大学物理期末考试试题

1、密出超不 z( - 土刀 - - :批审 ：题审 ：题命 ：号学 ：名姓I大学 物 理科 目 自 测 试 题题号一一三四五六七八九总分得分阅卷人I使用班级（教师填写）! 填空题 （每小题3分、共30分）|轨道最高点处的曲率半径（3分）22答案v0 cos写填生学1级班卜卜1、物体作斜抛运动，初速度 v0与水平方向夹角为，如图所示，物体i g匕如下图，长为L的轻绳，一端系质量为 m的小球，另一端系于定点 Q开始时小球处于最低位置,I使小球获得初速度 V0,小球将在铅直平面内作园周运动， 求小球在任意位置的速率 I及张力 （4分）ioi , 2答,v0 2gl（1 cos ）m（ 2g 3g co

2、s ）i1口、图示一圆锥摆，质量为m的小球在水平面内以角速度速转动。在小球转动一周的过程中， i （1）小球动量增量的大小等于（）。i（2）小球所受重力的冲量的大小等于（）。| （3）小球所受绳子拉力的冲量的大小等于（j答案（0、2 mg/ 、2 mg / ）?、如图所示，质量为 M的物体用平行于斜面的细线连结 并置于光滑的斜面上，若斜面向左作加速运动，当物体刚脱 j离斜面时，它的加速度的大小为（）|答案（gctg ）2、某质点在力F （4 5x）i （SI）的作用下沿x轴作直线运动，在从x=0移动到x=10m的过程中，!1力F所做的功为 （4分）!iI答案290J卜、如图所示，x轴沿水平方向

3、，y轴竖直向下，在1=。时亥1将 Oax|质量为m的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时廿!i亥11,质点所受的对原点 O的力矩M =（）。I;I在任意时刻t,质点对原点 。的角动量L = （）。 yii答案 （mgbk、mgbtk ）IIII!4有一个N匝的线圈，通过每匝线圈的磁通量Asin t Wb，求（1）在任一时刻线圈内的感应电动势j（）, （2）在t=2s时，线圈内的感应电动势（）。| 答案（NA cos t , NA ）j|6、有一物体做直线运动，运动方程为x 6t2 2t3 （SI）,试求：IIj （1）第三秒末的速度大小（）。ji（2）第一秒末的加速度大小（）。j答案.

4、（-18m/s ）、（ 0） ;|、电子在磁感强度为 B的匀强磁场中垂直于磁力线运动。若轨道的曲率半径为R,则磁场作用于电子jj上力的大小F=（）（电子质量me,电子电量e）|I-|答 R（eB）l|!meI:8在静电场中，一质子（带电荷e=x10T9C）沿四分之一的圆弧 B|轨道从A点移到B点（如图），电场力作功X 10T5J,则当质子沿四分p |1之三的圆弧轨道从 B点回到A点时，电场力作功A= （） A 丈; J设A点电势为零，则B点电势U= （）。< J!答案 （ 一X10-15 J ）、（一 5X 104V）!9 一弹簧原长L=,劲度系数k=50N/ m,其一端固定在半径B为R

5、= m的半圆环的端点 A,另一端与一套在半圆环上的小环R 卜目连.在把小环由半圆环中点 B移到另一端C的过程中，弹簧的 A O -C-1|拉力对小环所作的功为（）。!|答案（-!|10电荷为一5X109C的试验电荷放在电场中某点时，受到20 X 109N的向下的力，则该点的电场强度大!小为（）方向（）。|!答案（4 N/C、 向上!11、一半径为r的均匀带电球面，其电荷面密度为，若规定无限远处为电势零点，则该球面上的电势!U=（）iI:IIi答案R-ii 012、一均匀带电的空心橡皮球，在吹大的过程中始终维持球状，球内任意点的场强（！!），电势（），始终在球外的任意点的场强（）。（填写变大、变

6、小、或不变）!I答案、（不变）、（变小）、（不变）I13、一闭合面包围着一个电偶极子，则通过此闭合面的电场强度通量e （）。I答案、（0）i卜4、有一根质量为m长为L的直导线，放在磁感强度为B的均匀jI1 X!x磁场中，B的方向在水平面内，导线中电流方向如图所示，当导线所!XXX国磁力与重力平衡时，导线中电流1=（）答案、（mg）;iLB卜5、磁场中任一点放一个小的载流试验线圈可以确定该点的磁感强度,其大小等于放在该点处试验线圈即受的（）和线圈的（j答案（最大磁力矩）（磁矩）的比值。116. 一点电荷|答案!6 0Q位于边长为L的立方体中心，则通过立方体一面的 E通量为!17两个点电荷q1，q

7、2,相距2a ,当qiq2时，两电荷连线中点处的场强为答案（120a%8、通有电流I ,半径为R的半圆弧导体，放在均匀 |磁场B中，如右图，导体所受的力是j方向是|答案（2BIR、竖直向下）119两个点电荷q1,q2,相距2a ,当q1 q2时，两电荷连线中点处的场强为|答案（0、-q1-i20a20、涡旋电场是由激发的。！恪案（变化磁场）！21、一直导线放在 B=的均匀磁场中通以电流 匕导线与磁场方向成 30度角，导线上的一段受的磁力! iifm =（）!答案。）！122、电荷为一5 X 109C的试验电荷放在电场中某点时，受到20X 109N的向下的力，则该点的电场强度1 ;!大小为（），

8、方向（）。i答案、（4N/C）、（向上）；匕3、一长L=8cm,宽a=5cm的矩形线圈载有电流 I=20A,线圈置于磁感应强度为 B= 勺均匀磁场中，它可能| 受到的最大磁力矩是（ ）,此时线圈平面和磁场（ ）.i答案X （平行）!124、在一个边长为L正方形的四个顶角上分别带有电荷如右/q!|图（3）示，正方形中心。点的电场强度大小（）|一 /!和电势（）oi图（3）i答（。）、（-弃）IoLI|25、磁场中任一点放一个载流试验线圈可以确定该点的磁感强度，其大小等于放在该点处试验线圈所受的（）和线圈的（）的比值。j（答案（最大磁力矩）、（磁矩） ?、图示为某静电场的等势面图, 在图中画出该电

9、场的电场线。I答案26、在均匀侬 j的速度方叩响I 同”）。|答案（相同27、两块“无限大”【别为（0）及2-30V,-25训发射出速率分别为V和10V的两个电子，这两个电子0直-2庐两个电子绕行一周的时间（填“相同”或“不的均匀带电平行平板，其电荷面密度分,如图所示，试写出II区的电场强度的I II III大小； 3,.|答案向右。i 2 028、一质点具有恒定加速度a 6i 4j ,在t=0时，其速度为零，位置矢量r0 5i ,求在j任意时刻的速度 I和位置矢量 'iiI答案 8. 6ti 4tj（53t2）i2t2j,iII29、质量为100kg的货物，平放在卡车上，卡车以4m/

10、s2的加速度启动。货物与卡车底板!无相对滑动.则在开始的4秒钟内摩力对该货物作的功 W= !答案，（ 12800 J ）!30、一长为l ,质量均匀的链条，放在光滑的水平桌面上，若使其长度的1/2悬于桌边下，!然后由静止释放，任其滑动，则它全部离开桌面时的速率为（ !法希 3gli 231 一质点沿半径为的圆周运动，其角坐标 随时间t的变化规律是 =2+3t2 （SI）。在t=2s1时，它的法向加速度an=切向加速度at=1 答案（s2） ;s）32、如图表示，一个小物体若要使物体A不致掉下小车的加速度的最小值应为A靠在一辆小车的竖直前壁上,M车壁间静磨擦系数是 答案（q,其在空间形成的磁场分

11、布不具除E( )F逐渐增大时，物体所受的静摩4、感生电场是由 变化磁场激发的。二、 选择题(每题只选一个答案，每小题3分、共30分)j, 1、对于电场强度和电位的关系，以下说法正确的是j (A)场强弱的地方，电位一定低，电位高的地方，场强一定强。i(B)场强为零的地方，电位一定为零，电位为零的地方，场强也一定为零I (C)场强大小相等的地方，电位不一定相等。i(D)等位面上场强大小必不相等。答案(C2、若空间存在一不规则形状的载流导线(曲线方程已知)有简单的对称性，在求解该磁场分布时有：i(A)安培环路定理不成立。| (B)仅用安培环路定理就可以直接求出。i (C)可用毕奥一一萨伐尔定律和磁感

12、强度的叠加原理求出。i (D)可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出。j答案(C：3、在匀强电场中，将一负电荷从 A移到B,如图所示，则：!(1)电场力作正功，负电荷的电势能减少.B! 1(2)电场力作正功,负电荷的电势能增加.!(3)电场力作负功，负电荷的电势能减少. A !(4)电场力作负功，负电荷的电势能增加.!答!k用水平压力f把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止，当|擦力f!(i)恒为零.I (2)不为零，但保持不变。iii1 (3)随F成正比地增大。iI:IIIii(4)开始随f增大，达到某一最大值后，就保持不变。()i!答(2)!5、在真空中有一根半径为 R的半圆形细导

13、线，流过的电流为 I ,则圆心处的磁感强度为|III|(1) -0- ;(2) -0- ; (3) 0 ;(4) -0-。()'4 R2 R4R| 答(4)i上在高台上分别沿45。仰角方向和水平方向，以同样速率投出两颗小石子，忽略空气阻力，则它们!|落地时速度1i(1)大小不同，方向不同，(2)大小相同，方向不同i! (3)大小相同，方向相同(4)大小不同，方向相同 ()!,答案(2),、导体壳内无带电体而处于静电平衡时!i(D导体壳内表面净电荷不一定为零。ii(2)电荷只能分布在导体壳的外表面，导体壳内任一点的电位相等。*i| (3)电荷分布在导体壳的表面，导体壳内任一点的电位相等。

14、1 （4）今体壳内电场不一定处处为零。（）1,答案（2）8、下列几种说法正确的是i （A）高斯面内净电荷为零时，高斯面上各点场强一定为零 i （B）穿过高斯面的电通量为零，高斯面上各点场强必为零i （C）穿过高斯面的电通量仅由高斯面内电荷决定。| （D）高斯面上各点的场强仅由高斯面内电荷激发。答案（C）9.几个不同倾角的光滑斜面，有共同的底边，顶点也在同一竖直面上，若使一物体（视为 i质点）从斜面上端由静止滑到下端的时间最短，则斜面的倾角应选（）答案（3） 10、如图，均匀木棒OA可绕过其端点。并与棒垂直的水平光滑轴转动，令棒从水平位置j开始下落，在棒转到竖直位置的过程中，下列说法中正确的是（

15、）。j| （1）角速度从小到大，角加速度从小到大O q A i| （2）角速度从小到大，角加速度从大到小1R|i （3）角速度从大到小，角加速度从大到小1JI （4）角速度从大到小，角加速度从小到大；|!答案（2）!111如图所示，置于水平光滑桌面上，质量分别M、M的物体，A和B之间夹有一轻弹簧。首先用双手挤 '压A和B使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则A和B被弹开的过程中!(1) I ! (4) 卜案(2) 112如图所示,质量分别为m和m2的物体B,置于光滑卓面上，A和B之间连有一轻弹簧。 另有质量系统动量守恒，机械能不守恒 系统动量守恒，机械能守恒 系统动量不守恒，机械能守恒

16、系统动量与机械能都不守恒|为m和m的物体C和D分别置于物体 A与B之上，且物体 A和C B和D之间均有摩擦。首先用外力沿A B、C、水平方向相向推压 A和B,使弹簧被压缩，然后撤去外力，则在 A和B弹开的过程中，对!以及弹簧组成的系统，有（I(1) ! (3)| (4) I答案动量守恒，机械能守恒 动量不守恒，机械能守恒 动量不守恒，机械能不守恒 动量守恒，机械能不一定守恒（4）Il3下列几种说法正确的是! (2)!高斯面内净电荷为零时，高斯面上各点场强一定为零。 穿过高斯面的电通量为零，高斯面上各点场强必为零。 穿过高斯面的电通量仅由高斯面内电荷决定。高斯面上各点的场强仅由高斯面内电荷激发。

17、|答（3）i14、下面是关于牛顿第三定律的见解那个是正确的：（）i!（Q先有作用力，后有反作用力!i（B）作用力与反作用力是一对平衡力ii（o牛顿第三定律只适用于两个相互作用静止的物体ii （D）作用力与反作用力是分别作用在不同物体上的两个同性质的力i|答案(D)口5、一个垒球的质量 j的受到打击力的冲量m二，水平投出的速度值为 v 0=30m/s,被棒击后的速度值为40m/s,方向向上.试求球：(设球初速度方向为X轴正方向,向上为Y轴正方向)。'(1) 6i 8j(2) 6i8j! (3) 10(4)28答案(1)，6、如图所示，圆锥摆的摆球质量为 时，摆球所受重力冲量的大小为：限速

18、率为v ,圆半径为R,当摆球在轨道上运动半周 )(1) 2mv(2)(2mv)2 (mgR /v)2i (3) mgR(4) 0j答案(3)口7、一小珠可在半径为R竖直的圆环上无摩擦地滑动，且圆环能以其竖直直径为轴转动。当圆环以一适当的恒定角速度 角度为：转动，小珠偏离圆环转轴而且相对圆环静止时，小珠所在处圆环半径偏离竖直方向的答案(2)(2)arccos2R arctg ()g需由小珠的质量 m决定。口8、如图所示，求匀强电场 IE通过半径为R的半球面的电通量。R2E(3) 2 R2E ,(4)无法确定。!答案(2)19、对功的概念有以下几种说法:(A) ! (B) (C) 在保守力作正功时

19、，系统内相应的势能增加。质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。!(1) i 答案 120、 i(1)(2) i i(4) 答案作用力和反作用力大小相等、 上述说法中：(A)、(B)是正确的。只有(B)是正确的。(3)方向相反、所以两者所作的功代数和必为零。(2)(4)(B)、(C)是正确的。 只有(C)是正确的。当一个带电导体达到静电平衡时：表面上电荷密度较大处电势较高。表面曲率较大处电势较高。导体内部的电势比导体表面的电势高导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。(4)21、如图，一个电荷为+q的、质量为m的质点，以速度v沿jx轴射入磁感强度为 B的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向

20、里，其范围从x=0延伸到无限远，如果质点在x=0和y=0处进入磁1场，则它将以速度-v从磁场中某一点出来，这点坐标是x=0和y +q,m B-XXXXXXXXXmv j (1) y, (2)!qB2mvy, (3) yqBmv() qB答案(2)22、图中实线为某电场中的电场线,EaEbEc,UaUb虚线表示等势面，由图可看出:UcEaEbEc,UaUbEaEbEc,UaUbUcUcEaEbEc,UaUbUc答案(4)233如右图所示,真空中载有电流为的无限长直导线,在中间弯曲成直角，在同平面内离它折点为P点的磁感强度大小是(1)I (3) 0|答案(4)4R0IO4 R24、设图中两导线中的

21、电流Ii, I2均为8A,则根据安培环路定理有:(A) | (B)在闭合曲线L3上各点的B为零。L3 LiL2dlI (C)oL3dl16 0答案25、oli(B)dl两个闭合的金属环，穿在一光滑的绝缘杆上,当条形磁铁N极自右移向左插向圆环时，两环的!运动是i(A)边向右移边合拢,! (C)边向左移边合拢, 忤案(C)(B)边向右移边分开, (D)边向左移边分开。NII I|26、一电子和一质子以相同的速度射入一均匀磁场B中作圆周运动，则电子和质子:i(A*)受力大小相等,(B)圆周运动的半径相等。CCT 而运访的雨明布辱一二76而而1动的轨迹S不一 答案(A)27、如图所示，一细而均匀的导线

22、圆环上任意两点A和Bj与直流电源相连，假定连接圆环和电源的径向引线对圆环i中心的磁场无影响，则环中心。处的磁感应强度为(j (A)垂直纸面向外，(B)垂直纸面向里，j (C) 0,(D)沿纸面向右。答(C)?8、无限长直导线弯成半径为 R的1/4圆弧，i当通以电流都为i时，则在圆心 o点的磁|感强度大小等于()I R|OwI；i0I0I0I(A) _°_, (B) , (C) (D) 0。!8R4R2R答案(A)I南气)2、如下图，一绳穿过水平光滑桌面中心的小孔联结桌面上的小物块，令物块先在桌上作以小孔|为圆心的圆周运动，然后将绳的下端慢向下拉，则物块的()! (2) 动量、动能、角

23、动量都改变口! (3) 动量不变、动能、角动量都改变I；二1I (4) 动能不变、动量、角动量都改变'(5) 角动量不变、动量、动能都改变管案2 (4)|电气)3、一质点作匀速率圆周运动时()|(1) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变| (2) 它的动量不变，对圆心的角动量不断变| (3) 它的动量不断改变，对圆心的角动量不变! (4) 它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变答案3 (3)!电气)4关于力矩有以下几种说法：i(A)对某个定轴转动刚体而言，内力矩不会改变刚体的角加速度；I(B)一对作用力与反作用力对同一轴的力矩之和必为零；定相同。!(C)质量相等，形状和大小不同的两

24、个刚体，在相同力矩的作用下， 它们的运动状态-i对以上说法，下面判断正确的是()i(1)只有(B)是正确的(2)(A)、(B)是正确的!(3)(B)、(C)是正确的(4)(A)、(B)、(C)是正确的答案(2)1电气)5、某滑冰者转动的角速度为0,转动惯量为J。，当他收拢双臂后，转动惯量减少了|他转动的角速度为 ;他若不收拢双臂，而是被另一滑冰者作用，角速度变为22 0,则1|另一滑冰者对他施加的力矩所做的功 ,(4分)ij电气)6对一个绕固定水平轴O匀速转动的转盘，沿如图所示的同一水平直线从相反向射入两颗质相同、iI速率相等的子弹，并留在盘中，则子弹射入后的角速度应为()| （ 1 ）增大，

25、（2 ）减小 ，vj（3）不变 ，（4）无法确定。匚二（-6/”匚j答案（2）|电气）7#假设卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（）| （1）角动量守恒，动能守恒（2）角动量守恒，机械能守恒j （3）角动量不守恒，动量守恒（4）角动量守恒，动量守恒|答案（2）卜2#对质点组有以下几种说法；j （1）质点组总动量的改变与内力无关；i（2）质点组总动能的改变与内力无关；I （3）质点组机械能的改变与保守内力无关；j下列对上述说法判断正确的是（ C ）i （A）只有（1）是正确的（B） （1）、（2）是正确的| （C） （1）、（3）是正确的（D） （2）、（3）是正确的卜

26、案（0&自感系数1=的螺旋管中通以I=8A的电流时，螺旋管存储的磁场能量 W=（）i（三、判断下列是否正确，并说明理由| 1高斯定理只适用于球面和圆柱面。（5分）!、答：不正确。只要高斯面闭合，不管是球面、柱面、任意闭合曲面都适用。2安培环路定理只适用于圆形的积分路径。（5分）!答：不正确。 1I!只要积分路径是闭合，不管是圆形，还是任意闭合路径都适用。!iiq2PA、 P3如右图所示将点电荷q2从A点移到B点，'|穿过高斯面S的电通量是否变化？为什么？S qI洛案I|没变化，因由高斯定理可知穿过高斯面 S的电通量与S外的电荷无关，所以没变化。!14如右图所示将直电流I2从a点

27、移到b点，Iaa、P/TfII磁感弓®度B沿L闭合线上的（积分）环流是否变化？为什么 ？ L Ib （ 10J!答：没变化，因由安培环路定理可知磁感强度沿闭合L的积分与L外的电流无关、前女没变圣。!四、计算题（共35分）!|补1、一质量为m的质点，自半径为R的光滑 半球形碗口由静止下滑，质点在碗内某处的iI;I速率为v,则质点对该处的压力数值为（）Ii解：质点受力分析如图示，i选才1 a点为零势点，根据机械能守恒定律，和牛顿第二定律得：i解上两式得：!卜、一质量为60kg的人起初站在一条质量为300kg,且正以2m/s的速率向湖岸驶近的小木|1船上，湖水是静止的，其阻力不计，现在人相

28、对于船以一水平速率V沿船的前进方向向河iI岸跳去，该人起跳后，船速减为原来的一半，v应为：ii （A） 2m/s ,（B） 3m/s ,（C） 5m/s ,（D*） 6m/s。（）i!：11!解：设船后来速度为V2 V0,人对岸速度为Vi V V2!2而动量守恒定律得：（mi m2）V0 m2 v2 mi（V V2）(hm2)(v0V2) 6m/smi2、动能为Ek的A物体与静止的B物体碰撞，设A物体质量为B的物体的二倍（mA 2mB）JII|若碰撞为完全非弹性的，证明碰撞后两物体总动能为:3Ek(5分)2mAV023EkB、一根匀质棒，可绕通过其一端的水平固定光滑轴O转动，棒的质量为 m,长

29、度为L,初始时手托住棒，证明，设物体 A的初速为V。，碰撞后速率为 V.I因为根据支动量守恒定律得：19119所以 Ek2(mA mB)V -(mA mA)V'222? (6 分)m,L静止在水平线上，如图所示，放手瞬间棒开始转动时角加速度有多大I*解 设棒开始转动的角加速度为 ，据转动定律得匚 %在图示的电路中，导线 AC在固定导线上向右匀速平榜,速度v 2m/s。设AB l 5cm,均匀磁场随时间的变化率dB .i0.2T/S,某一时刻 B=, b=10cm,贝U:dt!（i）这时动生电动势的大小为多少？（2）总感应电动势的大小为多少 ？I解（1）动生电动势 1vlB0.05 0.

30、50.05V（2）由于感生电动势B dS tB1U lb 0.2t0.050.1 0.001Vj所以总的感应电动势大小2 0.049V5、如图所示，一根长为L的金属细杆ab绕端点a的竖直轴。以角速度 在水平面内旋转, !已知该处的均匀磁场是竖直方向，磁感强度为Bo求细杆的感应电动势大小。那端电势!高？）I解根据动生电动势公式得|答b点电势高6、相距为d的两个无限长共面载流直导线，分别通有 Ii和I2的同向电流。证明：在两导L线所决定的平面内，与导线I 1相距 d处的磁感应强度为零。（6分）Ii I2|证明：设两导线所决定的平面内，与导线Ii相距x处的磁感应强度为零。因为根据两导线在X处产生的磁

31、感强度的矢量和得:I1所以得证：xdI 1 I 27、电流I均匀地沿轴向流过半径为 R的长直圆筒（柱面）导线,求圆筒内、外磁感强度的分布；（6分）j解：（1）围绕轴线取同心圆为环路 成右手螺旋关系，根据安培环路定理,L,取其绕向与电流 有：l B dlIi（2分）在导线内R,Ii（2分）在导线内R,Ii,因而B J （2分）5、电流I均匀地流过半径为R的圆柱体长直导线，求（1）导线外磁感强度的分布；（2）通过矩形导线面积的磁通量（3）当2 k时矩形导线的感应电动势。（10分） dti解：（1）围绕轴线取同心圆为环路L,成右手螺旋关系，根据安培环路定理,取其绕向与电流 有（3）lB dl 0 Ii所以在r R, lB dl B（2）在矩形平面上取一矩形面元 则磁场穿过该面元的磁通量为 矩形平面总磁通量d2d1I 0IL d2Ldr -0ln 2r 2 d12 r 0I ，因而dS