最新大学物理1试卷

大学物理大学物理 1 试卷试卷 1 1.一质点在力 F = 5m (5 2t ) (SI)的作用下，t =0 时从静止开始作直线运动，式中 m 为 质点的质量，t 为时间，则当 t = 5 s 时，质点的速率为 (A) 50 ms-1 . (B) 25 ms-1 (C) 0 (D) -50 ms-1 2 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 RA和 RB设卫星对 应的角动量分别是 LA、LB，动能分别是 EKA、EKB，则应有 (A) LB LA，EKA EKB (B) LB LA，EKA = EKB (C) LB = LA，EKA = EKB (D) LB LA，EKA = EKB (E) LB = LA，EKA EKB 3.（质量为 m 的小孩站在半径为 R 的水平平台边缘上平台可以绕通过其中心的竖直 光滑固定轴自由转动，转动惯量为 J平台和小孩开始时均静止当小孩突然以相对于 地面为 v 的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面旋转的角速度和旋 转方向分别为 (A) ，顺时针 (B) ，逆时针 RJ mRv 2 RJ mRv 2 (C) ，顺时针 (D) ，逆时针 RmRJ mRv 2 2 RmRJ mRv 2 2 4.根据高斯定理的数学表达式可知下述各种说法中，正确的是： S qSE 0 /d (A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零 (B) 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零 (C) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零 (D) 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷 5. 一空心导体球壳，其内、外半径分别为 R1和 R2，带电荷 q，如图所示当球壳中心 处再放一电荷为 q 的点电荷时，则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为 (A) (B) 10 4R q 20 4R q (C) . (D) 10 2R q 20R q 6. 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、和表示，则 O 点磁感强度的大小为 1 B 2 B 3 B (A)B = 0，因为 B1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因为虽然 B1 0、B2 0，但，B3 = 0 0 21 BB (C) B 0，因为虽然，但 B3 0 0 21 BB (D) B 0，因为虽然 B3 = 0，但 0 21 BB 7. 两个同心圆线圈，大圆半径为 R，通有电流 I1；小圆半径为 r，通有电流 I2，方向如 A B RA RB O 图若 r (R2 R1)，两圆柱之间充满相对介电常量为r的各向同性 均匀电介质设内外圆柱单位长度上带电荷(即电荷线密度)分别为 和-，求： (1) 电容器的电容； (2) 电容器储存的能量 18.（本题（本题 12 分）分） 一半径为 R1的无限长圆柱导体（导体的0）截面上均匀的通有电流 I， 在它外面有半径为 R2的无限长同轴圆柱面，两者之间充满磁导率为的各向 同性均匀磁介质，在圆柱面上通有相反方向的电流 I，如图 试求磁感强度 B（大小）的分布 19.（本题（本题 12 分）分） 无限长直导线载有电流 I，其旁放置一段长度为 l 与载流导线在同一平面内且成 60的导线计算当该导线在平面上以垂直于长直载流导线的速度平移到该导线的v 中点距载流导线为 a 时，其上的动生电动势，并说明其方向 20.（本题（本题 10 分）分） 观测者甲和乙分别静止于两个惯性参照系 K 和 K中，甲测得在同一地点发生的两个事件的时刻分 别为 t1 = 2s, t2 = 6s；而乙测得这两个事件的时刻分别 为 t1= 4s, t2 = 9s，求： (1) K相对于 K 的运动速度 (2) 乙测得这两个事件发生的地点的距离 大学物理大学物理 1 试题二试题二 1. 质点沿半径为的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则 t 时刻质点的角加速度和法向加速度大小分R 2 32t 别为 m2 m1 r I a l A B 60 v R R1 1 R R2 2 I I I I A. 4 rad/s2和 4R m/s2 ； B. 4 rad/s2和 16Rt2 m/s2 ； C. 4t rad/s2和 16Rt2 m/s2 ； D. 4t rad/s2和 4Rt2 m/s2 . 2. 已知一个闭合的高斯面所包围的体积内电荷代数和 ，则可肯定 0q A. 高斯面上各点电场强度均为零； B. 穿过高斯面上任意一个小面元的电场强度通量均为零； C. 穿过闭合高斯面的电场强度通量等于零； D. 说明静电场的电场线是闭合曲线. 3. 两个同心均匀带电球面，半径分别为 和 ( ), 所带电荷分别为 和 设某点与球心相 a R b R ab RR a q b q 距 ，当时，取无限远处为零电势，该点的电势为 r ab RrR A. ； B. ； 0 1 4 ab qq r 0 1 4 ab qq r C. ； D. . 0 1 4 ab b qq rR 0 1 4 ab ab qq RR 4. 如图所示，流出纸面的电流为 ，流进纸面的电流为 ，该两电流均为恒定电流 为该两电流在空间各2IIH 处所产生的磁场的磁场强度 表示 沿图中所示闭合曲线 的线积分，此曲线在中间相交，其正方d L Hl A H L 向由箭头所示下列各式中正确的是 A. ； B. ；d L HlI A d3 L HlI A C. ； D. . d L HlI A d3 0 L HlI A 5. 如图所示，在竖直放置的长直导线 AB 附近，有一水平放置的有限长直导线 CD，C 端到长直导线的距离为 a，CD 长为 b，若 AB 中通以电流 I1，CD 中通以 电流 I2，则导线 CD 所受安培力的大小为： (A) ； (B) ；bI x I F 2 10 2 bI ba I F 2 10 )( (C) ； (D) . a ba II F + ln 2 = 210 a b II Fln 2 210 6. 面积为和 的两圆线圈 1、2 如图放置，通有相同的电流线圈 1 的电流所产生的通过线圈 2 的磁通用S2SI 表示，线圈 2 的电流所产生的通过线圈 1 的磁通用表示，则 21 12 和的大小关系为 21 12 A. ； B. ； 12 2112 I2 a b C D I1 A B C. ； D. . 2112 2112 1 2 7. (1) 对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其 它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？ (2) 在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？ 关于上述两个问题的正确答案是 A. (1)同时，(2)不同时； B.(1)不同时，(2)同时； C. (1)同时，(2)同时； D. (1)不同时，(2)不同时. 二、填空题）二、填空题）8.8.质量 的质点在力 (SI)的作用下，从静止出发沿轴正向作直线运动，前2 kgm 12Ft i x 三秒内该力所作的功为_ 9长为 、质量为的匀质杆可绕通过杆一端 的水平光滑固定轴转动，转动惯量lMO为 ，开始时杆竖直下垂，如图所示有一质量为 的子弹以水平速度 射 2 1 3 Mlm 0 v 入杆 上点，并嵌在杆中，则子弹射入后瞬间杆的角速度 A 2 3 l OA _ 10长为 L 的直导线上均匀地分布着线电荷密度为的电荷，在导线的延长线上与导 线一 端相距 a 处的 P 点的电势的大小为 _. 11 长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流 I 通过，其间充满磁导率为 的均匀磁介质介质中离中心轴距离为 r 的某点处的磁场强度大小 ，磁感强度的大小 12一平面线圈由半径为 0.2 m 的 1/4 圆弧和相互垂直的二直线组成，通以电流 2 A， 把它放在磁感强度为 0.5 T 的均匀磁场中，线圈平面与磁场垂直时(如图)，圆弧AC 段 所受的磁力_N；线圈所受的磁力矩_ Nm。 13 观察者甲以的速度（为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若 4 5 cc 甲携 带一长度为 、截面积为，质量为的棒，此棒长度沿运动方向，则 lSm (1) 甲测得此棒的体密度为_； (2) 乙测得此棒的体密度为_ 14. 某加速器将电子加速到能量时，该电子的动能_ eV （电子的静止质量 6 2 10 eVE k E ） 3219 9.11 10kg,1eV =1.6 10Jm e - 三、计算题（共三、计算题（共 58 分）分） 15. I A C O B 质量为、半径为 R 的滑轮，可绕水平光滑固定轴转动，一轻 1 24 kgM 绳缠绕于轮上，另一端通过质量为、半径为 r 的定滑轮悬有 2 5 kgM 的物体设绳与定滑轮间无相对滑动，求当重物由静止开始下降了10 kgm 时，物体的加速度和速度 0.5 mh 16.16.（本题（本题 1010 分）分） 一个细玻璃棒被弯成半径为 的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷R Q ，沿其下半部分均匀分布有电荷 ，如图所示试求圆心 处的电场强度QO 17.（本题（本题 10 分）分） 球形电容器，如图。内半径为 R1，外半径为 R2，两球面间充有相对介电常量 为r的均匀电介质，设内、外球面上带电荷分别为 Q和Q。 (1) 利用高斯定理求电容器极板间的电场分布； (2) 求电容器极板间的电势差； (3) 求该电容器的电容； (4) 求电容器储存的能量。 18.（本题（本题 8 分）分）将通有电流 I 的导线在同一平面内弯成如图所示的形状，求 D 点的磁感强度的大小 B 19.（本题（本题 10 分）分）通有电流 I =10A 的长直导线旁，有一长 l =0.2m 的金属棒 ab，以 v=2m/s 的速度平动，方向如图所示。棒 ab、速度 v 和长直导线三者共面，求棒 ab 经过图示位置时，棒中动生电动势的大小，并指出 a、b 两端哪端的电势高。 20.（本题（本题 10 分）分）在惯性系 S 中，相距的两个地方发生两事件，时间间隔 4 21 6 10 mxx 而在相对 S 系沿 x 轴正方向作匀速直线运动的 S系中观测到这两事件却是同时发生的，问： 4 21 1.5 10 stt 。 。 R2 O r R1 ) v 0.1m a b 60 I D b A B C a I b (1) S系相对 S 系的运动速度是多少？ (2) S系中测得这两事件的空间间隔是多少？ 大学物理大学物理 1 试卷三试卷三 1. 质量为 m 的质点在外力作用下，其运动方程为 ，式中jtBitAr sincos A、B、 都是正的常量由此可知外力在 t = 0 到 t = /(2)这段时间内所作的功为 (A) ； (B) ；)( 2 1 222 BAm)( 222 BAm (C) ； (D) )( 2 1 222 BAm)( 2 1 222 ABm 2. 有一半径为 R 的水平圆转台，可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动，转动惯量为 J，开始 时转台以匀角速度0转动，此时有一质量为 m 的人站在转台中心随后人沿半径向外跑去，当人 到达转台边缘时，转台的角速度为 (A) ； (B) ； 0 2 mRJ J 0 2 RmJ J (C) ； (D) 0 2 mR J 0 3. 点电荷 Q 被曲面 S 所包围 ， 从无穷远处引入另一点电荷 q 至曲面外一点，如图所示，则引入前 后： (A) 曲面 S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变； (B) 曲面 S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变； (C) 曲面 S 的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化； (D) 曲面 S 的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化 4. 半径为 R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小 E 与距球 心的距离 r 之间的关系曲线为： 5. 有两个电容器，C1 = 200 pF，C2 = 300 pF把它们串连起来在两端加上 1000 V 电压，则 两个电容器两端的电压分别为 (A) U1= 600V、U2 = 500V； (B) U1= 400V、U2 = 500V； (C) U1= 600V、U2 = 400V； (D) U1= 400V、U2 = 600V 6. 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) ； (B) ； 20 0 ) 2 ( 1 a I 20 0 ) 2 ( 2 1 a I (C) ； (D) 0. 20 0 )( 2 1 a I 7. 两个惯性系 S 和 S，沿 x (x)轴方向作匀速相对运动. 设在 S系中某点先后发生两个事件， Q S q E O r (B) E1/r2 R E O r (A) E1/r2 R E O r (C) E1/r2 R E O r (D) E1/r2 I I 2a P 用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为0，而用固定在 S 系的钟测出这两个事件的时间间隔为 又在 S系 x轴上放置一静止于是该系长度为 l0的细杆，从 S 系测得此杆的长度为 l, 则 (A) 0；l 0；l l0； (D) 0；l R) 试求：(1) 带电球体的总电荷；(2) 球内、外各点的电场强度；(3) 球内任一点的电势 16. 如图，一半径为 R2的带电塑料圆盘，其中半径为 R1的阴影部分均匀带正电荷， 面电荷密度为+，其余部分均匀带负电荷，面电荷密度为-当圆盘以角速度 旋转时，测得圆盘中心 O 点的磁感强度为零，问 R2与 R1满足什么关系？ 17. R1 R3 R2 I I m M R O R1 R2 I a b l 一无限长直导线通有电流一矩形线圈与长直导线共面放置，其长边与导线平行，位置 t II 3 0e 如图所示求： (1) 矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向； (2) 导线与线圈的互感系数 18. 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为 b 的金属杆 CD 与两导线共面且 垂直，相对位置如图CD 杆以速度平行直线电流运动，求 CD 杆中的感应电动势，并判断v C、D 两端哪端电势较高？ 19）观测者甲和乙分别静止于两个惯性参照系 S 和 S中，甲测得 在同一地点发生的两个事件的时间间隔，而乙测得这两个s4 12 tt 事件的时间间隔为，求：s5 12 tt (1) S相对于 S 的运动速度 (2) 乙测得这两个事件发生的地点的距离 1. (C)2. (E)3.(A)4.(C)5. (D)6. (A)7.）(D8.）(B) 9.16 R t2 4 rad /s2 10. 18 Ns 11.12 J12.13. 1221 21 dd S 3 分aIB2 14. 9.6 J 15. 4.3310-8 a a b I I C D v 一、一、计算题（共计算题（共 54 分）分） 16.（本题（本题 10 分）分） （0564） 解解：作示力图两重物加速度大小 a 相同，方向如图.示力图 2 分 m1gT1m1a 1 分 T2m2gm2a 1 分 设滑轮的角加速度为，则 (T1T2)rJ 2 分 且有 ar 1 分 由以上四式消去 T1，T2得： 2 分 Jrmm grmm 2 21 21 开始时系统静止，故 t 时刻滑轮的角速度 1 分 Jrmm grtmm t 2 21 21 17.（本题（本题 10 分）分） （1540） 解：(1) 根据高斯定理可得两圆柱间场强大小为 2 分 r E r 0 2 两圆柱间电势差 2 1 2 1 /d)2/(d 012 R R r R R rrrEU 3 分 2 1 d 2 0 R Rr r r 1 2 0 ln 2R R r 电容 2 分 1 2 0 12 ln 2R R L U Q C r )/ln( 2 12 0 RR L r (2) 电场能量 3 分 r RRL C Q W 0 12 22 4 )/ln( 2 18.（本题（本题 12 分）分） （2482） 解：由安培环路定理： 2 分 i IlH d 0 r R1区域： 2 1 2 /2RIrrH ， 4 分 2 1 2 R Ir H 2 1 0 2 R Ir B R1R)，方向沿半径向外 2 分 2 20 2 4r q E 2 E (3) 球内电势 3 分 R R r rErEU dd 211 1 R R r r r q r R qr d 4 d 4 2 0 4 0 2 1 16.（本题（本题 8 分）分） （2265） 解：解：带电圆盘转动时，可看作无数的电流圆环的磁场在 O 点的叠加某一半径为 r的 圆环的磁场为 2 分)2/(dd 0 riB 而 rrrrid)2/(d2d 2 分rrrrBd 2 1 )2/(dd 00 m M R T M R T mg a O R1 R2 正电部分产生的磁感强度为 2 分 1 0 1 0 0 2 d 2 RrB R 负电部分产生的磁感强度为 )( 2 d 2 12 0 2 1 0 RRrB R R 今 2 分 BB 12 2RR