大學(xué)物理I模擬試題4(帶答案)

1、 工科大學(xué)物理I模擬試題4一選擇題（每題3分）1.某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)方程為x3t-5t3 + 6 (SI)，則該質(zhì)點(diǎn)作(A) 勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向(B) 勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向(C) 變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向(D) 變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向 2動能為EK的A物體與靜止的B物體碰撞，設(shè)A物體的質(zhì)量為B物體的二倍，mA2 mB若碰撞為完全非彈性的，則碰撞后兩物體總動能為 (A) EK (B) (C) (D) 3.有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，原長為l0，將它吊在天花板上當(dāng)它下端掛一托盤平衡時，其長度變?yōu)閘1然后在托盤中放一重物，彈簧長度變?yōu)閘2，則由

2、l1伸長至l2的過程中，彈性力所作的功為(A) (B) (C) (D) 4.如圖，一質(zhì)量為m的物體，位于質(zhì)量可以忽略的直立彈簧正上方高度為h處，該物體從靜止開始落向彈簧，若彈簧的勁度系數(shù)為k，不考慮空氣阻力，則物體下降過程中可能獲得的最大動能是 (A) (B) (C) (D) 5.設(shè)有一個帶正電的導(dǎo)體球殼當(dāng)球殼內(nèi)充滿電介質(zhì)、球殼外是真空時，球殼外一點(diǎn)的場強(qiáng)大小和電勢用E1，U1表示；而球殼內(nèi)、外均為真空時，殼外一點(diǎn)的場強(qiáng)大小和電勢用E2，U2表示，則兩種情況下殼外同一點(diǎn)處的場強(qiáng)大小和電勢大小的關(guān)系為 (A) E1 = E2，U1 = U2 (B) E1 = E2，U1 > U2 (C)

3、E1 > E2，U1 > U2 (D) E1 < E2，U1 < U2 6.在一個原來不帶電的外表面為球形的空腔導(dǎo)體A內(nèi)，放一帶有電荷為+Q的帶電導(dǎo)體B，如圖所示則比較空腔導(dǎo)體A的電勢UA和導(dǎo)體B的電勢UB時，可得以下結(jié)論： (A) UA = UB (B) UA > UB (C) UA < UB (D) 因空腔形狀不是球形，兩者無法比較 7.如圖兩個半徑為R的相同的金屬環(huán)在a、b兩點(diǎn)接觸(ab連線為環(huán)直徑)，并相互垂直放置電流I沿ab連線方向由a端流入，b端流出，則環(huán)中心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為 (A) 0 (B) (C) (D) (E) 8.用細(xì)導(dǎo)線均勻密繞

4、成長為l、半徑為a (l >> a)、總匝數(shù)為N的螺線管，管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為mr 的均勻磁介質(zhì)若線圈中載有穩(wěn)恒電流I，則管中任意一點(diǎn)的 (A) 磁感強(qiáng)度大小為B = m0 m rNI (B) 磁感強(qiáng)度大小為B = m rNI / l (C) 磁場強(qiáng)度大小為H = m 0NI / l (D) 磁場強(qiáng)度大小為H = NI / l 9.一火箭的固有長度為L，相對于地面作勻速直線運(yùn)動的速度為v 1，火箭上有一個人從火箭的后端向火箭前端上的一個靶子發(fā)射一顆相對于火箭的速度為v 2的子彈在火箭上測得子彈從射出到擊中靶的時間間隔是：(c表示真空中光速) (A) (B) (C) (D) 10.有

5、一直尺固定在K系中，它與Ox軸的夾角q45°，如果K系以勻速度沿Ox方向相對于K系運(yùn)動，K系中觀察者測得該尺與Ox軸的夾角 (A) 大于45° (B) 小于45°(C) 等于45° (D) 當(dāng)K¢系沿Ox正方向運(yùn)動時大于45°，當(dāng)K¢系沿Ox負(fù)方向運(yùn)動時小于45°二填空題（每題3分）1.有兩個彈簧，質(zhì)量忽略不計，原長都是10 cm，第一個彈簧上端固定，下掛一個質(zhì)量為m的物體后，長11 cm，而第二個彈簧上端固定，下掛一質(zhì)量為m的物體后，長13 cm，現(xiàn)將兩彈簧串聯(lián)，上端固定，下面仍掛一質(zhì)量為m的物體，則兩彈簧的總長

6、為_ 2.質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度沿一直線運(yùn)動，則它對該直線上任一點(diǎn)的角動量為_3.質(zhì)量為0.25 kg的質(zhì)點(diǎn)，受力 (SI)的作用，式中t為時間t = 0時該質(zhì)點(diǎn)以 (SI)的速度通過坐標(biāo)原點(diǎn)，則該質(zhì)點(diǎn)任意時刻的位置矢量是_ 4.一塊木料質(zhì)量為45 kg，以 8 km/h的恒速向下游漂動，一只10 kg的天鵝以 8 km/h的速率向上游飛動，它企圖降落在這塊木料上面但在立足尚未穩(wěn)時，它就又以相對于木料為2 km/h的速率離開木料向上游飛去忽略水的摩擦，木料的末速度為_ 5.圖中曲線表示一種球?qū)ΨQ性靜電場的場強(qiáng)大小E的分布，r表示離對稱中心的距離這是由_ _產(chǎn)生的電場 6.一平行板電容器，極板面積

7、為S，相距為d. 若B板接地，且保持A板的電勢UAU0不變?nèi)鐖D，把一塊面積相同的帶有電荷為Q的導(dǎo)體薄板C平行地插入兩板中間，則導(dǎo)體薄板C的電勢UC_ 7.電容為C0的平板電容器，接在電路中，如圖所示若將相對介電常量為er的各向同性均勻電介質(zhì)插入電容器中(填滿空間)，則此時電容器的電容為原來的_倍，電場能量是原來的_倍 8.如圖所示，在一長直導(dǎo)線L中通有電流I，ABCD為一矩形線圈，它與L皆在紙面內(nèi)，且AB邊與L平行矩形線圈在紙面內(nèi)向右移動時，線圈中感應(yīng)電動勢方向?yàn)開 9.真空中一根無限長直導(dǎo)線中通有電流I，則距導(dǎo)線垂直距離為a的某點(diǎn)的磁能密度wm =_ 10.一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑

8、為R的圓形導(dǎo)體片，在充電時，板間電場強(qiáng)度的變化率為dE/dt若略去邊緣效應(yīng)，則兩板間的位移電流為 _ 三計算題（共計40分）1.（本題10分）有一質(zhì)量為m1、長為l的均勻細(xì)棒，靜止平放在滑動摩擦系數(shù)為m的水平桌面上，它可繞通過其端點(diǎn)O且與桌面垂直的固定光滑軸轉(zhuǎn)動另有一水平運(yùn)動的質(zhì)量為m2的小滑塊，從側(cè)面垂直于棒與棒的另一端A相碰撞，設(shè)碰撞時間極短已知小滑塊在碰撞前后的速度分別為和，如圖所示求碰撞后從細(xì)棒開始轉(zhuǎn)動到停止轉(zhuǎn)動的過程所需的時間.(已知棒繞O點(diǎn)的轉(zhuǎn)動慣量) 2.（本題5分）已知m 子的靜止能量為 105.7 MeV，平均壽命為 2.2×10-8 s試求動能為 150 MeV的

9、m 子的速度v是多少？平均壽命t 是多少？ 3.（本題10分）一個細(xì)玻璃棒被彎成半徑為R的半圓形，沿其上半部分均勻分布有電荷+Q，沿其下半部分均勻分布有電荷Q，如圖所示試求圓心O處的電場強(qiáng)度 4.（本題5分）一面積為S的單匝平面線圈，以恒定角速度w在磁感強(qiáng)度的均勻外磁場中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與線圈共面且與垂直（ 為沿z軸的單位矢量）設(shè)t =0時線圈的正法向與同方向，求線圈中的感應(yīng)電動勢 5.（本題10分）AA和CC為兩個正交地放置的圓形線圈，其圓心相重合AA線圈半徑為20.0 cm，共10匝，通有電流10.0 A；而CC線圈的半徑為10.0 cm，共20匝，通有電流 5.0 A求兩線圈公共中心O點(diǎn)的磁感

10、強(qiáng)度的大小和方向(m0 =4p×10-7 N·A-2)工科大學(xué)物理I模擬試題4參考答案一、選擇題(每題3分，共30分)1.D 2.B 3.C 4.C 5.A 6.C 7.A 8.D 9.B 10.A 二、填空題(每題3分，共30分)1 24cm 3分 2. 零 3分 3. (SI) 3分4. 5.45 km/h 3分 5. 半徑為R的均勻帶電球面 3分6. 3分 7. er 2分 er 2分8. ADCBA繞向 2分 9. 3分 10. 3分三、計算題（共計40分）1. 解：對棒和滑塊系統(tǒng)，在碰撞過程中，由于碰撞時間極短，所以棒所受的摩擦力矩<<滑塊的沖力矩故可認(rèn)為合外力矩為零，因而系統(tǒng)的角動量守恒，即 1分 m2v1lm2v2l 3分碰后棒在轉(zhuǎn)動過程中所受的摩擦力矩為 2分由角動量定理 2分由、和解得 2分2. 解：據(jù)相對論動能公式 得 即 解得 v = 0.91c 3分平均壽命為 s 2分3.解：把所有電荷都當(dāng)作正電荷處理. 在q處取微小電荷 dq = ldl = 2Qdq / p它在O處產(chǎn)生場強(qiáng) 2分按q角變化，將