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大学基础教育《大学物理（下册）》期中考试试卷附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一圆锥摆摆长为I、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，则：(1) 摆线的张力T＝_____________________；(2) 摆锤的速率v＝_____________________。
2、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点)，用一长为l的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为l，质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
4、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
5、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。
6、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______，与刚体本身的转动惯量成反比。
（填“正比”或“反比”）。
7、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。
8、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。
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。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学材料专业《大学物理（一）》期中考试试题A卷含答案考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。
2、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到 4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I=__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。
3、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。
一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。
4、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。
5、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。
6、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。
7、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。
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________ 。
北京交通大学 大学物理（Ⅰ）期中考试卷 06/4/23学院、专业 班级 学号 姓名 教师姓名 选择题 40分 填空题 30分 计算题30分 附加题10分 总分100分注意事项：1、闭卷考试。
2、可以使用计算器。
3、90分钟答卷。
一、单项选择题 （每小题4分，共40分）1一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 22+=（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． ［ ］2一质点在力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 m ·s -1． . (B) 25 m ·s -1．(C) 0． (D) -50 m ·s -1． ［ ］ 3下列说法中正确的是： (A) 作用力的功与反作用力的功必等值异号． (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与参考系的选取无关． ［ ］ 4质量为0.10 kg 的质点，由静止开始沿曲线j i t2)3/5(r 3+= (SI) 运动，则在t = 0到t = 2 s 时间内，作用在该质点上的合外力所做的功为(A) 5/4 J ． (B) 20 J ．(C) 75/4J ． (D) 40 J ． ［ ］5 如图所示，一光滑细杆上端由光滑绞链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴OO ′作匀角速转动．有一小环套在杆的上端处．开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑．在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环加杆对轴OO ＇的角动量这两个量中(A) 机械能、角动量都守恒． (B) 机械能守恒，角动量不守恒． (C) 机械能不守恒，角动量守恒．(D) 机械能、角动量都不守恒． ［ ］6如图所示，圆锥摆的摆球质量为m ，速率为v ，圆半径为R ，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为(A) 2m v ． (B) 22)/()2(v v R mg m π+(C)v /Rmg π．(D) 0．［ ］7 一维势能函数如图所示，图中E 1、E 2、E 3分别代表粒子1，2，3具有的总能量．设三个粒子开始都在x = 0处，则向x 正方向运动不受限制的粒子 (A) 只有粒子1． (B) 只有粒子2．(C) 只有粒子3． (D) 粒子2和粒子3．［ ］8一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮的转动惯量为J ，绳下端挂一物体．物体所受重力为P ，滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与P 相等的力直接OO ′ωOx E 1 E 2E PE 3 m vR向下拉绳子，滑轮的角加速度β将(A) 不变． (B) 变小．(C) 变大． (D) 如何变化无法判断． ［ ］9边长为a 的正方形薄板静止于惯性系K 的Oxy 平面内，且两边分别与x ，y 轴平行．今有惯性系K ＇以 0.8c （c 为真空中光速）的速度相对于K 系沿x 轴作匀速直线运动，则从K ＇系测得薄板的面积为 (A) 0.6a 2． (B) 0.8 a 2．(C) a 2． (D) a 2／0.6 ． ［ ］10α 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的 (A) 2倍． (B) 3倍． (C) 4倍． (D) 5倍． ［ ］二、填空题（每空3分，共30分）1一质点作半径为R 的圆周运动，在t = 0时经过P 点，此后它的速率v 按Bt A +=v (A ，B 为正的已知常量)变化．则质点沿圆周运动一周再经过P 点时的切向 加速度a t = ___________ ，法向加速度a n = _____________．2地球的质量为m ，太阳的质量为M ，地心与日心的距离为R ，引力常量为G ，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为L ＝_______________．3一质量为M 的质点沿x 轴正向运动，假设该质点通过坐标为x 的位置时速 度的大小为kx (k 为正值常量)，则此时作用于该质点上的力F =__________，该 质点从x = x 0点出发运动到x = x 1处所经历的时间∆t =________．4长为l 、质量为M 的匀质杆可绕通过杆一端O直下垂，如图所示．有一质量为m 的子弹以水平速度0v射入杆上A 点，OA ＝2l / 3，则子弹射入后瞬间杆的角速度ω ＝__________________________．且O 轴处的水平约束力为。
大学物理（2）2005年12月一、填充题：1．如图所示，A 、B 为靠得很近的两块平行的大金属平板，两板的面积均为S ，板间的距离为d ，今使A 板带电量为q A ，B 板带电量为q B ，且q A > q B ，则A 板的内侧带电量为____________，两板间电势差U AB = ____________。
0222204321=---=εσεσεσεσ内A E )(21σσ+=S q A 0222204321=-++=εσεσεσεσ内B E )(43σσ+=S q B41σσ= 32σσ-= 22BA A q q S Q -==σ内dUSq Sq E ABB A AB =-=0022εε Sdq q UB A AB02)(ε-=2．已知某静电场的电势函数 U = 6x - 6x 2y - 7y2 (SI)，由电场与电势梯度的关系式可得点（2，3，0）处的电场强度E = 66 i + 66 j + 0 k （SI ）。
])146()126[()(2j i k j i xU E y x xy zU yU --+--=∂∂+∂∂+∂∂-=ji 6666+=3．两个单匝线圈A ，B ，其半径分别为a 和b ，且b >> a ，位置如图所示，若线圈A 中通有变化电流I = kt （k 为常数），在线圈B 中产生的互感电动势 εM =____________，此位置它们的互感系数为 M =____________。
BBA B I baab I S B 222020πμπμΦ=⋅== baM 220πμ=bak tI MM 2d d 20πμε-=-=4．在真空中有一无限长电流I ，弯成如图形状，其中ABCD 段在xoy 平面内，BCD 是半径为R 的半圆弧，DE 段平行于oz 轴，则圆心点o 处的磁感应强度B = __________ i +__________ j +__________ k 。
k j B )44(4000RI RI RI μπμπμ++=5．两长直螺旋管，长度及线圈匝数相同，半径及磁介质不同。
设其半径之比为 R 1:R 2 = 1:2，磁导率之比为 μ1:μ2 = 2:1，则自感系数之比为 L 1:L 2 =____________；当通以相同的电流时，所贮的能量之比为 W 1:W 2 =____________ 22R LN L πμ=21212222221121=⋅==R R L L μμ221LIW =212121==L L W W6．n 型（电子导电型）半导体薄片与纸面平行，已知电流方向由左向右，测得霍尔电势差U A > U B ，则所加外磁场的方向是 向外 。
A BSU U B7．有两个离地很远的相同的半导体球，半径均为a ，它们的中心相距为d ，且d >> a ，起初两球带有相同的电荷q ，然后用导线使它们先后接地后再绝缘，接地时间足以使它们与地达到静电平衡，则最后两球留下的电量分别是____________和____________。
第一个球接地时，其球心处的电势为零，带电量为q '。
04400=+'bq aq πεπεqda q -='第二个球接地时，其球心处的电势也为零，带电量为q "。
04400='+''bq aq πεπεqda q da q 22='-=''8．一细长的带电圆筒，半径为r ，电荷面密度为 σ ，以角速度 ω 绕其中心轴转动，则轴心处磁感应强度B 0 = ____________，方向为（请画在图上）。
假如ω 正在增加，即d ω /d t = α > 0，则离轴心o 距离为a 的P 点，其涡流电场的大小E P = ____________，方向为（请画在图上）。
rr i σωσπν=⋅=2 r i B σωμμ000==（下图中B 的方向垂直于纸面向外）⎰⎰⋅-=⋅SLtSB l E d d d d tar a r taE d d )(d d 22020ωπσμπσωμπ-=⋅-=ar E P σαμ021-= （下图中E P 的方向为顺时针）9．将一个通有电流强度为I 的闭合回路置于均匀的磁场中，回路所围的面积法线方向和磁场方向的夹角为α，若均匀的磁场通过此回路的磁通量为Φ，则回路所受的力矩大小为____________。
αΦcos BS = IS P =αΦααΦααtan cos sin sin sin I I ISB PB M ====10．如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B 平行于ab 边，ac 的长度为L 。
当金属框架绕ab 边以匀角速度ω 转动时，abc 回路中的感应电动势 ε = ____________，及a 、c 两点间的电势差U a - U c = _______________。
221d d )(lB l l B llbc ωωε==⋅⨯=⎰⎰l B v 方向b → c0=ε θω22s i n 21L B U U c a -=-11．一平行板电容器与一电压为U 的电源相连，如图所示，若将点容器的一极板以等速u 拉开，则当极板间的距离为x 时，电容器内的位移电流密度大小为____________，方向为____________。
xU E D 00εε== uxU tx xU tD j d 2020d d d d εε-=-==dS UQ C 0ε==在电压U 不变时，d 增大，Q 减小，故位移电流从负极流向正极。
B12．平行板电容器的两圆形极板的半径为R ，在充电过程中，当传导电流为I 时，与两极板中心连线距离为x 的点P 的玻印亭矢量的方向为_______，H P 大小为____________。
HE S ⨯= 垂直指向轴线。
222x RIx HPπππ⋅=⋅ 22RIx HPπ=13．反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的积分形式为：q S∑=⋅⎰S D d ………………① tm Ld d d Φ-=⋅⎰l E………………② 0d =⋅⎰SS B………………③tI DLd d d Φ+∑=⋅⎰l H………………④试判断下列结论是包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式的，将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。
（1）变化的磁场一定伴随有电场： ② ；（2）磁感应线是无头无尾的： ③ ； （3）电荷总伴随有电场： ① 。
14．一点电荷带电量 q = 10-9C ，A 、B 、C 三点分别距离点电荷10cm 、20cm 、30cm 。
若选B 点的电势为零，则A 点的电势为____________，C 点的电势为____________。
)V (45d 4d 2.01.020=⋅=⋅=⎰⎰r r qV BAr rA πεl E )V (15d 42.03.020-=⋅=⎰r r qV C πε二、计算题：1．两个同心导体薄球壳，内球壳半径r 1 = 0.1m ，外球壳半径r 3 = 0.5m ，外球壳接地，在r 2 = 0.2m 与r 3之间充以相对介电常数为 εr = 3的电介质，其余空间均为空气，内外导体球壳间电势差U 1 - U 3 = 270（V ）。
求：（1）离球心为r P = 0.3m 的P 点的电场强度；（2）球形介质层内外表面的极化电荷密度；（3）此电容器的电容；（4）r 2和r 3之间电介质层内的电场能量。
解： （1） )(412201r r r rQ E <<=πε )(423202r r r rQ E r <<=επε )]11(1)11[(4d 4d 4322102020313221r r r r Q r rQ r rQ U U rr r r r r -+-=+=-⎰⎰επεεπεπε)C (1059-⨯=Q)V /m (10353.031051094229920⨯=⨯⨯⨯==-rQE r P επε（2） )C/m(1064.64)1)1(29220-⨯-=--=--=-='r Q E P r r r πεεεεσ（内内内)C/m(1006.14)1)1(29230-⨯=-=-=='r Q E P r r r πεεεεσ（外外外（3） )F (1085.1270105119--⨯=⨯=∆=UQ C（4）)J (10125.1)11(8d 18d 4)4(2173202202222003232-⨯=-===⎰⎰r r Qr rQr r rQW rr r rr r r r επεεπεπεπεεεIqqqq2．一均匀带电圆环平面，其内半径为a ，外半径为b ，电荷面密度为 σ。
若它以匀角速度 ω 绕通过圆心o 且与圆平面垂直的轴转动。
求（1）圆心o 处的磁感应强度的大小和方向；（2）若在圆平面转动时，加上与圆平面平行的均匀外磁场，求使圆平面绕o 'o " 转动的磁力矩。
解：（1）取一小圆环，等效电流为： rr r r q I d d 22d d ωσπσπων=⋅==)(21d 2d 20000a b r r rI rB ba-===⎰⎰ωσμωσμμ 向外（2） r r r r rI S P m d d d d 32ωσπωσπ=⋅==)(41d 443a br r P bam -==⎰ωσπωσπ)(4144a b B BP M m -==ωσπ 方向向上3．一对同轴无限长直空心薄壁圆筒，电流i 沿内筒流去，沿外筒流回。
已知同轴空心圆筒单位长度的自感系数L = μ0/2π，求：（1）同轴空心圆筒内外半径之比；（2）若电流随时间变化，即I = I 0cos ωt ，求圆筒单位长度产生的感应电动势。
解： （1） 1200ln2d 221R R Ilr l rIR R πμπμΦ=⋅=⎰πμπμΦ2ln20120===R R IlL1ln12=R Re 12=R R（2）tI tI Li ωπωμεsin 2d d 00=-=4．直角∆oMN 导线线圈，置于磁感应强度B 的均匀的磁场中，线圈平面和磁场垂直，并绕o 点于B 平行的轴转动。
已知a MN =，b oM =，c oN =，转动角速度为ω。
试求线圈中的感应电动势和边MN 的感应电动势解： 221d d Bl l Bl l B i ωωε===⎰⎰v0=oMN ε)(2122b c B oM oN MN -=-=ωεεε5．均匀磁场与导体回路法线n 的夹角3/πθ=，磁感应强度B 随时间线性增加，既B = kt （k > 0），ab 长为l ，且以速度v 向右滑动。
