大学物理试卷.doc

2005年上学期2004级大学物理课程期末考试试卷(A)一. 选择题: (共33分)1.(本题3分) 0602 质点作曲线运动，表示位置矢量，表示速度，表示加速度，S表示路程，a表示切向加速度，下列表达式中， (1) ， (2) ， (3) ， (4) (A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的 (C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的 2.(本题3分) 0063 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) mv (D) 2mv 3.(本题3分) 5636 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 4. (本题3分)0089 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(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比 5. (本题3分)1405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)： 6.(本题3分)1256 两个同心均匀带电球面，半径分别为Ra和Rb (RaRb), 所带电荷分别为Qa和Qb设某点与球心相距r，当RarRb时，该点的电场强度的大小为： (A) (B) (C) (D) 7. (本题3分)2608 磁介质有三种，用相对磁导率mr表征它们各自的特性时， (A) 顺磁质mr 0，抗磁质mr 1 (B) 顺磁质mr 1，抗磁质mr =1，铁磁质mr 1 (C) 顺磁质mr 1，抗磁质mr 1 (D) 顺磁质mr 0，抗磁质mr 0 8. (本题3分)8015 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的 (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关 (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的 (B) 只有(1)、(3)是正确的 (C) 只有(2)、(3)是正确的 (D) 三种说法都是正确的 9. (本题3分)4498 一个电子运动速度v = 0.99c，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV) (A) 4.0MeV (B) 3.5 MeV (C) 3.1 MeV (D) 2.5 MeV 二填空题: (共25分)10. (本题3分)0005 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： (SI)则其切向加速度为=_11. (本题4分)0351 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q，则 (1) 摆线的张力T_； (2) 摆锤的速率v_ 12. (本题3分)0069在一以匀速行驶、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)_ 13.(本题4分) 0757质量为m1和m2的两个物体，具有相同的动量欲使它们停下来，外力对它们做的功之比W1W2 =_；若它们具有相同的动能，欲使它们停下来，外力的冲量之比I1I2 =_ 14. (本题3分)2577电子以速率v =105 m/s与磁力线成交角a =30飞入匀强磁场中，磁场的磁感强度B = 0.2 T，那么作用在电子上的洛伦兹力F =_(基本电荷e =1.6 10-19 C)15. (本题4分)5147真空中两条相距2a的平行长直导线，通以方向相同，大小相等的电流I，O、P两点与两导线在同一平面内，与导线的距离如图所示，则O点的磁场能量密度wmo =_，P点的磁场能量密度wmr =_ 16. (本题4分)2697图示一充电后的平行板电容器，A板带正电，B板带负电当将开关K合上放电时，AB板之间的电场方向为_，位移电流的方向为_(按图上所标x轴正方向来回答) .三.计算题: (共48分)17. (本题10分)0779质量为M124 kg的圆轮，可绕水平光滑固定轴转动，一轻绳缠绕于轮上，另一端通过质量为M25 kg的圆盘形定滑轮悬有m10 kg的物体求当重物由静止开始下降了h0.5 m时，(1) 物体的速度； (2) 绳中张力 (设绳与定滑轮间无相对滑动，圆轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为，)18. (本题8分)1597 电荷q均匀分布在长为2l的细杆上，求在杆外延长线上与杆端距离为a的P点的电势(设无穷远处为电势零点) 19. (本题5分)2408 一面积为S的单匝平面线圈，以恒定角速度w在磁感强度的均匀外磁场中转动，转轴与线圈共面且与垂直（ 为沿z轴的单位矢量）设t =0时线圈的正法向与同方向，求线圈中的感应电动势 20. (本题10分)2509 如图所示，一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度w在水平面内旋转O1O2在离细杆a端L /5处若已知地磁场在竖直方向的分量为求ab两端间的电势差 21.(本题5分)4735已知m 子的静止能量为 105.7 MeV，平均寿命为 2.210-8 s试求动能为 150 MeV的m 子的速度v是多少？平均寿命t 是多少？ 四 理论推导与证明(共5分)22.(本题5分) 2682 如图所示，有一根弯曲的导线AC，在均匀磁场中沿水平方向以速度切割磁力线试证明，导线中 AC两端之间的动生电动势等于其中是导线两个端点的联线在MN直线上投影，MN直线与和均垂直 五 回答问题(共5分)23.(本题5分)1134 一均匀带电球面和一均匀带电球体 如果它们的半径相同且总电荷相等问哪一种情况的电场能量大？ 为什么？ 大学物理试卷(A)参考答案一选择题: (共33分)1.(本题3分) 0602 (D ) 6.(本题3分)1256 (D )2.(本题3分) 0063 (C ) 7. (本题3分)2608 (C )3.(本题3分) 5636 (C ) 8. (本题3分)8015 (D )4. (本题3分)0089 (B ) 9. (本题3分)4498 (C )5. (本题3分)1405 (C )二填空题: (共25分)10. (本题3分)0005 0.1 m/s2 3分11. (本题4分)0351 2分 2分12. (本题3分)0069 3分13.(本题4分) 0757 2分 2分14. (本题3分)2577 1.6010-15 N 3分15. (本题4分)5147 0 2分 2分16. (本题4分)2697 x轴正方向 2分 x轴负方向 2分三计算题: (共48分)17. (本题10分)0779解：各物体的受力情况如图所示 图2分由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程，可列出以下联立方程： T1RJ1b1 方程各1分共5分 T2rT1rJ2b2 mgT2ma , aRb1rb2 , v 22ah求解联立方程，得 m/s2 =2 m/s 1分 T2m(ga)58 N 1分 T148 N 1分18. (本题8分)1597解：设坐标原点位于杆中心O点，x轴沿杆的方向，如图所示细杆的电荷线密度lq / (2l)，在x处取电荷元dq = ldxqdx / (2l)，它在P点产生的电势为 4分整个杆上电荷在P点产生的电势 4分19. (本题5分)2408解： 2分 3分20. (本题10分)2509解：间的动生电动势： 4分b点电势高于O点 间的动生电动势： 4分a点电势高于O点 2分21.(本题5分)4735 解：据相对论动能公式 得 即 解得 v = 0.91c 3分平均寿命为 s 2分四 理论推导与证明(共5分)22.(本题5分) 2682 ACD