2014大學(xué)物理C試題(A卷,含答案).doc

試卷裝訂線 裝訂線內(nèi)不要答題，不要填寫考生信息試卷裝訂線 姓 名學(xué) 號(hào)專業(yè)班級(jí)學(xué)院武漢理工大學(xué)考試試卷（A卷）2013 2014 學(xué)年 2 學(xué)期 大學(xué)物理C 課程 閉卷 時(shí)間120分鐘，72學(xué)時(shí)，4.5學(xué)分，總分100分，占總評(píng)成績(jī) % 2014年7月4日題號(hào)一二三、1三、2三、3三、4三、5三、6合計(jì)滿分21211099101010100得分得分 一、選擇題（每題3分，小計(jì)21分）1、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在做勻變速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) （）切向加速度改變，法向加速度也改變 （）切向加速度不變，法向加速度也不變 （）切向加速度不變，法向加速度改變 （）切向加速度改變，法向加速度不變2、一質(zhì)量為M的均質(zhì)細(xì)桿自然垂掛于O點(diǎn)，可繞著過O點(diǎn)的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)有質(zhì)量為m的子彈水平射入桿的下端并留在桿中，則在射入過程中，由子彈與桿組成的系統(tǒng) （A）動(dòng)量守恒 （B）對(duì)轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量守恒 （C）機(jī)械能守恒 （D）動(dòng)量、角動(dòng)量和機(jī)械能都守恒 （E）動(dòng)量、角動(dòng)量和機(jī)械能都不守恒 3、真空中平行相對(duì)放置的兩金屬板，分別帶電+q和-q，兩板相距為d(d很小)，面積為S，忽略邊緣效應(yīng)，板間相互作用力大小為 （） （） （） （） .4、邊長(zhǎng)為的正五邊形導(dǎo)線框上通有電流I ，則線框中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小： （A） 與成反比 （B）與成反比 （C）與無關(guān) （D）為0.5、有兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量相等的細(xì)圓環(huán)A和B，A環(huán)的質(zhì)量分布均勻，B環(huán)的質(zhì)量分布不均勻，它們對(duì)通過環(huán)心與環(huán)面垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為、，則（ ）（A）A環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，（B）B環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大， （C）一樣大， （D）不能確定、哪個(gè)大86、對(duì)已知?jiǎng)幽艿碾娮?，其德布羅意波長(zhǎng)可以計(jì)算出來；按非相對(duì)論情形計(jì)算獲得的德布羅意波，比起按相對(duì)論情形考慮的計(jì)算結(jié)果會(huì) （A）大； （B）?。?（C）相同； （D）不能確定。7、將波函數(shù)在空間各點(diǎn)的振幅同時(shí)增大C倍，則微觀粒子在空間的分布的概率密度將 得分（A）增大倍； （B）增大倍； （C）增大倍； （D）不變。 二、填空題（每小題3分，小計(jì)21分）1、在單位矢量為的直角坐標(biāo)系下，質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)在某外力的作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為（采用SI單位制），則時(shí)該質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量(對(duì)原點(diǎn))為_，第2秒內(nèi)該外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功為_。2、兩個(gè)靜質(zhì)量都為的粒子分別以速率和 (為真空中光速)沿同一直線對(duì)撞后合成為一個(gè)粒子，則該合成粒子的動(dòng)量大小為_，質(zhì)量為_。3、半徑為的金屬球1帶電，半徑為的金屬球2帶電，相距很遠(yuǎn)。現(xiàn)在用導(dǎo)線將兩球連接，則達(dá)到靜電平衡時(shí)兩球所帶的電量分別為_，_。4、通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線附近放一處在同一平面的單匝線圈，其邊長(zhǎng)分別為和，平行于導(dǎo)線的一邊到導(dǎo)線的距離為（如圖），則到導(dǎo)線垂直距離為處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為_，通過矩形線圈的磁通量為_。5、不考一個(gè)平行板電容器的兩極板都是半徑為的圓形導(dǎo)體，兩極板通過導(dǎo)線與交流電源連接；如果極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小的變化率為，忽略邊緣效應(yīng)，則兩極板間的位移電流強(qiáng)度為_，此時(shí)流經(jīng)導(dǎo)線的傳導(dǎo)電流是_（真空靜電常數(shù)為）。6、波長(zhǎng)為的X光與靜止的電子發(fā)生康普頓散射，當(dāng)電子動(dòng)能的改變量最大時(shí)，散射光的波長(zhǎng)為_，此時(shí) _ (電子的康普頓波長(zhǎng)，為電子的靜質(zhì)量，為真空中光速，為普朗克常數(shù))。7、質(zhì)量為微觀粒子被約束在的一維無限深勢(shì)阱中，處于量子數(shù)為的定態(tài)波函數(shù)正比于，對(duì)應(yīng)的能量本征值為，則基態(tài)下在_處發(fā)現(xiàn)粒子的概率最大，第二激發(fā)態(tài)下該粒子出現(xiàn)在區(qū)間的概率為_。三、計(jì)算題（共6題，小計(jì)58分）得分 1、（10分）質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)受到力 （其中為常數(shù)）的作用沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)。在x =0處的速度為 ，求該質(zhì)點(diǎn)的速度隨x變化關(guān)系。得分 2、（9分）質(zhì)量、半徑的定滑輪與質(zhì)量分別為、的兩物體A、B安裝如圖所示。如果B與桌面的摩擦和繩子的質(zhì)量都可忽略，滑輪可視為勻質(zhì)圓盤且與繩子間不打滑，求物體A的加速度和兩段繩子上的張力。，得分3、（9分）一固有長(zhǎng)度為的飛船相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度大小為。飛船上一人從飛船的頭部向飛船尾部發(fā)出一個(gè)光信號(hào)，求：分別以飛船和地面為參考系時(shí)，光信號(hào)從船頭到船尾各用多長(zhǎng)時(shí)間。 得分 4、（10分）。一個(gè)內(nèi)外半徑分別為、的金屬球殼帶電量為 ，內(nèi)有一半徑為的同心導(dǎo)體球帶有電 。求當(dāng)處于靜電平衡時(shí) ：（1）各導(dǎo)體上的電荷分布；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度大小在整個(gè)空間的分布；（3）兩導(dǎo)體間的電勢(shì)差。試卷裝訂線 裝訂線內(nèi)不要答題，不要填寫考生信息試卷裝訂線 試卷裝訂線 裝訂線內(nèi)不要答題，不要填寫考生信息試卷裝訂線 姓 名學(xué) 號(hào)專業(yè)班級(jí)學(xué)院得分5、（10分） 近似看成是無限長(zhǎng)的同軸電纜，其內(nèi)導(dǎo)體圓柱半徑為，均勻地通有向上的電流強(qiáng)度；外導(dǎo)體圓筒內(nèi)外半徑分別為、，通過的電流均勻但反向；導(dǎo)體之間可看成真空。求：整個(gè)空間磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布。得分 6、（10分） 如圖，半徑為的圓筒形區(qū)域內(nèi)有一均勻磁場(chǎng)垂直紙面，且以均勻速率增大；圖中導(dǎo)線ABCD由三段組成，其中AB段為四分之一圓環(huán)（環(huán)心在圓筒的轉(zhuǎn)軸上的O點(diǎn)），BC段在OC的延長(zhǎng)線上、長(zhǎng)度為，CD段長(zhǎng)度為；ABCD同在垂直于圓筒軸的平面內(nèi)。求導(dǎo)線ABCD上的感生電動(dòng)勢(shì)，并指出哪點(diǎn)電勢(shì)高。武漢理工大學(xué)考試試題答案要點(diǎn)（A卷）2013 2014 學(xué)年 2 學(xué)期 大學(xué)物理C 課程一、選擇題（每題3分，小計(jì)21分） A B A A C A D 二、填空題（每小題3分，小計(jì)21分） 1、 , 1.5 (J) 2、, 3、 ， 4、, 5、 , 6、 , 7、 ， 三、計(jì)算題 1、（10分）根據(jù)牛頓第二定律 ， 注意到對(duì)一維情形 帶入前式并分離變量，得 故 2、（9分），【注】如果按文字與顛倒，則與標(biāo)稱也對(duì)調(diào)，此時(shí)動(dòng)力學(xué)式子中下標(biāo)1與2對(duì)調(diào)，3、（9分） 飛船系，。 地面系，飛船長(zhǎng)度；因 ， 故 4、（10分）（1）內(nèi)球，電量q 均勻分布在其表面；球殼，內(nèi)表面帶電 -q，外表面帶電Q+q，都均勻分布。（2）用電場(chǎng)高斯定理求（可分出步驟給分）， 結(jié)果 ， （3）5、（10分）用安培環(huán)路定理求(可分出些步驟分來)， 結(jié)果6、（10分） 由對(duì)稱性分析可知，感應(yīng)電場(chǎng)分布呈軸對(duì)稱性（對(duì)稱軸為圓筒軸），到軸等距離處的感應(yīng)電場(chǎng)大小相等、方向垂直于半徑方向。做輔助線OA