大学物理模拟试题

第1页（共6页）华南理工大学网络教育学院《大学物理》模拟卷（2012-5）教学中心：专业层次：学号：姓名：座号：注意事项：1.本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟，闭卷；2.考前请将以上各项信息填写清楚；3.所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效；4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。一：选择题（共30分）1．（本题3分）设质点的运动学方程为jtRitRtrsincos)((式中R、皆为常量)则质点的v和加速度a的大小分别为．（A）-Rsinti,10m（B）17m,Rcostj.（C）R,R（D）R,8m[C]2.（本题3分）一光滑的内表面半径为R的半球形碗，以匀角速度绕其对称OC旋转．已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止，其位置高于碗底为h，则由此可推知碗旋转的角速度约为(A)hRg．(B)Rg．(C)gR(D)18rad/s．［B］3.（本题3分）一子弹以水平速度v0射入一静止于光滑水平面上的木块后，随木块一起运动．对于这一过程正确的分析是(A)子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒．(B)子弹、木块组成的系统机械能守恒．(C)子弹所受的冲量等于木块所受的冲量．(D)子弹动能的减少等于木块动能的增加．［B］4．（本题3分）题号一二三(20)三(21)三(22)三(23)总分评分人得分教学中心：专业层次：姓名：学号：座号：（密封线内不答题）教学中心：专业层次：姓名：学号：座号：ωPCO（密封线内不答题）第2页（共6页）已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒．则此简谐振动的振动方程为：(A))3232cos(2tx．(B))3232cos(2tx．(C))3234cos(2tx．(D))3234cos(2tx．(E))4134cos(2tx［C］5．（本题3分）根据高斯定理的数学表达式SqSE0/d可知下述各种说法中，正确的是：(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)闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷．(D)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］6.（本题3分）如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2.设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：(A)2020144RQrQ(B)20210144RQRQ(C)rQQ0214(D)rQRQ0210144[A]7．（本题3分）如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知(A)0dLlB，且环路上任意一点B=0．(B)0dLlB，且环路上任意一点B≠0．(C)0dLlB，且环路上任意一点B≠0．(D)0dLlB，且环路上任意一点B=常量．［B］8．（本题3分）x(cm)t(s)O-1-21rQ1Q2R1R2OPLOI第3页（共6页）尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，当不计环的自感时，环中(A)感应电动势不同．(B)感应电动势相同，感应电流相同．(C)感应电动势不同，感应电流相同．(D)感应电动势相同，感应电流不同．［D］9．（本题3分）在玻璃(折射率n2＝1.60)表面镀一层MgF2(折射率n2＝1.38)薄膜作为惯于增透膜．为了使波长为500nm(1nm=10­9m)的光从空气(n1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是(A)78.1nm(B)90.6nm(C)125nm(D)181nm［B］10．（本题3分）一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m的会聚透镜．已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0mm，则入射光波长约为(1nm=10−9m)(A)100nm(B)400nm(C)500nm(D)600nm［C］二、填空题：（共3０分）11．（本题4分）一质量m＝10g的子弹，以速率v0＝500m/s沿水平方向射穿一物体．穿出时，子弹的速率为v＝30m/s，仍是水平方向．则子弹在穿透过程中所受的冲量的大小为4.7N·s，方向为__与速度方向相反____________．12.（本题4分）一横波沿绳子传播时,波的表达式为)104cos(05.0txy(SI)，则其波长为_______波长为0.5m____________．波速为____波速为2.5m/s_______________．13．（本题4分）图示BCD是以O点为圆心，以R为半径的半圆弧，在A点有一电荷为+q的点电荷，O点有一电荷为－q的点电荷．线段RBA．现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点，则电场力所作的功为__________波速为2.5m/sq/(60R)____________．将该电荷从B点出发沿BOD方向移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功为_______________0_______．14．（本题3分）如图，两根导线沿半径方向引到铁环的上A、A′两点，并在很远处与电源相连，则环中心的磁感强度为____0________．15．（本题3分）+qA-qBODCRIIAA′O+-第4页（共6页）有一根质量为m，长为l的直导线，放在磁感强度为B的均匀磁场中B的方向在水平面内，导线中电流方向如图所示，当导线所受磁力与重力平衡时，导线中电流I=___)/(lBmg________________．16．（本题3分）反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为VSVSDdd，①SLStBlEdd，②0dSSB，③SLStDJlHd)(d．④试判断下列结论是包含于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)磁感线是无头无尾的；____________③____________(3)电荷总伴随有电场．___________①_______________17．（本题3分）一根长度为L的铜棒，在均匀磁场B中以匀角速度绕通过其一端的定轴旋转着，B的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t=0时，铜棒与Ob成角(b为铜棒转动的平面上的一个固定点)，求任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势____________BL221______________18.（本题3分）在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3，则此路径AB的光程为_____1.5___________________19．（本题3分）检验滚珠大小的干涉装置示意如图(a)．S为单色光源，波长为，L为会聚透镜，M为半透半反镜．在平晶T1、T2之间放置A、B、C三个滚珠，其中A为标准件，直径为d0．在M上方观察时，观察到等厚条纹如图(b)所示．若轻压C端，条纹间距变小，则可算出B珠的直径d1＝________d0________；三、计算题：（共４０分）IBBLOb图(b)T1T2M45°SACfLB图(a)（密封线内不答题）第5页（共6页）20.（本题10分）如图所示，质量为m的木块，从高为h，倾角为的光滑斜面上由静止开始下滑，滑入装着砂子的木箱中，砂子和木箱的总质量为M，木箱与一端固定,劲度系数为k的水平轻弹簧连接，最初弹簧为原长，木块落入后，弹簧的最大压缩量为l，试求木箱与水平面间的摩擦系数．解：m落入木箱前的瞬时速度gh20v.以M、m为系统，m落入木箱时沿水平方向m与M间的冲力（内力）远大于地面与木箱间的摩擦力（外力），在水平方向动量守恒vv)(cos0mMm①)/(cos2mMghmv由功能原理22)(2121)(vMmklglMm②2221)(21)(klMmglMmvgmMkllmMhm)(2)(cos22221.（本题１０分）如图所示，一内半径为a、外半径为b的金属球壳，带有电荷Q，在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q．设无限远处为电势零点，试求：(1)球壳内外表面上的电荷．(2)球心O点处，由球壳内表面上电荷产生的电势．(3)球心O点处的总电势．解：(1)由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q，外表面上带电荷q+Q．(2)adqUq04aq04(3qQqqOUUUU)111(40barqbQ0422.（本题10分）kmMlhqQabOr（密封线内不答题）第6页（共6页）一平面简谐波沿x轴正向传播，其振幅和角频率分别为A和，波速为u，设t=0时的波形曲线如图所示．(1)写出此波的表达式．解：(1)以O点为坐标原点．由图可知，该点振动初始条件为0cos0Ay，0sin0Av所以21波的表达式为]21)/(cos[uxtAy(2)8/x处振动方程为]21)8/2(cos[tAy)4/cos(tA8/3x的振动方程为]218/32cos[tAy)4/cos(tA23.本题（10分）设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（=589nm）的光谱线．(1)当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次km是多少？(2)当光线以30°的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次mk是多少？(1nm=109m)解：光栅常数d=2×10-6m(1)垂直入射时，设能看到的光谱线的最高级次为km，则据光栅方程有dsin=km∵sin≤１∴km/d≤1，∴km≤d/=3.39∵km为整数,有km=3(2)斜入射时，设能看到的光谱线的最高级次为mk，则据斜入射时的光栅方程有mkdsin30sindkm/sin21∵sin＇≤1∴5.1/dkm∴/5.1dkm=5.09∵mk为整数，有mk=5xuOy(2)求距O点分别为/8和3/8两处质点的振动方程．