北航工科大学物理I模拟试题1

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2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末考试试题A卷 附答案

2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末考试试题A卷 附答案

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末考试试题A卷附答案考试须知: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。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。

一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、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。

2、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___________。

3、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_____。

4、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_____________。

5、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_________________________。

6、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为,角速度为;然后将两手臂合拢,使其转动惯量变为,则转动角速度变为_______。

7、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。

2020年-19级-北航学院工科大学物理(1)-期末考试试卷

2020年-19级-北航学院工科大学物理(1)-期末考试试卷

2019—2020学年第2学期考试统一用答题册(A卷)考试课程工科大学物理(1)班级学号姓名成绩2020年 6月22日注:试题共5页(含封面),答题纸5页,满分100分一、 选择题(将正确答案字母填在方括号内,每小题3分,共30分)1、如图所示,圆锥摆的摆球质量为1kg ,速率为2m/s ,圆半径为R=0.5m ,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)4 Ns.(B)8.67 Ns.(C)7.69 Ns .(D)0 .[ ]2、 一个质点同时在两个力:k j i F 8641-+=(SI) 和k j i F8642--= (SI) 作用下的位移为:k j i r543+-=∆ (SI),则力1F 在该位移过程中所作的功为(A)- 52 J .(B)76 J .(C)- 56 J .(D)- 4 J .[ ]3、有质量分别为m 1=12kg 和m 2=20kg 的两球,球心相距6 m ,中间并未连结.二者最初都静止,今以84 N 的恒力沿球心连线方向作用于20 kg 的球上,如图所示.设两球半径相等,则从力开始作用起,第三秒末质心位置距离m 1的距离为 .(不考虑两球间的万有引力)(A)11.50m .(B)27.33m .(C)15.56m .(D)34.83m[ ]4、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大小分别是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 .[ ]5、光滑的水平桌面上,有一长为L 2、质量为2m 的匀质细杆,可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O 自由转动,其转动惯量为232mL ,起初杆静止.桌面上有两个质量均为m 的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率υ相向运动,如图所示.当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为(A) L v 43(B) L v 54 (C) Lv 76(D) L v98[ ]6、一门宽为a ,高为a b >.今有一固有长度为)b l (l >00的水平细杆,在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动.若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门,则该杆相对于门的运动速率 u 至少为(A) 220-1b l C (B) 202-1l b c (C) 220-1al C (D) 202-1l a c [ ]A B R A R B O mvRO vv俯视图7、如图,电量为Q 的固定点电荷,在其静电场区取一半径为R 的几何球面,其球心O 与点电荷Q 相距r>R ,则点电荷Q 在几何球面上的平均电势和点电荷Q 在几何球面上的电势总和分别为(A) ,)(R r QU -=04πε )(R r R Q U -=02ε总和(B) ,R QU 04πε= 0εR Q U =总和 (C) ,rR R r Q U 04πε)(-= rR)R r (R Q U 02ε-=总和(D) ,rQU 04πε= r R Q U 02ε=总和[ ]8、把一个均匀带有电荷+Q 的球形肥皂泡由半径r 1吹胀到r 2,则半径为R (r 1<R <r 2)的球面上任一点的场强大小E 的改变和电势U 的改变为(选无穷远处为电势零点)(A) E 由Q / (4πε0R 2) 变为204r Q πε, U 由Q / (4πε0R ) 变为Q / (4πε0 r 2) (B) E 由Q / (4πε0R 2) 变为0, U 由Q / (4πε0R ) 变为Q / (4πε0 r 2) (C) E 由Q / (4πε0R 2) 变为0, U 由Q / (4πε0R ) 变为Q / (4πε0 r ) (D) E 由Q / (4πε0R 2) 变为204r Q πε, U 由Q / (4πε0R ) 变为Q / (4πε0 r )[ ]9、无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ,电流在导体截面上均匀分布,则空间各处的B的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示.[ ]10、如图,一个电荷为 - q 、质量为m 的质点,以速度v沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x = 0延伸到无限远,如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场,则它将以速度v-从磁场中某一点出来,这点坐标是x = 0 和 (A) qBmv y +=. (B) qB mv y 2+=.(C) qB mv y -=. (D) qBmv y 2-=.[ ]二、 填空题(每小题3分,共30分)1、一飞机相对空气的速度大小为 100 km/h, 风速为28 km/h ,方向从西向东.地面雷达站测得飞机速度大小为 96 km/h ,方向是_________________________ ?2、一质点质量m ,沿x 轴正向运动,若质点通过坐标为x 位置时速度大小为2kx (k为正值常数),则此时在该质点上的作用力F= ________________,该质点从x=x 0点出发运动到x=x 1处所经历的时间∆t 1=____________________;若质点通过坐标为x 位置时速度大小为kx (k 为正值常数),该质点从x=x 0点出发运动到x=x 1处所经历的时间∆t 2=________________。

工科大学物理I模拟试题1答案 北京航空航天大学物理

工科大学物理I模拟试题1答案 北京航空航天大学物理

工科大学物理I 模拟试题参考答案一.选择题(每题3分, 共30分)1、[D]2、[C]3、[C]4、[D]5、[A]6、[D]7、[B]8、[B]9、[A] 10、[C]二.填空题(每题3分, 共30分)1、 ()2 213x x +=v 3分; 2、 mM vV +=M 3分;3、 6、3 km/s 3分;4、 l g /sin 3θω= 3分;5、 4 3分;6、 -2ε0E 0 / 3 2分; 4ε0E 0 / 3 1分;7、 -q 3分;8、 1 / 2 3分;9、 0 1分; )9/(22220a I πμ 2分;10、 1 3分;三.计算题 1、 (10分)解:在r 处的宽度为d r 的环带面积上摩擦力矩为r r r R mgM d 2d 2⋅π⋅π=μ3分 总摩擦力矩 mgR M M R μ32d 0==⎰ 1分故平板角加速度 β =M /J 2分设停止前转数为n ,则转角 θ = 2πn由 J /Mn π==4220θβω 2分可得 g R MJ n μωωπ16/342020=π=2分2、 (5分)解:设两系的相对速度为v , 根据洛仑兹变换, 对于两事件,有 2)/(1c t x x v v -'+'=∆∆∆22)/(1(c x )/ct t v v -'+'=∆∆∆由题意: 0='∆x可得 ∆x = v ∆t 1分 及2)/(1c t t v -'=∆∆, 3分由上两式可得 2)/(1c t t v -='∆∆2/122))/()((c x t ∆∆-== 4 s 1分3、 (8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) 4分 1、2两点间电势差 ⎰=-2121d x E U U x x x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ )(20a b -=εσ4分4、 (7分)解:取x 轴向右,那么有 2/322112101])([2x b R I R B ++=μ 沿x 轴正方向 2分 2/322222202])([2x b R I R B -+=μ 沿x 轴负方向 2分21B B B -=[2μ=2/32211210])([x b R I R ++μ]])([2/32222220x b R I R -+-μ 2分若B > 0,则B ϖ方向为沿x 轴正方向.若B < 0,则B ϖ的方向为沿x 轴负方向. 1分5、 (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)11(2210r r x x B +-+π=μ 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 μΦ 3分)ln(222110r br r b r Ia+⋅+π=μ 2分 ∴ tI r r b r b r a t d d ]))((ln[2d d 21210++π-=-=μΦt r r b r b r a I ωωμcos ]))((ln[2212100++π-= 3分1。

2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末考试试题 含答案

2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末考试试题 含答案

2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末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、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。

2、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。

3、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”)4、如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上,发生反射和折射.已知反射光是完全偏振光,那么折射角r的值为_______________________。

5、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=__________。

6、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 =________________。

7、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___________。

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、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=__________。

大学航空航天专业《大学物理(一)》模拟考试试题 附解析

大学航空航天专业《大学物理(一)》模拟考试试题 附解析

大学航空航天专业《大学物理(一)》模拟考试试题附解析姓名:______ 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、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:()。

①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。

(1) 变化的磁场一定伴随有电场;__________________(2) 磁感线是无头无尾的;________________________(3) 电荷总伴随有电场.__________________________2、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘,以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转;今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中,的方向垂直于轴线。

在距盘心为处取一宽度为的圆环,则该带电圆环相当的电流为________,该电流所受磁力矩的大小为________ ,圆________盘所受合力矩的大小为________。

3、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_______ 。

4、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________。

5、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。

6、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。

7、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角速度应变_____;转动惯量变_____。

大学力学专业《大学物理(一)》模拟考试试卷A卷 含答案

大学力学专业《大学物理(一)》模拟考试试卷A卷 含答案

大学力学专业《大学物理(一)》模拟考试试卷A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、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________。

2、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。

3、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 =__________.4、简谐振动的振动曲线如图所示,相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。

5、长为的匀质细杆,可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。

如果将细杆置与水平位置,然后让其由静止开始自由下摆,则开始转动的瞬间,细杆的角加速度为_____,细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。

6、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_________________________。

7、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L=__________。

8、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=____________。

北航大学物理试题及答案

北航大学物理试题及答案

北航大学物理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。

以下哪个选项正确描述了这种关系?A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案:A2. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s答案:A3. 以下哪个物理量是标量?A. 速度B. 加速度C. 力D. 质量答案:D4. 根据能量守恒定律,以下哪个陈述是正确的?A. 能量可以被创造B. 能量可以被销毁C. 能量可以在不同形式之间转换,但总量保持不变D. 能量守恒定律不适用于所有物理过程答案:C5. 以下哪个选项正确描述了波长、频率和光速之间的关系?A. λ = c/fB. λ = c * fC. λ = f/cD. λ = f^2/c答案:A6. 一个物体从静止开始,以恒定加速度运动,经过时间t后,其速度v和位移s的关系是?A. v = s/tB. v = atC. s = 1/2 * a * t^2D. s = v * t答案:C7. 以下哪个选项是正确的热力学第一定律的表述?A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q/W答案:B8. 理想气体状态方程是什么?A. PV = nRTB. PV = n * R * TC. PV = nRT^2D. PV = nR/T答案:A9. 以下哪个选项是正确的电磁感应定律的表述?A. 感应电动势与磁通量的变化率成正比B. 感应电动势与磁通量的变化成正比C. 感应电动势与磁通量成正比D. 感应电动势与磁通量的变化成反比答案:A10. 根据普朗克的量子理论,能量的量子化表达式是?A. E = h * fB. E = h * νC. E = h/fD. E = h/ν答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 根据库仑定律,两个点电荷之间的力的大小与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比,公式为:F = ________。

北航物理模拟试题1

北航物理模拟试题1

北航物理模拟试题1
题目:北航物理模拟试题1
题目一:选择题
1. 圆周率(π)是一个无限不循环小数,下列关于π的说法中,正确的是:
A. 常数π是有理数
B. 有理数是正整数
C. 有理数是小数
D. 有理数是整数
2. 良家木梨曲线是由螺线条描绘出的图形,以下螺旋线性质正确的是:
A. 递增线条
B. 递减线条
C. 缺陷线条
D. 全能线条
3. 在天体力学方程中,劳埃德常数的数值为:
A. 1
B. 0.878
D. 0.302
4. 根据热力学第一定律,燃烧1m³甲烷释放的热量是:
A. 2000千焦
B. 4000千焦
C. 6000千焦
D. 8000千焦
5. 在牛顿运动方程中,表示物体运动的力学系统的是:
A. 动力学
B. 力学
C. 静力学
D. 统计力学
题目二:解答题
1. 请用至少200字叙述仪表盘上指针的原理和作用。

2. 请用至少300字解释电磁波的起源和传播规律。

3. 请用至少250字解释相对论狭义和广义的区别。

4. 请用至少200字叙述动能和势能之间的关系及转化规律。

5. 请用至少350字谈谈热力学定律在日常生活中的应用和价值。

北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题3及答案(5篇范例)

北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题3及答案(5篇范例)

北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题3及答案(5篇范例)第一篇:北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题3及答案工科大学物理I模拟试题3一.选择题(每题3分, 共30分)1.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,Bϖϖ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方向单位矢量用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ϖϖϖϖ(A)2i+2j.(B)-2i+2j.(C)-2i-2j.(D)2i-2j.[]ϖϖϖϖ2.质量分别为mA和mB(mA>mB)、速度分别为vA和vB(vA> vB)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.[]3.质量为m的质点在外力作用下,其运动方程为ϖϖρρρr=Acosωti+Bsinωtj式中A、B、ω都是正的常量.由此可知外力在t=0到t=π/(2ω)这段时间内所作的功为(A)11mω2(A2-B2)(B)mω2(B2-A2)2 21222(C)mω(A+B)(D)mω2(A2+B2)2[]4.花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J0,角速度的大小为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为(A)1J0.这时她转动的角速度的大小变为31ω0.(B)1/ ω0.3(C) ω0.(D)3 ω0.()[]5.有一质量为M,半径为R,高为H的匀质圆柱体,通过与其侧面上的一条母线相重合的轴的转动惯量为:(通过圆柱体中心轴的转动惯量为(1/2)MR2)(A)(1/4)MR2.(B)(3/2)MR2.(C)(2/3)MR2.(D)(1/2)MR.[]6.已知电子的静能为0.51 MeV,若电子的动能为0.25 MeV,则它所增加的质量∆m与静止质量m0的比值近似为(A)0.1 .(B)0.2 .(C)0.5 .(D)0.9 .[]7.已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和∑q=0,则可肯定:(A)高斯面上各点场强均为零.(B)穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零.(C)穿过整个高斯面的电场强度通量为零.(D)以上说法都不对.[]8.一导体球外充满相对介电常量为εr的均匀电介质,若测得导体表面附近场强为E,则导体球面上的自由电荷面密度σ为(A)ε 0 E.(B)ε 0 ε r E.(C)ε r E.(D)(ε 0 ε r- ε 0)E.[]9.如图,流出纸面的电流为2I,流进纸面的电流为I,则下述各式中哪一个是正确的?(A)ϖϖ(C)H⋅dl=-I.(D)L3L1ϖϖH⋅dl=2I.(B)L2ϖϖH⋅dl=IL4ϖϖH⋅dl=-I.[]10.在感应电场中电磁感应定律可写成EKdl=-Lϖ⋅ϖϖdΦ,式中EK为感应电场的电场强dt度.此式表明:ϖ(A)闭合曲线L上EK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(每题3分, 共30分)1.一质点沿x方向运动,其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t(SI), 如果初始时质点的速度v 0为5 m/s,则当t为3s时,质点的速度v =.2.倾角为30°的一个斜面体放置在水平桌面上.一个质量为2 kg的物体沿斜面下滑,下滑的加速度为 3.0 m/s2.若此时斜面体静止在桌面上不动,则斜面体与桌面间的静摩擦力大小f=____________.3.如图所示,劲度系数为k的弹簧,一端固定在墙壁上,另一端连一质量为m的物体,物体在坐标原点O时弹簧长度为原长.物体与桌面间的摩擦系数为μ.若物体在不变的外力F作用下向右移动,则物体到达最远位置时系统的弹性势能EP=_________________________.4.定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是_____________,其数学表达式可写成_________________________________________________.动量矩守恒的条件是________________________________________________.5.牛郎星距离地球约16光年,宇宙飞船若以________________的匀速率飞行,将用4年的时间(宇宙飞船上的钟指示的时间)抵达牛郎星.6.描述静电场的两个基本物理量是______________;它们的定义式是和__________________________________________.7.一平行板电容器,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;电场强度大小是原来的_________倍;电场能量是原来的_________倍.8.边长为2a的等边三角形线圈,通有电流I,则线圈中心处的磁感强度的大小为________________.9.一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场,则它作________________运动.一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场,则它作________________运动.一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场,则它作______________运动.10.一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dE/dt.若略去边缘效应,则两板间的位移电流为_______________________.三.计算题(每题10分, 共40分)1.一辆水平运动的装煤车,以速率v0从煤斗下面通过,每单位时间内有质量为m0的煤卸入煤车.如果煤车的速率保持不变,煤车与钢轨间摩擦忽略不计,试求:(1)牵引煤车的力的大小;(2)牵引煤车所需功率的大小;(3)牵引煤车所提供的能量中有多少转化为煤的动能?其余部分用于何处?2.带电细线弯成半径为R的半圆形,电荷线密度为λ=λ0sinφ,式中λ0为一常数,φ为半径R与x轴所成的夹角,如图所示.试求环心O处的电场强度.3.如图所示,一半径为R的均匀带电无限长直圆筒,面电荷密度为σ.该筒以角速度ω绕其轴线匀速旋转.试求圆筒内部的磁感强度.4.如图所示,有一弯成θ 角的金属架COD放在磁场中,磁感强度B的方向垂直于金属架COD所在平面.一导体杆MN垂直于ϖϖv与MN垂直.OD边,并在金属架上以恒定速度v向右滑动,设t =0时,x = 0.求下列两情形,框架内的感应电动势εi.ϖϖ(1)磁场分布均匀,且B不随时间改变.(2)非均匀的时变磁场B=Kxcosωt.(K,ω为常数)工科大学物理I模拟试题3参考答案一.选择题(每题3分, 共30分)1.[B]2.[C]3.[A]4.[D]5.[B]6.[C]7.[C]8.[B]9[D]10.[D]二.填空题(每题3分, 共30分)2(F-μmg)1.23 m/s3分2.5.2 N3分3.3分4.定轴转动刚体所受外力对轴的冲量矩等于转动刚体对轴的角动量(动量矩)的增量.1分;⎰t2t1Mzdt=Jω-(Jω)01分;刚体所受对轴的合外力矩等于零.1分-5.2.91×108 m·s13分ϖ0ϖϖϖ6.电场强度和电势,1分;E=F/q0,1分;Ua=W/q0=⎰E⋅dl(U0=0),1分a7.εr1分;11分;εr1分8.9μ0I/(4πa)3分9.匀速直线 1分;匀速率圆周1分;等距螺旋线 1分10.ε0πR2dE/dt3分三.计算题(每题10分, 共40分)1.解:(1)以煤车和∆t时间内卸入车内的煤为研究对象,水平方向煤车受牵引力F的作用,由动量定理:F∆t=(M+m0∆t)v0-Mv02分求出:F=m0v01分(2)P=Fv0=m0v02分m0v01分 2单位时间内牵引煤车提供的能量为E=P1分EK/E==50%1分(3)单位时间内煤获得的动能:EK=即有50%的能量转变为煤的动能,其余部分用于在拖动煤时不可避免的滑动摩擦损耗.2分2.解:在φ处取电荷元,其电荷为dq =λdl = λ0Rsinφ dφ它在O点产生的场强为dE=λ0sinφdφdq3分=4πε0R4πε0R2在x、y轴上的二个分量dEx=-dEcosφ1分 dEy=-dEsinφ1分对各分量分别求和Ex=πλ0siφncoφsdφ=02分⎰04πε0Rπλ0λ02Ey=2分 sinφdφ=-⎰04πε0R8ε0Rϖϖϖλϖ∴E=Exi+Eyj=-0j1分8ε0R3.解:如图所示,圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i,i=2πRσω/(2π)=Rσω5分作矩形有向闭合环路如图中所示.从电流分布的对称性分析可ϖϖ知,在ab上各点B的大小和方向均相同,而且B的方向平行ϖϖ于ab,在bc和fa上各点B的方向与线元垂直,在de, fe,cd上各点B=0.应用安培环路定理ϖϖB⋅dl=μ0∑I2分B=μ0i=μ0Rσω2分可得Bab=μ0iab圆筒内部为均匀磁场,磁感强度的大小为B=μ0Rσω,方向平行于轴线朝右.1分4.解:(1)由法拉第电磁感应定律:Φ=Bxyy=tgθxx=vt2分εi=-dΦ/dt=-=-d1(Btgθx2)dt2O在导体MN内E i方向由M向N.3分(2)对于非均匀时变磁场B=Kxcosωt取回路绕行的正向为O→N→M→O,则dΦ=BdS=Bηdξη=ξtgθBtgθ2xdx/dt=Btgθv2t 2dΦ=Bξtgθdξ=Kξ2cosωttgθdξxΦ=⎰dΦ=⎰Kξ2cosωttgθdξ=Kx3cosωttgθ2分dΦ1=Kωx3sinωttgθ-Kx2vcosωttgθ dt31332=Kvtgθ(ωtsinωt-tcosωt)2分εi =-E i >0,则E i方向与所设绕行正向一致,E i <0,则E i方向与所设绕行正向相反.1分第二篇:北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题2及答案工科大学物理I模拟试题2一、选择题(将正确答案的字母填在空格内,每小题3分,共30分)1.质量为m的质点,以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动.质点越过A角时,轨道作用于质点的冲量的大小为(A)mv(B)mv(C)3mv(D)2mv[]2.质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时,可认为该飞船只在地球的引力场中运动.已知地球质量为M,万有引力恒量为G,则当它从距地球中心R1处下降到R2处时,飞船增加的动能应等于(A)GMm(C)R1-R2R1R2(B)GMmR1-R22R12R2GMmR2(D)GMm 2R2[]3.图示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线.请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的.(A)半径为R的均匀带电球面.E(B)半径为R的均匀带电球体.(C)半径为R的、电荷体密度为ρ=Ar(A为常数)的非均匀带电球体.(D)半径为R的、电荷体密度为ρ=A/r(A为常数)的非均匀带电球体.[]4.如图所示,直线MN长为2l,弧OCD是以N点为中心,l为半径的半圆弧,N点有正电荷+q,M点有负电-荷-q.今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功(A)A<0 , 且为有限常量.(B)A>0 ,且为有限常量.(C)A=∞.(D)A=0.[]ϖ5.关于稳恒电流磁场的磁场强度H,下列几种说法中哪个是正确的?(A)H仅与传导电流有关.ϖϖ(B)若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H必为零.ϖ(C)以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量均相等.(D)若闭合曲线上各点H均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零.[]ϖ6.三条无限长直导线等距地并排安放,导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1 A,ⅠⅡⅢ2 A,3 A同方向的电流.由于磁相互作用的结果,导线Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ单位长度上分别受力F1、F2和F3,如图所示.则F1与F2的比值是:1 A2 A3 A(A)7/16(B)5/8(C)7/8(D)5/2[]ϖ7.如图所示,一矩形金属线框,以速度v从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I以顺时针方向为正) I(C)OI(D)O[]8.两个通有电流的平面圆线圈相距不远,如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的取向使(A)两线圈平面都平行于两圆心连线.(B)两线圈平面都垂直于两圆心连线.(C)一个线圈平面平行于两圆心连线,另一个线圈平面垂直于两圆心连线.(D)两线圈中电流方向相反.[]9.两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路,如图.已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的(A)总磁能将增大.(B)总磁能将减少.(C)总磁能将保持不变.(D)总磁能的变化不能确定.[]ϖϖB的10.在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场,如图所示,大小以速率dB/dt变化.有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a'b'),则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A)E2=E1≠0(B)E2>E1(C)E2< E1(D)E2=E1=0[]二、填空题(将最简结果填在空格内;每题3分,共30分)1.一质点作半径为 0.1 m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:θ=则其切向加速度为at=_________________.π12+t(SI)422.一圆锥摆摆长为l、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θ,则(1)摆线的张力T=_____________________;(2)摆锤的速率v=_____________________.3.哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆.它离太阳最近10的距离是r1=8.75×10m,此时它的速率是v1=5.46×104 m/s.它离太阳最远时的速率是v2=9.08×102 m/s,这时它离太阳的距离是r2=__________________.ρ4.如图所示,一斜面倾角为θ,用与斜面成α角的恒力F将一质量为m的物体沿斜面拉升了高度h,物体与斜面间的摩擦系数为μ.摩擦力在此过程中所作的功Wf=________________________.ϖϖ5.一个质量为m的质点,沿x轴作直线运动,受到的作用力为F=F0cosωt i(SI),t = 0ϖ时刻,质点的位置坐标为x0,初速度v0=0.则质点的位置坐标和时间的关系式是x =______________________________________6.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),船前进的速度ϖ变为v'.试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(以地为参考系)________________________________________________________________ ____________.7.一质量为m,电荷为q的粒子在场强为E的匀强电场中运动.已知其初速度v0与E方向不同,若重力忽略不计,则该粒子的运动轨迹曲线是一条____________线.8.反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为ϖϖϖϖϖϖD⋅dS=⎰ρdV,①SVϖϖB⋅dS=0,③Sϖϖϖϖϖϖϖϖ∂D∂BϖE⋅dl=-⎰)⋅dS.④⋅dS,②H⋅dl=⎰(J+∂t∂tLSLS试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处.(1)变化的磁场一定伴随有电场;__________________(2)磁感线是无头无尾的;________________________(3)电荷总伴随有电场.__________________________9.有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行,飞船头尾各有一个脉冲光源在工作,处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________;处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________.-10. μ子是一种基本粒子,在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0 =2×106 s.如果μ子相对于地球的速度为v=0.988c(c为真空中光速),则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ =____________________.三、计算题(共40分)1.(本题10分)物体A和B叠放在水平桌面上,由跨过定滑轮的轻质细绳相互连接,如图所示.今用大小为F的水平力拉A.设A、B和滑轮的质量都为m,滑轮的半径为R,对轴的转动惯量J=ϖmR2.AB之间、A与桌面之间、滑轮与其轴之间的摩擦都可以忽略不2计,绳与滑轮之间无相对的滑动且绳不可伸长.已知F=10 N,m=8.0 kg,R=0.050 m.求:(1)滑轮的角加速度;(2)物体A与滑轮之间的绳中的张力;(3)物体B与滑轮之间的绳中的张力.2.(本题5分)如图所示,传送带以3 m/s的速率水平向右运动,砂子从高h=0.8 m处落到传送带上,即随之一起运动.求传送带给砂子的作用力的方向.(g取10 m/s2)3.(本题10分)“无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为R,设半圆柱面沿轴线OO'单位长度上的电荷为λ,试求轴线上一点的电场强度.4.(本题10分)横截面为矩形的环形螺线管,圆环内外半径分别为R1和R2,芯子材料的磁导率为μ,导线总匝数为N,绕得很密,若线圈通电流I,求.(1)芯子中的B值和芯子截面的磁通量.(2)在r < R1和r > R2处的B值.5.(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me=9.11×1031 kg)工科大学物理I模拟试题2参考答案一.选择题(每题3分, 共30分)1.[C]2.[A]3.[B]4.[D]5.[D]6.[C]7.[C]8.[C]9.[A]10.[B ]二.填空题(每题3分, 共30分)1.0.1 m/s23分;2.mg/cosθ1分sinθ3.5.26×1012 m1分;4.-μmghctgθ+5.gl2分;coθsμFhsinα3分;sinθF0(1-cosωt)+x0(SI)3分; mω26.(2m+M)v=m(u+v')+m(v'-u)+Mv'3分;7.抛物线3分;8.②1分③1分①1分;-9.c1分c2分;10.1.29×105 s3分三.计算题(每题10分, 共40分)1.解:各物体受力情况如图.图2分F-T=ma1分T'=ma1分(T-T')R=aa=Rβ1分由上述方程组解得:’β =2F /(5mR)=10 rad·s-22分T aT=3F / 5=6.0 N1分T'=2F / 5=4.0 N1分mR2β1分 22.解:设沙子落到传送带时的速度为v1,随传送带一起运动的速度为v2,则取直角坐标系,x轴水平向右,y轴向上.ϖϖϖϖϖϖϖv1=-2ghj=-4j,v2=3iϖ设质量为∆m 的砂子在∆t时间内平均受力为F,则ϖϖϖ∆m⨯v-∆m⨯vϖ∆pϖ21∆mϖF===(3i+4j)3分∆t∆t∆t由上式即可得到砂子所受平均力的方向,设力与x轴的夹角为α则α=tg-1(4/3)= 53°,力方向斜向上2分3.解:设坐标系如图所示.将半圆柱面划分成许多窄条.dl宽的窄条的电荷线密度为dλ=λπRdl=λπdθ取θ位置处的一条,它在轴线上一点产生的场强为如图所示.它在x、y轴上的二个分量为:dEx=dE sinθ , dEy=-dE cosθ2分对各分量分别积分dλλdE==2dθ3分2πε0R2πε0Rπλλ2分 Ex=2sinθdθ=2⎰02πε0Rπε0Rπ-λEy=cosθdθ=02分2π2ε0R⎰0ϖϖϖλϖ场强E=Exi+Eyj=2i1分πε0R4.解:(1)在环内作半径为r的圆形回路,由安培环路定理得B⋅2πr=μNI,B=μNI/(2πr)3分在r处取微小截面dS = bdr,通过此小截面的磁通量dΦ=BdS=穿过截面的磁通量Φ=μNI2πrbdr⎰BdS=SμNI2πrbdr=μNIb2πlnR25分 R1i(2)同样在环外(r < R1 和r > R2)作圆形回路,由于∑I=0B⋅2πr=0∴B = 02分222-5.解:(1)E=mc=mec/-(v/c)=5.8×1013 J2分(2)EK0=mev2= 4.01×10-14 J222-22EK=mc-mec=[(1/-(v/c))-1]mec = 4.99×1013 J∴EK0/EK=8.04×1023分第三篇:北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题1及答案工科大学物理I模拟试题1一、选择题(将正确答案的字母填在空格内,每小题3分,共30分)1.质点沿半径为R的圆周作匀速率运动,每T秒转一圈.在2T 时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为(A)2πR/T , 2πR/T.(B)2πR/T , 0.(C)0 , 2 R/T.(D)0 , 0.[]2.一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球,平衡时弹簧伸长量为d.现用手将小球托住,使弹簧不伸长,然后将其释放,不计一切摩擦,则弹簧的最大伸长量(A)为2d.(B)为2d.(C)为d.(D)条件不足无法判定.[]3.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11g,方向向上.(D)大小为g,方向向下. 22[]4.如图所示,置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2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(A)系统的动量守恒,机械能不守恒.(B)系统的动量不守恒,机械能守恒.(C)系统的动量守恒,机械能守恒.(D)系统的动量与机械能都不守恒.[]5.图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距离r变化的关系,请指出该曲线可描述下列哪方面内容(E为电场强度的大小,U为电势):(A)半径为R的无限长均匀带电圆柱体电场的E~r关系.(B)半径为R的无限长均匀带电圆柱面电场的E~r关系.(C)半径为R的均匀带正电球体电场的U~r关系.(D)半径为R的均匀带正电球面电场的U ~r关系.[]6.如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带有电荷Q1 , 外球面半径为R2、带有电荷Q2,则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为:Q1Q2Q+Q2(A)1.(B)+2224πε0R14πε0R24πε0rQ1(C).(D)0. 24πε0r[]7.在点电荷+q的电场中,若取图中P点处为电势零点,则M点的电势为-qq.(B).8πε0a8πε0a-qq(C).(D).4πε0a4πε0a(A)[]8.无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,当通以电流I时,则在圆心O点的磁感强度大小等于μ0Iμ0I(A).(B).2πR4R(C)μ0IμI11(1-).(D)0(1+). 2Rπ2Rπ[]9.将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时(A)铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势.(B)铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小.(C)铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大.(D)两环中感应电动势相等.[]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(将最简结果填在空格内;每题3分,共30分)1.一物体悬挂在弹簧上,在竖直方向上振动,其振动方程为y = Asinω t,其中A、ω 均为常量,则(1)物体的速度与时间的函数关系式为________________________;(2)物体的速度与坐标的函数关系式为________________________.2.一物体质量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iϖ为方向一定的单位矢量, 则当t=1 s时物体的速度v1=__________.3.如图所示,钢球A和B质量相等,正被绳牵着以ω0=4 rad/s 的角速度绕竖直轴转动,二球与轴的距离都为r1=15 cm.现在把轴上环C下移,使得两球离轴的距离缩减为r2=5 cm.则钢球的角速度ω=__________.4.已知地球质量为M,半径为R.一质量为m的火箭从地面上升到距地面高度为2R处.在此过程中,地球引力对火箭作的功为_____________________.-5.在静电场中,一质子(带电荷e=1.6×1019 C)沿四分之一的圆弧轨-道从A点移到B点(如图),电场力作功8.0×1015 J.则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B点回到A点时,电场力作功AA=____________________.设A点电势为零,则B点电势U=____________________.6.在阴极射线管的上方平行管轴方向上放置一长直载流导线,电流方向如图所示,那么射线应____________偏转.(填写向上、向下、不)ϖϖϖ7.有一根质量为m,长为l的直导线,放在磁感强度为 B的均匀磁场中,ϖB的方向垂直纸面向里,导线水平放置,电流方向如图所示,当导线所受磁力与重力平衡时,导线中电流I =___________________.IB8.在xy平面内,有两根互相绝缘,分别通有电流I和I的长直导线.设两根导线互相垂直(如图),则在xy平面内,磁感强度为零的点的轨迹方程为_________________________.9.一无铁芯的长直螺线管,在保持其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____________________.(填写增大、减小、不变)10.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)1.(本题10分)一轻绳跨过两个质量均为m、半径均为r的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为m和2m的重物,如图所示.绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑.两个定滑轮的转动惯量均为mr.将由两个定滑轮以及质量为m和2m的重物组成的系统从静止释放,求两滑轮之间绳内的张力.2.(本题10分)电荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线,弯成图示形状.若半圆弧的半径为R,试求圆心O点的场强.3.(本题10分)两个半径分别为R和r的同轴圆形线圈相距x,且R >>r,x >>R.若大线圈通有电流I而小线圈沿x轴方向以速率v运动,试求小线圈回路中产生的感应电动势的大小.∞∞4.(本题10分)某一宇宙射线中的介子的动能EK =7M0 c2,其中M0是介子的静止质量.试求在实验室中观察到它的寿命是它的固有寿命的多少倍.工科大学物理I模拟试题1参考答案一.选择题(每题3分, 共30分)1.[C]2.[A]3.[B]4.[C]5.[B]6.[D]7.[A]8.[C]9.[D]10.[C ]二.填空题(每题3分, 共30分)ωt=ωA2-y22分;1.v=dy/dt=Aωcosωt1分,v=Aωcos2.2 im/s3分;3.36 rad/s3分;4.GMm(5.-8.0×1015 Jϖ2分,-5×104 V1分;112GMm-)或-3分;3RR3R6.向下3分;7.mg/(lB)3分;8.y=x/33分;9.减小3分;10.c3分三.计算题(每题10分, 共40分)1.解:受力分析如图所示.2分2mg-T1=2ma1分T2-mg=ma1分T1 r-T r=mrβ1分T r-T2 r=mrβ1分aa=rβ2分解上述5个联立方程得:T=11mg / 82分2.解:以O点作坐标原点,建立坐标如图所示.ϖ半无限长直线A∞在O点产生的场强E1,ϖϖλ(-i-j)3分4πε0Rϖ半无限长直线B∞在O点产生的场强E2,ϖ Eϖϖϖλ(-i+j)2分E2=B4πε0Rϖ半圆弧线段在O点产生的场强E3,ϖλϖE3=i3分2πε0RϖE1=由场强叠加原理,O点合场强为ϖϖϖϖE=E1+E2+E3=02分3.解:由题意,大线圈中的电流I在小线圈回路处产生的磁场可视为均匀的.μ0IR22πIR2B=5分=4π(R2+x2)3/22(R2+x2)3/2μ0故穿过小回路的磁通量为ϖϖμ0μ0πr2RI2IR22Φ=B⋅S=3分πr≈3223/22x2(R+x)由于小线圈的运动,小线圈中的感应电动势为dΦ3μ0πr2IR2dx3μ0πr2R2I=v2分E=i=442xdtdt2x4.解:实验室参考系中介子的能量E=EK+E0=7M0c2+M0c2=8E03分2222设介子的速度为v,又有E=Mc=M0c/-v/c=E0/-v/c3分可得E/E0=1-vc2=82分令固有寿命为τ0,则实验室中寿命τ=τ0/-v/c=8τ02分第四篇:工科大学物理I模拟试题3答案工科大学物理I模拟试题3参考答案一.选择题(每题3分, 共30分)1.[C]2.[A]3.[B]4.[C]5.[B]6.[D]7.[A]8.[C]9.[D]10.[C ]二.填空题(每题3分, 共30分)1.v=dy/dt=Aωcosωt=ωωt1分,v=AωcosA-y2分;ϖ112GMm2.2 im/s3分;3.36 rad/s3分;4.GMm(3分;-)或-3RR3R5.-8.0×10-15 J2分,-5×104 V1分;6.向下3分;7.mg/(lB)3分;8.y=3x/33分;9.减小3分;10.c3分三.计算题(每题10分, 共40分)1.解:受力分析如图所示.2分2mg-T1=2ma1分 T2-mg=ma1分T1 r-T r=T r-T2 r=mrβ1分mrβ1分a=rβ2分解上述5个联立方程得:T=11mg / 82分2.解:以O点作坐标原点,建立坐标如图所示.ϖ半无限长直线A∞在O点产生的场强E1,ϖE1=λ4πε0Rϖϖ(-i-j)3分ϖEϖ半无限长直线B∞在O点产生的场强E2,ϖ EϖϖϖλB (-i+j)2分E2=4πε0Rϖ半圆弧线段在O点产生的场强E3,E3=ϖλ2πε0Rϖi3分由场强叠加原理,O点合场强为ϖϖϖϖE=E1+E2+E3=02分3.解:由题意,大线圈中的电流I在小线圈回路处产生的磁场可视为均匀的.B=μ02πIR223/24π(R+x)=μ0IR2(R3/2+x)5分故穿过小回路的磁通量为ϖϖμ0μ0πrRIIR2Φ=B⋅S=πr≈223/232(R+x)2x3分由于小线圈的运动,小线圈中的感应电动势为E i=dΦ=3μ0πrIRdx=3μ0πrRIv2分dt2x4dt2x4.解:实验室参考系中介子的能量E=EK+E0=7M0c2+M20c=8E0设介子的速度为v,又有E=Mc =M2c0c/-v/=E0/1-v2/c2可得E/E10==81-v2c令固有寿命为τ0,则实验室中寿命τ=τ0/-v2/c2=8τ03分 3分 2分2分第五篇:工科大学物理I模拟试题2答案工科大学物理I模拟试题参考答案一.选择题(每题3分, 共30分)1.[B]2.[C]3.[A]4.[D]5.[B]6.[C]7.[C]8.[B]9[D]10.[D]二.填空题(每题3分, 共30分)22(F-μmg)1.23 m/s3分2.5.2 N3分3.3分4.定轴转动刚体所受外力对轴的冲量矩等于转动刚体对轴的角动量(动量矩)的增量.1分;⎰t2t1Mzdt=Jω-(Jω)01分;刚体所受对轴的合外力矩等于零.1分-5.2.91×108 m·s13分ϖ0ϖϖϖ6.电场强度和电势,1分;E=F/q0,1分;Ua=W/q0=⎰E⋅dl(U0=0),1分a7.εr1分;11分;εr1分8.9μ0I/(4πa)3分9.匀速直线 1分;匀速率圆周1分;等距螺旋线 1分10.ε0πR2dE/dt3分三.计算题(每题10分, 共40分)1.解:(1)以煤车和∆t时间内卸入车内的煤为研究对象,水平方向煤车受牵引力F的作用,由动量定理:F∆t=(M+m0∆t)v0-Mv02分求出:F=m0v01分2(2)P=Fv0=m0v02分m0v01分 2单位时间内牵引煤车提供的能量为E=P1分EK/E==50%1分(3)单位时间内煤获得的动能:EK=即有50%的能量转变为煤的动能,其余部分用于在拖动煤时不可避免的滑动摩擦损耗.2分2.解:在φ处取电荷元,其电荷为dq =λdl = λ0Rsinφ dφ它在O点产生的场强为dE=λ0sinφdφdq3分=4πε0R4πε0R2在x、y轴上的二个分量dEx=-dEcosφ1分 dEy=-dEsinφ1分对各分量分别求和Ex=πλ0siφncoφsdφ=02分⎰04πε0Rπλ0λ02Ey=2分 sinφdφ=-⎰04πε0R8ε0Rϖϖϖλϖ∴E=Exi+Eyj=-0j1分8ε0R3.解:如图所示,圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i,i=2πRσω/(2π)=Rσω5分作矩形有向闭合环路如图中所示.从电流分布的对称性分析可ϖϖ知,在ab上各点B的大小和方向均相同,而且B的方向平行ϖϖ于ab,在bc和fa上各点B的方向与线元垂直,在de, fe,cd上各点B=0.应用安培环路定理ϖϖB⋅dl=μ0∑I2分B=μ0i=μ0Rσω2分可得Bab=μ0iab圆筒内部为均匀磁场,磁感强度的大小为B=μ0Rσω,方向平行于轴线朝右.1分4.解:(1)由法拉第电磁感应定律:Φ=Bxyy=tgθxx=vt2分 d1(Btgθx2)dt2OE i=-dΦ/dt=-=-在导体MN内E i方向由M向N.3分(2)对于非均匀时变磁场B=Kxcosωt取回路绕行的正向为O→N→M→O,则dΦ=BdS=Bηdξη=ξtgθBtgθ2xdx/dt=Btgθv2t 2dΦ=Bξtgθdξ=Kξ2cosωttgθdξxΦ=⎰dΦ=⎰Kξ2cosωttgθdξ=Kx3cosωttgθ2分dΦ1=Kωx3sinωttgθ-Kx2vcosωttgθ dt31332=Kvtgθ(ωtsinωt-tcosωt)2分E i =-E i >0,则E i方向与所设绕行正向一致,E i <0,则E i方向与所设绕行正向相反.1分。

北京航空航天大学工科大学物理I模拟试题2及答案_百度文库

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工科大学物理I模拟试题2一、选择题(将正确答案的字母填在空格内,每小题3分,共30分)1. 质量为m的质点,以不变速率v沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动.质点越过A角时,轨道作用于质点的冲量的大小为(A) mv (B)2 mv(C) 3mv (D) 2mv[]2. 质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时,可认为该飞船只在地球的引力场中运动.已知地球质量为M,万有引力恒量为G,则当它从距地球中心R1处下降到R2处时,飞船增加的动能应等于(A) GMm(C) R1-R2 R1R2(B) GMmR1-R2 2R12R2GMm R2 (D) GMm 2R2[]3. 图示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线.请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的.(A) 半径为R的均匀带电球面. E (B) 半径为R的均匀带电球体. (C) 半径为R 的、电荷体密度为ρ=Ar (A为常数)的非均匀带电球体. (D) 半径为R的、电荷体密度为ρ=A/r (A为常数)的非均匀带电球体. [ ]4. 如图所示,直线MN长为2l,弧OCD是以N点为中心,l为半径的半圆弧,N点有正电荷+q,M点有负电-荷-q.今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功(A) A<0 , 且为有限常量. (B) A>0 ,且为有限常量.(C) A=∞. (D) A=0.[]5. 关于稳恒电流磁场的磁场强度H,下列几种说法中哪个是正确的?(A) H仅与传导电流有关.(B) 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H必为零.(C) 以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量均相等.(D) 若闭合曲线上各点H均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零.[]6. 三条无限长直导线等距地并排安放,导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1 A,ⅠⅡⅢ2 A,3 A同方向的电流.由于磁相互作用的结果,导线Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ单位长度上分别受力F1、F2和F3,如图所示.则F1与F2的比值是: 1 A2 A3 A (A) 7/16 (B) 5/8(C) 7/8 (D) 5/412[]7. 如图所示,一矩形金属线框,以速度v从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I以顺时针方向为正)I (C)OI (D) O[ ]8. 两个通有电流的平面圆线圈相距不远,如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的取向使(A) 两线圈平面都平行于两圆心连线.(B) 两线圈平面都垂直于两圆心连线.(C) 一个线圈平面平行于两圆心连线,另一个线圈平面垂直于两圆心连线.(D) 两线圈中电流方向相反.[]9. 两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路,如图.已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的(A) 总磁能将增大. (B) 总磁能将减少.(C) 总磁能将保持不变. (D) 总磁能的变化不能确定.[]B的10. 在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场,如图所示,大小以速率dB/dt变化.有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a'b'),则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A) 2=1≠0 (B) 2> 1(C) 2< 1 (D) 2= 1=0[]1二、填空题(将最简结果填在空格内;每题3分,共30分)1. 一质点作半径为 0.1 m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:θ=则其切向加速度为at=_________________.π12+t (SI) 422. 一圆锥摆摆长为l、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θ,则(1)摆线的张力T=_____________________;(2) 摆锤的速率v=_____________________.3. 哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆.它离太阳最近10 的距离是r1=8.75×10m,此时它的速率是v1=5.46×104 m/s.它离太阳最远时的速率是v2=9.08×102 m/s,这时它离太阳的距离是r2=__________________.4. 如图所示,一斜面倾角为θ,用与斜面成α角的恒力F将一质量为m的物体沿斜面拉升了高度h,物体与斜面间的摩擦系数为μ.摩擦力在此过程中所作的功Wf=________________________.5. 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=F0cosωt i (SI),t = 0 时刻,质点的位置坐标为x0,初速度v0=0.则质点的位置坐标和时间的关系式是x =______________________________________6. 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),船前进的速度变为v'.试写出该过程中船与物这个系统动量守恒定律的表达式(以地为参考系)______________________________________________________________________ ______.7. 一质量为m ,电荷为q的粒子在场强为E的匀强电场中运动.已知其初速度v0与E方向不同,若重力忽略不计,则该粒子的运动轨迹曲线是一条____________线.8. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为D⋅dS=⎰ρdV,① SV B⋅dS=0,③ S ∂D∂B E⋅dl=-⎰)⋅dS.④⋅dS,②H⋅dl=⎰(J+∂t∂tLSLS试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处.(1) 变化的磁场一定伴随有电场;__________________(2) 磁感线是无头无尾的;________________________(3) 电荷总伴随有电场.__________________________29. 有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行,飞船头尾各有一个脉冲光源在工作,处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________;处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为____________.-10. μ子是一种基本粒子,在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0 =2×106 s.如果μ子相对于地球的速度为v=0.988c (c为真空中光速),则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ =____________________.三、计算题(共40分)1. (本题10分)物体A和B叠放在水平桌面上,由跨过定滑轮的轻质细绳相互连接,如图所示.今用大小为F的水平力拉A.设A、B和滑轮的质量都为m,滑轮的半径为R,对轴的转动惯量J=1mR2.AB之间、A与桌面之间、滑轮与其轴之间的摩擦都可以忽略不2计,绳与滑轮之间无相对的滑动且绳不可伸长.已知F=10 N,m=8.0 kg,R=0.050 m.求:(1) 滑轮的角加速度;(2) 物体A与滑轮之间的绳中的张力;(3) 物体B与滑轮之间的绳中的张力.2. (本题5分)如图所示,传送带以3 m/s的速率水平向右运动,砂子从高h=0.8 m 处落到传送带上,即随之一起运动.求传送带给砂子的作用力的方向.(g取10 m/s2)3. (本题10分)“无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为R,设半圆柱面沿轴线OO'单位长度上的电荷为λ,试求轴线上一点的电场强度.34. (本题10分)横截面为矩形的环形螺线管,圆环内外半径分别为R1和R2,芯子材料的磁导率为μ,导线总匝数为N,绕得很密,若线圈通电流I,求.(1) 芯子中的B值和芯子截面的磁通量.(2) 在r < R1和r > R2处的B值.5. (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me=9.11×1031 kg)工科大学物理I模拟试题2参考答案一.选择题(每题3分, 共30分)1.[C]2.[A]3.[B]4.[D]5.[D]6.[C]7.[C]8.[C]9.[A] 10.[B ]二.填空题(每题3分, 共30分)1. 0.1 m/s2 3分;2. mg/cosθ 1分sinθ3. 5.26×1012 m 1分;4. -μmghctgθ+5. gl 2分;coθsμFhsinα 3分;sinθF0(1-cosωt)+x0 (SI) 3分;mω26. (2m+M)v=m(u+v')+m(v'-u)+Mv' 3分;7. 抛物线 3分; 8. ② 1分③ 1分① 1分;-9. c 1分 c 2分; 10. 1.29×105 s 3分三.计算题(每题10分, 共40分)1. 解:各物体受力情况如图.图2分 F-T=ma 1分 T'=ma 1分(T-T')R=a a=Rβ 1分由上述方程组解得:’ β =2F / (5mR)=10 rad·s-2 2分 T a T=3F / 5=6.0 N 1分 T'=2F / 5=4.0 N 1分4 1mR2β 1分 22. 解:设沙子落到传送带时的速度为v1,随传送带一起运动的速度为v2,则取直角坐标系,x轴水平向右,y轴向上.v1=-2ghj=-4j, v2=3i设质量为∆m 的砂子在∆t时间内平均受力为F,则∆m⨯v-∆m⨯v ∆p 21∆mF===(3i+4j) 3分∆t∆t∆t由上式即可得到砂子所受平均力的方向,设力与x轴的夹角为α则α=tg-1(4/3)= 53°,力方向斜向上 2分3. 解:设坐标系如图所示.将半圆柱面划分成许多窄条.dl宽的窄条的电荷线密度为dλ=λπRdl=λπdθ取θ位置处的一条,它在轴线上一点产生的场强为如图所示. 它在x、y轴上的二个分量为:dEx=dE sinθ , dEy=-dE cosθ 2分对各分量分别积分dλλdE==2dθ 3分2πε0R2πε0Rπλλ2分Ex=2sinθdθ=2⎰02πε0Rπε0Rπ-λEy=cosθdθ=0 2分2π2ε0R⎰0 λ场强 E=Exi+Eyj=2i 1分πε0R4. 解:(1) 在环内作半径为r的圆形回路, 由安培环路定理得B⋅2πr=μNI, B=μNI/(2πr) 3分在r处取微小截面dS = bdr, 通过此小截面的磁通量dΦ=BdS=穿过截面的磁通量Φ=μNI2πrbdr⎰BdS=SμNI2πrbdr=μNIb2πlnR25分 R1i(2) 同样在环外( r < R1 和r > R2 )作圆形回路, 由于∑I=0B⋅2πr=0∴ B = 0 2分222-5. 解:(1) E=mc=mec/-(v/c) =5.8×1013 J 2分(2) EK0=1mev2= 4.01×10-14 J 2-22-22EK=mc-mec=[(1/-(v/c))-1]mec = 4.99×1013 J∴ EK0/EK=8.04×102 3分5。

大学物理电磁学考试试题及答案——北京航空航天大学

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基础物理学(1)模拟试题一.选择题(每题3分)1.如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为:(A) E =0,R QU 04επ=.(B) E =0,rQU 04επ=.(C) 204r QE επ=,r Q U 04επ= .(D) 204r Q E επ=,RQU 04επ=. [ ]2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍.(C) 4倍. (D) 42倍. [ ]3.在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为(A) πr 2B . . (B) 2 πr 2B .(C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. [ ]4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于(A)IBVDS. (B) DS IBV .(C) IBD VS . (D) BD IVS.(E) IBVD. [ ]5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动.(C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. [ ]y zx I 1 I 26.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A)RIπ20μ. (B)R I40μ.(C) 0. (D) )11(20π-R I μ.(E) )11(40π+R I μ. [ ]7.如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝.当导线中的电流I 为2.0 A 时,测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ,则可求得铁环的相对磁导率μr 为(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 [ ]8.一根长度为L 的铜棒,在均匀磁场 B中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着,B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0时,铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势的大小为:(A) )cos(2θωω+t B L . (B)t B L ωωcos 212. (C) )cos(22θωω+t B L . (D) B L 2ω.(E)B L 221ω. [ ]9.面积为S 和2 S 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Φ21表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示,则Φ21和Φ12的大小关系为:(A) Φ21 =2Φ12. (B) Φ21 >Φ12. (C) Φ21 =Φ12. (D) Φ21 =21Φ12. [ ]10.如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者,必有:(A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(B) ='⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H. (C) <'⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H.(D) 0d 1='⎰⋅L l H. [ ]O R PIBω L O θ b 12S 2 SI I HL 1L 2二.填空题(每题3分)1.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 =_____________.2.描述静电场性质的两个基本物理量是___________ ___;它们的定义式是____________ ____和__________________________________________.3.一个半径为R 的薄金属球壳,带有电荷q ,壳内充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质,壳外为真空.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U = ________________________________.4.一空气平行板电容器,电容为C ,两极板间距离为d .充电后,两极板间相互作用力为F .则两极板间的电势差为______________,极板上的电荷为______________.5.真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比,W 1________ W 2 (填<、=、>).6.若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道,已知电子轨道半径r =0.53×10-10 m ,绕核运动速度大小v =2.18×108 m/s,则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度B的大小为____________.(e =1.6 ×10-19 C ,μ0 =4π×10-7 T ·m/A)7.如图所示.电荷q (>0)均匀地分布在一个半径为R 的薄球壳外表面上,若球壳以恒角速度ω 0绕z 轴转动,则沿着z 轴从-∞到+∞磁感强度的线积分等于____________________.8.带电粒子穿过过饱和蒸汽时,在它走过的路径上,过饱和蒸汽便凝结成小液滴,从而显示出粒子的运动轨迹.这就是云室的原理.今在云室中有磁感强度大小为B = 1 T 的均匀磁场,观测到一个质子的径迹是半径r = 20 cm 的圆弧.已知质子的电荷为q = 1.6×10-19 C ,静止质量m = 1.67×10-27 kg ,则该质子的动能为_____________.9.真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,单层密绕匝数相同,直径之比d 1 / d 2 =1/4.当它们通以相同电流时,两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________.10.平行板电容器的电容C 为20.0 μF ,两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1,则该平行板电容器中的位移电流为____________. 三.计算题(共计40分)1. (本题10分)一“无限长”圆柱面,其电荷面密度为:σ = σ0cos φ ,式中φ 为半径R 与x 轴所夹的角,试求圆柱轴线上一点的场强.2. (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.3. (本题10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R 1 = 2 cm ,R 2 = 5 cm ,其间充满相对介电常量为εr 的各向同性、均匀电介质.电容器接在电压U = 32 V 的电源上,(如图所示),试求距离轴线R = 3.5 cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差.4. (本题5分)一无限长载有电流I 的直导线在一处折成直角,P 点位于导线所在平面内,距一条折线的延长线和另一条导线的距离都为a ,如图.求P 点的磁感强度B .5. (本题10分)无限长直导线,通以常定电流I .有一与之共面的直角三角形线圈ABC .已知AC 边长为b ,且与长直导线平行,BC 边长为a .若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移,当B 点与长直导线的距离为d 时,求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向.1Iv b基础物理学I 模拟试题参考答案一、选择题(每题3分,共30分)1.[A]2.[B]3.[D]4.[E]5.[A]6.[D]7.[B]8.[E]9.[C] 10.[C]二、填空题(每题3分,共30分)1.0 3分 2. 电场强度和电势 1分 3. q / (4πε0R ) 3分0/q F E=, 1分lE q W U aa ⎰⋅==00d /(U 0=0) 1分4. C Fd /2 2分5. < 3分6. 12.4 T 3分 FdC2 1分7.π200qωμ 3分 参考解:由安培环路定理 ⎰⋅⎰⋅+∞∞-=l B l Bd d I 0μ=而 π=20ωq I , 故⎰⋅+∞∞-l B d =π200qωμ8. 3.08×10-13 J 3分参考解∶ r m B q 2v v = ==m qBrv 1.92×107 m/s质子动能 ==221v m E K 3.08×10-13 J9. 1∶16 3分参考解:02/21μB w =nI B 0μ=)4(222102220021d l I n V B W π==μμμ)4/(21222202d l I n W π=μ16:1::222121==d d W W10. 3 A 3分三、计算题(共40分)1. (本题10分)解:将柱面分成许多与轴线平行的细长条,每条可视为“无限长”均匀带电直线,其电荷线密度为λ = σ0cos φ R d φ, 它在O 点产生的场强为: φφεσελd s co 22d 000π=π=RE 3分 它沿x 、y 轴上的二个分量为:d E x =-d E cos φ =φφεσd s co 2200π- 1分d E y =-d E sin φ =φφφεσd s co sin 20π 1分 积分: ⎰ππ-=2020d s co 2φφεσx E =002εσ 2分 0)d(sin sin 2200=π-=⎰πφφεσy E 2分 ∴ i i E E x02εσ-== 1分2. (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 x E U U xx x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ )(20a b -=εσ 3分3. (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 rE r εελ02π=2分则两圆筒的电势差为 1200ln 22d d 2121R R r r r E U r R R r R R εελεελπ=π==⎰⎰⋅解得120ln 2R R Ur εελπ=3分1于是可求得A点的电场强度为 A E )/ln(12R R R U== 998 V/m 方向沿径向向外 2分A 点与外筒间的电势差: ⎰⎰=='22d )/ln(d 12RR R Rr rR R U r E U RR R R U212ln )/ln(== 12.5 V 3分4. (本题5分)解:两折线在P 点产生的磁感强度分别为:)221(401+π=a IB μ 方向为⊗ 1分)221(402-π=a I B μ 方向为⊙ 2分 )4/(2021a I B B B π=-=μ 方向为⊗ 各1分5. (本题10分)解:建立坐标系,长直导线为y 轴,BC 边为x 轴,原点在长直导线上,则斜边的方程为 a br a bx y /)/(-= 式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离.三角形中磁通量⎰⎰++-π=π=Φr a r ra r x axbr a b I x x yId )(2d 200μμ)ln (20r r a a br b I +-π=μ 6分 t rr a a r r a a Ib t d d )(ln 2d d 0+-+π=Φ-=μE 3分 当r =d 时, v )(ln 20da ad d a a Ib +-+π=μE 方向:ACBA (即顺时针) 1分。

大学航空航天专业《大学物理(一)》模拟考试试题 含答案

大学航空航天专业《大学物理(一)》模拟考试试题 含答案

大学航空航天专业《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、一个质点的运动方程为(SI),则在由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为___________,在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。

2、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=_________。

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、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。

5、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_________________________。

6、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。

7、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。

8、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 =________________。

2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末考试试题 附答案

2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末考试试题 附答案

2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》期末考试试题附答案姓名:______ 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、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。

2、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 =__________.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、三个容器中装有同种理想气体,分子数密度相同,方均根速率之比为,则压强之比_____________。

5、一质点的加速度和位移的关系为且,则速度的最大值为_______________ 。

6、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L=__________。

7、简谐振动的振动曲线如图所示,相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。

8、一根长为l,质量为m的均匀细棒在地上竖立着。

如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下,则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。

9、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”)10、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为___________;铁芯中的磁场强度H的大小为___________ 。

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B
y
3I
O
I x
9.一无铁芯的长直螺线管,在保持其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____________________ . (填写 增大、减小、不变) 10.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 ____________________________________ .
2
三、 计算题(共 40 分) 1. (本题 10 分)一轻绳跨过两个质量均为 m、半径均为 r 的
均匀圆盘状定滑轮, 绳的两端分别挂着质量为 m 和 2m 的重 物,如图所示.绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑.两个
1 2 定滑轮的转动惯量均为 mr . 将由两个定滑轮以及质量为 2
m 和 2m 的重物组成的系统从静止释放,求两滑轮之间绳内 的张力. 2. (本题 10 分)电荷线密度为的 “无限长” 均匀带电细线, 弯成图示形状.若半圆弧 AB 的半径为 R,试求圆心 O 点 的场强.
?
1/ r
O
R
r
6.如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为 R1、带有 电荷 Q1 , 外球面半径为 R2、带有电荷 Q2,则在内球面里面、距离 球心为 r 处的 P 点的场强大小 E 为: (A)
Q2 Q1 P r O R1 R2
Q1 Q2 . 4 0 r 2 Q1 (C) . 4 0 r 2
(B) (D)
Q1 Q2 2 2 4 0 R1 4 0 R2
ห้องสมุดไป่ตู้0.
[ ] 7.在点电荷+q 的电场中,若取图中 P 点处为电势零点 , 则 M 点的电势为
+q a
P a
M
q (A) . 8 0 a q (C) . 4 0 a
q (B) . 8 0 a q (D) . 4 0 a
1
2.一物体质量 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 v 1 =__________ . 3.如图所示,钢球 A 和 B 质量相等,正被绳牵着以 4 rad/s 的角速度绕竖直轴转动, 二球与轴的距离都 为 r1=15 cm.现在把轴上环 C 下移,使得两球离轴的 距离缩减为 r2=5 cm.则钢球的角速度__________. 4.已知地球质量为 M,半径为 R .一质量为 m 的火 箭从地面上升到距地面高度为 2R 处.在此过程中,
3
二、
填空题(将最简结果填在空格内;每题 3 分,共 30 分)
y = Asint, 其中 A、均
1.一物体悬挂在弹簧上,在竖直方向上振动,其振动方程为 为常量,则
(1) 物体的速度与时间的函数关系式为 ________________________ ; (2) 物体的速度与坐标的函数关系式为 ________________________ .
1 g ,方向向上. 2
1 g ,方向向下. 2
4.如图所示,置于水平光滑桌面上质量分别为 m1 和 m2 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 (A) 系统的动量守恒,机械能不守恒. (B) 系统的动量不守恒,机械能守恒. (C) 系统的动量守恒,机械能守恒. (D) 系统的动量与机械能都不守恒. [ ]
A
m1
m2
B
5. 图中所示曲线表示球对称或轴对称静电场的某一物理量随径向距 离 r 变化的关系,请指出该曲线可描述下列哪方面内容 (E 为电场强 度的大小,U 为电势) : (A) 半径为 R 的无限长均匀带电圆柱体电场的 E~r 关系. (B) 半径为 R 的无限长均匀带电圆柱面电场的 E~r 关系. (C) 半径为 R 的均匀带正电球体电场的 U~r 关系. (D) 半径为 R 的均匀带正电球面电场的 U ~r 关系. [ ]
工科大学物理 I 模拟试题 1
一、 选择题(将正确答案的字母填在空格内,每小题 3 分,共 30 分)
1.质点沿半径为 R 的圆周作匀速率运动,每 T 秒转一圈.在 2T 时间间隔中,其平均速度 大小与平均速率大小分别为 (A) 2R/T , 2R/T. (C) 0 , 2R/T. [ ] (B) 2R/T , 0. (D) 0 , 0.
I
-
B
A
O
v

I
B 的方向垂直纸面向里,导线水平放置,电流方向如图所示,当导线所
受磁力与重力平衡时,导线中电流 I =___________________ . 8.在 xy 平面内,有两根互相绝缘,分别通有电流 3I 和 I 的长直导 线.设两根导线互相垂直 (如图),则在 xy 平面内,磁感强度为零的点 的轨迹方程为_________________________ .
C A



B
地球引力对火箭作的功为 _____________________ . 5.在静电场中,一质子 (带电荷 e=1.6×10 19 C)沿四分之一的圆弧轨 道从 A 点移到 B 点(如图),电场力作功 8.0×10 15 J.则当质子沿四分 之三的圆弧轨道从 B 点回到 A 点时,电场力作功 A=____________________ .设 A 点电势为零,则 B 点电 势 U=____________________ . 6.在阴极射线管的上方平行管轴方向上放置一长直载流 导线,电流方向如图所示,那么射线应 ____________偏转. (填写 向上、向下、不) 7. 有一根质量为 m, 长为 l 的直导线, 放在磁感强度为 B 的均匀磁场中,
m,r m
m,r 2m
A R O

B 3. ( 本题 10 分 ) 两个半径分别为 R 和 r 的同轴圆形线圈相距 x ,且 R >>r,x >>R.若大线圈通有电流 I 而小线圈沿 x 轴方向以速率 v 运 动,试求小线圈回路中产生的感应电动势的大小.

x r I R
v
x
4. (本题 10 分) 某一宇宙射线中的介子的动能 EK =7M0 c2 , 其中 M0 是介子的静止质量. 试 求在实验室中观察到它的寿命是它的固有寿命的多少倍.
2.一竖直悬挂的轻弹簧下系一小球,平衡时弹簧伸长量为 d.现用手将小球托住,使弹簧 不伸长,然后将其释放,不计一切摩擦,则弹簧的最大伸长量 (A) 为 2d. (C) 为 d. [ ] (B) 为 2d . (D) 条件不足无法判定.
3.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) (C) [ 大小为 g,方向向上. 大小为 ] (B) (D) 大小为 g,方向向下. 大小为
[ ] 8.无限长直导线在 P 处弯成半径为 R 的圆,当通以电流 I 时,则在圆心 O 点的磁感强度大 小等于 (A) (C)
0 I
2R 0 I 1 (1 ) . (D) 2R

(B)
0 I
R 0 I 1 (1 ) . 2R

I
R O P
[ ] 9. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置, 并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等, 则不计自感时 (A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势. (B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小. (C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大. (D) 两环中感应电动势相等. [ ] 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. 1/2 (C) (2/3) c. (D) (1/3)1/2c. [ ]
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