大学物理考研试卷.doc

大学物理模拟试卷二
一、填空题Ⅰ （30分，每空2 分)
1。己知一质点的运动方程为 （ 单位为米） ,则该质点在0.25s末的位置是________,从0.25s末到1s末的位移是________
【考查重点】:这是第一章中的考点，考查运动物体的位移，要注意的是位移是矢量,要知道位移和路程的区别
【答案解析】质点在0。25s 末的位置为：
质点在1s 末的位置为:
这段时间内的位移为：
2。一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力的作用下,作半径为r的圆周运动．此质点的速度v=____．若取距圆心无穷远处为势能零点,它的机械能E =_______
【考查重点】：这是第二章中的考点，考察匀速圆周运动的速度问题,要注意的是机械能等于动能加上势能,势能中注意选取势能零点
【答案解析】:
3.一轻绳绕于r=0.2m的飞轮边缘，以恒力F=98N拉绳,如图所示。已知飞轮的转动惯量 J=，轴承无摩擦。则飞轮的角加速度为_______;绳子拉下5m时，飞轮的角速度为_______，动能为_______
【考查重点】：这是第三章中的考点，考察的是刚体动力学中物理运动的相关参量，要记得公式，并注意区别参量之间的区别
【答案解析】：由转动定理得：
由定轴转动刚体的动能定理得：
4。已知一平面简谐波沿x轴负向传播，振动周期T=0。5s， 波长l=10m，振幅A=0。1 m . 当t=0时波源振动的位移恰好为正的最大值. 若波源处为原点， 则沿波传播方向距离波源为l/2处的振动方程为y= ______ ； 当t=T/2时， x=l/4处质点的振动速度为______
【考查重点】：这是第四章中的考点，考察的是平面简谐波的运动方程
【答案解析】：
沿x轴负向传播, 且t=0时波源振动的位移恰好为正的最大值，则该简谐波的波动方程为：
沿波传播方向距离波源为l/2处，x= —l/2,则振动方程为:
x=l/4处质点的振动方程为：
求导得速度方程为：
当t=T/2时，速度为:
5. 一弹簧振子作简谐振动,其振动曲线如图所示.则它的周期T=____ ，其余弦函数描述时初相位为______

【考查重点】：这是第四章的考点，考察的是简谐振动图像的表示法，要注意各个点的意义以及纵坐标和横坐标的表示量
【答案解析】:
x

6。如图,电流在O点的磁感应强度的大小为_________，其方向为________
【考查重点】：这是第十章中的考点,考查比奥萨格尔定律的应用。 要熟记书上例题中的典型形状的磁感应强度的大小.
【答案解析】：
由右手定则知方向垂直纸面向里。
7.汽缸内有2mol的氦气，初始温度为27℃,体积为20L，先将氦气定压膨胀直到体积加倍，然后绝热膨胀直到恢复到初温为止,若视氦气为理想气体,则氦气的内能变化量为______ ，氦气所作总功为______
【考查重点】：这是第六章的考点,考察的是热力学第一定律，即，要注意理想气体的内能只是温度的函数，温度不变，则内能不变
【答案解析】：
二、填空题Ⅱ （16分，每空2 分）
1.用很薄的云母片(n=1。58)覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第七级明条纹的位置上,如果入射光波长为=550 nm。则问此云母片的厚度为_____
【考查重点】：这是第十四章的考点，考察的是双缝干涉的条件,要记得干涉时光程差不同取值时，光束加强和减弱的条件
【答案解析】：设云母片的厚度为
无云母片时
放置云母片后
联立两式
2. 若电荷以相同的面密度均匀分布在半径分别为和的两个同心球面上，设无穷远处电势为零,已知球心电势为，则两球面的电荷面密度为______（）
【考查重点】：这是第八章的考点,考察的是电势场的叠加，注意的是零势能点的选取
【答案解析】： 即：
3。波长为600nm的平行光垂直照射12cm长的两玻璃片上,两玻璃片一端相互接触，另一端夹一直径为d的金属丝。若测得这12cm内有141条明纹，则金属丝的直径为_____
【考查重点】：这是第十四章的考点,考察的是等倾干涉中的劈尖干涉的情况，要记得光程差和间距的公式
【答案解析】:
4。如图所示，一无限长直电流一侧有一与其共面的的矩形线圈,则通过此线圈的磁通量为______
【考查重点】:这是第十章的考点，考察的是磁通量的计算方法,
要注意磁场跟法向方向的夹角，在垂直方向进行计算，
【答案解析】:
。
R
I
B

5. 一半圆形闭合线圈，半径R = 0。2m,通过电流I = 5A,放在均匀磁场中.磁场方向与线圈平面平行， 如图所示。磁感应强度B = 0.5T.则线圈所受到磁力矩为______。若此线圈受磁力矩的作用从上述位置转到线圈平面与磁场方向成30°的位置,则此过程中磁力矩作功为______。
【考查重点】：这是第十章的考点，考察的是磁场中的磁力
矩和磁力矩做的功，要记得公式以及磁力矩的方向
【答案解析】:
6.粒子在加速器中被加速到动能为静止能量的4倍时,其质量m =____(为静止质量）
【考查重点】：这是第十七章的考点，考察的是相对论中质量变化的方程,注意在高速运动中国质量会变大
【答案解析】：
7.一体积为V ，质量为的立方体沿某一棱方向相对观察者A以速度运动，则观察者A测得密度为_______
【考查重点】:这是第十七章的考点，考察的是相对论中的质量变大问题和长度缩短问题，要注意的沿某一方向运动,只有在这一方向上长度缩短,而在垂直这一方向上长度不发生变化
【答案解析】：
三．一根细绳跨过一光滑的定滑轮，绳两端分别悬挂着质量为和的物体，〉。求物体的加速度及绳对物体的拉力. 绳与滑轮间的摩擦力可以略去不计，绳不伸长，滑轮和绳的质量也可略去不计.
【考查重点】：这是第一章和第二章的考点，考察的是物体的受力过程，要注意对物体的受力分析
【答案解析】：设物加速度。为a,绳对物体的拉力为T，有
。 (1）
(2）
可解得：a＝，
T＝.
四．如果一定量的理想气体,其体积和压强按照的规律变化,其中为已知常数。试求
(1）气体从体积膨胀到所做的功；
（2)体积为时的温度与体积为时的温度之比。
【考查重点】：这是第六章的考点,考察的是理想气体的做功以及体积，压强的变化情况，要注意其中几个参量之间的变化情况
【答案解析】：
（1）
（2）
又
所以
五. 一“无限大”平面，中部有一半径为R的圆孔，设平面上均匀带电，电荷面密度为σ,试求通过小孔中心O并与平面垂直的直线上各点的场强和电势（选O点的电势为零）。
P
Ｏ
ｘ
【考查重点】:这是第八章的考点，考察的是电场和电势的计算，
运用积分的方法进行计算，即先切割再积分
【答案解析】：把平面分成无穷个圆环，每个圆环的面积
为
带电量为
在P点产生的场强沿轴线方向
P点的电势为：
六.一根很长的同轴电缆,由半径为的导体圆柱和套在它外面的内半径为,外半径为的同轴导体圆筒组成，如图所示。电流I沿导体圆柱流去，由导体圆筒流回，设电流都均匀分布在它们的横截面上.设导体的磁导率均为。求：电缆内外磁感应强度随距轴线距离的分布。
【考查重点】:这是第十章的考点,考察的是安培定律的应用，要注意的是
用分段的方法进行计算，各个分段处情况不同，最后再总结
【答案解析】：
（1） 当时,
（2）当时，
(3）
七。 一很长的长方形的U形导轨，与水平面成q角,裸导线可在导轨上无摩擦地下滑,导轨位于磁感强度B垂直向上的均匀磁场中，.设导线ab的质量为m，电阻为R，长度为,导轨的电阻略去不计， abcd形成电路. t=0时,v=0. 求:(1) 导线ab下滑的速度v与时间t的函数关系； (2） 导线ab的最大速度 .
【考查重点】：这是第十二章的考点，考察的是由物体运动切割磁感线引起的动生电动势，要注意的是只有在垂直于磁感线方向切割才有电动势的产生,因此要进行运动的分解
b
q
B
l
d
d
ccacaaa
aa

c
【答案解析】：a
（1) 导线ab的动生电动势为
方向由b到a。 受安培力方向向右,大小为
F在导轨上投影沿导轨向上，大小为
重力在导轨上投影沿导轨向下，大小为mgsinθ
（2） 导线ab的最大速度
八．某质点作简谐振动，周期为2s， 振幅为0.06m, 开始计时（t=0)时, 质点恰好处在负向最大位移处, 求
(1)该质点的振动方程;
（2）此振动以速度u=2m/s沿x轴正方向传播时,形成的一维简谐波的波动方程 ；
(3)该波的波长。
【考查重点】：这是第四章的考点，考察的是简谐波的振动方程,只要代入条件，求出各个参量即可
【答案解析】：(1）取该质点为坐标原点O。
t=0时刻
得j0=p。 所以振动方程为
（2） 波动方程为:
(3) 该波的波长。
九。把折射率的薄膜插入迈克尔逊干涉仪的一臂时，发现干涉条纹移动了７条。求薄膜厚度（设入射光波长nm）。
【考查重点】:这是第十四章的考点,考察的是利用光的干涉求出油膜的厚度，要记得公式
【答案解析】：设膜厚为e,在一臂插入此膜后，使光程差增加为
因视场中央内，入射角根据明纹条件有
代入题目所给条件
得
十。一个电子用静电场加速后,其动能为0.25Mev，求:（1）运动电子的质量；（2)电子的运动速度；（3）电子的德布罗意物质波波长。
【考查重点】：这是第十七章中的考点,考查相对论的概念。 注意德布罗意波长的计算式.
【答案解析】：(1)
（2)由
得电子的运动速度为
(3）