大学物理试卷答案重修A1

安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》考试试卷（A 卷）及答案（闭卷 时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a 1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断？(A) 2a 1． (B) 2(a 1+g )．(C) 2a 1＋g ． (D) a 1＋g ． [ ] 2．已知水星的半径是地球半径的0.4倍，质量为地球的0.04倍．设在地球上的重力加速度为g ，则水星表面上的重力加速度为(A) 0.1 g (B) 0.25 g(C) 2.5 g (D) 4 g[ ]3．质量分别为m A 和m B (m A >m B )、速度分别为A v 和B v(v A > v B )的两质点A 和B ，受到相同的冲量作用，则 (A) A 的动量增量的绝对值比B 的小． (B) A 的动量增量的绝对值比B 的大． (C) A 、B 的动量增量相等．(D) A 、B 的速度增量相等． [ ]4．一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． [ ]5．一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． [ ]院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------6．边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为(A) 01=B ，02=B ． (B) 01=B ，lIB π=0222μ． (C) lIB π=0122μ，02=B ． (D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ． [ ] 7．四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a =20cm 的正方形顶点，每条导线中的电流都是I =20A ，这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感应强度为(μ0=4π×10-7N ·A -2)(A) B =0． (B) B = 0.4×10-4T ．(C) B = 0.8×10-4T ． (D) B =1.6×10-4T ． [ ]8．圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B的方向垂直盘面向上．当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时， (A) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动． (B) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动． (C) 铜盘上产生涡流． (D) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高．(E) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高． [ ] 9．两根很长的平行直导线，其间距离d ，与电源组成回路如图．已知导线上的电流为I ，两根导线的横截面的半径均为r 0．设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数，则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为(A) 221LI ．(B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ (C) ∞． (D)221LI 020ln 2r dI π+μ． [ ] 10．根据相对论力学，动能为0.26 MeV 的电子，其运动速度约等于 (A) 0.1c ． (B) 0.5 c ．IB 1I B 12a bc dIOaBOIId2r 0(C) 0.75c ． (D) 0.85 c ． [ ] (c 表示真空中的光速，电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV)二、填空题（共30分）11．一质点作直线运动，其坐标x 与时间t 的关系曲线如图所示．则该质点在第 秒瞬时速度为零；在第 秒至第 秒间速度与加速度同方向．12．一船以速度0v 在静水湖中匀速直线航行，一乘客以初速1v在船中竖直向上抛出一石子，则站在岸上的观察者看石子运动的轨迹是 ．取抛出点为原点，x 轴沿0v方向，y 轴沿竖直向上方向，石子的轨迹方程是 ．13．一质点在二恒力共同作用下，位移为j i r83+=∆(SI)；在此过程中，动能增量为24J ，已知其中一恒力j i F3121-=(SI)，则另一恒力所作的功为 ．14．一个质量为m 的质点，沿x 轴作直线运动，受到的作用力为i t F Fcos 0ω= (SI)t = 0时刻，质点的位置坐标为0x ，初速度00=v．则质点的位置坐标和时间的关系式是x =．15．在一以匀速v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的(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) ． 16．如图所示，两同心导体球壳，内球壳带电荷+q ，外球壳带电荷-2q ．静电平衡时，外球壳的电荷分布为内表面 ；外表面 ．17．一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的 倍；电场强度是原来的倍；电场能量是原来的 倍．18．一长直螺线管是由直径d = 0.2mm的漆包线密绕而成．当它通以I = 0.5A 的电流时，其内部的磁感应强度B = ．(忽略绝缘层厚度)(μ0 =4π×10-7N/A 2)19．以速度v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为．三、计算题（共40分）20．(本题10分)在半径为R 的具有光滑竖直固定中心轴的水平圆盘上，有一人静止站立在距转轴为R 21处，人的质量是5圆盘质量的1/10．开始时盘载人对地以角速度ω0匀速转动，现在此人垂直圆盘半径相对于盘以速率v 沿与盘转动相反方向作圆周运动，如图所示．已知圆盘对中心轴的转动惯量为221MR ．求： (1) 圆盘对地的角速度； (2) 欲使圆盘对地静止，人应沿着R 21圆周对圆盘的速度v的大小及方向？21．(本题10分)电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1＝10cm 和r 2＝20cm 的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为U 0＝300V ． (1) 求电荷面密度σ；(2) 若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ ［ε0＝8.85×10-12C 2 /(N ·m 2)］ω22．(本题5分)一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W 0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？23．(本题5分)在图示回路中，导线ab 可以在相距为0.10m 的两平行光滑导线LL ＇和MM ＇上水平地滑动．整个回路放在磁感应强度为0.50T 的均匀磁场中，磁场方向竖直向上，回路中电流为4.0A ．如要保持导线作匀速运动，求须加外力的大小和方向．24．(本题5分)一面积为S 的单匝平面线圈，以恒定角速度ω在磁感应强度为k t B Bωsin 0=的均匀外磁场中转动，转轴与线圈共面且与B垂直(k 为沿z 轴的单位矢量)．设t =0时线圈的正法向与k 同方向，求线圈中的感应电动势．L ＇25．(本题5分)已知μ子的静止能量为105.7 MeV，平均寿命为2.2×10-8 s．试求动能为150MeV的μ 子的速率v是多少？平均寿命τ 是多少？安徽大学20XX —20XX 学年第 2 学期《普通物理A (上)》（A 卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．C 2．B 3．C 4．C 5．B 6．C 7．C 8．D 9．A 10．C二、填空题(共30分)11．(本题3分)3 1分 3 6 2分12．(本题3分)抛物线 1分202012v v v gx x y -= 2分13．(本题3分)12J 3分14．(本题3分)02)cos 1(x t m F +-ωω(SI) 3分 15．(本题3分)v v v v '+-'+'+=+M u m u m M m )()()2( 3分16．(本题4分)-q 2分 -q 2分17．(本题5分)εr 2分1 1分 εr 2分18．(本题3分)π×10-3T 3分19．(本题3分)c 3分三、计算题(共40分)20．(本题10分)解：(1) 设当人以速率v 沿相对圆盘转动相反的方向走动时，圆盘对地的绕轴角速度为ω，则人对与地固联的转轴的角速度为R R v v221-=-='ωωω ① 2分 人与盘视为系统，所受对转轴合外力矩为零，系统的角动量守恒． 1分设盘的质量为M ，则人的质量为M / 10，有ωωω'⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+22022211021211021R M MR R M MR ② 2分将①式代入②式得 R2120v+=ωω ③ 1分 (2) 欲使盘对地静止，则式③必为零．即ω0 +2v / (21R )＝0 2分 得 v ＝－21R ω0 / 2 1分式中负号表示人的走动方向与上一问中人走动的方向相反，即与盘的初始转动方向一致．1分21．(本题10分)解：(1) 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加，即⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π=22110041r q r q U ε22120124414r r r rσσε⎛⎫ππ=+ ⎪π⎝⎭()210r r +=εσ3分2100r r U +=εσ＝8.85×10-9C / m 2 2分 (2) 设外球面上放电后电荷面密度为σ'，则应有()2101r r U σσε'+='= 0即σσ21r r -=' 2分 外球面上应变成带负电，共应放掉电荷()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+π='-π='212222144r r r r q σσσ ()20021244r U r r r εσπ=+π=＝6.67×10-9C 3分22．(本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量D保持不变，又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀，∴电场总能量 r W W ε/0=2分23．(本题5分)解：导线ab 中流过电流I ，受安培力IlB F =1，方向水平向右，为保持导线作匀速运动，则必须加力2F ，12F F =，2F 方向与1F相反，即水平向左，如图所示． 2分20.012===IlB F F N 3分24．(本题5分)解： t t S B t BS ωωωΦcos sin cos 0== 2分ωωωΦ)cos sin (/d d 220t t S B t +-=)2cos(0t S B ωω=0cos(2)i B S t εωω=- 3分25．(本题5分)解：据相对论动能公式 202c m mc E K -= 得 )1)/(11(220--=c c m E K v 即419.11)/(11202==--c m E c Kv 解得 v = 0.91c 3分 平均寿命为821031.5)/(1-⨯=-=c v ττ s 2分＇答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------。

单元一 简谐振动一、 选择、填空题1. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？ 【 C 】(A) 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值；(B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；(D) 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。

2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为π34，则t=0时，质点的位置在： 【 D 】(A) 过A 21x =处，向负方向运动； (B) 过A 21x =处，向正方向运动； (C) 过A 21x -=处，向负方向运动；(D) 过A 21x -=处，向正方向运动。

3. 将单摆从平衡位置拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度θ，然后由静止释放任其振动，从放手开始计时，若用余弦函数表示运动方程，则该单摆的初相为： 【 B 】(A) θ； (B) 0； (C)π/2； (D) -θ4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统，组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示，(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω (ω为固有圆频率)值之比为：【 B 】(A) 2：1：1； (B) 1：2：4； (C) 4：2：1； (D) 1：1：25. 一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动，若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图，试判断下面哪种情况是正确的： 【 C 】(A) 竖直放置可作简谐振动，放在光滑斜面上不能作简谐振动；(B) 竖直放置不能作简谐振动，放在光滑斜面上可作简谐振动； (C) 两种情况都可作简谐振动；)4(填空选择)5(填空选择(D) 两种情况都不能作简谐振动。

6. 一谐振子作振幅为A 的谐振动，它的动能与势能相等时，它的相位和坐标分别为： 【 C 】A2332,3)D (;A 22,43or ,4)C (;A 23,65,6)B (;A 21,32or ,3)A (±±±±±±±±±±±±，ππππππππ7. 如果外力按简谐振动的规律变化，但不等于振子的固有频率。

重庆大学物理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是（）。

A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s2. 根据牛顿第三定律，作用力与反作用力（）。

A. 总是相等的B. 总是相反的C. 总是同时发生的D. 总是作用在同一个物体上3. 一个物体的动能与其速度的关系是（）。

A. 线性关系B. 非线性关系C. 动能与速度的平方成正比D. 动能与速度的立方成正比4. 热力学第一定律表明能量（）。

A. 可以被创造B. 可以被消灭C. 既不能被创造也不能被消灭D. 可以被转移，但不能被创造或消灭5. 电磁波谱中，波长最长的是（）。

A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光6. 根据量子力学，电子在原子中的运动状态可以用（）来描述。

A. 经典轨迹B. 概率云C. 确定的轨道D. 速度和加速度7. 绝对零度是指（）。

A. -273.15°CB. -273.15°FC. 0°CD. 0°F8. 根据相对论，一个物体的质量会随着其速度的增加而（）。

A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少9. 电磁感应定律是由（）提出的。

A. 牛顿B. 法拉第C. 欧姆D. 库仑10. 光的双缝干涉实验表明光具有（）。

A. 粒子性B. 波动性C. 同时具有粒子性和波动性D. 既非粒子性也非波动性二、填空题（每题2分，共20分）1. 根据普朗克的量子理论，能量的最小单位被称为________。

2. 光年是测量________的单位。

3. 欧姆定律表明电压、电流和电阻之间的关系是________。

4. 根据海森堡不确定性原理，粒子的位置和________不能同时被精确测量。

5. 电流通过导体时产生的热量可以通过公式________计算。

6. 光的折射定律表明，入射角和折射角之间的关系是________。

2012级大学物理A1练习题(马文蔚5版，上)一．填空题质点力学与刚体定轴转动质点运动学1. 已知质点运动方程为： j i r )314()2125(32t t t t ++-+=（SI ），当t=2s 时，加速度a = 。

2. 质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为 223t +=θ (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为a n = ，法向加速度大小为 ，角加速度β= 。

3. 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 ），如果初速度V 0=5m/s ，则当t 为3s 时，质点的速度V= 。

4. 一质点速率v 与路程s 的关系为：v=1+s 2（SI ），则其切向加速度以路程s 表示的表达式为：a t = 。

5. 一质量为5kg 的物体在平面上运动，其运动方程为j t i r 236-=，式中j i ,分别为X 、Y 轴正方向单位矢量，则物体所受的合外力F 的大小为 N ；方向为 。

6. 已知一质点沿直线运动，其加速度a= - kv ，其中 k 为正值的常量，t = 0 时，质点速度为 v 0，则任意 t 时刻质点的速度v= 。

7. 质量为M 的车以速度v 沿光滑水平地面直线前进，车上的人将一质量为m 的物体相对于车以速度u 竖直上抛，则此时车的速度为 。

8. 在xy 平面内有一运动质点,其运动方程为：j t i t r 5sin 105cos 10+= (SI)，则t 时刻其切向加速度的大小a τ ＝________．9. 一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其运动方程为：2214πt +=θ (SI) ，则其加速度大小为a = ． 质点动力学10. 某质点在力 F ＝(4＋5x )i (SI) 作用下沿x 轴作直线运动 ，在从x ＝0移动到x ＝10m 的过程中，力F所做的功为__________ 。

11. 两弹簧质量忽略不计，原长都是10cm ，第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m 的物体后，长为11cm ，而第二个弹簧上端固定，下挂一个质量为m 的物体后，长为13cm 。