大學(xué)物理I模擬試題4(帶答案)

PAGE6-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)點作直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)方程為x＝3t-5t3+6(SI)，則該質(zhì)點作勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向．勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向．變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向．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，mA＝2mB．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)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r的均勻磁介質(zhì)．若線圈中載有穩(wěn)恒電流I，則管中任意一點的(A)磁感強(qiáng)度大小為B=0rNI．(B)磁感強(qiáng)度大小為B=rNI/l．(C)磁場強(qiáng)度大小為H=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v1，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v2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.有一直尺固定在K′系中，它與Ox′軸的夾角′＝45°，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10cm，第一個彈簧上端固定，下掛一個質(zhì)量為m的物體后，長11cm，而第二個彈簧上端固定，下掛一質(zhì)量為m的物體后，長13cm，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，則兩彈簧的總長為____________．2.質(zhì)量為m的質(zhì)點以速度沿一直線運(yùn)動，則它對該直線上任一點的角動量為__________．3.質(zhì)量為0.25kg的質(zhì)點，受力(SI)的作用，式中t為時間．t=0時該質(zhì)點以(SI)的速度通過坐標(biāo)原點，則該質(zhì)點任意時刻的位置矢量是______________．4.一塊木料質(zhì)量為45kg，以8km/h的恒速向下游漂動，一只10kg的天鵝以8km/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2km/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，極板面積為S，相距為d.若B板接地，且保持A板的電勢UA＝U0不變．如圖，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r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)電動勢方向為________________________________．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的某點的磁能密度wm=________________．10.一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為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)為的水平桌面上，它可繞通過其端點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點的轉(zhuǎn)動慣量)2.（本題5分）已知子的靜止能量為105.7MeV，平均壽命為2.2×10-8s．試求動能為150MeV的子的速度v是多少？平均壽命是多少？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20.0cm，共10匝，通有電流10.0A；而CC＇線圈的半徑為10.0cm，共20匝，通有電流5.0A．求兩線圈公共中心O(0=4×10-7N·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)1．24cm3分2.零3分3.(SI)3分4.5.45km/h3分5.半徑為R的均勻帶電球面6.3分7.r2分r2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m2v1l＝－m2v2l＋①3碰后棒在轉(zhuǎn)動過程中所受的摩擦力矩為②2分由角動量定理③2分由①、②和③解得2分2.解：據(jù)相對論動能公式得即解得v=0.91c平均壽命為s2分3.解：把所有電荷都當(dāng)作正電荷處理.在處取微小電荷dq=dl=2Qd/它在O處產(chǎn)生場強(qiáng)2分按角變化，將dE分解成二個分量：3分對各分量分別積分，積分時考慮到一半是負(fù)電荷＝02分2分所以1分4.解：2分