大学物理试题及答案3

武汉理工大学考试试题纸（ A 卷）

课程名称 大学物理（C） 专业班级 2006~2008级 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 100 题分 24 24 52 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)

一、选择题（每小题3分，共24分）

1. 某质点的运动方程为 x?3t?5t?6（SI单位制 ），则该质点作( )

（A）匀加速直线运动，加速度沿X轴正方向；

（B）匀加速直线运动，加速度沿X轴负方向； （C）变加速直线运动，加速度沿X轴正方向； （D）变加速直线运动，加速度沿X轴负方向．

2. 某物体作一维运动，其运动规律为

小与时间的关系为（ ） (A)

3dv??kv2t，式中k为常数. 当t=0时，初速为v0，则该物体速度大dt111121?kt?； (B) ??kt2?v0；

v2v2v01111??kt2?； (D) v?kt2?v0．

2v2v0(C)

??3. 力F?12ti(N)作用在质量m=2kg的物体上，使物体由原点从静止开始运动，则它在3s末的速度为（ ）

????(A) ?27im/s； (B) 27im/s； (C) ?54im/s； (D) 54im/s．

4. 一质点作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移为振幅的八分之一时，其振动动能为振动总能量的 ( )

（A）1/8； （B） 1/64； （C） 49/64； （D） 63/64． 5. 图示为一平面简谐波在t时刻的波形曲线，若此时A点处媒质质元 的振动动能在增大，则：（ ）

(A)A点处质元的弹性势能减小；

(B)波沿x轴负方向传播；

(C)B点处质元的振动动能减小； (D)各点的波的能量都不随时间变化.

y B 0 x A 1

6. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是 ( )

（A） 如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷；

??（B） 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零；

（C） 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零；

?（D） 如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷．

7. 真空中一半径为R的未带电的导体球，在离球心O的距离为a（a>R）处放一点电荷q，设无穷远处电

势为0，如右图所示，则导体球的电势为（ ） （A）

q4??0a； （B）

q4??0R；

R o q （C）

qq； （D）

4??0?a?R?4??0?11????． ?aR?

8. 边长为L的一个导体方框上通有电流I，则此框中心的磁感应强度（ ）

（A）与L无关； （B）正比于L ； （C）与L成反比； （D）与L成正比； （E）与I有关．

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二、填空题（每小题3分，共24分）

1. 一质点在x-y平面内运动，运动方程为：x?3cos4t?m?,y?3sin4t?m?，则t (单位s)时刻质点的

位矢r(t)? ，速度v(t)? ，切向加速度a?? .

2. 质量为0.5kg的质点，在X-Y平面内运动，其运动学方程为r?5ti?0.5tj（m），在t=2s到t=4s

这段时间内，外力对质点作的功为 .

3. 已知一谐振动的x-t曲线如下图，则该谐振动的振动表达式（用

余弦函数表示）为 .

????2? 2

4. 质量为1.0?10?2kg的小球与轻弹簧组成系统，按x?0.1cos(8? t?2?/3)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 .

5. 两相干波源s1和s2相距?/4（?为波长），s1的位相比s2的位相落后?/2，则在s1和s2的连线上，s1外

侧各点（例如P点）两波引起的简谐振动的位相差是 .

λ/4 P s1 s2 6. 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 .

7. 某边长为a的正方形的四个角上均固定放置着电量为Q的点电荷，设无穷远处为零势点，则正方形中心

O点处的电势为 ，将电量为q的点电荷从无穷远处移至O点过程中静电力所做的功

为 .

8. 如图，半径为R的半圆形闭合线圈，载有图示流向电流I，放在均匀外磁

场中，磁场方向与线圈平面平行，磁感强度的大小为B，则线圈的磁矩大小为 ，线圈所受磁力矩大小为 ，方向 .

三、计算题（5题，共52分）

1. (10)质量为m的子弹以速度v0从左向右水平射入沙土中，设子弹所受阻力大小与速度成正比，比例系

数为k，忽略子弹重力，以射入点为坐标原点并开始计时, 水平向右为x轴正方向, 求：

(1) 子弹射入沙土后，速度与时间的关系； (2) 子弹射入沙土的最大深度.

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1.

3.

(10分) 设图示为某一横波在t=0时刻的波形，波传播的速度为0.1m/s，方向如图，要求： (1) 说明在t=0时刻坐标原点0及A, B, C, D五点的运动方向； (2) 求出坐标原点的振动方程（用余弦函数表示）； (3) 写出该波的波动表达式（用余弦函数表示）.

y (m) u=0.1m/s 0.05 A B x (m) 0 0.2 C D -0.05 (12分) 如图1，电量为q的点电荷处在导体球壳的的中心，壳的内、外半径分别为R1和R2，试求电场强度和电势的分布

图1 图2 图3

4. (8分)有一同轴电缆，其尺寸如图2所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，

但两者电流的流向正相反，求导体筒内?R2?r?R3?的磁感应强度的分布． 5.

(12分) 如图3，一无限长载流直导线载有交变电流i?I0sin? t，旁边有一共面的平面矩形线圈abcd，电阻为R，且ab=l2，bc=l1，ab与直导线平行且相距为h.求： (1) 线圈中的感应电动势； (2) 线圈bc边所受安培力的大小.

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