工科大学物理I模拟试题1

2F1Fm1m2工科大学物理I模拟试题1一、选择题（将正确答案的字母填在空格内，每小题3分，共30分）1．一质点沿x轴运动，其速度v与时间t的关系为24+(SI)=tv，当3st=时质点位于9mx=处，则质点的运动方程为(A)31=4++123xtt,(B)=2xt,(C)31=4+-123xtt,(D)21=4+2xtt［］2．三个质量相等的物体A、B、C紧靠在一起，置于光滑水平面上，如图。若A、C分别受到水平力1F、2F(F1F2)的作用，则A对B的作用力大小为(A)F1(B)F1－F2(C)213132FF(D)213132FF［］3．如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球连接在一轻弹簧的两端，并置于水平光滑桌面上，如图。今以等值反相的水平力1F、2F分别同时作用于两个小球上，若把两个小球和弹簧看作一个系统，则系统在运动过程中(A)动量守恒，机械能守恒(B)动量守恒，机械能不守恒(C)动量不守恒，机械能守恒(D)动量不守恒，机械能不守恒［］4．轮圈半径为R，其质量M均匀分布在轮缘上，长为R，质量为m的匀质辐条固定在轮心和轮缘间，辐条共有2N根。今若将辐条减少N根，但保持轮对通过轮心、垂直于轮平面轴的转动惯量不变，则轮圈的质量应为(A)MmN12(B)MmN6(C)MmN32(D)MmN3［］5．一个1000米长（用车内的尺测量）的火车相对于地面以速度u作匀速直线运动，车头和车尾各有一人用激光枪同时（以车内的时钟为准）垂直向地面做一次发射，对地面的观察者而言，地面上的两个‘弹痕’之间的距离是D。则，（A）1000D米；（B）22/11000cuD米；（C）22/11000cuD米；（D）不能确定。［］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1FABC2F1的相互作用力为(A)Sq02(B)Sq022(C)2022Sq(D)202Sq［］7．一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(dR)，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))11(40Rdq．(B)dq04．(C)Rq04．(D)0．［］8．无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的B的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示．正确的图是aOBbr(A)OBbr(C)aOBbr(B)aOBbr(D)a［］9．如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是(A)ab边转入纸内，cd边转出纸外(B)ab边转出纸外，cd边转入纸内(C)ad边转入纸内，bc边转出纸外(D)ad边转出纸外，bc边转入纸内［］10．一半径为R没有铁芯的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，通入dI/dt为常数的增长电流。如图所示。将导线Oab和bc垂直于磁场放置在管内外，Oa=ab=bc=R。导体上感生电动势为(A)bcabOaεεε(B)bcabOaεεε(C)bcabOaεεε,0(D)bcabOaεεε,0［］ROd+qabcdB2二、填空题（将最简结果填在空格内；每题3分，共30分）1．一质点沿半径为R的圆周运动，其角坐标与时间的函数关系为21=10+(SI)2tt，则质点的角加速度=；切向加速度at=；法向加速度an=。2．在光滑的水平桌面上，有一自然长度为l0，劲度系数为k的轻弹簧，一端固定，另一端系一质量为m的质点。若质点在桌面上以角速度绕固定端作匀速圆周运动，则该圆周的半径R=，弹簧作用于质点的拉力F=。3．两个滑冰运动员的质量均为70kg，各自以6.5m/s的速率沿相反的方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10m，当彼此交错时，各抓住一10m长的绳索的一端，然后相对旋转，则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L＝_______；它们各自收拢绳索，到绳长为5m时，各自的速率v＝_______．4．一定滑轮质量为M、半径为R，对水平轴的转动惯量J＝21MR2．在滑轮的边缘绕一细绳，绳的下端挂一物体．绳的质量可以忽略且不能伸长，滑轮与轴承间无摩擦．物体下落的加速度为a，则绳中的张力T＝_________________．5．已知一静止质量为m0的粒子，其固有寿命为实验室测得到的寿命的1/n，则此粒子的动能Ek=。6．电量和符号都相等的三个点电荷q放在等边三角形的顶点上，为了不使它们由于斥力的作用而散开，可在三角形的中心放一符号相反的点电荷q,则q的电量应为。7．一导体球外充满相对介电常量为r的均匀电介质，若测得导体外表面附近电场强度的大小为E（方向向外），则导体球面上的自由电荷面密度=。8．载流的圆形线圈(半径a1)与正方形线圈(边长a2)通有相同电流I．若两个线圈的中心O1、O2处的磁感强度大小相同，则半径a1与边长a2之比a1∶a2=。9．真空中一根无限长直导线中通有电流I，则距导线垂直距离为a的某点的磁能密度wm=________________．10．一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为________________________．IO1O2a1a2I3三、计算题（共40分）1.(本题10分)质量分别为m和2m、半径分别为r和2r的两个均匀圆盘，同轴地粘在一起，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对转轴的转动惯量为9mr2/2，大小圆盘边缘都绕有绳子，绳子下端都挂一质量为m的重物，如图所示．求盘的角加速度的大小．2.（本题5分）在惯性系S中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生t=2s；而在另一惯性系S＇中，观测第二事件比第一事件晚发生t=3s．那么在S＇系中发生两事件的地点之间的距离是多少？3.(本题8分)一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为=Ar(r≤R)，=0(r＞R)A为一常量．试求球体内外的场强分布．4.(本题7分)在xOy平面内有一圆心在O点的圆线圈，通以顺时针绕向的电流I1，另有一无限长直导线与y轴重合，通以电流I2，方向向上，如图所示．求此时圆线圈所受的磁力．5.(本题10分)如图所示，真空中一长直导线通有电流I(t)=I0e-t(式中I0、为常量，t为时间)，有一带滑动边的矩形导线框与长直导线平行共面，二者相距a．矩形线框的滑动边与长直导线垂直，它的长度为b，并且以匀速v(方向平行长直导线)滑动．若忽略线框中的自感电动势，并设开始时滑动边与对边重合，试求任意时刻t在矩形线框内的感应电动势i并讨论i的方向．mrmm2m2rI1I2OyxI(t)vab