大学物理上册复习试卷

大学物理上册复习试卷（1）一. 选择题 (每题3分，共30分)1．一质点沿x 轴运动，其速度与时间的关系为：24m/s t =+v ，当3s t =时，质点位于9m x =处，则质点的运动方程为(A) 31412m 3x t t =+- (B) 214m2x t t =+。

(C) m 32+=t x (D) 31412m3x t t =++ [ ]2．如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴OO '作匀角速度转动。

有一小环套在杆的上端处。

开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。

在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴OO '的角动量这两个量中(A) 机械能、角动量都守恒； (B) 机械能守恒、角动量不守恒；(C) 机械不守恒、角动量守恒；(D) 机械能、角动量都不守恒. [ ]3．一均质细杆可绕垂直它且离其一端/4l （l 为杆长）的水平固定轴O 在竖直平面内转动。

杆的质量为m ，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度0ω，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴O 的转动惯量2(7/48)J ml =，一切摩擦不计）.(A)43/7g l ω≥0 (B) 4/g l ω≥0(C)(4/3)/g l ω≥0 (D) 12/g l ω≥0. [ ]4．一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R 。

在腔内离球心的距离为d 处（d R <），固定一点电荷q +，如图所示。

用导线把球壳接地后，再把地线撤去。

选无穷远处为电势零点，则球心O 处的电势为(A) 0 (B) 04πq d ε (C) 04πq R ε- (D)011()4πq d R ε- [ ]5. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化：(A) 12U 减小，E 减小，W 减小；(B) 12U 增大，E 增大，W 增大；(C)12U 增大，E 不变，W 增大； (D) 12U 减小，E 不变，W 不变. [ ]6．一原长为L 的火箭，以速度1v 相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为2v .在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：（c 表示真空中的光速）(A)12()+L/v v (B) 2L/v(C) 21()-L/v v (D) 2111(/)c -L/v v [ ]7．如图，在一圆形电流I 所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路L(A) ⎰=⋅L l B 0d ϖϖ，且环路上任意一点0B =r (B) ⎰=⋅L l B 0d ϖϖ，且环路上任意一点0B ≠r(C) ⎰≠⋅L l B 0d ϖϖ，且环路上任意一点0B ≠r(D) ⎰≠⋅L l B 0d ϖϖ，且环路上任意一点B =r 常量. [ ]8．一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。

现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于(A) IBV DS (B) BVSID(C) VDIB (D) IVS BD [ ]9．如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B 平行于ab 边，bc 的长度为l 。

当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势ε和a 、c 两点间的电势差a c U U -为(A)20,a c U U B l εω=-= (B)20,/2a c U U B l εω=-=- (C)22,/2a c B l U U B l εωω=-=(D)22,a c B l U U B l εωω=-=[ ]10. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确 (A) 位移电流是由变化的电场产生的； (B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的； (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律；(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. [ ]二 填空题 (共30分)1．(本题3分) 质量为m 的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿x 轴正向运动，所受外力方向沿x 轴正向，大小为F kx =。

物体从原点运动到坐标为0x 点的过程中所受外力冲量的大小为 .2．(本题5分) 一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量E 为12J 的粒子的运动范围为；在x = 时，粒子的动能K E 最大；x = 时，粒子的动能K E 最小。

3．(本题3分) 长为l 、质量为M 的均质杆可绕通过杆一端O 的水平光滑固定轴转动，转动惯量为2/3Ml ，开始时杆竖直下垂，如图所示。

现有一质量为m 的子弹以水平速度v 0v 射入杆上A 点，并嵌在杆中. 2/3OA l =，则子弹射入后瞬间杆的角速度ω= .4．(本题5分) 若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为 ，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 .5．(本题5分) 一个绕有500匝导线的平均周长50cm 的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B 的大小为 ；铁芯中的磁场强度H 的大小为 。

（7104π10T m A μ--=⨯⋅⋅）6．(本题3分) 一个半径为R 、面密度为σ的均匀带电圆盘，以角速度ω绕过圆心且垂直盘面的轴线AA '旋转；今将其放入磁感应强度为B v 的均匀外磁场中，B v的方向垂直于轴线AA '。

在距盘心为r 处取一宽度为d r 的圆环，则该带电圆环相当的电流为 ，该电流所受磁力矩的大小为 ，圆 盘所受合力矩的大小为 。

7．(本题3分)一长直导线旁有一长为a ，宽为b 的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通有稳恒电流I ，则距长直导线为r 处的P 点的磁感应强度B为 ；线圈与导线的互感系数 为 .三 计算题 (共40分)1．(本题10分) 如图所示，已知滑轮的半径为r ，转动惯量为 J ，弹簧的劲度系数为k ，物体的质量为m . 设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳与滑轮无相对滑动，轴间摩擦不计. 试求：（1）物体下落的距离为l 时，物体的速率. （2）物体能够下落的最大距离.2．(本题10分) 一半径为R 、电荷量为Q 的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。

试求(1)球体内外电场强度的分布；(2)球体内外电势的分布。

3．(本题10分) 如图所示，一平行板电容器两极板相距为d ，面积为S ，在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为 t 的均匀电介质板，它的相对介电常数为r ε. 设两极板分别带有Q ±的电荷，不计边缘效应。

试求：（1）电介质中电场强度和电位移的大小； （2）两极板间的电势差； （3）电容器的电容.4．(本题10分) 如图所示，在半径10.0=R m 的区域内有均匀磁场B ρ，方向垂直纸面向外，设磁场以100d d =t BT/s 的匀速率增加。

已知3π=θ，04.0===r ob oa m ，试求：（1）半径为 r 的导体圆环中的感应电动势及P 点处有旋电场强度的大小； （2）等腰梯形导线框abcd 中的感应电动势，并指出感应电流的方向.大学物理复习试卷（1）参考答案一、选择题:1.A 2.A 3.A 4.D 5.C 6.B 7.B 8.C 9.B 10.A 二、填空题1.2.(-,10m)∞+②; 6m ②;10m ①;3. 6/(43/)M m l +0v ，4.处处为零③；均匀分布② 5 . 0.226T ③; 300A/m ②; 6. d r r σω①；3πd r B r σω①；4π/4R B σω① 7.02πIl μ①；0ln2b a dd μπ+②1．2222121210ωJ kl mgl m ++-=v ④ （1） ωr =v解得：=v （2） 2m m102mgl kl =-+②m 2mg l k =②2．（1） 02/)(π4εr q E r =R r > Q R q =)(20π4r Q E ε=③R r < 33)(r R Q r q =r R Q E 30π4ε=③ （2） R r >r Qu 0π4ε=②Rr <32002230d d d 4π4π(3)8πRrRQ Qu E r r r r R r Q R r Rεεε∞=⋅=+=-⎰⎰⎰r r②3．（1）0QD S σ==③00rr DQE S εεεε==③（2）000DQ E S εε==000()()r U E d t Et Q Q d t t S S εεε=-+=-+②（3）0()r r S QC u d t t εεε==-+②4. 1.2πd d r t B i =εV 0.500.04π1002=⨯=④2d 2ππd V B E r r t ⋅=-d 1N/C 2d V r BE t =-=-③2.)2121(d d 2h ab R t B i ⋅-=θε2100(π106-=-⨯③感应电流沿顺时针方向。

大学物理上册复习试卷（2）一.选择题（30分，每题3分）1、如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率0v 收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是(A) 匀加速运动． (B) 匀减速运动．(C) 变加速运动． (D) 变减速运动．(E) 匀速直线运动． ［ ］2、有一劲度系数为k 的轻弹簧，原长为l 0，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l 1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l 2，则由l 1伸长至l 2的过程中，弹性力所作的功为(A) ⎰-21d l l x kx ． (B)⎰21d l l x kx ．(C) ⎰---0201d l l l l x kx ． (D)⎰--0201d l l l l x kx ． ［ ］3、质量为m 的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M ，万有引力恒量为G ，则当它从距地球中心R 1处下降到R 2处时，飞船增加的动能应等于(A)2R GMm(B)22R GMm(C) 2121R R R R GMm-(D) 2121R R R GMm - (E) 222121R R RR GMm -[ ]4、质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为 (A) )cos 1(2θ-=g a ． (B) θsin g a =． (C) g a =．(D) θθ2222sin )cos 1(4g g a +-=． ［ ］5、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R 1、带电荷Q 1，外球面半径为R 2、带电荷Q 2 .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)r Q Q 0214επ+ (B)20210144R Q R Q εεπ+π(C)2020144R Q r Q εεπ+π (D) rQ R Q 0210144εεπ+π[ ]6、面积为S 的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q ，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为(A)S q 02ε． (B) Sq 022ε．(C) 2022S q ε． (D) 202Sq ε． ［ ］ 7、 一无限长直导体薄板宽为l ，板面与z 轴垂直，板的长度方向沿y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为B ϖ的均匀磁场中，B ϖ的方向沿z 轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度v ϖ向y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为(A) 0． (B) 21vBl ．(C) vBl ． (D) 2vBl ． ［ ］8、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以d I /d t 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A) 线圈中无感应电流． (B) 线圈中感应电流为顺时针方向． (C) 线圈中感应电流为逆时针方向．(D) 线圈中感应电流方向不确定． ［ ］ 9、有下列几种说法：I I(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同．若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)是正确的．(D) 三种说法都是正确的． ［ ］10、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a ，宽为b ，质量为m 0．由此可算出其面积密度为m 0 /ab ．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为(A) ab c m 20)/(1v - (B) 20)/(1c ab m v -(C) ])/(1[2c ab m v - (D) 2/320])/(1[c ab m v - ［ ］二、填空题（28分）11、一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为： 2214πt +=θ(SI)则其切向加速度为t a =__________________________．12、一圆锥摆摆长为l 、摆锤质量为m ，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则(1) 摆线的张力T ＝_____________________；(2) 摆锤的速率v ＝_____________________．13、设作用在质量为1 kg 的物体上的力F ＝6t ＋3（SI ）．如果物体在这一力的作用下，θ l m由静止开始沿直线运动，在0到2.0 s 的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________．14、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d ，其电荷线密度分别为1和2如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ ．15、静电场中有一质子(带电荷e ＝1.6×10-19 ) 沿图示路径从a 点经c 点移动到b 点时，电场力作功8×10-15 J ．则当质子从b 点沿另一路径回到a 点过程中，电场力作功A ＝________________；若设a 点电势为零，则b 点电势U b ＝_________ .16、一条无限长直导线载有10 A 的电流．在离它 0.5 m 远的地方它产生的磁感强度B 为______________________．一条长直载流导线，在离它 1 cm 处产生的磁感强度是10-4 T ，它所载的电 流为__________________________．17、四根辐条的金属轮子在均匀磁场B ϖ中转动，转轴与B ϖ平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R ，轮子转速为n ，则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处．18、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⎰⎰⋅=VSV S D d d ρϖϖ， ①⎰⎰⋅⋅∂∂-=SL S t B l E ϖϖϖϖd d ， ②0d =⎰⋅SS B ϖϖ， ③ ⎰⋅⎰⋅∂∂+=SL S t DJ l H ϖϖϖϖϖd )(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．12adabcb B ϖO R(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________三、计算题（32分）19、质量为m ，速率为v 的小球，以入射角斜向与墙壁相碰，又以原速率沿反射角方向从墙壁弹回．设碰撞时间为t ∆，求墙壁受到的平均冲力．20、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)．mmvvααmOr21、如图所示，长直导线中电流为i ，矩形线框abcd 与长直导线共面，且ad ∥AB ，dc 边固定，ab 边沿da 及cb 以速度v ϖ无摩擦地匀速平动．t = 0时，ab 边与cd 边重合．设线框自感忽略不计．(1) 如i =I 0，求ab 中的感应电动势．ab 两点哪点电势高？ (2)如i =I 0cos t ，求ab 边运动到图示位置时线框中的总感应电动势．22、一电子以=v 0.99c (c 为真空中光速)的速率运动．试求： (1) 电子的总能量是多少？(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m e =9.11×10-31 kg)四、证明题（5分）23、在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体，总电荷为q ，如图所示．试证明，在静电平衡时，整个空腔内表面上的感生电荷总是等于-q ．五、问答题（5分）24、电荷为q 1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？(1) 将电荷为q 2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处； (2) 将上述的q 2放在高斯面内的任意处； (3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内．il 1 l 0l 2 ab cd v ϖq大学物理上册复习试卷（2）参考答案一、选择题（30分，每题3分）1、C ；2、C ；3、C ；4、D ；5、C ；6、B ；7、A ；8、B ；9、D ；10、C 二、填空题（28分）11、0.1 m/s 2 3分 12、 θcos /mg 1分 θθcos sin gl2分 13、 18 N ·s 3分 14、d 211λλλ+ 3分15、－8×10-15 J 2分－5×104 V 2分 16、 4×10-6 T 2分5 A2分17、BnR 2 3分O 2分18、 ② 1分 ③ 1分 ① 1分三、计算题（32分）19、解：建立图示坐标，以v x 、v y 表示小球反射速度的x 和y 分量,则由动量定理，小球受到的冲量的x,y 分量的表达式如下：x 方向：x x x v v v m m m t F x 2)(=--=∆ ① 1分y 方向：0)(=---=∆y y y m m t F v v ② 1分 ∴ t m F F x x ∆==/2v v x =v cos a∴t m F ∆=/cos 2αv 方向沿x 正向． 1分根据牛顿第三定律，墙受的平均冲力 F F =' 1分 方向垂直墙面指向墙内． 1分解法二：作动量矢量图，由图知αcos )(v v m m 2=∆ϖ方向垂直于墙向外 2分由动量定理:)(v ϖm t F ∆∆=得t m F ∆=/cos 2αv 1分不计小球重力，F 即为墙对球冲力 1分 由牛顿第三定律,墙受的平均冲力 F F =' 1分方向垂直于墙，指向墙内20、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：mg ­T ＝ma ① 2分 T r ＝J ② 2分 由运动学关系有： a = r ③ 2分由①、②、③式解得： J ＝m ( g －a ) r 2 / a ④ααmmOx ym v m v aa)(v ϖm ∆又根据已知条件 v 0＝0 ∴ S ＝221at ， a ＝2S / t 2 ⑤ 2分将⑤式代入④式得：J ＝mr 2(Sgt22－1) 2分21、解：(1)ab 所处的磁场不均匀，建立坐标ox ，x 沿ab 方向，原点在长直导线处，则x 处的磁场为 xiB π=20μ ， i =I 0 2分沿a →b 方向⎰⎰⋅-=⨯=ba bal B l B d d )(v v ϖϖϖ x x I l l l d 210000⎰+π-=μv 01000ln 2l l l I +π-=v μ 3分故 ba U U > 1分(2) t I i ωcos 0=，以abcda 作为回路正方向，⎰=x Bl d 2Φx xil l l l d 210020⎰+π=μ 2分上式中t l v =2， 则有 )d 2(d d d d 10020x xil t t ll l ⎰+π-=-=μΦ)cos sin )((ln201000t t t l l l I ωωωμ-+π=v 4分 22、解：(1) 222)/(1/c c m mc E e v -== =5.8×10-13 J 2分 (2) 20v 21e K m E == 4.01×10-14 J 22c m mc E e K -=22]1))/(1/1[(c m c e --=v = 4.99×10-13 J∴ =K K E E /08.04×10-2 3分四、证明题（5分）23、证：设内表面上感生电量为q ＇．在导体内部作一包围内表面的高斯面S ．在静电平衡时，导体内部场强处处为零，按高斯定理0/)(d 0='+=⎰⋅εq q S E Sϖϖ于是得 q q -=' 5分五、问答题（5分）24、答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，故：(1) 电通量不变，1＝q 1 /0；2分T rβTmgqS(2) 电通量改变，由1变为2＝(q1＋q2 ) / 0；2分(3) 电通量不变，仍为1．1分。