07~08普通物理A(上)(B卷)试卷及答案

《普通物理A(上)》试卷第1页共9页安徽大学2007—2008学年第2学期《普通物理A(上)》考试试卷（B卷）（闭卷时间120分钟）一、选择题（每小题3分，共30分）1．某质点作直线运动的运动学方程为x＝3t-5t3+6(SI)，则该质点作[](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．2．一光滑的内表面半径为10cm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4cm，则由此可推知碗旋转的角速度约为(A)10rad/s．(B)13rad/s．(C)17rad/s(D)18rad/s．[]3．人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的(A)动量不守恒，动能守恒．(B)动量守恒，动能不守恒．(C)对地心的角动量守恒，动能不守恒．(D)对地心的角动量不守恒，动能守恒．[]4．质量为m＝0.5kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为x＝5t，y=0.5t2(SI)，从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作的功为(A)1.5J．(B)3J．(C)4.5J．(D)-1.5J．[]5．一人造地球卫星到地球中心O的最大距离和最小距离分别是RA和RB．设卫星对应的角动量分别是LA、LB，动能分别是EKA、EKB，则应有[]题号一二三(20)三(21)三(22)三(23)三(24)三(25)总分得分阅卷人得分ωPCO院/系年级专业姓名学号答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------《普通物理A(上)》试卷第2页共9页(A)LBLA，EKAEKB．(B)LBLA，EKA=EKB．(C)LB=LA，EKA=EKB．(D)LBLA，EKA=EKB．(E)LB=LA，EKAEKB．6．如图所示，一个电荷为q的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面abcd的电场强度通量等于(A)06q．(B)012q．(C)024q．(D)048q．[]7．三个半径相同的金属小球，其中甲、乙两球带有等量同号电荷，丙球不带电．已知甲、乙两球间距离远大于本身直径，它们之间的静电力为F．现用带绝缘柄的丙球先与甲球接触，再与乙球接触，然后移去，则此后甲、乙两球间的静电力为(A)3F/4．(B)F/2．(C)3F/8．(D)F/4．[]8．边长为l，由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc，通过彼此平行的长直导线1和2与电源相连，导线1和2分别与导线框在a点和b点相接，导线1和线框的ac边的延长线重合．导线1和2上的电流为I，如图所示．令长直导线1、2和导线框中电流在线框中心O点产生的磁感强度分别为1B、2B和3B，则O点的磁感强度大小(A)B=0，因为B1=B2=B3=0．(B)B=0，因为021BB,B3=0(C)B≠0，因为虽然021BB，但B3≠0．(D)B≠0，因为虽然B3=0，但021BB．[]9．如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场B中以速度v移动，直导线ab中的电动势为[](A)Blv．(B)Blvsin．(C)Blvcos．(D)0．10．K系与K＇系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K＇系相对于K系沿Ox轴正方向匀速运动．一根刚性尺静止在K＇系中，与O'x'轴成30°角．今在K系中观测得该尺与Ox轴成45°角，则K＇系相对于K系的速度是[](A)(2/3)c．(B)(1/3)c．ABRARBOlBbavbacIIO12Abcdaq《普通物理A(上)》试卷第3页共9页(C)(2/3)1/2c．(D)(1/3)1/2c．二、填空题（共30分）11．在一个转动的齿轮上，一个齿尖P沿半径为R的圆周运动，其路程S随时间的变化规律为2021bttSv，其中0v和b都是正的常量．则t时刻齿尖P的速度大小为，加速度大小为．12．如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为，当这货车爬一与水平方向成角的平缓山坡时，要使箱子在车底板上不滑动，车的最大加速度amax＝．13．质量为1500kg的一辆吉普车静止在一艘驳船上．驳船在缆绳拉力(方向不变)的作用下沿缆绳方向起动，在5秒内速率增加至5m/s，则该吉普车作用于驳船的水平方向的平均力大小为．14．图中，沿着半径为R圆周运动的质点，所受的几个力中有一个是恒力0F，方向始终沿x轴正向，即iFF00.当质点从A点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B点时，力0F所作的功为W＝．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(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)．16．一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常量为r．若极板上的自由电荷面密度为，则介质中电位移的大小D=，电场强度的大小E=．17．一面积为S，载有电流I的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，此线圈受到的最大磁力矩的大小为，此时通过线圈的磁通量为，当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为．18．有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为．19．已知惯性系S＇相对于惯性系S系以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S＇系的坐标原点O＇沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为．三、计算题（共40分）20．(本题10分)一质量为m的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间t内下降了一段距离S．试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示)．得分ROBxAOO′得分得分《普通物理A(上)》试卷第4页共9页21．(本题10分)在盖革计数器中有一直径为2.00cm的金属圆筒，在圆筒轴线上有一条直径为0.134mm的导线．如果在导线与圆筒之间加上850V的电压，试分别求：(1)导线表面处(2)金属圆筒内表面处的电场强度的大小．mOr得分《普通物理A(上)》试卷第5页共9页22．(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W0．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r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)如图所示，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a，反向流过相同大小的电流I，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x轴上两导线之间区域]25,21[aa内磁感应强度的分布．24．(本题5分)如图所示，有一根长直导线，载有直流电流I，近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈，以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线．设t=0时，线圈位于图示位置，求:(1)在任意时刻t通过矩形线圈的磁通量mΦ．(2)在图示位置时矩形线圈中的电动势．得分得分IaaIxO2a得分Iabvl《普通物理A(上)》试卷第6页共9页25．(本题5分)已知子的静止能量为105.7MeV，平均寿命为2.2×10-8s．试求动能为150MeV的子的速率v是多少？平均寿命是多少？得分《普通物理A(上)》试卷第7页共9页安徽大学2007—2008学年第2学期《普通物理A(上)》（B卷）考试试题参考答案及评分标准一、选择题(共30分)1．D2．B3．C4．B5．E6．C7．C8．D9．D10．C二、填空题(共30分)11．(本题3分)bt0v1分2402/)(bRbtv2分12．(本题3分)g)sincos(3分13．(本题3分)1500N3分14．(本题3分)－F0R3分15．(本题3分)vvvvMumumMm)()()2(3分16．(本题4分)2分0r)2分17．(本题5分)ISB2分01分BS2分18．(本题3分)03分19．(本题3分)c3分三、计算题(共40分)《普通物理A(上)》试卷第8页共9页20．(本题10分)解：设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T，则根据牛顿运动定律和转动定律得mg­T＝ma①2分Tr＝J②2分由运动学关系有a=r③2分由①、②、③式解得：J＝m(g－a)r2/a④又根据已知条件v0＝0∴S＝221at，a＝2S/t2⑤2分将⑤式代入④式得：J＝mr2(Sgt22－1)2分21．(本题10分)解：设导线上的电荷线密度为，与导线同轴作单位长度的、半径为r的(导线半径R1＜r＜圆筒半径R2)高斯圆柱面，则按高斯定理有2rE=/0得到E=/(20r)(R1＜r＜R2)2分方向沿半径指向圆筒．导线与圆筒之间的电势差2121d2d012RRRRrrrEU120ln2RR2分则1212/lnRRrUE2分代入数值，则(1)导线表面处121121/lnRRRUE＝2.54×106V/m2分(2)圆筒内表面处122122/lnRRRUE＝1.70×104V/m2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rrrwDDDEw02002021121213分因为介质均匀，∴电场总能量rWW/02分23．(本题5分)解：应用安培环路定理和磁场叠加原理可得磁场分布为TrTamg《普通物理A(上)》试卷第9页共9页)3(2200xaIxIB)252(axa4分B的方向垂直x轴及图面向里．1分24．(本题5分)解：(1)0()dd2mSItBSlrrΦtbtarrlIvvd20tatblIvvln203分(2)00d()d2mtlIbatabvΦ2分25．(本题5分)解：据相对论动能公式202cmmcEK得)1)/(11(220ccmEKv即419.11)/(11202cmEcKv解得v=0.91c3分平均寿命为8201031.5)/(1cvs2分答题勿超装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------