大学物理期中考试试卷(本)-答案

哈工大大学物理期中模拟试题及答案1102002班大学物理期中模拟考试一、选择、填空题（共15分）1、（本题2分）一质点沿半径为0.10m的圆周运动，其角位移θ可用下式表示θ=2+4t3(SI)．(1)当t=2时，切向加速度at=______；(2)当at的大小恰为总加速度a大小的一半时，θ=____．2、（本题4分）一链条总长为l，质量为m，放在桌面上，并使其部分下垂，下垂一段的长度为a．设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为μ．令链条由静止开始运动，则：到链条刚离开桌面的过程中，摩擦力对链条作的功为(2)链条刚离开桌面时的速率是3、（本题2分）设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍，则其运动速度的大小为4、（本题2分）一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计，如图射来两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上的子弹，它们同时射入圆盘并且留在盘内，在子弹射入后的瞬间，对于圆盘和子弹系统的角动量以及圆盘的角速度则有（）（A）不变，增大（B）两者均不变（C）不变，减小（D）两者均不确定5、（本题3分）图示一圆锥摆，质量为m的小球在水平面内以角速度匀速转动。

在小球转动一周的过程中：（1）小球动量增量的大小等于；（2）小球所受重力的冲量的大小等于；（3）小球所受绳子拉力的冲量的大小等于。

6、（本题2分）质点的运动方程为22r(10t30t)i(15t20t)j，则其初速度为，加速度为。

二、计算、论证或问答题（共15分）1102002班大学物理期中模拟考试1、（本题5分）一匀质细棒长为2L，质量为m，以与棒长方向相垂直的速度v0在光滑水平面内平动时，与前方一固定的光滑支点O发生完全非弹性碰撞．碰撞点位于棒中心的一侧L/2处，如图所示．求：棒在碰撞后的瞬时绕O点转动的角速度．(细棒绕通过其端点且与其垂直的轴转动时的转动惯量为ml2/3，式中的m和l分别为棒的质量和长度．2、（本题2分）一电子以v=0.99c的速率运动，试求：（1）电子的总能量是多少？（2）电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？（电子的静止质量me=9.11某10kg）3、（本题3分）某一宇宙射线中的介子的动能Ek=7M0c，其中M0是介子的静止质量，试求2-311102002班大学物理期中模拟考试在实验室中观察到它的寿面是它的固有寿命的多少倍？4、（本题3分）质量为m的质点沿某轴正方向运动，它受到两个力的作用，一个力是指向原点、大小为B的常力，另一个力沿某轴正方向、大小为A/某2，A、B为常数。

大学物理期中复习题及答案# 大学物理期中复习题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的速度是多少？A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s答案：A2. 牛顿第二定律的表达式是什么？A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = a/m答案：A3. 根据能量守恒定律，以下哪个说法是正确的？A. 能量可以被创造或毁灭。

B. 能量可以在不同形式间转换，但总量保持不变。

C. 能量守恒定律只适用于封闭系统。

D. 能量守恒定律不适用于微观粒子。

答案：B4. 以下哪个不是电磁波的类型？A. 无线电波B. 微波C. X射线D. 声波答案：D5. 根据热力学第一定律，系统吸收的热量与做功的关系是什么？A. Q = ΔU + WB. Q = ΔU - WC. Q = W - ΔUD. Q = W + ΔU答案：D6. 波长为λ的波在介质中的相位速度是多少？A. v = fλB. v = f/cC. v = c/λD. v = λ/f答案：A7. 什么是简谐振动？A. 振动的振幅随时间线性增加。

B. 振动的振幅随时间周期性变化。

C. 振动的频率随时间变化。

D. 振动的周期随振幅变化。

答案：B8. 以下哪个是光的偏振现象？A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案：C9. 根据麦克斯韦方程组，以下哪个方程描述了电场和磁场的关系？A. ∇·E = ρ/ε₀B. ∇×E = -∂B/∂tC. ∇·B = 0D. ∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t答案：B10. 根据量子力学，以下哪个是正确的？A. 粒子的位置和动量可以同时被精确测量。

B. 粒子的位置和动量遵循不确定性原理。

C. 粒子的波函数可以精确描述其位置。

D. 粒子的波函数可以精确描述其动量。

南华大学2011–2012学年度第二学期《大学物理1》课程考试期中测试试卷(基本物理常量：s m c /1038⨯=， s J h ⋅⨯=-341063.6， C e 19106.1-⨯=，17100967758.1-⨯=m R ,mc 121043.2-⨯=λ,kgm e 311011.9-⨯=，2121201085.8m N C ⋅⋅⨯=--ε, 270104--⋅⨯=A N πμ ，ln2=0.693 )1. 在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q 1受另一点电荷 q 2 的作用力为f 12 ,当放入第三个电荷Q 后,以下说法正确的是(A) f 12的大小不变,但方向改变, q 1所受的总电场力不变； (B) f 12的大小改变了,但方向没变, q 1受的总电场力不变；(C) f 12的大小和方向都不会改变, 但q 1受的总电场力发生了变化； (D)f 12的大小、方向均发生改变, q 1受的总电场力也发生了变化.2. 如图1，一半球面的底面圆所在的平面与电场强度E 的夹角为30°，球面的半径为R ，球面的法线向外，则通 过此半球面的电通量为 (A) π R 2E/2 . (B) -π R 2E/2. (C) π R 2E . (D) -π R 2E .3. 一电量为-q 的点电荷位于圆心O 处，A 、B 、C 、D 为同一圆周上的四点，如图2所示，现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点，则 (A) 从A 到B ，电场力作功最大.(B) 从A 到各点，电场力作功相等.(C) 从A 到D ，电场力作功最大.(D) 从A 到C ，电场力作功最大.• -q O AB C图24. 高斯定理S D d ⋅⎰S=Q 0(Q 0为高斯面S 所包围的自由电荷),则以下说法正确的是(A)电位移矢量D 与面S 内外所有自由电荷有关,积分S D d ⋅⎰S只与面S 内自由电荷有关.(B) 电位移矢量D 只与面S 内自由电荷有关,积分S D d ⋅⎰S 与面S 内外所有电荷有关.(C) 电位移矢量D 只与面S 内自由电荷有关,积分S D d ⋅⎰S 也只与面S 内自由电荷有关.(D) 电位移矢量D ,积分S D d ⋅⎰S 与面S 内外所有电荷都有关.5. 如图3所示，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) R Iπμ20. (B) R I 40μ.(C) )11(20πμ-R I . (D) )11(40πμ+R I .6. 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为 j bt i at r ϖϖϖ22+= (其中a 、b 为常量), 则该质点作:(A) 匀速直线运动. (B) 变速直线运动. (C) 抛物线运动. (D) 一般曲线运动.7. 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t -t 2 (SI), 则小球运动到最高点的时刻是: (A) t=4s. (B) t=2s. (C) t=8s. (D) t=5s. 8. 下列说法中正确的是：(A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号; (B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功. (C) 内力不改变系统的总机械能.;(D) 一对作用力和反作用力作功之和不一定为零. 9. 关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是(A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关. (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关. (C) 取决于刚体的质量，质量的空间分布和轴的位置.(D) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关. 10. 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是(A) 刚体不受外力矩的作用. (B) 刚体所受合外力矩为零.(C) 刚体所受的合外力和合外力矩均为零. (D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变.（本题10分）图3二、两无限长同轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2(R 1 > R 2)，带有等量异号电荷， 单位长度的电量为λ和-λ，求（1）r < R 1；（2） R 1 < r < R 2；（3）r > R 2处各点的场强． [解答]由于电荷分布具有轴对称性，所以电场分布也具有轴对称性．取长 度为l ，半径为r 的同轴圆柱形高斯面，有：0/2επϕ∑⎰=⋅=⋅=i Se q rl E S d E ϖϖ（1）在内圆柱面内做，由于高斯内没有电荷，所以E = 0，（r < R 1）．（2）在两个圆柱之间，高斯面内包含的电荷为q = λl ，02E r λπε=， (R 1< r < R 2)．（3）在外圆柱面之外做一同轴圆柱形高斯面，由于高斯内电荷的代数和为零，所以E = 0，（r > R2）．（本题10分）三、三块平行金属板A 、B 和C ，面积都是S ，A 、B 相距d 1，A 、C 相距d 2，d 1：d 2 =1：2，B 、C 接地，A 板带有正电荷q ，忽略边缘效应．求 （1）B 、C 板上的电荷为多少？ （2）A 板电势为多少？ [解答](1)设A 的左右两面的电荷面密度分别为σA1和σA2，在B 、C板上电荷面密度分别为σB 和σC ，由电荷守恒和静电平衡条件得方程组：σA1+σA2=q/s (1) σA1= -σB (2) σA2= - σC (3) σA1d 1 = σA2d 2． (4)解联立方程组得：σA1= -σB =2q/3s σA2= - σC =q/3s 所以 q B = -2q/3 q C = -q/3(2)两板电势差为ΔU = 2q d 1/3s ε0 =q d 2/3s ε0（本题10分）四 如图所示，宽度为a 的薄长金属板中通有电流I ，电流沿薄板宽度方向均匀分布.求在薄板所在平面内距板的边缘为x 的P 点处的磁感应强度. 解：取离P 点为y 宽度为d y 的无限长载流细条得分阅卷人得分阅卷人qA B Cyy aI i d d =长载流细条在P 点产生的磁感应强度 yiB π=2d d 0μyyI πα=2d 0μ所有载流长条在P 点产生的磁感强度的方向都相同，方向垂直纸面向外. 所以==⎰B B d y dy Ixa x⎰+πα20μxxa a I +π=ln20μ（本题10分）五、一条铜棒长为L = 0.5m ，水平放置，可绕距离A 端为L /5处和棒垂直的轴OO`在水平面内旋转，每秒转动一周。

1．如图所示，质量为m 的物体由劲度系数为k1 和k2 的 两个轻弹簧连接在水平光滑导轨上作微小振动，则该系统的振动频率为(A)mk k 212+=πν.(B)m k k 2121+=πν (C)212121k mk k k +=πν . (D))(212121k k m k k +=πν.2．下列函数f (x , t )可表示弹性介质中的一维波动，式中A 、a 和b 是正的常量．其中哪个函数表示沿x 轴负向传播的行波？(A) f (x ,t ) = A cos(ax + bt ) ． (B) f (x ,t ) = A cos(ax − bt ) ． (C) f (x ,t ) = A cos ax ⋅ cos bt ． (D) f (x ,t ) = A sin ax ⋅sin bt ．3． 两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的？（A ）以两波源为焦点的任意一条椭圆上； （B ）以两波源连线为直径的圆周上； （C ）两波源连线的垂直平分线上；（D ）以两波源为焦点的任意一条双曲线上。

4．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是(A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零．(C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零．5．S 1 和S 2 是波长均为λ 的两个相干波的波源，相距3λ/4，S 1 的相位比S 2 超前π21．若两波单独传播时，在过S 1 和S 2 的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是I 0，则在S 1、S 2 连线上S 1 外侧和S 2 外侧各点，合成波的强度分别是(A) 4I 0，4I 0． (B) 0，0．(C) 0，4I 0 ． (D) 4I 0，0．6．在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动(A) 振幅相同，相位相同． (B) 振幅不同，相位相同．(C) 振幅相同，相位不同． (D) 振幅不同，相位不同．7． 沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为)/(2cos 1λνπx t A y -=和)/(2cos 2λνπx t A y +=在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是(A)A ． (B) 2A ． (C)|)/2cos(2|λπx A ． (D))/2cos(2λπx A8．如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当 平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹(A) 向右平移． (B) 向中心收缩．(C) 向外扩张． (D) 静止不动．(E) 向左平移． 9．在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是 (A)2λ． (B) n 2λ． (C)n λ． (D))1(2-n λ．10．一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5 倍，那么入射光束中 自然光与线偏振光的光强比值为(A) 1 / 2． (B) 1 / 3． (C) 1 / 4． (D) 1 / 5．二、填空题（每个空格2 分，共22 分）1．一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为x 0，此振子自由振动的 周期T = _____________．2．一简谐振子的振动曲线如图所示，则以余 弦函数表示的振动方程为___________________．3．若两个同方向不同频率的谐振动的表达式分别为t A x π100cos 1=和t A x π102cos 2=，则合振动的拍频为________ 。

⼤学物理试卷期中07.11⼀、选择题：（共42分）1．下⾯的讲法中哪些是错误的？（1）⾼斯定理只能在对称分布或均匀的电场中才能成⽴；（2）凡是对称分布的静电场都可通过⾼斯定理求出电场强度；（3）如果库仑定理公式分母中r 的指数不是2 ⽽是其它数，⾼斯定理将不成⽴；（4）在⾼斯定理??∑=?s i q S d E 0ε中，电场强度E 仅与⾼斯⾯内包括的电荷有关，⽽与⾯外的电荷⽆关。

2．⽆限长载流空⼼圆柱导体的内外半径分别为a 、b ，电流在导体截⾯上均匀分布，则空间各处的磁感应强度的⼤⼩与场点到圆柱体中⼼轴线的距离r 的关系定性地如图所⽰。

正确的图是 [ ]3．⼀均匀带电球⾯，电荷⾯密度为σ，球⾯内电场强度处处为零，球⾯上任⼀带电量为σdS 的电荷元在球⾯内各点产⽣的电场强度 [ ](A) 处处为零； (B) 不⼀定都为零；(C) 处处不为零； (D) ⽆法判定。

4．如图所⽰,在坐标（a , o ）处放置⼀点电荷+q ，在坐标（-a ,o ）处放置另⼀点电荷 -q ，P 点是x 轴上的⼀点，坐标为（x , o ），当x >>a 时，该点场强的⼤⼩为 [ ]（A ）x q 04πε； ( B ) 30x qa πε；（C ）302x qa πε； ( D )204x q πε。

5．边长为L 的正⽅形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷，若正⽅形中⼼O 处的场强和电势都等于零，则 [ ]( A ) 顶点a 、b 、c 、d 处都是正电荷；( B ) 顶点a 、b 处是正电荷，c 、d 处是负电荷；( C ) 顶点a 、c 处是正电荷，b 、d 处是负电荷；( D ) 顶点a 、b 、c 、d 处都是负电荷。

8．两块⾯积均为S 的⾦属平板A 和B 彼此平⾏放置,板间距离为d (d 远⼩于板的线度),设A 板带电量1q ，B 板带电量2q ，则A.B 两板间的电势差为 [ ] ( A )d S q q 0212ε+； ( B )d Sq q 0214ε+； ( C )d S q q 0212ε-； ( D )d S q q 0214ε-。