北理工《大学物理》模拟卷4答案
发布时间:2023-10-28 13:10:07浏览次数:7[试题分类]《大学物理》(模拟卷 4)答案一、 填空题(每小题 3 分, 共 24 分)1. 一 质 点 同 时 参 与 了 三 个 简 谐 振 动 , 它 们 的 振 动 方 程 分 别 为 :x1= A cos (ωt +π3), x2=A cos(ωt +5 π3),x3= A cos(ωt +π ),其合成运动的运动方程为 。答案: x=0题型:填空题知识点:运动的合成难度:1.52. 相干光满足的条件是 1) ;2)相位差恒定;3)光矢量振动方向平行。答案:题型:填空题知识点:光的相干性难度:1.03. 理想气体的压强公式为p=23n¯ε,式中 n 是 ,¯ε为 。答案: 题型:填空题知识点: 理想气体的压强难度:1.04.一定量理想气体从A(2 p1,V1)状态经历如图所示的直线变化到B(p1, 2V1)状态,则AB过程中系统做功 。答案:A=32p1V1题型:填空题 1 / 11填空题 4
(2)UAC .UCD 和 UDB分别为 4v、6v、2v}题型:计算题知识点:电容器的串并联难度:1.33.(8 分)如图所示,载流长直导线的电流为 I,试求通过矩形面积的磁通量.答案:{矩形平面的总磁通量为Φ=∫d1d2μ0l2 πxldx=μ0Il2 πlnd2d1}题型:计算题知识点:磁通量难度:1.54.(10 分)长为 L 的铜棒,以距端点 r 处为支点,以角速率 ω 绕通过支点且垂直于 10 / 11计算题 3图计算题 4图
铜棒的轴转动.设磁感强度为 B 的均匀磁场与轴平行,求棒两端的电势差.答案:{解 1 如图(a)所示,在棒上距点 O 为 l 处取导体元d l,则EAB=∫AB(v×B)⋅dl=∫−rL-r−ω lB dl=−12ωlB(L−2r)因此棒两端的电势差为UAB=EAB=−12ωlB(L−2 r)当 L >2r 时,端点 A 处的电势较高解 2 将 AB 棒上的电动势看作是 OA 棒和 OB 棒上电动势的代数和,如图(b)所示.其中|EOA|=12Bωr2,|EOB|=12ωB(L−r)2则EAB=|EOA|−|EOB|=−12ωBL(L−2 r)}题型:计算题知识点:电磁感应难度:1.5 11 / 11
知识点: 理想气体的状态变化难度:1.25.一质点作平面运动,已知其运动方程为r=r (t ),速度为v=v (t )。当drdt=0 ,d rdt≠0时,质点作圆周运动运动;当dvdt=0 ,d vdt≠0时,质点作 运动。答案: 匀速圆周运动题型:填空题知识点: 匀速圆周运动难度:1.36.质量为 0.5kg 的质点,在 X-Y 平面内运动,其运动学方程为r =5 ti +0 .5 t2j(m),在 t=2s 到t=4s 这段时间内,外力对质点作的功为 .答案:3j题型:填空题知识点:质点的运动、功难度:1.57.质量为 的小球与轻弹簧组成系统,按 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 。答案: 题型:填空题知识点:物体的振动难度:1.58.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U0,则立方体顶点 A 的电势为 。 2 / 11
答案: U0题型:填空题知识点:静电场中的导体难度:1.2二.单项选择题(每小题 2 分, 共 16 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 v0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为 v,则小船作( )A. 匀加速运动,v =v0cos θB. 匀减速运动,v =v0cos θC. 变加速运动, v =v0cos θD. 变减速运动,v =v0cos θE. 匀速直线运动,v =v0答案:题型:单选题知识点:物体的运动难度:1.62.对功的概念有以下几种说法: 3 / 11题 1图
(1) 保守力作正功时,系统内相应的势能增加(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零(3) 作用力和反作用力大小相等.方向相反,所以两者所作功的代数和必为零下列上述说法中判断正确的是( )A. (1).(2)是正确的 B. (2).(3)是正确的C. 只有(2)是正确的 D. 只有(3)是正确的答案:C题型:单选题知识点:功的概念难度:1.53.电荷面密度均为+σ 的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(a)放置,其周围空间各点电场强度 E(设电场强度方向向右为正.向左为负)随位置坐标 x 变化的关系曲线为图(b)中的( )答案:B题型:单选题知识点: 电场强度难度:1.54.一个半径为 r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量为( )A.2 πr2B 4 / 11单选题 3 图单选题 4图图
B. πr2BC.2 πr2B cos α D. πr2B cos α答案:题型:单选题知识点: 均匀磁场,磁通量难度:1.55.一根无限长平行直导线载有电流 I,一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动(如图所示),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无法确定答案: B题型:单选题知识点:电磁感应难度:1.56.将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中,并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,不计自感时则( )A. 铜环中有感应电流,木环中无感应电流B. 铜环中有感应电流,木环中有感应电流 5 / 11单选题 5 图
C. 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小D. 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大答案: A题型:单选题知识点:电磁感应难度:1.07. 一沿 X 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为 A,周期为 T,振动方程用余弦函数表示,如果该振子的初相为43π,则 t=0 时,质点的位置在:( )A.过x=12A处,向负方向运动 B.过x=12A处,向正方向运动C.过x=−12A处,向负方向运动D.过x=−12A处,向正方向运动 答案: D题型:单选题知识点:质点的振动难度:1.58. 温度,压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能¯ε和平均平动动能ϖ有如下关系:()A.¯ε和ϖ都相等 6 / 11
B.¯ε相等,而ϖ不相等C.ϖ相等,而¯ε不相等 D.¯ε和ϖ都不相等 答案:题型:单选题知识点:分子的运动难度:1.5三.判断题(共 16 分)1.一个运动的质点能否出现下述情况?(回答能,不能)1) 平均速率不为零,而平均速度为零;( )2) 具有零(瞬时)速度,同时具有不为零的瞬时加速度;( )3) 具有恒定的速率,并有变化的速度;( )4) 平均速度不为零,而平均速率为零;( )5) 加速度很大,而速度值不变;( )6) 向前的加速度减小,前进速度也随之减小。( )答案:1)能 2)能 3)能 4)不能 5)能 6)不能题型:判断题知识点:质点的运动难度:1.32.判定下列说法的正确与否(回答正确,错误)1)在一般建筑中关门开窗,门窗是平动(推拉式门窗除外); ( ) 7 / 11
2)刚体绕定轴匀速转动时,其线速度不变; ( )3)刚体绕定轴转动时,各质元均绕该轴作圆周运动; ( )4)处理定轴转动问题时,总要取一个转动平面 S,只有 S 面上的分力对轴产生的力矩才对定轴转动有贡献; ( )5)力对轴的力矩 M 的方向与轴平行。 ( )答案: 1)错误 2)错误 3)正确 4)正确 5)正确题型:判断题知识点:刚体的定轴转动难度:1.33.在∮LB⋅dl=μ0∑Ii中,∑Ii表示什么?B 是何处的磁感强度?它是由什么电流激起的?并判定下列说法的正确与否(回答正确,错误)1)∮LB⋅dl仅与回路所包围的电流∑Ii有关,与回路外的电流无关; 2)在∮LB⋅dl中的 B 是回路所包围的电流∑Ii激发的,与回路外的电流无关; 3)∮LB⋅dl=0时,则回路 L 上各点的 B 必然处处为零; 4)由于∮LB⋅dl≠0,故磁场为非保守场;若∮LB⋅dl=0,则该范围内的磁场就是保守场; 5)安培环路定律只适用于具有对称性的磁场。 答案: 题型:判断题知识点: 安培环路定律难度:1.3 8 / 11
四.计算题 (共 44 分)1.(12 分)质点的运动方程为x=−10 t+30 t2,y=15 t−20 t2式中 x,y 的单位为 m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向.答案:{ (1) v0=√v0 x2+v0 y2=18 . 0 m⋅s−1α=123°41′(2) 加速度的大小为 ,方向为-33°41′(或 326°19′)}题型:计算题知识点:质点的运动难度:1.52.(14 分)在 A 点和 B 点之间有 5 个电容器,其连接如图所示.(1) 求 A.B 两点之间的等效电容;(2) 若 A.B 之间的电势差为 12 V,求 UAC .UCD 和 UDB .答案:{(1)得等效电容 CAB =4 μF. 9 / 11计算题 2 图