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201大学物理（上）模拟试卷（1）一、选择题（每小题3分，共36分）1一质点的运动方程为3432ttx+=（SI），则该质点作（A）匀加速直线运动，加速度为正值（B）匀加速直线运动，加速度为负值（C）变加速直线运动，加速度为正值（D）变加速直线运动，加速度为负值2一质点以速率2t=v（其单位制为国际单位制）作曲线运动，已知在任意时刻质点的切向加速度大小是其法向加速度大小的两倍，则质点在任意时刻的轨道曲率半径为：（A）2t（B）3t（C）4t（D）5t3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，25.0ty=（SI），从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作的功为：（A）1.5J（B）3J（C）4.5J（D）1.5J4如图所示，一静止的均匀细棒，长为L、质量为M，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在光滑水平面内转动，其转动惯量为231ML。一质量为m、速率为v的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为12v，则此时棒的角速度应为：(A)32mMLv(B)53mMLv(C)74mMLv(D)mMLv5一电场强度为E的均匀电场，E的方向与沿x轴正向，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)R2E(B)R2E2(C)2R2E(D)0Ov21v俯视图xOE2026图示一均匀带电球体，总电荷为+Q，其外部同心地罩一内、外半径分别为r1、r2的金属球壳。设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为r的P点处的场强和电势为：（A）20044QQEVrr=（B）0104QEVr=（C）004QEVr=（D）0204QEVr=7半径为R的金属球与地连接。在与球心O相距d=2R处有一电荷为q的点电荷。如图所示，设地的电势为零，则球上的感应电荷q为：(A)q(B)0(C)2q(D)-2q8将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，在保持与电源连接的情况下，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。金属板的插入及其所处位置的不同，对电容器储存电能的影响为：(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9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)11(20RI(B)01(1)2IR+(C)RI40(D)RI20(E)11(40+RI10如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知(A)0d=LlB，且环路上任意一点B=0(B)0d=LlB，且环路上任意一点B0ORdqLOI金属板ROIP203(C)0dLlB，且环路上任意一点B0(D)0dLlB，且环路上任意一点B=常量11在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图（a）所示，若以I的正流向作为E的正方向，则代表线圈内自感电动势E随时间t变化规律的曲线应为图（b）中（A）（B）（C）（D）中的哪一个？12真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源组成闭合回路如图已知导线中的电流为I，则在两导线正中间某点P处的磁能密度为：(A)200)2(1aI.(B)200)2(21aI.(C)200)(21aI.(D)0.二、填空题（每小空2分，共24分）1一质点沿半径为0.10m的圆周运动，其角坐标可用下式表示=2+4t3(SI)，当t=2s时，切向加速度at=ms2。0vII2aP2042一物体作斜抛运动，初速度0v与水平方向夹角为，如图所示。物体在轨道最高点处的曲率半径为_。3一个力F作用在质量为1.0kg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3243tttx+=(SI)在0到4s的时间间隔内，力F的冲量大小I=_Ns。4一长为l，质量为m直杆可绕通过其一端的水平光滑轴在竖直平面内作定轴转动，如图所示。现将杆由水平位置静止释放。则杆与水平方向夹角为60时的角加速度。（已知棒绕O点的转动惯量213Jml=）5.两块“无限大”的均匀带电平行平板，其电荷面密度分别为(0)及2，如图所示。则区电场强度E的大小_。6如图，A点与B点间距离为2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径.A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为q和q把另一电荷为Q(Q0)的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力所做的功为_。7电容为C0的平板电容器，接在电路中，如图所示。若将相对电容率为r的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间)，则此时电容器的电容为原来的_倍，电场能量是原来的_倍。8一磁场的磁感强度为kcjbiaB+=(SI)，则通过一半径为R，开口向z轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为_Wb。CDAOBl2l+qqmlO22059如图所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差大小MNU=_。10如图，在磁感强度为B的均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转当圆环以角速度转动时，圆环受到的磁力矩大小为_。11一自感线圈中，电流强度在0.002s内均匀地由10A增加到12A，此过程中线圈内自感电动势为400V，则线圈的自感系数为L=_H。三、计算题（共40分）1（本题5分）质量m=2kg的物体沿X轴作直线运动，所受合外力2610 xF+=（SI）。如果在00=x时速度00=v，试求该物体运动到x=4m时速度的大小。2（本题10分）质量为M、半径为R，转动惯量为221MR的定滑轮A，可绕其固定水平轴转动，轴处摩擦力忽略不计，一条轻的柔绳绕在滑轮上，其一端系一个质量为m的物体B，求：（1）物体B从静止开始下落t秒后的速度；（2）绳的张力。3（本题5分）真空中一半径为R的均匀带电细半圆环，总电量为Q，试求圆心O点的电势。MNalIORBARBORQ2064（本题5分）在电容率为的各向同性均匀介质中，有一半径为R的导体球，带电量为Q，求电场能量。5（本题5分）在Oxy平面内有一圆心在O点半径为R的半圆形线圈ACD，通有电流I2，置于电流为I1的无限长直线电流的磁场中，两导线相互绝缘。求半圆线圈I2受到长直导线电流I1的磁力。6（本题10分）如图所示，长直导线和矩形线圈共面，且矩形线圈的一边与长直导线平行，已知长直导线中电流为tIIsin0=，其中0I和为常数，求：（1）穿过矩形线圈的磁通量；（2）长直导线和矩形线圈的互感；（3）矩形线圈中的感应电动势大小。blaII2xyOACDI1207MOmm大学物理（上）模拟试卷（2）一、单项选择题（每小题3分，共36分）1一运动质点在某瞬时位于矢径)(yxr的端点处，其速度大小为（A）dtdr（B）dtrd（C）dtrd|（D）22+dtdydtdx2如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道由静止下滑，轨道是光滑的，在从A至C的下滑过程中，下面哪个说法是正确的？（A）它的加速度大小不变，方向永远指向圆心（B）它的速率均匀增加（C）它的合外力大小变化，方向永远指向圆心（D）它的合外力大小不变（E）轨道支持力的大小不断增加3质量分别为m1和m2的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数均为，系统在水平拉力F作用下匀速运动，如图所示。如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度aA和aB分别为（A）00=BAaa（B）00=a）上的感生电动势为。三、计算题（共40分）1（本题5分）一质点沿X轴运动其加速度为a=6t(SI)已知t=0时，质点位于x0=3m处，初速度v0=0。试求t=2s时的速度v和位置x分别为多少？2（本题10分）长为L、质量为M的匀质杆可绕通过杆一端点O的水平光滑固定轴转动，转动惯量为31ML2，开始时杆竖直下垂，如图所示。有一质量为m的子弹以水平速度0v射入杆的下端点A，并嵌在杆中。已知杆与子弹的质量关系为M=6m。求：（1）子弹射入后瞬间杆的角速度；（2）子弹射入后，杆和子弹系统摆到最高点时，杆与铅直方向的夹角。3（本题5分）真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电量为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度。LPdOXOAmLM0v212R1OIR24（本题5分）平面闭合回路由半径为R1及R2（R1R2）的两个同心半圆弧和两个直导线段组成（如图）。已知两个直导线段在两半圆弧中心O处的磁感强度为零，且闭合载流回路在O处产生的总的磁感强度B与半径为R2的半圆弧在O点产生的磁感强度B2的关系为322BB=，求R1与R2的关系。5（本题5分）两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面，半径分别为R10.03m和R20.10m已知两者的电势差为450V，求内球面上所带的电荷。6（本题10分）一对同轴无限长直空心薄壁圆筒，电流i沿内筒流去，沿外筒流回。已知同轴空心圆筒单位长度的自感系数为=20L，(1)求同轴空心圆筒内外半径之比。(2)若电流随时间变化，即i=I0cost，求圆筒单位长度产生的感应电动势。R1R2iiiO213大学物理（下）模拟试卷（1）一、选择题（每小题3分，共36分）1一弹簧振子，重物的质量为m，弹簧的劲度系数为k，该振子作振幅为A的简谐振动，当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动开始计时，则其振动方程为：A+=21costmkAxB=21costkmAxC+=21costkmAxD=21costmkAx2一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的14时，其动能为振动总能量的A716.B916.C1116.D1316.E1516.3两相干波源S1和S2相距4，（为波长），S1的相位比S2的相位超前21，在S1，S2的连线上，S1外侧各点（例如P点）两波引起的两谐振动的相位差是A0B21CD234在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点是明条纹。若将缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分S1S2P4214面上放一反射镜M，如图，则此时AP点处仍为明条纹B不能确定P点条纹的明暗C无干涉条纹DP点处为暗条纹5在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为b=4的单缝上，对应于衍射角为30o方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为A2个B4个C6个D8个6一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光A是自然光B是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面C是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面D是部分偏振光7一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们A温度相同、压强相同B温度、压强都不相同C温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强8在标准状态下，若氧气（可视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比为2121=VV则其内能之比21:EE为i012215A12B53C56D3109一定量的理想气体，起始温度为T0体积为V0，后经历绝热过程，体积变为2V0，再经过等压过程，温度回到起始温度。最后再经过等温过程，回到起始状态，则在此循环过程中A气体从外界净吸的热量为负值B气体对外界净作的功为正值。C气体从外界净吸的热量为正值D气体内能减少10根据天体物理学的观测和推算，宇宙正在膨胀，太空中的天体都离开我们地球而去，假定在地球上观察到一颗脉冲星（看作发出周期性脉冲无线电波的星）的脉冲周期为0.50s，且这颗星正以速度0.8c离我们而去，那么这颗星的固有脉冲周期应是A0.10sB0.30sC0.50sD0.83s11在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光光子能量与反冲电子动能EK之比kE为A5B4C3D212根据玻尔理论，氢原子在n=5轨道上的角动量与在第一激发态的轨道角动量之比为A52B53C54D5二、填空题（每小空2分，共24分）1两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：)215cos(10621+=tx（SI）216)215cos(10222=tx（SI）其合振动的振幅为m；合振动的初相为。2在单缝夫琅禾费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那么光线1与3在屏幕上P点上相遇时的相位差为，P点应为点。(明或暗)3.用波长为的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e的折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差。4一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m。根据理想气体分子模型和统计假设，分子速度在X方向分量的平均值为：=2xV。5图示的两条f(v)v曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线。由此可得氢气分子的最概然速率为_；氧气分子的最概然速率为_。6一定质量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度升高时，则分子的平均自由程变化情况为。（填：增大、减小、不变）7质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的倍。8低速运动的质子和粒子。若它们的德布罗意波长相同，则它们的动量f(v)v（m.s2000O217之比PP：P=；动能之比PE：E=。三、计算题（共40分）1（本题10分）图示一平面简谐波在t=0时刻的波形图，求：（1）该波的频率、波长和原点处初相；（2）该波的波动方程；（3）P处质点的振动方程。2（本题10分）一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程。已知气体在状态A的温度为KTA300=试根据已知条件求：(1)气体在状态B、C的温度；(2)各过程中气体对外作的的功；(3)整个循环过程中气体吸收的净热量。3（本题5分）一双缝装置有一个缝被折射率为1.60的薄玻璃片所遮盖，在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极大所在点，现变为第六级明纹，假定入射光波长=550nm，求玻璃片厚度d。4（本题5分）一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光=1440nm和=2660nm，实验发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第一次重合于衍射角=30的方向上，求此光栅的光栅常数。5（本题5分）一体积为V0，质量为m0的立方体沿其一棱的方向相对于K系中观察者以接近光速的速度u运动。求：K系中观察者测得其密度是多少？0.5u=40msY(m)20PX(m)O2186（本题5分）图示为在一次光电效应实验中得出的遏止电压aU与频率的关系曲线。试由图上数据估算出普朗克常数h的实验值。（已知电子电量191.610e=C）219大学物理（下）模拟试卷（2）一、选择题（每小题3分，共36分）1一谐振子作振幅为A的谐振动，当它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为A3和32，A21B6和65，A23C4和43，A22D3和32，A232已知一简谐振动+=531041txcos，另有一同方向的简谐振动()+=tx1062cos，则为何值时，合振幅最小。A3B75；C；D853两相干波源S1和S2相距4，（为波长），S1的相位比S2的相位超前21，在S1，S2的连线上，S1外侧各点（例如P点）两波引起的两谐振动的相位差是A0B21CD234波长为的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若屏上第一级暗纹的位置对应的衍射角为=6，则缝宽的大小为A2BC2D3S1S2P42205如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1n2n3若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束与的光程差是A2n2e2B2n2eC2n2eD2n2e(2n2)6如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60，光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为AI08BI04C3I08D3I047一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们A温度相同、压强相同B温度、压强都不相同C温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强8在标准状态下，若氧气（可视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比为2121=VV则其内能之比21:EE为A12B53C56D310n2n1n3e2219如图，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是Ab1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功Bb1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作正功Cb1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功Db1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功10一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a、宽为b，质量为m0。由此可算出其质量面密度为abm0。假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度u作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的质量面密度则为Aabcum20)(1B20)(1cuabmC20)(1cuabmD2320)(1cuabm11光子的能量为0.5MeV的X射线，入射到某种物质上而产生康普顿散射。若反冲电子的动能为0.1MeV，则散射光波长的改变量与入射光波长0之比值为A0.10B0.15C0.20D0.2512用频率为的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能能为EK；若改用频率为2的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能能为：AKEh+BKEh2CKEhDKE2pOVb12ac222二、填空题（每小空2分，共24分）1一弹簧振子作简谐振动，振幅为A，周期为T，其运动方程用余弦函数表示。若t=0时，(1)振子在负的最大位移处，则初相为_；(2)振子在平衡位置向正方向运动，则初相为_。2在单缝夫琅禾费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那么光线1与3在屏幕上P点上相遇时的相位差为，P点应为点。(明或暗)3.用波长600=nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明纹与第五级明纹所对应的空气膜厚度之差为nm。4现有两条气体速率分布曲线为和a、若两条曲线分别表示同一种气体处于不同温度下的速率分布，则曲线表示的气体温度较高。b、若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分析，则曲线表示氧气的速率分布曲线。5一气缸内贮有10mol的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功200J、气体升温1K，此过程中气体内能增量为，外界传给气体的热量为。（已知R8.31Jmol.K）6光子波长为，则其能量=；动量的大小=。7静止质量为0m的电子，经电势差为U的静电场加速后，若不考虑相对论效应，电子的德布罗意波长=。223三、计算题（共40分）1（本题10分）图示一平面简谐波在t=0时刻的波形图，设此简谐波的频率为250Hz，且此时质点P的运动方向向下。求：（1）该波的波动方程；（2）在距原点100m处质点的振动方程。2（本题10分）一卡诺循环的热机，高温热源温度T1=400K每一循环从此热源吸进100J热量并向一低温热源放出80J热量求：（1）低温热源温度T2；（2）在一循环过程中作的净功W；（3）这循环的热机效率3（本题5分）在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充以某种透明液体，观测到第10个明环的直径由充液前的1.4cm变成充液后的1.27cm，试求这种液体的折射率。4（本题5分）波长=550nm的单色光垂直入射于光栅常数d=210-6m的平面透射光栅上，可能观察到的衍射光谱明纹的最高级次是多少？5（本题5分）设有宇宙飞船A和B，固有长度均为l0=100m，沿同一方向匀速飞行，在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为t=(53)10-7s，求飞船B相对于飞船A的速度的大小。6（本题5分）康普顿使用波长为0.0711nm的x射线作散射实验，问在散射角=180处；（1）散射光波长是多少？（2）散射光的能量是多少？（已知康普顿波长nmc00243.0=）-AY(m)PX(m)O22A100m224大学物理（上）模拟试卷（1）答案一、选择题（每小题3分，共33分）123456789101112DBBADCDCABDC二、填空题（每小空2分，共22分）124.8msta=2220cosg=v316NsI=434gl5032606DOqQWl=7r，r82Rc90ln2MNIgtalUa+=103BR110.4H三、计算题（共40分）1（本题5分）解：)(168210)610(40322121JxxdxxFdxWxxxx=+=+=根据动能定理021=2vmW)(13sm=168v2（本题5分）解：对物体B由牛顿第二定律maTmg=对滑轮A由转动定律221MRTR=又Ra=atv=联立求解上述方程得mMmga22+=225mMmMgMaT221+=mMmgtatV22+=3（本题5分）解：在半圆环上取一微元电荷dldq=微元电荷在圆心处的电势为RdqdV04=总电势为RqRRdlRRdldVVRl000004444=4（本题5分）解：由高斯定理0dSDSQ=或dSqES=可得：导体球内01=E)(Rr则电场能量为=VVVEVWWd21d2rrrQRd4)4(21222=RrrQ)(d)8(22)8(2RQ=5（本题5分）解：设圆半径为R取一线元dl，所受磁力为dlBIdF2=由对称性知，Y轴方向合力为零I2xyOACDI1ORQ226dIIRdIRIdFdFx2coscos2cos210210=012012022xIIIIFd=6（本题10分）解：（1）无限长直导线的磁场xIB20=矩形线圈的磁通量ldxxIBdSSdBd20=+=baaldxxId20abaIl+=ln20（2）由IM=abalM+=ln20（3）感应电动势大小abatIldtdIabaldtd+=+=ln2cosln2000或由dtdIM=000coslnln22llItabdIabadta+=XblaIOxdx227大学物理（上）模拟试卷（2）答案一、选择题（每小题3分，共36分）123456789101112DEBCCACDBAAC二、填空题（每小空2分，共24分）12.4t2lg2306q（正负均可，写成6q不扣分）40，)11(40RrQ5SQd02，SQd06r，r7rI2或rIr208221LI9tnIamcos2三、计算题（共40分）1（本题5分）解：dtdva=tdtadtdv6=tvtdtdv006smtv123202=dtdxv=dttvdtdx23=txdttdx0233mtx113203=+=2（本题10分）解：（1）子弹与杆发生完全非弹性碰撞，子弹和杆组成系统的角动量守恒)31(220mlMllm+=vlmlmllmmlMllm3363332222000vvv=+=+=（2）子弹射入杆后，系统的上升过程满足机械能守恒OAmLM0v228R1OIR2)cos1(2)cos1()31(21222+=+lMgmglmlMl代入可得gl211cos20v=)241arccos(gl20v=3（本题5分）解：在x处取一电荷元dxLqdq=它在P点的场强：2020)(4)(4xdLLqdxxdLdqdE+=+=总场强为+=+=LdLdqxdLdxLqE0020)(4)(4方向为x轴正向或写成矢量式idLdqE)(40+=4（本题5分）解：由毕奥萨伐尔定律圆电流的结论，取垂直于纸面向外为正可得1014RIB=2024RIB=2010202143244RIRIRIBBB=+=解得213RR=LPdOXx2295（本题5分）解：设内球上所带电荷为Q，则两球间的电场强度的大小为204rQE=(R1rR2)两球的电势差=212120124dRRRRrdrQrEU=210114RRQ12122104RRURRQ=2.1410-9C6（本题10分）解：(1)单位长度上=SBd=21d20RRrri120ln2RRi=单位长度自感系数120ln2RRiL=令上式等于20，可得e12=RR(2)00dsind2IiLtt=E230大学物理（下）模拟试卷（1）答案二、选择题（每小题3分，共36分）123456789101112DECDBBCCABAA二、填空题（每小空2分，共24分）每空答对2分，答错0分。12104m，224，暗323+e4mKT52000，5006不变7481141三、计算题（共40分）1（本题10分）解：（1）2=uHz42=5.0=Am原点处质点的初相2=（2）波动表达式为)(cos+=uxtAy故2)40(4cos5.0=xty（3）令mx10=)24cos(5.02)4010(4cos5.0+=tty2（本题10分）231解：（1）CA为等体过程3100300=BACAPPTTKTC100=显然KTTAB300=（2）JWAB400)13()100300(21=+=JWBC200)31(100