一定小于E KA ．(C) E KB ＝E KA ． (D) 不能判定谁大谁小． [ ] 4．如图所示，一质量为m 的小球，由高H 处沿光滑轨道由静止开始滑入环形轨道．若H 足够高，则小球在环最低点时环对它的作用力与小球在环最高点时环对它的作用力之差，恰为小球重量的(A) 2倍． (B) 4倍．(C) 6倍． (D) 8倍． [ ]5．在边长为a 的正方体中心处放置一点电荷Q ，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为(A)aQ 034επ ．(B) a Q032επ．A R院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(C)a Q 06επ． (D) aQ012επ ． [ ]6．如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为(A) a qQ 023επ ． (B) aqQ 03επ．(C)a qQ 0233επ． (D) aqQ 032επ． [ ]7．电荷之比为1∶3∶5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ，保持在一条直线上，相互间距离比小球直径大得多．若固定A 、C 不动，改变B 的位置使B 所受电场力为零时，AB 与BC 的比值为(A) 5． (B) 1/5．(C)5． (D) 1/5． [ ]8．一半径为R 的薄金属球壳，带电荷-Q ．设无穷远处电势为零，则球壳内各点的电势U 可表示为(041επ=K ) (A) R Q KU -<． (B) RQ K U -=． (C) R Q KU ->． (D) 0<<-U RQK ． [ ] 9．在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L 2回路外有电流I 3，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则(A) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =(B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =． (C) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠．(D) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠． [ ]10．在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK 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．q2L1 2I 3(a)(b)⊙(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）11．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 轴正方向，即i F F00=.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 ＝ ．12．在半径为R 的定滑轮上跨一细绳，绳的两端分别挂着质量为m 1和m 2的物体，且m 1 > m 2．若滑轮的角加速度为β，则两侧绳中的张力分别为T 1 = ，T 2 = ． 13．一块木料质量为45 kg ，以 8 km/h 的恒速向下游漂动，一只10 kg 的天鹅以 8 km/h 的速率向上游飞动，它企图降落在这块木料上面．但在立足尚未稳时，它就又以相对于木料为2 km/h 的速率离开木料，向上游飞去．忽略水的摩擦，木料的末速度为 ． 14．质量m 的小球，以水平速度0v与光滑桌面上质量为M 的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起，则碰后斜劈的运动速度值v = ；小球上升的高度h = ．15．由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为λ，则在正方形中心处的电场强度的大小E ＝ ．16．在点电荷＋q 和－q 的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S 1、S 2、S 3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：Φ1＝ ，Φ2＝ ，Φ3＝ ．17．一个孤立导体，当它带有电荷q 而电势为U 时，则定义该导体的电容为C = ，它是表征导体的 的物理量．18．一质量为m ，电荷为q 的粒子，以速度0v垂直进入均匀的稳恒磁场B 中，电荷将作半径为的圆周运动．19．两根无限长直导线互相垂直地放着，相距d =2.0×102 m ，其中一根导线与z 轴重合，另一根导线与x 轴平行且在Oxy 平面内．设两导线中皆通过I =10 A 的电流，则在y 轴上离两根导线等距的点P 处的磁感强度的大小为B = ．(μ0 = 4π×10-7N ·A -2)三、计算题（共40分）1 2 320．(本题10分)A 、B 、C 为质量都是M 的三个物体，B 、C 放在光滑水平桌面上，两者间连有一段长为0.4 m 的细绳，原先松放着．B 、C 靠在一起，B 的另一侧用一跨过桌边定滑轮的细绳与A 相连（如图）．滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长．问：(1) A 、B 起动后，经多长时间C 也开始运动？(2) C 开始运动时速度的大小是多少?(取g ＝10 m/s2）21．(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？22．(本题5分)有二根导线，分别长2米和3米，将它们弯成闭合的圆，且分别通以电流I 1和I 2，已知两个圆电流在圆心处的磁感强度大小相等．求圆电流的比值I 1 / I 2．23．(本题5分)图示相距为a 通有电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线．(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I的作用力的数学表达式；(2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式．24．(本题5分)一边长为a 和b 的矩形线圈，以角速度ω 绕平行某边的对称轴OO ＇转动．线圈放在一个随时间变化的均匀磁场t B B ωsin 0 =中，(0B为常矢量)．磁场方向垂直于转轴, 且时间t =0时，线圈平面垂直于B ，如图所示．求线圈内的感应电动势ε，并证明ε的变化频率f ＇是B的变化频率的二倍．25．(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ω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b a U U -．I I 21d l I22d l IB⊗b安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (上)》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．C 2．E 3．D 4．C 5．B 6．C 7．D 8．B 9．C 10．D二、填空题(共30分)11．(本题3分)－F 0R 3分12．(本题4分))(1βR g m -2分)(2βR g m + 2分13．(本题3分)5.45 km/h 3分14．(本题5分)0v Mm2分202v Mgm M - 3分 15．(本题3分)0 3分16．(本题3分)q / ε01分0 1分-q /ε01分17．(本题3分)C = q / U 2分 储电能力 1分18．(本题3分))/(0B q m v 3分19．(本题3分)2.82×10-8T 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1) 设A ，B 间绳中张力为T ，分别对A 、B 列动力学方程M A g –T =M A a 1分T =M B a 1分解得 a =Mg / (M A +M B ) 由 M A = M B = M a ＝21g 1分 设B 、C 之间绳长为l ，在时间t 内B 物体作匀加速运动，有 l ＝21at 2＝gt 2/4 ， t=g l /4=0.4 s 2分 (2) B 和C 之间绳子刚拉紧时，A 和B 所达到的速度为v ＝at ＝21gt ＝21×10×0.4＝2.0 m/s 令B 、C 间拉紧后，C 开始运动时A 、B 、C 三者的速度大小均变为V ，由动量定理(设三者速度变化过程中T AB 为AB 间绳中平均张力，T BC 为BC 间绳中平均张力,τ为过程时间)M A VM A v = –T AB ·τ (∵M A g<<T AB ) 2分M B V – M B v =T AB ·τ–T BC ·τ 1分 M C V – 0 = T BC ·τ 1分得 (M A + M B + M C )V = ( M A + M B ) vV =33132)(.M M M M C B A B A ==+++v M v m/s 1分21．(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22．(本题5分)解： 11012R I B μ=， 22022R I B μ=3分由 21B B = 得 2211//R I R I =∴3222212121=ππ==R R R R I I 2分23．(本题5分)解：(1) 12212d d B d l I F ⨯=31212110224d d r r l I l I π⨯⨯=μ 3分(2) )2/(d d 1022a I l I F π=μ∴aI I l F π=2d d 2102μ 2分 24．(本题5分)解：设线圈的面积矢量S 在t =0时与0B平行，于是任意时刻t , S 与0B 的夹角为ωt ，所以通过线圈的磁通量为0sin cos m B S B t ab t ωωΦ==⋅⋅⋅t ab B ω2sin 210=2分 故感应电动势 0d /d cos 2m t B ab t εωω=-Φ=- 2分ε的正绕向与S的方向成右手螺旋关系，ε的变化频率为π=π='2222ωωf B的变化频率为 π=2/ωf∴ f f 2=' 1分25．(本题10分) 解：Ob 间的动生电动势4/54/510(v )d d L L B l Bl l εω=⨯⋅=⎰⎰225016)54(21BL L B ωω== 4分 b 点电势高于O 点． Oa 间的动生电动势/5/520(v )d d L L B l Bl l εω=⨯=⋅⎰⎰22501)51(21BL L B ωω== 4分 a 点电势高于O 点．∴ 22211165050a b U U BL BL εεωω-=-=-221035015BL BL ωω-=-= 2分答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
安徽大学普通物理B(上)(B卷)试卷及答案
安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (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．如图所示，质量为m 的物体A 用平行于斜面的细线连结置于光滑的斜面上，若斜面向左方作加速运动，当物体开始脱离斜面时，它的加速度的大小为(A) g sin θ．(B) g cos θ．(C) g ctg θ． (D) g tg θ．[ ] 2．如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，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．已知两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同，若物体A 的动量在数值上比物体B 的大，则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA ． (B) E KB 一定小于E KA ．(C) E KB ＝E KA ． (D) 不能判定谁大谁小． [ ] 4．如图所示，一质量为m 的小球，由高H 处沿光滑轨道由静止开始滑入环形轨道．若H 足够高，则小球在环最低点时环对它的作用力与小球在环最高点时环对它的作用力之差，恰为小球重量的 (A) 2倍． (B) 4倍．(C) 6倍． (D) 8倍． [ ] 5．在边长为a 的正方体中心处放置一点电荷Q ，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为A R院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(A)aQ 034επ ．(B) a Q032επ．(C)a Q 06επ． (D) aQ012επ ． [ ]6．如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处，外力所作的功为(A) a qQ023επ ． (B) aqQ 03επ．(C)a qQ 0233επ． (D) aqQ032επ． [ ]7．电荷之比为1∶3∶5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ，保持在一条直线上，相互间距离比小球直径大得多．若固定A 、C 不动，改变B 的位置使B 所受电场力为零时，AB 与BC 的比值为 (A) 5． (B) 1/5． (C)5． (D) 1/5． [ ]8．一半径为R 的薄金属球壳，带电荷-Q ．设无穷远处电势为零，则球壳内各点的电势U 可表示为 (041επ=K ) (A) R Q KU -<． (B) RQ K U -=． (C) R Q KU ->． (D) 0<<-U RQK． [ ] 9．在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L 2回路外有电流I 3，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则 (A)=⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =(B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B , 21P P B B =． (C)=⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B , 21P P B B ≠．(D) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠． [ ]10．在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ-=⎰⋅ ，式中K E 为感应电场的电场强度．此式表明q2L1 2I 3(a)(b)⊙(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）11．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 轴正方向，即i F F00=.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 ＝ ．12．在半径为R 的定滑轮上跨一细绳，绳的两端分别挂着质量为m 1和m 2的物体，且m 1 > m 2．若滑轮的角加速度为β，则两侧绳中的张力分别为T 1 = ，T 2 = ． 13．一块木料质量为45 kg ，以 8 km/h 的恒速向下游漂动，一只10 kg 的天鹅以 8 km/h 的速率向上游飞动，它企图降落在这块木料上面．但在立足尚未稳时，它就又以相对于木料为2 km/h 的速率离开木料，向上游飞去．忽略水的摩擦，木料的末速度为 ． 14．质量m 的小球，以水平速度0v与光滑桌面上质量为M 的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起，则碰后斜劈的运动速度值v = ；小球上升的高度h = ．15．由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为λ，则在正方形中心处的电场强度的大小E ＝ ．16．在点电荷＋q 和－q 的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S 1、S 2、S 3，则通过这些闭合面的电场强度通量分别是：Φ1＝ ，Φ2＝ ，Φ3＝ ．17．一个孤立导体，当它带有电荷q 而电势为U 时，则定义该导体的电容为C = ，它是表征导体的 的物理量．18．一质量为m ，电荷为q 的粒子，以速度0v垂直进入均匀的稳恒磁场B 中，电荷将作半径为的圆周运动．19．两根无限长直导线互相垂直地放着，相距d =2.0×102 m ，其中一根导线与z 轴重合，另一根导线与x 轴平行且在Oxy 平面内．设两导线中皆通过I =10 A 的电流，则在y 轴上离两根导线等距的点P 处的磁感强度的大小为B = ． (μ0 = 4π×10-7N ·A -2)1 2 3三、计算题（共40分）20．(本题10分)A 、B 、C 为质量都是M 的三个物体，B 、C 放在光滑水平桌面上，两者间连有一段长为0.4 m 的细绳，原先松放着．B 、C 靠在一起，B 的另一侧用一跨过桌边定滑轮的细绳与A 相连（如图）．滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长．问：(1) A 、B 起动后，经多长时间C 也开始运动？(2) C 开始运动时速度的大小是多少?(取g ＝10 m/s 2）21．(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？22．(本题5分)有二根导线，分别长2米和3米，将它们弯成闭合的圆，且分别通以电流I 1和I 2，已知两个圆电流在圆心处的磁感强度大小相等．求圆电流的比值I 1 / I 2．23．(本题5分)图示相距为a 通有电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线．(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I的作用力的数学表达式；(2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式．24．(本题5分)一边长为a 和b 的矩形线圈，以角速度ω 绕平行某边的对称轴OO ＇转动．线圈放在一个随时间变化的均匀磁场t B B ωsin 0 =中，(0B为常矢量)．磁场方向垂直于转轴, 且时间t =0时，线圈平面垂直于B ，如图所示．求线圈内的感应电动势ε，并证明ε的变化频率f ＇是B的变化频率的二倍．25．(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ω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b a U U -．I I 21d l I22d l IB⊗b安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (上)》（B 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．C 2．E 3．D 4．C 5．B 6．C 7．D 8．B 9．C 10．D二、填空题(共30分)11．(本题3分)－F 0R 3分12．(本题4分))(1βR g m -2分)(2βR g m + 2分13．(本题3分)5.45 km/h 3分14．(本题5分)0v Mm2分202v Mgm M - 3分 15．(本题3分)0 3分16．(本题3分)q / ε01分0 1分 -q /ε01分17．(本题3分)C = q / U 2分 储电能力 1分18．(本题3分))/(0B q m v 3分19．(本题3分)2.82×10-8T 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1) 设A ，B 间绳中张力为T ，分别对A 、B 列动力学方程M A g –T =M A a 1分T =M B a 1分解得 a =Mg / (M A +M B )由 M A = M B = M a ＝21g 1分 设B 、C 之间绳长为l ，在时间t 内B 物体作匀加速运动，有l ＝21at 2＝gt 2/4 ， t=g l /4=0.4 s 2分 (2) B 和C 之间绳子刚拉紧时，A 和B 所达到的速度为v ＝at ＝21gt ＝21×10×0.4＝2.0 m/s 令B 、C 间拉紧后，C 开始运动时A 、B 、C 三者的速度大小均变为V ，由动量定理(设三者速度变化过程中T AB 为AB 间绳中平均张力，T BC 为BC 间绳中平均张力,τ为过程时间)M A V - M A v = –T AB ·τ (∵M A g<<T AB ) 2分M B V – M B v =T AB ·τ–T BC ·τ 1分 M C V – 0 = T BC ·τ 1分得 (M A + M B + M C )V = ( M A + M B ) vV =33132)(.M M M M C B A B A ==+++v M v m/s 1分21．(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22．(本题5分)解： 11012R I B μ=， 22022R I B μ=3分由 21B B = 得 2211//R I R I =∴3222212121=ππ==R R R R I I 2分23．(本题5分)解：(1) 12212d d B d l I F ⨯=31212110224d d r r l I l I π⨯⨯=μ 3分(2) )2/(d d 1022a I l I F π=μ∴aI I l F π=2d d 2102μ 2分 24．(本题5分)解：设线圈的面积矢量S 在t =0时与0B平行，于是任意时刻t , S 与0B 的夹角为ωt ，所以通过线圈的磁通量为0sin cos m B S B t ab t ωωΦ==⋅⋅⋅t ab B ω2sin 210= 2分 故感应电动势0d /d cos2m t B ab t εωω=-Φ=- 2分ε的正绕向与S的方向成右手螺旋关系，ε的变化频率为π=π='2222ωωf B的变化频率为 π=2/ωf∴ f f 2=' 1分25．(本题10分)解：Ob 间的动生电动势4/54/510(v )d d L L B l Bl l εω=⨯⋅=⎰⎰225016)54(21BL L B ωω== 4分 b 点电势高于O 点．Oa 间的动生电动势/5/520(v )d d L L B l Bl l εω=⨯=⋅⎰⎰22501)51(21BL L B ωω== 4分 a 点电势高于O 点．∴ 22211165050a b U U BL BL εεωω-=-=-221035015BL BL ωω-=-= 2分答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
安徽大学 普通物理学07-08(1)周四A试卷
安徽大学2007—2008学年第1学期《普通物理A（下）》考试试卷（A卷）（闭卷时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1. 边长为l的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab、cd与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为：［］(A) 01=B，02=B．(B) 01=B，lIBπ=0222μ．(C)lIBπ=0122μ，02=B．(D)lIBπ=0122μ,lIBπ=0222μ．2. 距一根载有电流为3³104 A的电线1 m处的磁感强度的大小为：［］(A) 3³10-5 T．(B) 6³10-3 T．(C) 1.9³10-2T．(D) 0.6 T．(已知真空的磁导率μ0 =4π³10-7 T²m/A)3. 顺磁物质的磁导率：［］(A) 比真空的磁导率略小．(B) 比真空的磁导率略大．(C) 远小于真空的磁导率．(D) 远大于真空的磁导率．4. 电位移矢量的时间变化率tD d/d的单位是：［］ （A）库仑／米2 （B）库仑／秒（C）安培／米2 （D）安培•米25. 如图所示，两列波长为λ的相干波在P点相遇．波在S1点振动的初相是φ 1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是φ 2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为：a院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------［ ］(A) λk r r =-12． (B) π=-k 212φφ．(C)π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ． (D)π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ．6. 如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为ϕ=30°的方位上．所用单色光波长为λ=500nm ，则单缝宽度为： ［ ］ (A) 2.5³10-5 m ．(B) 1.0³10-5 m ．(C) 1.0³10-6 m ．(D) 2.5³10-7 m ．7. 波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d 、缝宽为a 、总缝数为N 的光栅上．取k=0，±1，±2．．．．，则决定出现主极大的衍射角θ 的公式可写成： ［ ］ (A) N a sin θ=k λ．(B) a sin θ=k λ． (C) N d sin θ=k λ．(D) d sin θ=k λ．8. 在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则：［ ］ (A) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强． (B) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱． (C) 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱． (D) 无干涉条纹．9. 按照玻尔理论，电子绕核作圆周运动时，电子的动量矩L 的可能值为： ［ ］ (A) 任意值．(B) nh ， n = 1，2，3，… (C) 2π nh ， n = 1，2，3，… (D) nh/(2π)，n = 1，2，3，…10. 自然光以入射角57°由空气投射于一块平板玻璃面上，反射光为完全线偏振光，则折射角为： (A) 57° ［ ］(B) 33° (C) 90° (D) 任意值二、填空题（共30分）11. 有一长20 cm 、直径1 cm 的螺线管，它上面均匀绕有1000匝线圈，通以I = 10 A 的电流．今把它放入B = 0.2 T 的均匀磁场中，则螺线管受到的最大的作用力F =__________螺线管受到的最大力矩值 M =____________．12. 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，则在圆心o 处的磁感应强度大小为____________．13. 真空中一根无限长直导线中通有电流I ，则距导线垂直距离为a 的某点的磁能密度 w m =________________．14. 一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动：)314c o s (05.01π+π=t x (SI) ， )324c o s (03.02π-π=t x (SI) 合成振动的振幅为__________________m ．15. A ，B 是简谐波波线上距离小于波长的两点．已知，B 点振动的相位比A 点落后π31，波长为λ = 3 m ，则A ，B 两点相距L = ________________m ．16. 在真空中沿着x 轴负方向传播的平面电磁波，其电场强度的波的表达式为)/(2cos 800c x t E y +π=ν (SI)，则磁场强度波的表达式是________________________________________________________． (真空电容率 ε 0 = 8.85³10-12 F/m ，真空磁导率 μ 0 =4π³10-7 H/m)17. 如图所示，假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2，发出波长为λ的光．A 是它们连线的中垂线上的一点．若在S 1A 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∆φ＝__________ ______.若已知λ＝500 nm ，n ＝1.5，A 点恰为第四级明纹中心，则e ＝_____________nm ．(1 nm =10-9 m)18. 一束光线入射到单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射．这样的现象称为双折射现象．其中一束折射光称为寻常光，___________________________定律；另一束光线称为非常光，它__________________________定律．19. 以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为______．答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------三、计算题（共40分）20.（本题10分）两根平行无限长直导线相距为d ，载有大小相等方向相反的电流I ，电流变化率d I /d t =α >0．一个边长为d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d ，如图所示．求线圈中的感应电动势ε，并说 明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向．21.（本题5分）一质点作简谐振动，其振动方程为x = 0.24)3121cos(π+πt (SI)，试用旋转矢量法求出质点由初始状态（t = 0的状态）运动到x = -0.12 m ，v < 0的状态所需最短时间∆t ．. I22.（本题5分）一横波方程为)(2cosx ut A y -π=λ，式中A = 0.01 m ，λ = 0.2 m ，u = 25 m/s ，求t = 0.1 s 时在x =2 m 处质点振动的位移、速度、加速度．23.（本题10分）在双缝干涉实验中，单色光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为l 1和l 2，并且l 1－l 2＝3λ，λ为入射光的波长，双缝之间的距离为d ，双缝到屏幕的距离为D (D >>d )，如图．求： (1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离． (2) 相邻明条纹间的距离．屏答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------24.（本题5分）观察者A测得与他相对静止的Oxy平面上一个圆的面积是12 cm2，另一观察者B相对于A以0.8 c (c为真空中光速)平行于Oxy平面作匀速直线运动，B测得这一图形为一椭圆，其面积是多少？功率为P的点光源，发出波长为λ的单色光，在距光源为d处，每秒钟落在垂直于光线的单位面积上的光子数为多少？若λ =663nm，则光子的质量为多少？(普朗克常量h =6.63³10-34 J²s)。
安徽大学07~08普通物理A(上)((A卷)试卷及答案 2
2 2 1 2 M 1 R 1 MR 2 M 1 R MR 0 2 10 2 2 10 2
①
2分
1分
②
2分
14．一个质量为 m 的质点，沿 x 轴作直线运动，受到的作用力为
F F0 cos t i (SI) t = 0 时刻，质点的位置坐标为 x 0 ，初速度 v 0 0 ．则质点的位置坐标和时间的关系式是 x =
． 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 量相等的(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．如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q，外球壳带电荷-2q．静电平衡时， 外球壳的电荷分布为内表面 ；外表面 ． ．
在图示回路中，导线 ab 可以在相距为 0.10m 的两平行光滑导线 LL＇和 MM＇上水平地滑动．整个 回路放在磁感应强度为 0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为 4.0A．如要保持导线 作匀速运动，求须加外力的大小和方向．
L + M
B
a
L＇
b
M＇
24．(本题 5 分)
一面积为 S 的单匝平面线圈，以恒定角速度 在磁感应强度为 B B0 sin t k 的均匀外磁场中转 动，转轴与线圈共面且与 B 垂直( k 为沿 z 轴的单位矢量)．设 t=0 时线圈的正法向与 k 同方向，求线圈 中的感应电动势．
B
安徽大学07~08普通物理A(上)(B卷)试卷及答案 2
安徽大学2007—2008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 [ ]院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(A) L B > L A ，E KA > E KB ．(B) L B > L A ，EKA = 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 ． 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2007—2008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a)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24．(本题5分)解：(1) 0()d d 2m SI t B S l r r μ==π⋅⎰⎰ Φ⎰++π=tb t a r r l I v v d 20μt a t b l I v v ++π=ln 20μ 3分 (2)00d ()d 2m t 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----------------------------------------。
安徽大学19-20大学物理A(上)期末A卷及参考答案
安徽大学20 19—20 20学年第 2 学期 《 大学物理A （上） 》期末考试试卷(A 卷) （闭卷 时间120分钟） 考场登记表序号一、选择题（每小题2分，共20分） 1．一粒子运动质量为其静止质量的3倍，此时该粒子运动速度为光速 c 的 倍. ( ) A. √3/3 B. 1/3 C. 2√2/3 D. √2/2 2. 质量为1kg 的质点作半径为2m 的圆周运动，路程s 与时间t 的关系为 s = t 2，则 t = 3s 时向心力等于 N. ( ) A. 18 B. 24 C. 30 D. 36 3. 在惯性系中有一质量分别为m 和3m 的甲、乙两个质点构成的系统. 某时刻相距为R ，二者相对质心运动速度大小分别为3v 和v ，质心的运动速度大小为v . 则该刻质心距离甲的距离为 ，系统的总动能为 .( ) A ．0.25R , 6mv 2 B. 0.25R , 8mv 2 C. 0.75R , 6mv 2 D. 0.75R , 8mv 2 4.下列关于保守力和非保守力说法正确的是 . ( ) A. 当仅有保守力做功时，系统的机械能必守恒； B. 保守力和非保守力同时做功时系统的动能才守恒； C. 万有引力，重力和摩擦力均属于保守力； D. 重力，爆炸力和摩擦力均属于非保守力. 5. 一人站在有光滑转轴的转动平台上，双臂水平举二哑铃. 在他将二哑铃水平收缩到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系统 . ( ) A. 机械能守恒，角动量不守恒； B. 机械能守恒，角动量守恒； C. 机械能不守恒，角动量守恒； D. 机械能不守恒，角动量也不守恒.6．一质量为2kg 的质点做简谐振动，其运动规律为x = 2cos(0.5πt -π/4) (SI 单位). 则在 t = 2s 时，质点的动能等于 J. ( )院/系 年级 专业 姓名学号 答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------A ． π2B ． π2/2C ．1D ．27．在同一弹性介质中，两列相干的平面简谐机械波的振幅之比是4:1，则这两列波的强度之比为 . ( )A. 2:1B. 4:1C. 32:1D. 16:18．已知一行波y (x ,t ) = 0.04cos[100π(t -2x )] (SI 单位)，则该波的传播速率为 m/s. ( )A. 0.5B. 1C. 2D. 49．一理想气体其分子速率分布遵从麦克斯韦速率统计分布律. 该系统处于温度分别为T 1和T 2两个热平衡状态时的速率分布函数如图所示，则这两个状态的分子平均热运动速率关系为 .( )A ．v ̅1 < v ̅2;B ．v ̅1 > v ̅2;C ．v ̅1 = v ̅2;D ．无法判断. 10．一热机工质经历如下热力学循环过程：(1) 绝热膨胀；（2）等温膨胀，从高温热源吸热500J ；（3）绝热压缩；(4) 等温压缩，向低温热源放热300J 至初状态. 则该热机对外做功为 J ，效率为 . ( )A ．300，0.6B ．200，0.6C ．300，0.4D ．200，0.4二、填空题（每小题4分，共20分）11．由单一分子组成的理想气体其定体摩尔热容量为3R /2，R 为普适气体常量. 则其定压摩尔热容为 ， 比热容比为 .12．满足 、 、和相位差恒定等三个条件的两列波称为相干波.13．一单摆的悬线长l ，在顶端固定的竖直下方一半处有个小钉，如图所示. 则单摆的左右两方振动周期之比为T 1/T 2 = ，该运动的周期T = .（设重力加速度为g ）14．用积分法可以求出质量为m ，半径为R 的匀质薄圆盘对中轴线的转动惯量J = .15．已知一刚体绕定轴转动的转动惯量为J ，某时刻角速度为ω，则对应的角动量L 的大小为 ，转动动能E k = .vT 2 T 1 f (v )三、 计算题（共40分）16．（本题18分）1mol 单原子分子理想气体的循环过程如右图所示，其中状态点c 的温度Tc = 600K. 求： （1）a 和b 点的温度T a 和 T b ； （2）ab ，bc ，ca 各个过程系统吸收的热量； （3）根据能量守恒，经过一个循环系统做的净功. （普适气体常量R = 8.31 J ⋅mol -1⋅K -1，ln2 = 0.693）院/系 年级 专业 姓名学号 答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------c b T/K 0 a17．（本题14分）一振幅为 20 cm ，波长为200 cm 的一维余弦波．沿x 轴正向传播，波速为 100 cm/s ，在t = 0时原点处质点在平衡位置向正位移方向运动．求：(1) 原点处质点的振动方程．(2) 在x = 150 cm 处质点的振动方程．18．（本题8分） 一个质量为m 、长为L 的匀质细棒绕其一端固定的水平轴O 转动，如图所示. 当细棒角速度为 ω 时，根据微元-积分的方法求细棒动量的大小.ωO四、证明题（本题20分） 19. 如图所示，质量为M 、长为l 的均匀细杆，其上端可绕水平轴O 无摩擦地转动. 起初直杆竖直静止. 已知细棒对O 轴的转动惯量为Ml 2/3，设一质量为m 的子弹（可视为质点）沿水平方向入射并恰好射入细杆的下端，若直杆（连同射入的子弹）的最大摆角为 θ = 60︒. 证明子弹入射细杆前的速率为： v 0=√(M +2m )(M +3m )gl 6m 2院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------v 0 θ。
安徽大学期末试卷2008—2009《普通物理B (上)》考试试卷(A卷.doc
安徽大学2008—2009学年第 2 学期《普通物理B (上)》考试试卷（A 卷）（闭卷 时间120分钟）一、单选题（每小题3分，共30分）1．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r22（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．2．已知水星的半径是地球半径的0.4倍，质量为地球质量的0.04倍．设地球表面上的重力加速度为g ，则水星表面上的重力加速度为 ［ ］ (A) 0.1 g ． (B) 0.25 g ． (C) 2.5 g ． (D) 4 g ．3．一物体挂在一弹簧下面，平衡位置在O 点，现用手向下拉物体，第一次把物体由O 点拉到M 点，第二次由O 点拉到N 点，再由N 点送回M 点．则在这两个过程中 ［ ］(A) 弹性力作的功相等，重力作的功不相等． (B) 弹性力作的功相等，重力作的功也相等． (C) 弹性力作的功不相等，重力作的功相等． (D) 弹性力作的功不相等，重力作的功也不相等．4．站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态．由此，他断定电梯作加速运动，其加速度为 (A) 大小为g ，方向向上． (B) 大小为g ，方向向下． (C) 大小为g 21，方向向上． (D) 大小为g 21，方向向下． ［ ］5．如图所示，置于光滑水平桌面上质量分别为m 1和m 2的物体A 和B 之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A 和B 使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A 和B 被弹开的过程中 ［ ］院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(A) 系统的动量守恒，机械能不守恒． (B) 系统的动量守恒，机械能守恒． (C) 系统的动量不守恒，机械能守恒．(D) 系统的动量与机械能都不守恒．6．有三个直径相同的金属小球．小球1和小球2带等量异号电荷，两者的距离远大于小球直径，相互作用力为F ．小球3不带电并装有绝缘手柄．用小球3先和小球1碰一下，接着又和小球2碰一下，然后移去．则此时小球1和2之间的相互作用力为 ［ ］(A) 0． (B) F / 4． (C) F /8． (D) F / 2．7．两个同心均匀带电球面，半径分别为R a 和R b (R a ＜R b ), 所带电荷分别为Q a 和Q b ．设某点与球心相距r ，当R a ＜r ＜R b 时，该点的电场强度的大小为 ［ ］ (A)2041r Q Q b a ． (B) 2041r Q Q ba ． (C)22041b b a R Q r Q ． (D) 2041r Q a． 8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则 (A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大．(C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定． ［ ］ 9．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．10．距一根载有电流为3×104 A 的长直电线1m 处的磁感强度的大小为 ［ ］ (A) 3×10－5T ． (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 N/A 2)二、填空题（每小题3分，共30分）11．有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是10 cm ，第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m 的物体后，长11 cm ，而第二个弹簧上端固定，下挂一质量为m 的物体后，长13 cm ，现将两弹簧串联，上端固定，下面仍挂一质量为m 的物体，则两弹簧的总长为 ． 12．质量为m 的物体，置于电梯内，电梯以21g 的加速度匀加速下降h ，在此过程中，电梯对物体的作用力所做的功为 ．13．根据电场强度的定义，静电场中某点的电场强度的大小和方向与相同．14．一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量e = ． 15．静电力作功的特点是 ． 16．下左图示为某静电场的等势面图，在图中画出该电场的电场线．17．在静电场中有一立方形均匀导体，边长为a ，如上右图所示．已知立方导体中心O 处的电势为U 0，则立方体顶点A 的电势为 ．18．一面积为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 ．19．一长直螺线管是由直径d = 0.2mm 的漆包线密绕而成．当它通以I = 0.5A 的电流时，其内部的磁感应强度B = ．(忽略绝缘层厚度)(µ0=4π×10－7 N/A 2)20．均匀磁场的磁感应强度B 与半径为r 的圆形平面的法线n的夹角为 ，今以圆周为边界，作一个半球面S ，S 与圆形平面组成封闭面，如图所示．则通过S 面的磁通量m = ．三、计算题（共35分）21．(本题10分)有一水平运动的皮带将砂子从一处运到另一处，砂子经一竖直的静止漏斗落到皮带上，皮带以恒定答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------的速率v水平地运动．忽略机件各部位的摩擦及皮带另一端的其它影响，试问：(1) 若每秒有质量为q m=d M/d t的砂子落到皮带上，要维持皮带以恒定速率v运动，需要多大的功率？(2) 若q m=20 kg/s，v=1.5 m/s，水平牵引力多大？所需功率多大？一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1=2cm，R2=5cm，中间是空气．电容器接在电压U=32V的电源上，如图所示．试求距离轴线R=3.5cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差．23．(本题5分)一面积为S 的单匝平面线圈，以恒定角速度 在磁感强度k t B Bsin 0 的均匀外磁场中转动，转轴与线圈共面且与B垂直(k 为沿z 轴的单位矢量)．设t =0时线圈的正法向与k 同方向，求线圈中的感应电动势．24．(本题5分)在一无限长载有电流I 的直导线产生的磁场中，有一长度为b 的平行于导线的短铁棒，它们相距为a ．若铁棒以速度v垂直于导线与铁棒初始位置组成的平面匀速运动，求t 时刻铁棒两端的感应电动势 的大小．答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------25．(本题5分)一螺绕环单位长度上的线圈匝数为n =10匝/cm ．环心材料的磁导率0 ．求在电流强度I 为多大时，线圈中磁场的能量密度w m =1J/ m 3?(µ0=4π×10－7 N/A 2)四、理论推导与证明题（共5分）26．(本题5分)设无穷远处为电势零点．求证在电偶极子产生的电场中任意一点P 处的电势为304p rU r v v式中l q p 为电偶极子的电矩，r为从电偶极子轴线中心到P 点的有向线段，且r >>l ．。
普通物理试卷 +答案
安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (上)》考试试卷（A 卷）（闭卷 时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．一个圆锥摆的摆线长为l ，摆线与竖直方向的夹角恒为θ，如图所示．则摆锤转动的周期为(A)gl .(B) gl θcos .(C) gl π2.(D) gl θπcos 2. [ ]2．如图所示，木块m 沿固定的光滑斜面下滑，当下降h 高度时，重力作功的瞬时功率是(A) 21)2(gh mg . (B) 21)2(cos ghmg θ. (C) 21)21(sin gh mg θ. (D) 21)2(sin gh mg θ. [ ]3．质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为 (A) )cos 1(2θ-=g a ． (B) θsin g a =． (C) g a =． (D) θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=． [ ]4．设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正，反之为负) [ ]x院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------5．在电荷为－Q 的点电荷A 的静电场中，将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点．a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图所示．则移动过程中电场力作的功为 [ ] (A)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r Q ε． (B) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-π210114r r qQε． (C)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r qQ ε． (D) ()1204r r qQ-π-ε． 6．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则 (A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大．(C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定． [ ] 7．将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源．再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间，如图所示．则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为(A) 储能减少，但与金属板相对极板的位置无关．(B) 储能减少，且与金属板相对极板的位置有关．(C) 储能增加，但与金属板相对极板的位置无关．(D) 储能增加，且与金属板相对极板的位置有关．[ ] 8．在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将 [ ] (A) 向下偏． (B) 向上偏．(C) 向纸外偏． (D) 向纸内偏．9．真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为 (A)200)2(21aIπμμ． (B)200)2(21aIπμμ．(C) 20)2(21I a μπ． (D) 200)2(21a I μμ． [ ] 10．电位移矢量的时间变化率t D d /d的单位是 [ ] (A) 库仑／米2． (B) 库仑／秒．(C) 安培／米2．(D) 安培•米2．二、填空题（共30分）11．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 轴正方向，即i F F00=.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 ＝ ．Br 112．有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是10cm ，第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m 的物体后，长11cm ，而第二个弹簧上端固定，下挂一质量为m 的物体后，长13cm ，现将两弹簧串联，上端固定，下面仍挂一质量为m 的物体，则两弹簧的总长为 ． 13．质量m ＝1kg 的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x 轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F ＝3＋2x (SI)，那么，物体在开始运动的3m 内，合力所作的功W ＝ ；当x ＝3m 时，其速率v ＝ ．14．图中所示的装置中，质量为m 1的物体放在光滑水平桌面上，略去轴上摩擦以及滑轮和绳的质量，且假设绳不可伸长，则m 1的加速度a 1 = ． 15．质量m 的小球，以水平速度0v与光滑桌面上质量为M 的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起，则碰撞后斜劈的运动速度值v = ；小球上升的高度h = ．16．一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量Φe ＝ ． 17．想象电子的电荷－e 均匀分布在半径r e ＝1.4×10-15 m (经典的电子半径)的球表面上，电子表面附近的电势(以无穷远处为电势零点)U ＝ ．(41επ＝9×109 N ·m 2/C 2，e ＝1.6×10-19C)18．带有N 个电子的一个油滴，其质量为m ，电子的电荷大小为e ．在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g )，下落中穿越一均匀电场区域，欲使油滴在该区域中匀速下落，则电场的方向为 ，大小为 ．19．均匀磁场的磁感应强度B 与半径为r 的圆形平面的法线n的夹角为α ，今以圆周为边界，作一个半球面S ，S 与圆形平面组成封闭面，如图所示．则通过S 面的磁通量Φｍ = ．三、计算题（共40分）20．(本题10分)A 、B 、C 为质量都是M 的三个物体，B 、C 放在光滑水平桌面上，两者间连有一段长为0.4m 的细绳，原先松放着．B 、C 靠在一起，B 的另一侧用一跨过桌边定滑轮的细绳与A 相连(如图)．滑轮和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长．问：(1) A 、B 起动后，经多长时间C 也开始运动？ (2) C 开始运动时速度的大小是多少?(取g ＝10 m/s 2）21．(本题5分)厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ ．试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差．22．(本题5分)有二根导线，分别长2米和3米，将它们弯成闭合的圆，且分别通以电流I 1和I 2，已知两个圆电流在圆心处的磁感应强度大小相等，求圆电流的比值I 1 / I 2．1a23．(本题5分)在图示回路中，导线ab 可以在相距为0.10m 的两平行光滑导线LL ＇和MM ＇上水平地滑动．整个回路放在磁感应强度为0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为4.0A ．如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向．24．(本题10分)如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线框的一个边与长直导线平行，它到两长直导线的距离分别为r 1、r 2．已知两导线中电流都为t I I ωsin 0=，其中I 0和ω为常数，t 为时间．导线框长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势．L ＇IIO xr 1r 2 ab25. (本题5分)如图所示，有一中心挖空的水平金属圆盘，内圆半径为R 1，外圆半径为R 2，圆盘可绕竖直中心轴O O '''以角速度ω匀速转动．均匀磁场B的方向竖直向上．求圆盘的内圆边缘处C 点与外圆边缘A 点之间的动生电动势的大小及指向．A答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
安徽大学普通物理08-09(2)周四A试卷
安徽大学2008—2009学年第 2 学期 《普通物理A (上)》考试试卷（A 卷）（闭卷 时间120分钟）一、单选题（每小题3分，共30分）1．将一重物匀速地推上一个斜坡，因其动能不变，所以 ［ ］(A) 推力不做功． (B) 推力功与摩擦力的功等值反号． (C) 推力功与重力功等值反号． (D) 此重物所受的外力的功之和为零． 2．如图所示，一质量为m 的小球，由高H 处沿光滑轨道由静止开始滑入环形轨道．若H 足够高，则小球在环最低点时环对它的作用力与小球在环最高点时环对它的作用力之差，恰为小球重量的 (A) 2倍． (B) 4倍．(C) 6倍． (D) 8倍． ［ ］ 3．一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 ． 4．一电场强度为E 的均匀电场，E的方向沿x 轴正方向，如图所示．则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(A)πR 2E ． (B) πR 2E / 2．(C) 2πR 2E ． (D) 0． ［ ］ 5．真空中有一点电荷Q ，在与它相距为r 的a 点处有一试验电荷q ．现使试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点，如图所示．则电场力对q 作功为 ［ ］(A) 24220r r Qq π⋅πε． (B) r r Qq 2420επ． (C)r r Qqππ204ε． (D) 0．E6．在一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流i 的大小相等，其方向如图所示．问哪些区域中有某些点的磁感强度B可能为零？(A) 仅在象限Ⅰ． (B) 仅在象限Ⅱ．(C) 仅在象限Ⅰ，Ⅲ． (D) 仅在象限Ⅰ，Ⅳ．(E) 仅在象限Ⅱ，Ⅳ． ［ ］ 7．在边长为a 的正方体中心处放置一点电荷Q ，设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电势为 (A)aQ 034επ ．(B) a Q032επ．(C)a Q 06επ． (D) aQ012επ ． ［ ］8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则 (A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大．(C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定． ［ ］ 9．一闭合正方形线圈放在均匀磁场中，绕通过其中心且与一边平行的转轴OO ′转动，转轴与磁场方向垂直，转动角速度为ω，如图所示．用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)？ ［ ］ (A) 把线圈的匝数增加到原来的两倍． (B) 把线圈的面积增加到原来的两倍，而形状不变． (C) 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍． (D) 把线圈的角速度ω增大到原来的两倍．10．在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK 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（每小题3分，共30分）11．一物体在某瞬时以初速度0v从某点开始运动，在∆t 时间内，经一长度为S 的曲线路径后，又回到原出发点，此时速度为0-v ，则在这段时间内物体的平均加速度是 ．12．一质点在二恒力共同作用下，位移为j i r83+=∆(SI)，在此过程中，动能增量为24J ，已知其中O ′一恒力j i F3121-=(SI)，则另一恒力所作的功为 ．13．一颗速率为700m/s 的子弹，打穿一块木板后，速率降到500m /s ．如果让它继续穿过厚度和阻力均与第一块完全相同的第二块木板，则子弹的速率将降到 ．（空气阻力忽略不计） 14．电荷为-5×10－9 C 的试验电荷放在电场中某点时，受到 20×10－9N 的向下的力，则该点的电场强度大小为 ．15．一质子和一α粒子进入到同一电场中，两者的加速度之比a p ∶a = ．16．一个半径为R 的薄金属球壳，带有电荷q ，壳内真空，壳外是无限大的相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U = ．17．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则平行板电容器的电容 ． (填增大或减小或不变)18．有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆的直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2= ．19．在磁感强度为B的均匀磁场中，以速率v 垂直切割磁力线运动的一长度为L 的金属杆的电动势ε= ．20．以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为 ．三、计算题（共35分）21．(本题5分)静水中停着两条质量均为M 的小船，当第一条船中的一个质量为m跳上第二条船后，两船运动的速度各为多大？(忽略水对船的阻力)．22．(本题10分)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0ω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？23．(本题10分)在半径为R 的无限长金属圆柱体内部挖去一半径为r的无限长圆柱体，两柱体的轴线平行，相距为d ，如图所示．今有电流沿空心柱体的轴线方向流动，电流I 均匀分布在空心柱体的截面上．分别求圆柱轴线上和空心部分轴线上o 、o '点的磁感应强度大小．24．(本题5分)在图示回路中，导线ab 可以在相距为0.10 m 的两平行光滑导线LL ＇和MM ＇上水平地滑动．整个回路放在磁感强度为0.50 T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为 4.0 A ．如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向．ωL ＇25．(本题5分)一电子以 v 0.99c (c 为真空中光速)的速率运动．试求 (1) 电子的总能量是多少？(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m e =9.11×10－31kg)四、回答问题（共5分）26．(本题5分)以地球的电势作为量度电势的参考时，是否可以规定它的电势是+100V 而不是零？这样规定对确定其它带电体的电势和电势差会有什么影响？是否可以选定其它物体作为电势零点？安徽大学2008—2009学年第 2 学期《普通物理A (上)》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、单选题(每小题3分，共30分)1．D 2．C 3．E 4．D 5．D 6．E 7．B 8．C 9．D 10．D二、填空题(每小题3分，共30分)11．t∆-02v ．12．12J ． 13．100m/s ． 14．4N / C ． 15．2∶1．16．)4/(0R q r εεπ． 17．减小． 18．1.11∶1． 19．vBL ． 20．c ．三、计算题(共35分)21．(本题5分)解：以人与第一条船为系统，因水平方向合外力为零，所以水平方向动量守恒． 1分则有Mv 1 +mv =0 1分 v 1 =v Mm-1分 再以人与第二条船为系统，因水平方向合外力为零．所以水平方向动量守恒，则有mv ＝(m+M )v 2 1分v 2 =v mM m+ 1分22．(本题10分)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 v21-=-='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 0 / 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23．(本题10分)解：（a ）设金属圆柱体在挖去小圆柱前在o 、o '处激发的磁感强度由安培环路定理求得01=o B22202220101222d r R I d d r R I d d I B o -=-='='πμππππμπμ4分（b ）设被挖去小圆柱在o 、o '处激发的磁感强度大小分别为2o B 和2o B '根据安培环路定理，得02='o B22202220202222r r R I d r r R I d d I B o -=-='=πμππππμπμ 4分 (c) 挖去小圆柱后在o 、o '处的磁感强度大小分别为2220212r rR Id B B B o o o --=-=πμ 2220212d rR I d B B B o o o -=-='''πμ 2分 24．(本题5分)解：导线ab 中流过电流I ，受安培力IlB F =1，方向水平向右，为保持导线作匀速运动，则必须加力2F ，12F F =，2F 方向与1F相反，即水平向左，如图所示． 2分20.012===IlB F F N 3分25．(本题5分)222)/(1/c c m mc E e v -== =5.8×10－13 J解：(1)2分(2) 2012K e E m v == 4.01×10－14 J 22c m mc E e K -=22]1))/(1/1[(c m c e --=v = 4.99×10－13 J∴ =K K E E /08.04×10－2 3分四、回答问题(共5分)26．(本题5分)答：因为电势是一个相对的量，在需要和方便的情况下，可以规定地球的电势为＋100 V ． 1分作了以上规定后，其它各点电势相应地都要比原来的电势(即规定地球电势为零时所确定的电势)高100V ，但任何两点间的电势差并不受影响． 3分可以随意选定任何物体(一般应为导体，如电子仪器的外壳)作为电势零点． 1分＇。
《普通物理B (上)》(A卷)试卷及答案
-- -- -- ------ -- ---- -- -- -- -- 1．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为r = at 2 i + bt 2 j（其中 a 、b 为常量）, 则该 -- -- -- -- -- -- 2．已知水星的半径是地球半径的 0.4 倍，质量为地球质量的 0.04 倍．设地球表面上的重力加速度为 g ， -- -- 则水星表面上的重力加速度为 -- -- -- -- -- 3．一物体挂在一弹簧下面，平衡位置在 O 点，现用手向下拉物体，第一次把物体由 O 点拉到 M 点， -- -- -- -- ---- 装--- ---- -- -- 4．站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯 -- -- -- 其加速度为 -- --（闭卷时间 120 分钟）一、单选题（每小题 3 分，共 30 分）得 分-- 质点作 ［ ］ ［ ］ -- 第二次由 O 点拉到 N 点，再由 N 点送回 M 点．则在这两个过程中 ［ ］-(C) 大小为 1 / -号学名 姓业 专级年系院线订装超勿题答《普通物理 B (上)》考试试卷（ A 卷）及答案- --- 题 号 一 二 三(21) 三(22) 三(23) 三(24) 三(25) 四 总分 - 得 分 阅卷人 -- - 线 -- - -- (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． - - 订- (A) 0.1 g ． (B) 0.25 g ． - - (C) 2.5 g ． (D) 4 g ． - - --- (A) 弹性力作的功相等，重力作的功不相等． - (B) 弹性力作的功相等，重力作的功也相等． (C) 弹性力作的功不相等，重力作的功相等．-- (D) 弹性力作的功不相等，重力作的功也不相等． OM- 内的一个无摩擦的定滑轮而处于“平衡”状态．由此，他断定电梯作加速运动， N -- (A) 大小为 g ，方向向上． (B) 大小为 g ，方向向下．1g ，方向向上． (D) 大小为 g ，方向向下． ［ ］2 25．如图所示，置于光滑水平桌面上质量分别为m 1 和 m 2 的物体 A 和 B 之间夹有一轻弹簧．首先用双手 挤压 A 和 B 使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在 A 和 B 被弹开的过程中 ［ ］Am⋅ a + b ⎪⎪ ． ⎝ r 2R 2 ⎭(A) 系统的动量守恒，机械能不守恒．(B) 系统的动量守恒，机械能守恒．1m2B(D) 系统的动量与机械能都不守恒．6．有三个直径相同的金属小球．小球 1 和小球 2 带等量异号电荷，两者的距离远大于小球直径，相互作用力为 F ．小球 3 不带电并装有绝缘手柄．用小球 3 先和小球 1 碰一下，接着又和小球 2 碰一下，然后移去．则此时小球 1 和 2 之间的相互作用力为［ ］(A) 0．(B) F / 4． (C) F /8．(D) F / 2．7．两个同心均匀带电球面，半径分别为 R a 和 R b (R a ＜R b ), 所带电荷分别为 Q a 和 Q b ．设某点与球心相 距 r ，当 R a ＜r ＜R b 时，该点的电场强度的大小为 ［ ］(A)14πε(C)1 4πεQ + Q 1 Q - Q ⋅ a b ． (B) ⋅ a r 2 4πε r 2⎛ Q Q ⎫ 1 Q (D) ⋅ a ．4πε r 2 b 0b ．8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大．(B) 实心球电容值大． (C) 两球电容值相等．(D) 大小关系无法确定．［ ］9．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 1aOb2和圆环中的电流在 O 点产生的磁感强度分别用 B 、 B 和 B 表示，则 O 点 1 23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 B 1 + B 2 = 0 ，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为虽然 B 1 + B 2 = 0 ，但 B 3≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然 B 3 = 0，但 B 1 + B 2 ≠ 0 ．10．距一根载有电流为 3×104 A 的长直电线 1m 处的磁感强度的大小为［ ］(A) 3×10－5T ．(B) 6×10－3 T ． (C) 1.9×10－2T ．(D) 0.6 T ．(已知真空的磁导率 µ 0=4π×10－7 N/A 2)-- -- -- -- -- -- -- ---- ---- ---- -- -- ---- ---- ---- -- -- A ---- ------ -- O -- -- ---- -- ---- ---- -- -- - -- -- -- -- -- -- -- 应强度 B = ．(忽略绝缘层厚度)(µ 0=4π×10－7 N/A 2) 20．均匀磁场的磁感应强度 B 与半径为 r 的圆形平面的法线 n 的夹角为 α ，今以圆 周为边界，作一个半球面 S ，S 与圆形平面组成封闭面，如图所示．则通过S 面 αn-线订装超二、填空题（每小题 3 分，共 30 分） 得 分11．有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是 10 cm ，第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为 m 的物体后，长 11 cm ，而第二个弹簧上端固定，下挂一质量为 m 的物体后，长 13 cm ，现将两弹簧串联，上端 - 固定，下面仍挂一质量为 m 的物体，则两弹簧的总长为 ． - 112．质量为 m 的物体，置于电梯内，电梯以 g 的加速度匀加速下降 h ，在此过程中，电梯对物体的作 - 2 用力所做的功为 ． 13．根据电场强度的定义，静电场中某点的电场强度的大小和方向与 相同． - 线 14．一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量φ = ．e - 15．静电力作功的特点是 ． - - 16．下左图示为某静电场的等势面图，在图中画出该电场的电场线． - - －30V －25V - －20V - 订－15V 勿题 答 - - - - - - - - - - - 装--- -- - - a17．在静电场中有一立方形均匀导体，边长为a ，如上右图所示．已知立方导体中心O 处的电势为 U 0，则立方体顶点 A 的电势为 ． 18．一面积为 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 ． 19．一长直螺线管是由直径 d = 0.2mm 的漆包线密绕而成．当它通以 I = 0.5A 的电流时，其内部的磁感SB的磁通量φ = ． m得 分 三、计算题（共 35 分）得分21．(本题 10 分)有一水平运动的皮带将砂子从一处运到另一处，砂子经一竖直的静止漏斗落到皮带上，皮带以恒定的速率v水平地运动．忽略机件各部位的摩擦及皮带另一端的其它影响，试问：(1)若每秒有质量为q m=d M/d t的砂子落到皮带上，要维持皮带以恒定速率v运动，需要多大的功率？(2)若q m=20k g/s，v=1.5m/s，水平牵引力多大？所需功率多大？22．(本题10分)得分一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1=2cm，R2=5cm，中间是空气．电容器接在电压U=32V的电源上，如图所示．试求距离轴线R=3.5cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差．R1 R2RA U-- -- 感应电动势． -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- a ．若铁棒以速度v 垂直于导线与铁棒初始位置组成的平面匀速运动，求 t 时刻铁棒两端的感应电动势ε-- -- 的大小． -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ---- 转轴与线圈共面且与 B 垂直( k 为沿 z 轴的单位矢量)．设 t =0 时线圈的正法向与 k 同方向，求线圈中的 -- 24．(本题 5 分) 得分--线订装超勿题答23．(本题 5 分) 得分一面积为 S 的单匝平面线圈，以恒定角速度ω 在磁感强度 B = B sin ω t k 的均匀外磁场中转动，-- - - -- - - 线 - - - - - - - - - - 订 - - - - 在一无限长载有电流 I 的直导线产生的磁场中，有一长度为 b 的平行于导线的短铁棒，它们相距为 --- - - - - 装- - - - - - -π 7 式中 p = ql 为电偶极子的电矩， r 为从电偶极子轴线中心到 P 点的有向线段，且 r >>l ．25．(本题 5 分)得分一螺绕环单位长度上的线圈匝数为 n =10 匝/cm ．环心材料的磁导率 μ = μ ．求在电流强度 I 为多大时，线圈中磁场的能量密度 w m =1J/ m 3?(µ 0=4 ×10－ N/A 2)四、理论推导与证明题（共 5 分）得 分26．(本题 5 分)设无穷远处为电势零点．求证在电偶极子产生的电场中任意一点 P 处的电势为p ⋅ rU =4πε r 33安徽大学 2008—2009 学年第 2 学期《普通物理 B (上)》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、单选题(每小题 3 分，共 30 分)1．B2．B 3．B 4．B 5．B 6．C 7．D 8．C 9．A 10．B二、填空题(每小题 3 分，共 30 分)11．24cm ．12． - 1mgh ．213．单位正试探电荷置于该点时所受到的电场力．14．0．15．功的值与路径的起点和终点的位置有关，与电荷移动的路径无关．16．答案见图．E17．U 0． 18．ISB ．19．π×10－T ． 20． - πr 2B cos α ．三、计算题(共 35 分)21．(本题 10 分)解：(1) 设 t 时刻落到皮带上的砂子质量为 M ，速率为 v ，t+d t 时刻，皮带上的砂子质量为 M+d M ，速率也是 v ，根据动量定理，皮带作用于在砂子上的力 F 的冲量为F d t = (M + d M )v - (M v + d M ⋅ 0) = d M ⋅v2 分∴F = v d M /d t = v ⋅ q m 1 分由第三定律，此力等于砂子对皮带的作用力 F '，即 F '=F ．由于皮带匀速运动，动力源对皮带的牵引力 F″=F ，因为 F " =F ，F "与 v 同向，动力源所供给的功率为P = F ⋅v = v ⋅v d M /d t = v 2 q 1 分m 2 分(2) 当 q m ＝d M/d t=20 k g/s ，v ＝1.5 m/s 时，水平牵引力F "=vq m =30N2 分U=⎰E⋅d r=⎰=λR 1R12πεr(A点与外筒间的电势差U'=⎰E d r=Uln(R/R)⎰=Ur2πr r b⋅Iθv t t=μIb2πr22π⋅所需功率P=v2q m=45W2分22．(本题10分)解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+λ和-λ,根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为E=λ2πεr2分则两圆筒的电势差为R2R2λd r R2πεlnR2001解得λ=2πεURln2R13分于是可求得Ａ点的电场强度为E A=UR l n R/R)21=998V/m，方向沿径向向外2分R 2R2dr rR21RRln2=12.5Vln(R/R)R2123．(本题5分)解：Φ=BS cosωt=B S sinωt cosωtm0dΦ/d t=B S(-s in2ωt+cos2ωt)ω=B Sωcos(2ωt)m00ε=-B Sωcos(2ωt)i024．(本题5分)3分2分3分解：如俯视图所示ε=⎰(v⨯B)⋅d lBθv=v μI v t=v B sinθb2分a =μ25．(本题5分)解：w=m B22μ=1μ(nI)2203分n=1.26Arl4πε ⋅ - p ⋅ rU = ql cos θ∴I =2w / μ2 分四、理论推导与证明题(共 5 分)26．(本题 5 分)证：设以电偶极子轴线中心为坐标原点，如图所示．Pr -r +- qO θ+ qP 点电势U = q 4πε r 0 +- q4πε r0 -= q r - r +r r 0 - +3 分因为 r >>l ，可认为∴r r = r 2 ， r - r = l cos θ- + - +=4πε r 2 4πε r 30 02 分。
安徽大学大学物理期末试卷和答案
安徽大学2005 -2006学年第 二 学期 《普通物理》期末考试试卷（A 卷）（时间120分钟）一、选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v ． (B) v v v,v．(C) v v v,v ． (D) v v v,v． ［ ］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是 (A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E) Rg 221． ［ ］3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的 ［ ］ (A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒． (C) 动能不守恒，动量守恒． (D) 动能守恒，动量不守恒．开课院/系部 姓名： 学号： .答 题 勿 超 装 订 线----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程［］(A) 一定都是平衡过程．(B) 不一定是平衡过程．(C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程．(D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程．5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示．A →B表示的过程是(A) 等压过程．(B) 等体过程．(C) 等温过程．(D) 绝热过程．［］6．在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%．(B) 50% ．(C) 75%．(D) 91.74%．［］7．静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能．(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大．(B) 实心球电容值大．(C) 两球电容值相等．(D) 大小关系无法确定．［］9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是［］(A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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：(A) rQ Q 0214 ． (B)20210144R Q R Q ．(C)2020144R Q r Q ． (D) rQ R Q 0210144 ． [ ] 二、填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成 角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为_________________________________. 13．在p V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10 2 atm ，密度 = 1.24×10 2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________． 16．有 摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ，其中acb 为半圆弧，b a 为等压线，p c =2p a ．令气体进行a b的等压过程时吸热Q ab ，则在此循环过程中气体净吸热量QQ ab ． (填入：＞，＜或＝)17．两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为＋ 和＋2 ，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或不变)19．在相对介电常量 r = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm 3相应的电场强度的大小E =_______________________． (真空介电常量 0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2)) 三、计算题（共40分） 20．（本题10分）质量为m = 5.6 g 的子弹A ，以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg 的木块B 内，A 射入B 后，B 向前移动了S =50 cm 后而停止，求得分OVb ac a b c(1) B与水平面间的摩擦系数．(2) 木块对子弹所作的功W1．(3) 子弹对木块所作的功W2．(4) W1与W2的大小是否相等？为什么？21．（本题5分）黄绿光的波长是500nm (1nm=10 9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k＝1.38×10 23J·K 1)22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率．23．（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？ 24．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0 ＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)安徽大学2005 -2006学年第 二 学期 《普通物理》期末考试试卷答案（A 卷）一、选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C 二、填空题(共30分)11．1.28×104J 3分12． cos 2212221v v v v 或cos 2212221v v v v 3分13．一个点 1分一条曲线 1分 一条封闭曲线 1分 14．495 m/s 3分 15．5.42×107 s -1 2分6×10-5 cm 1分 16．< 3分 17．－3 / (2 0) 2分 － / (2 0) 2分3 / (2 0) 2分 18．不变 1分 减小 2分 19．3.36×1011 V/m 3分 参考解： 202121E DE w r e， re w E 02=3.36×1011 V/m ----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------三、计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒00)(v v m M m ① 0v =1.4 m/s 1分 根据动能定理 20)(21v M m s f② 1分g M m f )( ③ 1分 ①、②、③联立解出 =0.196 1分 (2) 703212120201 v v m m W J 2分 (3) 96.121202v M W J 2分 (4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为n = p / (kT )＝2.69×1025 个/ m 3 3分 以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N = nV ＝3.36×106个． 2分 22．(本题10分)解：根据卡诺循环的效 121T T2分 由绝热方程： 212111T p T p2分得11212)( p pT T氢为双原子分子， 40.1 ， 由2112 p p 2分 得82.012T T 2分 %18112T T 2分 23．(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 02002021121213分 因为介质均匀，∴电场总能量 r W W /0 2分 24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为 ，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面 S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：E·S d ＝E 2 S -E 1 S ＝(E 2-E 1) S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h S 1分由高斯定理(E 2－E 1) S ＝h S / 0 1分 ∴ E E h1201＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为 ．由于电荷只分布在地表面，所以电力2(1)线终止于地面，取高斯面如图(2) 1分 由高斯定理E ·S d = i1q-E S =S 011分∴ =－ 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 3 2分一 选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v ． (B) v v v,v．(C)vv v,v ． (D)v v v,v． ［ ］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是 (A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E)Rg 221． ［ ］ 3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的(A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒．(C) 动能不守恒，动量守恒．(D) 动能守恒，动量不守恒．［］4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程(A) 一定都是平衡过程．(B) 不一定是平衡过程．(C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程．(D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程．［］5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB直线所示．A→B表示的过程是［］(A) 等压过程．(B) 等体过程．(C) 等温过程．(D) 绝热过程．6．在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%．(B) 50% ．(C) 75%．(D)91.74%．［］7．静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能．(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功．［］8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大． (C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定． ［ ］9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是 ［ ］(A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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：(A) rQ Q 0214 ． (B)20210144R Q R Q ．(C)2020144R Q r Q． (D)rQ R Q 0210144 ． [ ]二 填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成 角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为___________________________________. 13．在p V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10 2 atm ，密度 = 1.24×10 2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________．16．有 摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ，其中acb 为半圆弧，b a 为等压线，p c =2p a ．令气体进行a b 的等压过程时吸热Q ab ，则在此循环过程中气体净吸热量Q Q ab ． (填入：＞，＜或＝)17．两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为＋ 和＋2 ，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或b不变)19．在相对介电常量 r = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm3相应的电场强度的大小E =_______________________．(真空介电常量 0 = 8.85×10-12 C2/(N·m2))三计算题（共40分）20．（本题10分）质量为m = 5.6 g的子弹A，以v0 = 501 m/s的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg的木块B内，A射入B后，B向前移动了S =50 cm后而停止，求(1) B与水平面间的摩擦系数．(2) 木块对子弹所作的功W1．(3) 子弹对木块所作的功W2．(4) W1与W2的大小是否相等？为什么？21．（本题5分）黄绿光的波长是500nm (1nm=10 9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k＝1.38×10 23J·K 1)22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率．23．（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W0．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？24．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0 ＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)答 案一 选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C 二 填空题(共30分) 11．1.28×104J3分 12．cos 2212221v v v v 或cos 2212221v v v v3分 13．一个点1分一条曲线1分一条封闭曲线1分 14．495m/s3分 15．5.42×107s -12分6×10-5cm1分 16．<3分 17．－3/(2 0)2分 － / (2 0)2分3 /(2 0)2分 18．不变1分 减小2分 19．3.36×1011V/m3分参考解： 202121E DE w r e， re w E 02=3.36×1011 V/m 三 计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒00)(v v m M m ① 0v =1.4m/s1分根据动能定理 20)(21v M m s f ②1分g M m f )( ③ 1分 ①、②、③联立解出 =0.1961分 (2)703212120201v v m m W J 2分 (3)96.121202v M W J 2分(4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为 n =p/(kT )＝2.69×1025个/m 33分以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N=nV＝3.36×106个． 2分22．(本题10分) 解：根据卡诺循环的效121T T2分由绝热方程： 212111T p T p2分得11212)( p pT T氢为双原子分子， 40.1 ， 由2112 p p 2分得82.012T T 2分%18112T T 2分23．(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 0200202112121 3分因为介质均匀，∴电场总能量 r W W /0 2分24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为 ，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面 S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：E·S d ＝E 2 S -E 1 S ＝(E 2-E 1) S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h S 1分 由高斯定理(E 2－E 1) S ＝h S / 0 1分 ∴ E E h1201＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为 ．由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图(2)1分由高斯定理 E·S d =i1q-E S =S 011分∴ =－ 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 3 2分2(1)。
安徽大学2011-2012-02-普通物理A(上)A试卷答案
安徽大学2011—2012学年第 二 学期《普通物理A （上）》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、单选题（每小题3分，共15分）1．A 2．C 3．C 4．B 5．B二、填空题（每小题3分，共15分）6． 20)(1cu l l -=7．3cm 8．q /6ε0 9．0.024Wb 0 0.024Wb 10．c三、计算题（共70分）11．(本题15分)解： （1）由牛顿运动定律ma F =得 或者 由动量定理F t m υ∆=∆ (2分)tmk d d 2υυ=-，分离变量 2d d υυ=-t mk两边积分⎰⎰=-υυυυ2d d tt mk 得 (3分)速率随时间变化的规律为 tmk +=11υυ (2分)（2）由位移和速度的积分关系 0td xt x +=⎰υ，设00=x积分 01ln)1ln(d 11d υυυυkm t mk km t tmk t x tt-+=+==⎰⎰(3分)路程随时间变化的规律为 )1l n (0t mk km x υ+= (2分)（3）将（1）、（2）两式消去t 得 xm k e-=0υυ (3分)12．(本题10分)解：（1）应用角动量守恒定律ωωυ22433143⎪⎭⎫⎝⎛+=⋅l m Ml l m (3分)得()s rad l m M m /9.84.010810913120010843169314333=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--υω (2分)（2）应用机械能守恒定律θθωcos 43cos 2432)]43(31[21222lmg l Mg l mg l Mg l m Ml --=--+ (3分) 得 079.03289321cos -=⋅++-=ωθgl m M mM ︒=5.94θ (2分)13．(本题15分) 解：（1）解法一εσ=E (3分) 由于AC AB U U =，则2211d E d E =，得12d d C B σσ= （1）由高斯定理得0=++C B A σσσ （2） (3分)由上述两个方程，解得A B d d d σσ211+-=，)(10110342277211C Q d d d Q A B --⨯-=⨯⨯+-=+-=A C d d d σσ212+-=，)(10210342477212C Q d d d Q A C --⨯-=⨯⨯+-=+-= (6分)解法二0A B C Q Q Q ++= (3分)由于U=1122/C Q C Q = (2) (2分)/C S d ε= （2分）11:1:2AB AC U U Q Q =⇒= （2分）由上述方程，解得7110()A Q C -==-⨯7210()B Q C -=-⨯ (3分)（2）A 的电势为)(1023.21041085.8102001013312472022V d S Q d d E U V B BAB A ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯-=⨯-===----εεσ (3分)14．（本题15分）解：（1）根据高度h ，求得起跳速度为gh2=υ(3分)设电流脉冲时间为∆t ，由动量定理，得υm t F =∆ (3分)ghm t BIL 2=∆(3分)BL gh m t I q 2==∆(3分)（2）)(21.13.08.922.01.0101023C BLgh m t I q =⨯⨯⨯⨯==∆=- (3分)15．（本题15分） 解：方法一通过线圈abcd 的磁通量为12020ln 2d 2d d 100l l l l i r l r i S B l l l S Sm m +=⋅=⋅=Φ=Φ⎰⎰⎰+πμπμ (4分)（1）由于t l υ=2，所以，ab 中感应电动势为100010200ln 2ln d d 2d d l l l I l l l t l I tm i +-=+-=Φ-=υπμπμε (5分)由楞次定律可知，ab 中感应电动势方向由b 指向a ，即a 点为高电势 (1分) （2）由于t I i ωcos 0=和t l υ=2，所以，ab 中感应电动势为10000102001020ln )sin (cos 2lnd d 2ln d d 2d d l ll t t t I l l l t i l l l l t l i tm i +--=+-+-=Φ-=ωωωυπμπμπμε (5分)方法二解： 02iB rμπ=(2分)（1）由于t l υ=2，所以，ab 中感应电动势为d BdS /d d m i d Bvdtdl dt Bvdl ttεΦ=-=-==(2分)0100010d ln d 2l l m i l I l l Bvdl tl μευπ+Φ+=-=-=-⎰（5分）由楞次定律可知，ab 中感应电动势方向由b 指向a ，即a 点为高电势 (1分) （2）由于t I i ωcos 0=和t l υ=2，所以，ab 中感应电动势为000100001000010cos ln 2sin ln 2=+=(cos sin )ln 2I l lt l I l l t t l I l lt t t l μευωπμεωωπμεεευωωωπ+=-+=+--动感总动动 (5分)i。
安徽大学大学物理期末试卷和答案
百度文库安徽大学2005 -2006学年第 二 学期 《普通物理》期末考试试卷（A 卷）（时间120分钟）一、选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v == ． (B) v v v,v =≠．(C) v v v,v ≠≠ ． (D) v v v,v ≠=． ［ ］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是(A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E) Rg 221． ［ ］3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的 ［ ］ (A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒． (C) 动能不守恒，动量守恒． (D) 动能守恒，动量不守恒．题号 一 二 三 四 五 六 七 八 得分 得分得分mmRv开课院/系部 姓名： 学号： .答 题 勿 超 装 订 线----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程 ［ ］ (A) 一定都是平衡过程． (B) 不一定是平衡过程． (C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程． (D) 后者是平衡过程，前者不是平衡过程． 5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示．A →B 表示的过程是 (A) 等压过程． (B) 等体过程．(C) 等温过程． (D) 绝热过程． ［ ］ 6．在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%． (B) 50% ． (C) 75%． (D) 91.74%． ［ ］ 7．静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能． (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能． (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功． ［ ］ 8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大． (C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定． ［ ］ 9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是 ［ ］OE A B(A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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：(A) rQ Q 0214επ+． (B)20210144R Q R Q εεπ+π．(C)2020144R Q r Q εεπ+π． (D) rQ R Q 0210144εεπ+π． [ ]二、填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成α 角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为_________________________________. 13．在p -V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10-2 atm ，密度ρ = 1.24×r Q 1 Q 2R 1R 2O P得分10-2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________． 16．有ν摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ，其中acb 为半圆弧，b -a 为等压线，p c =2p a ．令气体进行a -b的等压过程时吸热Q ab ，则在此循环过程中气体净吸热量QQ ab ． (填入：＞，＜或＝)17．两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为＋σ和＋2 σ，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或不变)19．在相对介电常量εr = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm 3相应的电场强度的大小E =_______________________． (真空介电常量ε 0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2))三、计算题（共40分） 20．（本题10分）质量为m = 5.6 g 的子弹A ，以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg 的木块B 内，A 射入B 后，B 向前移动了S =50 cm 后而停止，求+σ +2σ AB C得分OVb ac a b c(1) B与水平面间的摩擦系数．(2) 木块对子弹所作的功W1．(3) 子弹对木块所作的功W2．(4) W1与W2的大小是否相等？为什么？21．（本题5分）黄绿光的波长是500nm (1nm=10 -9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k＝1.38×10- 23J·K-1)22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p2是初态压强p1的一半，求循环的效率．23．（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εr 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？24．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0ε＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)安徽大学2005 -2006学年第 二 学期 《普通物理》期末考试试卷答案（A 卷）一、选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C二、填空题(共30分)11．1.28×104J 3分12．αcos 2212221v v v v -+或αcos 2212221v v v v ++ 3分13．一个点 1分一条曲线 1分 一条封闭曲线 1分 14．495 m/s 3分 15．5.42×107 s -1 2分6×10-5 cm 1分 16．< 3分 17．－3σ / (2ε0) 2分 －σ / (2ε0) 2分3σ / (2ε0) 2分 18．不变 1分 减小 2分 19．3.36×1011 V/m 3分 参考解： 202121E DE w r e εε==， re w E εε02==3.36×1011 V/m ----------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------三、计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒00)(v v m M m += ① 0v =1.4 m/s 1分 根据动能定理 20)(21v M m s f +=⋅ ② 1分g M m f )(+=μ ③ 1分 ①、②、③联立解出μ =0.196 1分 (2) 703212120201-=-=v v m m W J 2分 (3) 96.121202==v M W J 2分 (4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为n = p / (kT )＝2.69×1025 个/ m 3 3分 以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N = nV ＝3.36×106个． 2分 22．(本题10分)解：根据卡诺循环的效 121T T -=η 2分 由绝热方程： 212111T p T p --=γγ 2分得 γγ11212)(-=p pT T氢为双原子分子， 40.1=γ， 由2112=p p 2分 得82.012=T T 2分 %18112=-=T T η 2分 23．(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 24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为ρ，取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面，底面∆S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：⎰⎰E·S d ＝E 2∆S -E 1∆S ＝(E 2-E 1) ∆S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h ∆S ρ 1分由高斯定理(E 2－E 1) ∆S ＝h ∆S ρ /ε 0 1分 ∴ () E E h1201-=ερ＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为σ．由于电荷只分布在地表面，所以电力SE 2∆SE 1(1)h线终止于地面，取高斯面如图(2) 1分 由高斯定理⎰⎰E ·S d =∑i1qε-E ∆S =S ∆σε011分∴ σ =－ε 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 3 2分一 选择题（共30分）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系必定有(A) v v v,v == ． (B) v v v,v =≠．(C)vv v,v ≠≠ ． (D)v v v,v ≠=． ［ ］2．一质量为m 的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m ．槽的圆半径为R ，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是 (A) Rg 2． (B) Rg 2． (C)Rg ． (D) Rg 21．(E)Rg 221． ［ ］ E(2)mmRv3．在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的(A) 动能和动量都守恒． (B) 动能和动量都不守恒． (C) 动能不守恒，动量守恒． (D) 动能守恒，动量不守恒． ［ ］4．气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程 (A) 一定都是平衡过程． (B) 不一定是平衡过程． (C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程． (D)后者是平衡过程，前者不是平衡过程． ［ ］5．某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示．A →B 表示的过程是［ ］(A) 等压过程． (B) 等体过程．(C) 等温过程． (D) 绝热过程．6．在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25%． (B) 50% ． (C)75%．(D)91.74%． ［ ］7．静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能． (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能．OEA B V(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功． ［ ］8．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大． (C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定． ［ ］9．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等．则它们的静电能之间的关系是 ［ ］(A) 球体的静电能等于球面的静电能． (B) 球体的静电能大于球面的静电能． (C) 球体的静电能小于球面的静电能． (D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能．10．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：(A) rQ Q 0214επ+． (B)20210144R Q R Q εεπ+π．r Q 1 Q 2 R 1R 2O P(C)2020144R Q r Q εεπ+π． (D)rQ R Q 0210144εεπ+π． [ ]二 填空题（共30分）11．质量为100 kg 的货物，平放在卡车底板上．卡车以4 m ／s 2的加速度启动．货物与卡车底板无相对滑动．则在开始的4秒钟内摩擦力对该货物作的功W ＝___________________________．12．两条直路交叉成α 角，两辆汽车分别以速率1v 和2v 沿两条路行驶，一车相对另一车的速度大小为___________________________________. 13．在p -V 图上(1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示． 14．某气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10-2 atm ，密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa)15．氮气在标准状态下的分子平均碰撞频率为5.42×108 s -1，分子平均自由程为 6×10-6 cm ，若温度不变，气压降为 0.1 atm ，则分子的平均碰撞频率变为_______________；平均自由程变为_______________．pOVb ac a b c16．有ν摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ，其中acb 为半圆弧，b -a 为等压线，p c =2p a ．令气体进行a -b 的等压过程时吸热Q ab ，则在此循环过程中气体净吸热量Q Q ab ． (填入：＞，＜或＝) 17．两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为＋σ和＋2 σ，如图所示，则A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为：E A ＝__________________，E B ＝__________________，E C ＝_______________(设方向向右为正)．18．一平行板电容器充电后切断电源，若使二极板间距离增加，则二极板间场强_________________，电容____________________． (填增大或减小或不变)19．在相对介电常量εr = 4的各向同性均匀电介质中，与电能密度w e =2×106 J/cm 3相应的电场强度的大小E =_______________________． (真空介电常量ε 0 = 8.85×10-12 C 2/(N ·m 2))三 计算题（共40分） 20．（本题10分）质量为m = 5.6 g 的子弹A ，以v 0 = 501 m/s 的速率水平地射入一静止在水平面上的质量为M =2 kg 的木块B 内，A 射入B 后，B 向前移动了S =50 cm 后而停止，求(1) B 与水平面间的摩擦系数． (2) 木块对子弹所作的功W 1． (3) 子弹对木块所作的功W 2．(4) W 1与W 2的大小是否相等？为什么？ 21．（本题5分）+σ +2σ AB C黄绿光的波长是500nm (1nm=10 -9 m)．理想气体在标准状态下，以黄绿光的波长为边长的立方体内有多少个分子?(玻尔兹曼常量k ＝1.38×10- 23J ·K -1) 22．（本题10分）以氢(视为刚性分子的理想气体)为工作物质进行卡诺循环，如果在绝热膨胀时末态的压强p 2是初态压强p 1的一半，求循环的效率． 23．（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εr 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？ 24．（本题10分）实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100 N/C ；在离地面1.5 km 高的地方，E也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C ．(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量0ε＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)答 案一 选择题(共30分)1．D 2．C 3．C 4．B 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．C 二 填空题(共30分) 11．1.28×104J3分 12．αcos 2212221v v v v -+或αcos 2212221v v v v ++3分 13．一个点1分一条曲线1分一条封闭曲线1分 14．495 m/s3分 15． 5.42×107 s -12分6×10-5cm1分 16．<3分 17．－3σ / (2ε0)2分 －σ / (2ε0)2分3σ / (2ε0)2分 18．不变1分 减小2分 19． 3.36×1011V/m3分参考解： 202121E DE w r e εε==， re w E εε02==3.36×1011 V/m 三 计算题(共40分) 20．(本题10分)解：(1) 设A 射入B 内，A 与B 一起运动的初速率为0v ，则由动量守恒00)(v v m M m += ① 0v =1.4 m/s1分根据动能定理 20)(21v M m s f +=⋅ ②1分g M m f )(+=μ ③ 1分 ①、②、③联立解出μ =0.1961分 (2)703212120201-=-=v v m m W J 2分 (3)96.121202==v M W J 2分(4) W 1、W 2大小不等，这是因为虽然木块与子弹之间的相互作用力等值反向，但两者的位移大小不等． 2分 21．(本题5分)解：理想气体在标准状态下，分子数密度为 n =p/(kT )＝2.69×1025个/m 33分以500nm 为边长的立方体内应有分子数为N=nV＝3.36×106个． 2分 22．(本题10分) 解：根据卡诺循环的效121T T -=η2分由绝热方程： 212111T p T p --=γγ 2分得 γγ11212)(-=p pT T氢为双原子分子， 40.1=γ， 由2112=p p 2分得82.012=T T 2分%18112=-=T T η 2分23．(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24．(本题10分)解：(1) 设电荷的平均体密度为ρ，取圆柱形高斯面如SE 1h图(1)(侧面垂直底面，底面∆S 平行地面)上下底面处的场强分别为E 1和E 2，则通过高斯面的电场强度通量为：⎰⎰E·S d ＝E 2∆S -E 1∆S ＝(E 2-E 1) ∆S 2分高斯面S 包围的电荷∑q i ＝h ∆S ρ 1分 由高斯定理(E 2－E 1) ∆S ＝h ∆S ρ /ε 0 1分 ∴ () E E h1201-=ερ＝4.43×10-13 C/m 3 2分 (2) 设地面面电荷密度为σ．由于电荷只分布在地表面，所以电力线终止于地面，取高斯面如图(2)1分由高斯定理 ⎰⎰E·S d =∑i1qε-E ∆S =S ∆σε011分∴ σ =－ε 0 E ＝－8.9×10-10 C/m 32分E(2)。
07~08普通物理A(上)((A卷)试卷及答案
安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理A (上)》考试试卷（A 卷）及答案（闭卷 时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．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？(A) 2a 1．(B) 2(a 1+g )．(C) 2a 1＋g ． (D) a 1＋g ． [ ] 2．已知水星的半径是地球半径的0.4倍，质量为地球的0.04倍．设在地球上的重力加速度为g ，则水星表面上的重力加速度为(A) 0.1 g (B) 0.25 g(C) 2.5 g (D) 4 g[ ]3．质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v和B v(v A > v B )的两质点A 和B ，受到相同的冲量作用，则(A) A 的动量增量的绝对值比B 的小． (B) A 的动量增量的绝对值比B 的大． (C) A 、B 的动量增量相等．(D) A 、B 的速度增量相等． [ ] 4．一质点作匀速率圆周运动时，(A) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变． (B) 它的动量不变，对圆心的角动量不断改变． (C) 它的动量不断改变，对圆心的角动量不变．(D) 它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变． [ ]5．一辆汽车从静止出发在平直公路上加速前进．如果发动机的功率一定，下面哪一种说法是正确的？(A) 汽车的加速度是不变的． (B) 汽车的加速度随时间减小．院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(C) 汽车的加速度与它的速度成正比． (D) 汽车的速度与它通过的路程成正比．(E) 汽车的动能与它通过的路程成正． [ ] 6．边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为(A) 01 B ，02 B ． (B) 01 B ，lIB 0222 ． (C) lIB0122 ，02 B ． (D) l I B0122 ,lIB 0222 ． [ ] 7．四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a =20cm 的正方形顶点，每条导线中的电流都是I =20A ，这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感应强度为( 0=4 ×10-7N ·A -2)(A) B =0． (B) B = 0.4×10-4T ．(C) B = 0.8×10-4T ． (D) B =1.6×10-4T ． [ ]8．圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B的方向垂直盘面向上．当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时，(A) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动．(B) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动． (C) 铜盘上产生涡流．(D) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高．(E) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高． [ ] 9．两根很长的平行直导线，其间距离d ，与电源组成回路如图．已知导线上的电流为I ，两根导线的横截面的半径均为r 0．设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数，则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为(A) 221LI ．(B) 221LId π2])(2π2[2002r r r r d I r I I(C) ∞．aa(D)221LI 020ln 2r d I ． [ ] 10．根据相对论力学，动能为0.26 MeV 的电子，其运动速度约等于 (A) 0.1c ． (B) 0.5 c ．(C) 0.75c ． (D) 0.85 c ． [ ] (c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV)二、填空题（共30分）11．一质点作直线运动，其坐标x 与时间t 的关系曲线如图所示．则该质点在第 秒瞬时速度为零；在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向．12．一船以速度0v 在静水湖中匀速直线航行，一乘客以初速1v在船中竖直向上抛出一石子，则站在岸上的观察者看石子运动的轨迹是 ．取抛出点为原点，x 轴沿0v方向，y 轴沿竖直向上方向，石子的轨迹方程是 ．13．一质点在二恒力共同作用下，位移为j i r83 (SI)；在此过程中，动能增量为24J ，已知其中一恒力j i F3121 (SI)，则另一恒力所作的功为 ． 14．一个质量为m 的质点，沿x 轴作直线运动，受到的作用力为 i t F Fcos 0 (SI)t = 0时刻，质点的位置坐标为0x ，初速度00 v．则质点的位置坐标和时间的关系式是x = ．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的(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．如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q ，外球壳带电荷-2q ．静电平衡时，外球壳的电荷分布为内表面 ；外表面 ． 17．一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为 r 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的 倍；电场强度是原来的 倍；电场能量是原来的 倍．18．一长直螺线管是由直径d = 0.2mm 的漆包线密绕而成．当它通以I = 0.5A 的电流时，其内部的磁感应强度B = ．(忽略绝缘层厚度)( 0 =4 ×10-7N/A 2)19．以速度v v相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为 ．x (m)t (s)5OO+q 得分三、计算题（共40分）20．(本题10分)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 0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？21．(本题10分)电荷以相同的面密度 分布在半径为r 1＝10cm 和r 2＝20cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U 0＝300V ． (1) 求电荷面密度 ；(2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ ［ 0＝8.85×10-12C 2 /(N ·m 2)］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)在图示回路中，导线ab 可以在相距为0.10m 的两平行光滑导线LL ＇和MM ＇上水平地滑动．整个回路放在磁感应强度为0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为4.0A ．如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向．＇24．(本题5分)一面积为S 的单匝平面线圈，以恒定角速度 在磁感应强度为k t B Bsin 0 的均匀外磁场中转动，转轴与线圈共面且与B垂直(k 为沿z 轴的单位矢量)．设t =0时线圈的正法向与k 同方向，求线圈中的感应电动势．25．(本题5分)已知 子的静止能量为105.7 MeV ，平均寿命为2.2×10-8s ．试求动能为150MeV 的 子的速率v 是多少？平均寿命 是多少？安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理A (上)》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．C 2．B 3．C 4．C 5．B 6．C 7．C 8．D 9．A 10．C二、填空题(共30分)11．(本题3分)3 1分 3 6 2分12．(本题3分)抛物线 1分202012v v v gx x y 2分13．(本题3分)12J 3分14．(本题3分)02)cos 1(x t m F (SI) 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)-q 2分 -q 2分17．(本题5分)r 2分1 1分 r 2分18．(本题3分)×10-3T 3分19．(本题3分)c 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)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 ，则人对与地固联的转轴的角速度为R R v v221 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22022211021211021R M MR R M MR ② 2分 将①式代入②式得 R2120v③ 1分 (2) 欲使盘对地静止，则式③必为零．即0 +2v / (21R )＝0 2分 得 v ＝－21R 0 / 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21．(本题10分)解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即22110041r q r q U 22120124414r r r r210r r3分 2100r r U＝8.85×10-9C / m 2 2分 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为 ，则应有2101r r U = 0即 21r r2分 外球面上应变成带负电，共应放掉电荷212222144r r r r q20021244r U r r r ＝6.67×10-9C 3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 02002021121213分 因为介质均匀，∴电场总能量 r W W /02分23．(本题5分)解：导线ab 中流过电流I ，受安培力IlB F 1，方向水平向右，为保持导线作匀速运动，则必须加力2F，12F F ，2F 方向与1F相反，即水平向左，如图所示． 2分20.012 IlB F F N 3分24．(本题5分)解： t t S B t BS cos sin cos 0 2分)cos sin (/d d 220t t S B t )2cos(0t S B0cos(2)i B S t 3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)/(11202c m E c Kv 解得 v = 0.91c 3分 平均寿命为821031.5)/(1c v s 2分＇答 题 勿 超 装 订 线 ------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。
安大08-09普物A第二学期答案
安徽大学2008—2009学年第一学期《普通物理A 》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选项题（每题3分，共30分）1.A2.B3.D4.B5.B6.D7.C8.D9.B 10.B 二、填空题（每题3分，共30分）11.一摩尔理想气体的内能 3分 12.降低 3分 13.在等压升温过程中，气体要膨胀而对外作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量． 3分 14.不可逆的 3分 15.b ，f 3分 16.1.47 3分 17.1.7×103 Hz 3分 参考解：两路声波干涉减弱条件是： λδ)12(21+=-=k EBA ECA ①当C 管移动x = 10 cm = 0.1 m 时，再次出现减弱，波程差为λδδ]1)1(2[212++=+='k x ② ②－①得 x 2=λ故 ===)2/(/x u u λν 1.7×103 Hz18.2 λ 3分 19.1.48 3分 20.后5.8（或者-5.8） 3分 三、计算题(35分)21.（本题10分）解：由图可看出 p A V A = p C V C 从状态方程 pV =νRT 可知 T A =T C ， 因此全过程A →B →C∆E =0． 3分 B →C 过程是绝热过程，有Q BC = 0． A →B 过程是等压过程，有)(25)( A A B B A B p AB V p V p T T C Q -=-=ν＝14.9×105 J ． 故全过程A →B →C 的 Q = Q BC +Q AB =14.9×105 J ． 4分 根据热一律Q =W +∆E ，得全过程A →B →C 的W = Q －∆E ＝14.9×105 J ． 3分 22.（本题10分）解：(1) 已知波的表达式为)2100cos(05.0x t y π-π= 与标准形式)/22cos(λνx t A y π-π= 比较得A = 0.05 m ， ν = 50 Hz ， λ = 1.0 m 各1分 u = λν = 50 m/s 1分 (2) 7.152)/(max max =π=∂∂=A t y νv m /s 2分322max 22max 1093.44)/(⨯=π=∂∂=A t y a νm/s 2 2分(3) ππ=-=∆λφ/)(212x x ，二振动反相 2分 23.（本题5分）解：根据公式 x ＝ k λ D / d相邻条纹间距 ∆x ＝D λ / d则 λ＝d ∆x / D ＝562.5 nm ． 2分 24.（本题5分） 解：(1) 连续穿过三个偏振片之后的光强为 I ＝0.5I 0cos 2α cos 2(0.5π－α ) 2分 ＝I 0sin 2(2α) / 8 1分 (2) 画出曲线 2分25.（本题5分）解：设光源每秒钟发射的光子数为n ，每个光子的能量为h ν则由 λν/nhc nh P == 得： )/(hc P n λ= 令每秒钟落在垂直于光线的单位面积的光子数为n 0，则 )4/()4/(/220hc d P d n S n n π=π==λ 3分 光子的质量 )/()/(/22λλνc h c hc c h m ====3.33×10-36 kg 2分 四 证明题(5分)26.（本题5分）证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为： λφk a ±=s i n ( k = 1，2……) 令 k = 1， 得 λφ=s i n a 1分 可见，衍射图形第一级极小离中心点距离 a f f R x /s i n tg 1λφφ⋅=≈= 1分 又电子德布罗意波的波长 p h /=λ 2分 所以中央最大强度宽度 )/(221ap Rh x d == 1分23. π/4π/23π/4π。
物理(安徽卷)(考试版A3)-2024年高考物理第三次模拟考试卷
2024年高考第二次模拟考试物理·全解全析注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写 在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共42分。
在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
1．中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》以“龙行龘龘，欣欣家国”为主题。
中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。
如图所示，书法家在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。
书写“龙”字“一”这一笔画时，在向右行笔的过程中镇纸和白纸都保持静止，则（ ）A ．毛笔对白纸的摩擦力向左B ．白纸对镇纸的摩擦力向右C ．桌面对白纸的摩擦力向左D ．桌面对白纸的摩擦力小于毛笔对白纸的摩擦力2．战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。
如图所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以2Hz 的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为4m/s ，下列说法正确的是（ ）A ．战绳上每个部分振幅都相同B ．战绳上每个部分振动频率都为4HzC ．战绳上相邻的振动加强区相距为1mD ．战绳上相邻的振动减弱区相距为2m3．车辆超载严重影响行车安全，已知一辆执勤的警车停在公路边，交警发现从旁边驶过的货车严重超载，决定发动汽车追赶，从货车经过警车开始计时，两车的v t -图像如图所示，则（ ）A ．警车的加速度大小为21m/sB ．20s t =时警车能追上货车C ．追赶过程中两车的最大距离是50mD ．追上货车时警车的位移是250m4．质子（质量数和电荷数均为1）和α粒子（质量数为4、电荷数为2）垂直进入某一平行板间的匀强电场中，又都从另一侧离开电场。
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安徽大学普通物理07-08(2)-周三A试卷安徽大学2007—2008学年第 2 学期 《普通物理B (上)》考试试卷（A 卷）（闭卷 时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．一个圆锥摆的摆线长为l ，摆线与竖直方向的夹角恒为θ，如图所示．则摆锤转动的周期为 (A) g l . (B)gl θcos .(C)gl π2. (D) gl θπcos 2.[ ]2．如图所示，木块m 沿固定的光滑斜面下滑，当下降h 高度时，重力作功的瞬时功率是 (A) 21)2(gh mg . (B)21)2(cos gh mg θ.(C)1)21(sin gh mg θ.(D) 21)2(sin gh mg θ.[ ]得分θlθhm3．质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为 (A) )cos 1(2θ-=g a ．(B) θsin g a =．(C) ga =．(D)θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=．[ ]4．设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度Eϖ随距离平面的位置坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正，反之为负) [ ]5．在电荷为－Q 的点电荷A 的静电场中，将另一电荷θABOx E (A)OxE (C)OxE (B)OxE (D)E ∝1/|x|E ∝x为q 的点电荷B 从a 点移到b 点．a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图所示．则移动过程中电场力作的功为 [ ] (A)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-21114r r Qε． (B)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π21114r r qQ ε．(C)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-210114r r qQ ε． (D)()1204r r qQ-π-ε．6．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则(A) 空心球电容值大． (B) 实心球电容值大． (C) 两球电容值相等． (D) 大小关系无法确定． [ ] 7．将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源．再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间，如图所示．则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为(A) 储能减少，但与金属板相对极板的位置无关．金属板A(B) 储能减少，且与金属板相对极板的位置有关． (C) 储能增加，但与金属板相对极板的位置无关． (D) 储能增加，且与金属板相对极板的位置有关． [ ] 8．在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将 [ ] (A)向下偏． (B)(C) 向纸外偏． (D) 向纸内偏． 9．真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为 (A) 200)2(21aI πμμ． (B)200)2(21aIπμμ．(C)20)2(21Ia μπ．(D)200)2(21aIμμ． []10．电位移矢量的时间变化率tD d /d ϖ的单位是[ ]NS+-(A) 库仑／米2． (B) 库仑／秒． (C) 安培／米2． (D) 安培•米2．二、填空题（共30分）11．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 ϖ，方向始终沿x 轴正方向，即iF F ϖϖ00=.当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B 点时，力0Fϖ所作的功为W ＝ ．12．有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是10cm ，第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m 的物体后，长11cm ，而第二个弹簧上端固定，下挂一质量为m 的物体后，长13cm ，现将两弹簧串联，上端固定，下面仍挂一质量为m 的物体，则两弹簧的总长为 ．13．质量m ＝1kg 的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x 轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为得分ROxAm 1m 2F ＝3＋2x (SI)，那么，物体在开始运动的3m 内，合力所作的功W ＝ ；当x ＝3m 时，其速率v ＝ ． 14．图中所示的装置中，质量为m 1的物体放在光滑水平桌面上，略去轴上摩擦以及滑轮和绳的质量，且假设绳不可伸长，则m 1的加速度a 1 = ．15．质量m 的小球，以水平速度0v ϖ与光滑桌面上质量为M 的静止斜劈作完全弹性碰撞后竖直弹起，则碰撞后斜劈的运动速度值v = ；小球上升的高度h = ．16．一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量Φe ＝ ． 17．想象电子的电荷－e 均匀分布在半径r e ＝1.4×10-15m (经典的电子半径)的球表面上，电子表面附近的电势(以无穷远处为电势零点)U＝ ．(041επ＝9×109 N ·m 2/C 2，e ＝Mmv ϖ1.6×10-19C)18．带有N 个电子的一个油滴，其质量为m ，电子的电荷大小为e ．在重力场中由静止开始下落(重力加速度为g )，下落中穿越一均匀电场区域，欲使油滴在该区域中匀速下落，则电场的方向为 ，大小为 ．19．均匀磁场的磁感应强度Bϖ与半径为r 的圆形平面的法线n ϖ的夹角为α ，今以圆周为边界，作一个半球面S ，S 与圆形平面组成封闭面，如图所示．则通过S 面的磁通量Φｍ = ．三、计算题（共40分）20．(本题10分)A 、B 、C 为质量都是M 的三个物体，B 、C 放在光滑水平桌面上，两者间连有一段长为0.4m 的细绳，原先松放着．B 、C靠在一起，B 的另一侧用一跨过桌边定滑轮的细绳与A 相连(如图)．滑轮n ϖBϖα S得分ABC和绳子的质量及轮轴上的摩擦不计，绳子不可伸长．问：(1) A、B起动后，经多长时间C也开始运动？(2) C开始运动时速度的大小是多少?(取g＝10 m/s2）21．(本题5分)厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ．试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差．得分1σda得分22．(本题5分)有二根导线，分别长2米和3米，将它们弯成闭合的圆，且分别通以电流I1和I2，已知两个圆电流在圆心处的磁感应强度大小相等，求圆电流的比值I1/ I2．23．(本题5分)在图示回路中，导线ab 可以在相距为0.10m 的两平行光滑导线LL ＇和MM ＇上水平地滑动．整个回路放在磁感应强度为0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为4.0A ．如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向．24．(本题10分)得分M M ＇L L ＇ab +-B得分如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面，且导线框的一个边与长直导线平行，它到两长直导线的距离分别为r 1、r 2．已知两导线中电流都为tII ωsin 0=，其中I 0和ω为常数，t为时间．导线框长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势．25. (本题5分)IIOxr 1r 2ab得分如图所示，有一中心挖空的水平金属圆盘，内圆半径为R1，外圆半径为R2，圆盘可绕竖直中心轴O O'''以角速度ω匀速转动．均匀磁场Bϖ的方向竖直向上．求圆盘的内圆边缘处C点与外圆边缘A点之间的动生电动势的大小及指向．O″O′R2R1 ACωBϖ安徽大学2007—2008学年第 2 学期《普通物理B (上)》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．D 2．D 3．D 4．C 5．C 6．C 7．A 8．B 9．B 10．C二、填空题(共30分)11．(本题3分)0F R3分12．(本题3分)24cm 3分13．(本题4分)18J 2分6m/s 2分14．(本题3分)21242m m g m +3分15．(本题5分)0v Mm2分22v Mgm M -3分16．(本题3分)0 3分17．(本题3分)-1.03×106 V3分18．(本题3分)从上向下1分mg /( Ne )2分19．(本题3分)αcos 2B r π-3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1) 设A ，B 间绳中张力为T ，分别对A 、B 列动力学方程M A g –T =M A a 1分T =M B a1分解得 a =Mg / (M A +M B )由 M A = M B = M a ＝21g 1分设B 、C 之间绳长为l ，在时间t 内B 物体作匀加速运动，有l ＝21at 2＝gt 2/4 ， t=gl /4=0.4 s 2分(2) B 和C 之间绳子刚拉紧时，A 和B 所达到的速度为v ＝at ＝21gt ＝21×10×0.4＝2.0 m/s 令B 、C 间拉紧后，C 开始运动时A 、B 、C 三者的速度大小均变为V ，由动量定理(设三者速度变化过程中T AB 为AB 间绳中平均张力，T BC 为BC 间绳中平均张力,τ为过程时间)M A V - M A v =–T AB ·τ (∵M A g<<T AB ) 2分M B V – M B v =T AB ·τ–T BC ·τ 1分 M C V – 0 = T BC ·τ 1分 得 (M A + M B + M C )V = ( M A + M B ) vV =33132)(.MMM M CBABA==+++v M vm/s 1分21．(本题5分)解：选坐标如图．由高斯定理，平板内、外的场强分布为E = 0 (板内))2/(0εσ±=x E (板外) 2分1、2两点间电势差 ⎰=-2121d xE U Uxx x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ)(20a b -=εσ 3分22．(本题5分)解：11012R I B μ=，22022R I B μ=3分由21B B = 得:2211//R I R I =∴3222212121=ππ==R R R R I I2分23．(本题5分)1σd abxO解：导线ab 中流过电流I ，受安培力IlBF=1，方向水平向右，为保持导线作匀速运动，则必须加力2F ϖ，12F F=，2F ϖ方向与1F ϖ相反，即水平向左，如图所示． 2分20.012===IlB F F N 3分24．(本题10分)解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x 处所产生的磁场为01211()2I B x x r r μ=+π-+ 2分选顺时针方向为线框回路正方向，则)d d (21111210⎰⎰⎰+++-+π==br r br r r r x xxx IaBdS μΦ3分)ln(222110r br r b r Ia+⋅+π=μ2分MM ＇L ＇ a b+- B ϖ 1F ϖ2F ϖ II IO xr 1r 2 abx x∴ 01212()()d d ln[]d 2d a r b r b I t r r tμε++=-=-πΦtr r b r b r a I ωωμcos ]))((ln[2212100++π-=3分25．(本题5分)解：动生电动势d (v )d B rε=⨯⋅v v v2分大小2122211d ()2R R rB r B R R εωω==-⎰2分指向 C →A.1分。