大学物理1试卷

1、大学物理1试卷11.一质点在力F=5m(52t)(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-1(A) 50ms.(C) 0.t=5s时，质点的速率为(8) 25m-s-1.-1(D) -50m-s(A)(B)(C)(D)(E)Lb>La,Lb>La,Lb=La,Lb<La,Lb=La,(A)mR2vJR，顺时针.(B)mRv,逆时针.JR(C)2mRJmR2顺时针.(D)2会，逆时针.4.根据高斯定理的数学表达式sEdSq/。可知下述各种说法中，正确的是: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

2、动量分别是La、Lb,动能分别是Eka、Ekb,Eka>Ekb.Eka=Ekb.Eka=Ekb.Eka=Ekb.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.当小孩突然以相对则此平台相对地面旋转的角速度和于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,旋转方向分别为(A)(B)(C)(D)心处再放一电荷为(A)4(C)2q0R1q0R1(B)4(D)q0R2q0R26.电流由长直导线流出，经长直导线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2返回电源(如图).已知直

3、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Bi、82和83表示，则O点磁感强度的大小为(A)(B)(C)(D)B=0,B=0,因为B1=B2=B3=0.因为虽然Bk0、B2W0,但81B20,B3=0.Bw0,因为虽然B1B20,但B3W0.Bw0,因为虽然B3=0,但B1B20.7.两个同心圆线圈，大圆半径为R,通有电流Ii;小圆半径为r,通有电流I2,方向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.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.闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场

4、强不一定处处为零.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)为如图.若r<<R(大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为(A)(C)01112r2R0I1I2R227(B)(D)01112r2R0.8.在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速.(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的.(3)在一惯性系中发

5、生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的.(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些.(A)(1),(3),(4).(B)(1),(2),(4).(C)(1),(2),(3).(D)(2),(3),(4).9.质点沿半径为R的圆周运动，运动学方程为32t2(SI),则t时刻质点的法向加速度大小为an=；角加速度10 .设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI),如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动，在0到2.0s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小I=.11 .一质点在二包力共同作用

6、下，位移为r3i8j(SI);在此过程中，动能增量为24J,已知其中一恒力F112i3j(SI),则另一恒力所作的功为:12 .平行板电容器，极板面积为S,极板间均匀充满两层厚度各为d1和d2、电容率各为1,2的各向同性的均匀电介质,则该电容器的电容是13 .如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I,导线置于均匀外磁场B中，且B与导线所在平父/R"aB面垂直.则该载流导线飞c所受的磁力大小为:°j/bXXXX14 .自感系数L=0.3H的螺线管中通以I=8A的电流时，螺线管存储的磁场能量W=:15 .+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得

7、平均寿命是2.6X10-8s,如果它相对于实验室以0.8c(c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中欢迎下载测得的+介子的寿命是s.16 .（本题10分）如图所示，设两重物的质量分别为mi和m2,且mi>m2,定滑轮的半径为r,对转轴的转动惯量为J,轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计.设开始时系统静止，试求t时刻滑轮的角速度.17 .（本题10分）一圆柱形电容器，内圆柱的半径为R1,外圆柱的半径为R2,长为LL>>（R2-R1）,两圆柱之间充满相对介电常量为r的各向同性m1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）

8、电容器储存的能量.18 .（本题12分）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,的各向在它外面有半径为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12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v平移到该导线的中点距载流导线为a时，其上的动生电动势，并说明其方向.20 .（本题10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

9、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1试题二21.质点沿半径为R的圆周运动，运动学方程为32t（SI）,则t时刻质点的角加速度和法向加速度大小欢迎下载分别为A.4rad/s2和4Rm/s2;B.4rad/s2和16Rt2m/s2;C.4trad/s2和16Rt2m/s2;D.4trad/s2和4Rt2m/s2.2 .已知一个闭合的高斯面所包围的体积内电荷代数和q0,则可肯定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.

10、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，取无限远处为零电势，该点的电势为1qaqb.B.1qaqb.40r40r1c.47t01D.47t0qaRqbR4.如图所示，流出纸面的电流为2I,流进纸面的电流为I,该两电流均为恒定电流.vH为该两电流在空间各处所产生的磁场的磁场强度.vvv?Hdl表示H沿图中所示I处合曲线L的线积分，此曲线在中间相交，其正方向由箭头所示.下列各式中正确的是vva.?HdlI;vvB.?LHdl3I;vvc.?lHd

11、lID.vv?lHdl3I5.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I"CD中通以电流I2,则导线CD所受安培力的大小为：(A)F0-I112b;(B)F4一12b;2x(ab)(C)0I1I22ln0I1I2b(D)Fln-.2a6.面积为S和2s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21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用12表示，则21和优的大小关系为欢迎下载A.012；B.2112；C.O2112；D.O21一12.27.(1)对某观察者

12、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.rr二、填空题)8.质量m2kg的质点在力F12ti(SI)的作用下，从静止出发沿x轴正向作直线运动,前三秒内该力所作的功为.9长为l、质量为M的匀质杆可绕通过杆一端O的水平光滑固定轴转动，转动惯量12V为一Ml2,开始时杆竖直下垂，如图

13、所小.有一质量为m的子弹以水平速度vo射入3杆上A点，并嵌在杆中，OA一，则子弹射入后瞬间杆的角速度312一平面线圈由半径为0.2m的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成，通以电流A,把它放在磁感强度为0.5T的均匀磁场中，线圈平面与磁场垂直时(如图)，弧AC段所受的磁力N;线圈所受的磁力矩Nmo13观察者甲以4c的速度(C为真空中光速)相对于静止的观察者乙运动，若5携带一长度为l、截面积为S,质量为m的棒，此棒长度沿运动方向，则(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E2106eV时，该电子的动能Ek.32-19me9.1110kg,1eV=1.61

14、0J)2圆CT,AOeV.(电子的静止质量欢迎下载10长为L的直导线上均匀地分布着线电荷密度为一端相距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纤的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为小.的电荷，在导线的延长线上与导线.PLa1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r的某点处的磁场强度大小,磁感强度的大三、计算题（共58分）15.质量为M124kg、半径为R的滑轮，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m25kg、半径为r的定滑轮悬有m10kg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h0.5m时，物体的加速度和速度.

15、16.（本题10分）一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷Q,沿其下半部分均匀分布有电荷Q,如图所示.试求圆心O处的电场度.17 .（本题10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；r的均匀电介质，设内、外球（4）求电容器储存的能量。18 .（本题8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B的大小.19 .（本题10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

16、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。欢迎下载420.(本题10分)在惯性系S中，相距X2Xi610m的两个地万发生两事件，时向向隔4t2t11.510s。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：(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1试卷三1 .质量为m的质点在外力作用下，其运动方程为rAcostiBsintj,式中A、B、都是正的常量.由此可知外力在t=0到1=/(2)这段时间内所作的功为1

17、22_222_2(A)-m(AB)；(B)m(AB)；2(C)1m2(A2B2)；(D)1m2(B2A2).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J20；JmR20J(A)-T0；(B)JmRJ(C)20；(D)mR3.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

18、，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：15.有两个电容器，C1=200pF,C2=300pF,把它们串连起来在两端加上1000V电压，则两个电容器两端的电压分别为(A) U1=600V、U2=500V;400V、U2=500V;(C)U1=600V、U2=400V;(B) U1=(D)U1=400V、U2=600V.已知导线中的电流为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.I,则在两导线正中间某点P处的磁能密度为欢迎下载(A)L)2；()2；

19、02a202a1 0I2(C)(0)；(D)0.2 0a7.两个惯性系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，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10的细杆，从S系测得此杆的长度为1,则(A)<0;1<10；(B)<0；1>10；(C)>0；1>10；(D)>0；1<10.二、填空题(共23分)8. 一质点沿x方向运动，其加速度随时间变化关系为a=3+2t(SI),如果初始时

20、质点的速度v0为5m/s,则当t为3s时，质点的速度v=.9. 一物体质量为10kg,受到方向不变的力F=30+40t(SI)作用，在开始的两秒内，此力冲量的大小等于;若物体的初速度大小为10m/s,方向与力F的方向相同，则在2s末物体速度的大小等于.10. 一质点带有电荷q=8.0X10-10C,以速度v=3.0X105ms-1在半径为R=6.00X103m的圆周上，作匀速圆周运动.该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度的大小B=,该带电质点沿轨道运动磁矩的大小m=.(0=4X107Hm1)11)有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为布，但二者电流的流向正相反，则(1)在r&

21、lt;R1处磁感强度大小为.(2)在r>R3处磁感强度大小为.12.写出麦克斯韦方程组的积分形式：I,且在横截面上均匀分13. 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的5倍时，其动能为静止能量的倍.三、计算题(共56分)14.如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动.假设定滑轮质量为M、半径为R,其转动惯量为12-MR,滑轮轴光滑.试求(1)该物体下落的加速度；(2)物体由静止开始2下落的过程中，其下落速度与时间的关系.15. 一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为欢迎下载=0试求：(1)带电球体的总电荷;qr.一彳(rWR)(q为

22、一正的常量)冗R(r>R)(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Ri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Ri满足什么关系？17.无限长直导线通有电流II°e3t.一矩形线圈与长直导线共面放置，其长边与导线平行，位置如图所示.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

23、.CD杆以速度v平行直线电流运动，求CD杆中的感应电动势，并判断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t2t14s,而乙测得这两个事件的时间间隔为t2t15s,求:(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.欢迎下载1.(C)2.(E)3.(A)4.(C)5.(D)6.(A)7.)(D8.)(B)9.16Rt24rad/s210.18Ns1 2S11.12J12.13.1d22d1J2aIB3分14 .9.6J15 .4.33X10-8一、计算题(共54分)16 .（本题1

24、0分）（0564）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mg=ma1分"八T2社卧m2g'mgT2m2g=m2a1分设滑轮的角加速度为，则（TiT2）r=J2分且有a=r1分由以上四式消去T1,T2得：mm2gr晓一2分m1m2rJ开始时系统静止，故t时刻滑轮的角速度.t1一m2-1分m1m2rJ17 .（本题10分）（1540）解：（1）根据高斯定理可得两圆柱间场强大小为R2两圆柱间电势差U12Edrri电容（2）电场能量E20rrR2/(2/°/dr/rR1R2dr,R2In-2/0rR1r2冗0rRQL20rLU12|nR2In(R2/R)

25、20rR1Q22LIn(R2/R1)2C2分3分2分3分HdlL_2_22rHIr/R11018 .（本题12分）（2482）解：由安培环路定理：0<r<R1区域：欢迎下载Ir2R2Ri<r<R2区域:2rHIr>R3区域:2rH=0,01r19 .（本题12分）（2319）解：在dl处B0I/(2r)dlddr/cos30(vB)dlvBdlcos60vBtg30dr2vBtg30dr其中r2a<3l/4,r1、,3l/401Vl2.3la.3l/4a，,3l/4方向从A-B20.（本题10分）（5359）解：设K，相对于K运动的速度为v沿x（x）轴方向，

26、则根据洛仑兹变换公式,2vx/c(v/c)2t1Xvt1(v/c)22t1vx1/c.1(v/c)2t2t2/2vx2/c,1(v/c)2因两个事件在K系中同一点发生,t2t1t2t1,1(v/c)2解得1(t2匕)2/&t1)1/2c=(3/5)c=1.8x108m/s由题X1=X2X1X1vt11(v/c)2X2X2vt21(v/c)2X1X2v(t2L)1(v/c)23尸2t1)9X108m若直接写出t2t1t2t1X1X2.1(v/c)2v。2t1),1(v/c)2大学物理1试题二答案1.B2.C3.C4.B5.C6.C7)A二、填空题11欢迎下载8.729J9.6v043M/

27、ml10.4-ln(1L)11.H0a，2Ttr12.0.283或0.2.213.mlS三、计算题（共15.（本题25m9lS58分)10分)14.1.95106各物体的受力情况如图所示.可列出以下联立方由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程,程：12工R-M1R21T2rT1r3M1rmgT2maaR1r2联立解方程，得mg24m/sM1M2m2_一因v2ah,所以16.（本题10分）把所有电荷都当作正电荷处理dE2ah2m/s处取微小电荷dqdl2Qd冗它在O处产生场强dq4u0R2:2doR2按角变化，将dE分解成二个分量:dExdEsin2/2:-2sin0RdEydEcos2/2-2c

28、os0R对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷EyExQ2-0R242sin兀sintt/2Q2£0R2M2cos0costt/2Q冗2oR217.（本题10分）解：（1）根据有介质时的高斯定理可得两筒之间的电场强度的大小为介质中的场强大小分别为E40rr212欢迎下载一一,7vQ11(2)两球面间电势差UEdr(电容R140rRR2R2Ri电场能量Q22C一2Q(R2R)0RR18.(本题8分)解：其中3/4圆环在D处的场BioI/(8a)AB段在D处的磁感强度B2oI/(4b)。2)BC段在D处的磁感强度B3oI/(4b)(2)2B1、B2、B3方向相同，可知D处总的2a19

29、.(本题10分)解：在ab棒上离长直导线x处取长度元dl,x处的磁感强度为°I2x且有dldxcos60整个棒ab中的感应电动势为i1(VB)VdlbIaE0.2oIdx0.12-vxcos60425.5106Va端的电势高。20.(本题10分)解：设S系相对于S系的运动速度为2t1vx1/c3.1(/c)2.则根据洛伦兹变换公式可得:2t2vx2/ct21(/c)2S系中测得两事件同时发生，则t1t2,所以t2t1可得t2t14由题知t2t11.510s,x2(x2x1)/c2x16104m,则(t2t1)c2/(x2x1)0.75cS系中测得这两事件的空间间隔为欢迎下载13X2X1大学物理(X2X1)v(t2ti)1(v/c)21试卷(3)参考答案4461040.75c(1.5104)；1(0.75c/c)2_43.97104m1.C2,A3.D4.B5.C6.C7.B、填空题(共23分)8.23m/s9.140Ns;24m/s参考解:t2Fdtt12(30040t)dt140Nsmv2mv1I;mv2Imv1v2(Imv1)/m24m/s10.6.67X10-7T7.20X10-7A-m211.0rI/(2R12)12二DdSSdV13EdlS2SdSdl三、计算题（共(JSdS56分)14.