大学物理试题及答案

第1页共7页0xyAB大学物理试题及答案一、选择题（每小题3分，共24分）1.某质点的运动方程为3356xtt（SI单位制），则该质点作(d)（A）匀加速直线运动，加速度沿X轴正方向；（B）匀加速直线运动，加速度沿X轴负方向；（C）变加速直线运动，加速度沿X轴正方向；（D）变加速直线运动，加速度沿X轴负方向．2.某物体作一维运动，其运动规律为tkvdtdv2，式中k为常数.当t=0时，初速为0v，则该物体速度大小与时间的关系为（a）(A)021211vktv；(B)02211vktv；(C)021211vktv；(D)0221vktv．3.力itF12(N)作用在质量m=2kg的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3s末的速度为（b）(A)smi/27；(B)smi/27；(C)smi/54；(D)smi/54．4.一质点作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移为振幅的八分之一时，其振动动能为振动总能量的(d)（A）1/8；（B）1/64；（C）49/64；（D）63/64．5.图示为一平面简谐波在t时刻的波形曲线，若此时A点处媒质质元的振动动能在增大，则：（b）(A)A点处质元的弹性势能减小；(B)波沿x轴负方向传播；(C)B点处质元的振动动能减小；(D)各点的波的能量都不随时间变化.6.关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是(c)（A）如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷；（B）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零；（C）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零；（D）如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷．7.真空中一半径为R的未带电的导体球，在离球心O的距离为a（aR）处放一点电荷q，设无穷远处电势为0，如右图所示，则导体球的电势为（a）第2页共7页（A）aq04；（B）Rq04；（C）04qaR；（D）Raq1140．8.边长为L的一个导体方框上通有电流I，则此框中心的磁感应强度（c）（A）与L无关；（B）正比于2L；（C）与L成反比；（D）与L成正比；（E）与2I有关．二、填空题（每小题3分，共24分）1.一质点在x-y平面内运动，运动方程为：3cos4m,3sin4mxtyt，则t(单位s)时刻质点的位矢)t(r，速度)t(v，切向加速度a.2.质量为0.5kg的质点，在X-Y平面内运动，其运动学方程为jtitr25.05（m），在t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作的功为3j.3.已知一谐振动的x-t曲线如下图，则该谐振动的振动表达式（用余弦函数表示）为.4.质量为21.010kg的小球与轻弹簧组成系统，按0.1cos(82/3)xt规律振动，式中t以秒计，x以米计，则小球的振动频率为；初位相为；任一时刻振动的总能量为.5.两相干波源1s和2s相距/4（为波长），1s的位相比2s的位相落后/2，则在1s和2s的连线上，1s外侧各点（例如P点）两波引起的简谐振动的位相差是.qoR第3页共7页6.在静电场中有一立方形均匀导体，边长为a，如图所示。已知立方导体中心O处的电势为0U，则立方体顶点A的电势为.7.某边长为a的正方形的四个角上均固定放置着电量为Q的点电荷，设无穷远处为零势点，则正方形中心O点处的电势为，将电量为q的点电荷从无穷远处移至O点过程中静电力所做的功为.8.如图，半径为R的半圆形闭合线圈，载有图示流向电流I，放在均匀外磁场中，磁场方向与线圈平面平行，磁感强度的大小为B，则线圈的磁矩大小为，线圈所受磁力矩大小为，方向.三、计算题（5题，共52分）1.(10)质量为m的子弹以速度0v从左向右水平射入沙土中，设子弹所受阻力大小与速度成正比，比例系数为k，忽略子弹重力，以射入点为坐标原点并开始计时,水平向右为x轴正方向,求：(1)子弹射入沙土后，速度与时间的关系；(2)子弹射入沙土的最大深度.(1)ddvFkvmt----------------------------------------------------------------------------（2分）分离变量并积分00ddtvvkvtmv--------------------------------------------------------（2分）得λ/4s1s2P第4页共7页0.05-0.050x(m)y(m)AB0.2CDu=0.1m/s0expkvvtm-------------------------------------------------------------------------（2分）(2)ddddvvFkvmmvtx---------------------------------------------------------------------（2分）分离变量并积分000ddmxvkxvm-------------------------------------------------------（1分）得0mmvxk-----------------------------------------------------------------------------------（1分）1.(10分)设图示为某一横波在t=0时刻的波形，波传播的速度为0.1m/s，方向如图，要求：(1)说明在t=0时刻坐标原点0及A,B,C,D五点的运动方向；(2)求出坐标原点的振动方程（用余弦函数表示）；(3)写出该波的波动表达式（用余弦函数表示）.3.(12分)如图1，电量为q的点电荷处在导体球壳的的中心，壳的内、外半径分别为R1和R2，试求电场强度和电势的分布图1图2图34.(8分)有一同轴电缆，其尺寸如图2所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分第5页共7页布，但两者电流的流向正相反，求导体筒内23RrR的磁感应强度的分布．5.(12分)如图3，一无限长载流直导线载有交变电流0siniIt，旁边有一共面的平面矩形线圈abcd，电阻为R，且ab=l2，bc=l1，ab与直导线平行且相距为h.求：(1)线圈中的感应电动势；(2)线圈bc边所受安培力的大小.大学物理标准答案|装一、选择题（每小题3分，共24分）|(D)(A)(B)(D)(B)(C)(A)(C)||二、填空题（每小题3分，共24分）|1.3cos43sin4mrttitj;12sin412cos4m/svttitj;0|2.3J钉3.52coscm63xAt|4.4Hz;23;3.16×10-2J|5.0|6.0U|7.02Qa;02Qqa8.212RI;212RIB;向下线三、计算题（5题，共52分）|1.(10分)解:(1)ddvFkvmt分离变量并积分00ddtvvkvtmv第6页共7页得0expkvvtm(2)ddddvvFkvmmvtx分离变量并积分000ddmxvkxvm得0mmvxk2．(10分)解：(1)0下，A下，B上，C上，D下(2)由图知A=0.05m)(41.04.0suT22T此外可求出x=0处2（必须要有过程）故m22cos05.00ty(3)m21.02cos05.0xty3．（12分）解:由对称性可知，电场强度E方向沿径向向外由静电感应，导体球壳内表面带电量为q，外表面带电量为q。作半径为r的同心球形高斯面S，由高斯定理得:1rR时，02/4qrE，204qEr;12RrR时，2040/Er，0E;2Rr时，02/4qrE，204qEr;由rrrUEdlEdr有1rR时，1222000102114444RrrRqqqqUdrdrrrrRR第7页共7页12RrR时，222002044RrrRqqUdrdrrR2Rr时，20044rrqqUdrrr4．（8分）解:经分析知，磁感应线为同轴且与轴垂直的圆弧线，选其作为安培回路，从左向右看，逆时针为回路绕行正方向，由安培环路定理有22202232dd2LLIrRBlBlBrIRR即220322322IRrBrRR-5．（12分）解:(1)选回路绕向为abcda,则100212ln22hlhiilhlldrrh由法拉第电磁感应定律,有回路abcda中的感应电动势为0210dcoslnd2lhlItth(2)回路abcda中的感应电流为0210cosln2lhlIItRRh由安培力公式,有00ddd22bciIiFIlrrr122200020112dlnsin2(ln)228hlbchIiIilIhlhlFrtrhRh