大学物理C巻参考答案.doc

考试时间填写： 年 月 日 考试用中南林业科技大学涉外学院课程考试试卷 装订线(答题不得超过此线) 学院 专业班级 年级 姓名 学号 课程名称： 大学物理 ；试卷编号： C 卷；考试时间：120分钟 考试方式：闭卷；命题教师： ；审阅人： 题号一二三（1）四（2）五（3）六（4）七（5）总分应得分 实得分一、选择题：(每题3分，共30分)得分评卷人复查人 C 1、某人骑自行车以速率向正西方行驶，遇到由北向南刮的风(设风速大小也为)，则他感到风是从(A)东北方向吹来。 (B)东南方向吹来。 (C)西北方向吹来。 (D)西南方向吹来。 B 2、对于一个物体系来说，在下列条件中，那种情况下系统的机械能守恒?(A) 合外力为零。 (B) 外力和非保守内力都不做功。(C) 合外力不做功。 (D) 外力和保守内力都不做功。 D 3、几个力同时作用在一个具有固定转动的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体(A)必然不会转动。 (B)转速必然不变。(C)转速必然改变。 (D)转速可能改变，也可能不变。 A 4、一刚性直尺固定在系中，它与轴正向夹角，在相对系以速度沿轴作匀速直线运动的系中，测得该尺与轴正向夹角为(A) (B) (C) (D)不知道。 D 5、一质点同时参与两个在同一直线上的谐振动，振动方程分别为和（SI），则关于合振动有结论： (A)振幅为1m，初相为； (B)振幅为7 m，初相为；(C)振幅为1 m，初相为； (D)振幅为1 m，初相为。 A 6、在简谐波传播过程中，沿波传播方向相距/2(为波长)的两点的振动速度必定 (A)大小相同，方向相反； (B)大小和方向均相同；(C)大小不同，方向相同； (D)大小不同而方向相反。Aabcd图1 D 7、如图1所示，一点电荷q位于立方体一个顶点A上，则通过abcd面的电通量为：(A)0 (B) (C) (D) A 8、对于某一回路l，积分m0 I0，则可以肯定： (A) 回路上有些点的可能为零，有些可能不为零，或所有点可能全不为零。 (B) 回路上所有点的一定不为零。(C) 回路上有些点的一定为零。(D) 回路上所有点的可能都为零。 D 9、若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，则在两环中(A)感应电动势不同，感应电流相同。 (B) 感应电动势相同，感应电流相同。(C) 感应电动势不同，感应电流不同。(D) 感应电动势相同，感应电流不同。 B 10、如图2所示，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：Bdcba图2I (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，cd边转入纸内。二、填空题（每空2分，共20分）得分评卷人复查人1、一质点在xoy平面内运动，其运动方程为 ，式中a、b、c为常数，当质点运动方向与x轴成角时，它的速率v = 。2、某质点在力(SI)的作用下，沿直线从点移动到点的过程中，力所做功为 60J 。3、一人站在转动的转台中心，在他伸出的两手中各握有一个重物，若此人向着胸部缩回他的双手及重物，忽略所有摩擦，则系统的转动惯量 减小 ，系统的转动角速度 增大 。（填增大、减小或不变）4、某一宇宙射线中介子的动能，为介子的静止能量，则实验室中观察到它的寿命是它的固有寿命的 8 倍。5、一弹簧振子作简谐振动，总能量为，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量变为 。6、机械波通过不同的媒质时，就波长、频率和波速u而言，其中 波长和波速 要改变， 频率 不改变。图3R1R2IOoo7、真空中一个半径为R的球面均匀带电，面电荷密度为，在球心处有一个带电量为q的点电荷。则球内距球心r的P点处的场强为 。8、真空中稳恒电流I 流过两个半径分别为R1 、R2的同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，电流沿直导线流入。(1) 如果两个半圆面共面，如图3，圆心O点磁感应强度的大小为 ，方向为 垂直向外 ；vIBA图48、如图4所示，长直导线中通有电流I，有一与长直导线共面且垂直于导线的细金属棒AB，以速度v平行于长直导线作匀速运动。金属棒AB两端的电势UA UB (填 、=)。10、若两个同方向不同频率的谐振动的表达式分别为和(SI)，则它们的合振动频率为 505 ，每秒的拍数为 10 。三、计算题得分评卷人复查人1、转动着的飞轮的转动惯量为,在时角速度为.此后飞轮经历制动过程,阻力矩的大小与角速度的平方成正比,比例系数为(为大于零的常数),当时,飞轮的角加速度是多少?从开始制动到现在经历的时间是多少?解: (1) 由题知 ,故由转动定律有： 即 将=0 /3 代入，求得这时飞轮的角加速度: (2)为求经历的时间t,将转动定律写成微分方程的形式。即： 分离变量 并考虑到t = 0时, = 0 ,再两边积分故当 =0 /3时，制动经历的时间为:t = 2I/k0 2、质量为，速度为的汽艇，在关闭发动机情况下沿直线滑行，若汽艇所受阻力与速率的平方成正比例，即，为正常数。试求汽艇速度随时间的变化规律。 解：选择汽艇开始在阻力作用下作减速运动时的位置为坐标原点，汽艇滑行的方向为x轴的正方向。于是，初始条件可写为：当t=0 时， 根据牛顿第二定律，汽艇的运动方程为： 即 分离变量： 积分： 3、某质点作简谐振动，周期为2s，振幅为0.06m，开始计时(t=0s)时，质点恰好处在负向最大位移处，求：(1)该质点的振动方程；(2)此振动以速度u=2m/s沿x轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波动方程。解：(1)取该质点为坐标原点O. t=0时刻 得j0=p. 所以振动方程为 (2) 波动方程为： 4、一对无限长的均匀带电共轴直圆筒，内外半径分别为R1和R2，沿轴线方向单位长度的电量分别为和。(1)求各区域内的场强分布；(2)求两筒间的电势差。图5解：（1）作一半径为r、长为h的共轴圆柱面为高斯面，由高斯定理有 （2）两筒间的电势差5、如图6所示，长直导线AC中的电流I沿导线向上，并以dI /dt = 4 A/s的变化率均匀增长。导线附近放一个与之同面的直角三角形线框，其一边与导线平行，位置及线框尺寸如图所示。求