大学物理期末考试试题

1、:批审:题审题号一二二四五六七八九总分得分阅卷人使用班级（教师填写）填空题（每小题3分、共30分）自测试题卷补1、物体作斜抛运动，初速度v0与水平方向夹角为6,如图所示，物体轨道最高点处的曲率半径P为（3分）不:题命2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O,开始时小球处于最:号学封二二匕匕育题答低位置，若使小王获得初速度 vo,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（4分）答 v2 -2gl（1 - cos。）2V0m（ - 2g 3g c o s）:名姓密二二1、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，（1）小球动量增

2、量的大小等于（）。（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（答案（0、2Timg/G0、2；img/G0）2、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，当物体刚脱离斜面时，它的加速度的大小为（答案（gctg9）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，力F所做的功为（4分）答案290J3、如图所示，x轴沿水平方向，y轴竖直向下，在t=0时亥I将Oax）质量为m的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时向写1刻t,质点所受的对原点O的力矩M=（）。在任

3、意时刻t,质点对原点O的角动量L=（）。答案（mgbk、mgbtk）4有一个N匝的线圈，通过每匝线圈的磁通量AaAsintWb，求（1）在任一时刻线圈内的感应电动势（），（2）在t=2s时，线圈内的感应电动势（）。答案（NAncosH,一NAn）6、有一物体做直线运动，运动方程为x=6t2-2t3（SI）,试求：（1）第三秒末的速度大小（）。（2）第一秒末的加速度大小（）。答案.（-18m/s）、（0）;7、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,则磁场作用于电子上力的大小F=（）（电子质量me,电子电量e）_2答R(eB)me一-198在静电场中，一质子（干电何

4、e=1.6X10C）沿四分之一的圆弧轨道从A点移到B点（如图），电场力作功8.0X1015j,则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B点回到A点时，电场力作功A=（）设A点电势为零，则B点电势U=（）。答案（一8.0X10-15J）、（一5X104V）9一弹簧原长L=0.1m,劲度系数k=50N/m,其一端固定在半径为R=0.1m的半圆环的端点A,另一端与一套在半圆环上的小环相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AOC拉力对小环所作的功为（）。答案（0.207J）10电荷为一5X10-9C的试验电荷放在电场中某点时，受到20X109N的向下的力，则该点的电场强度大小为（）方向（）。答案

5、（4N/C、向上11、一半径为R的均匀带电球面，其电荷面密度为仃，若规定无限远处为电势零点，则该球面上的电势U=（）答案12、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、变小、或不变）答案、（不变）、（变小）、（不变）13、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6e=（）。答案、（0）14、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_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XXXXBXXXX受磁力与重力平衡时，导线中电流1=（）。答案、（mg）;LB15、磁场

6、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所受的（）和线圈的（）的比值。答案（最大磁力矩）（磁矩）16.一点电荷Q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,q2,相距2a,当q1=q2时，两电荷连线中点处的场强为,电位为0。答案q122,0a218、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，导体所受的力是方向是答案（2BIR、竖直向下）19两个点电荷qq2,相距2a,当q=q2时，两电荷连线中点处的场强为电位为答案（0、一q）2二；0a20、涡旋电场是由 答案（变化磁场）激发的。30度角，导线21、一直导

7、线放在B=0.100T的均匀磁场中通以电流I=2.00A,导线与磁场方向成上0.200m的一段受的磁力fm=（答案（0.04N。）22、电荷为一5X10-9C的试验电荷放在电场中某点时，受到20XI。9N的向下的力，则该点的电场强度大小为（答案、（4N/C）、（向上）；23、长L=8cm,宽a=5cm的矩形线圈载有电流匀磁场中，它可能受到的最大磁力矩是（答案（1.2X 10-2N.m）（平行）I=20A,线圈置于磁感应强度为）,此时线圈平面和磁场（B=0.15T 的均).24、在一个边长为L正方形的四个顶角上分别带有电荷如右图（3）示，正方形中心。点的电场强度大小（）和电势（答（0）、25、磁

8、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（答案（最大磁力矩）、（磁矩） 2、图示为某静电场的等势面图, 在图中画出该电场的电场线。-30V-25V-20答案26、在均匀磁场中有一电子枪，它可发射出速率分别为V和10V的两个电子，这两个电子的速度方向相反，且与磁场垂直，这两个电子绕行一周的时间（填“相同”或“不同”）0答案（相同）2-2cr27、两块“无限大”的均匀带电平行平板，其电荷面密度分别为仃（OA0）及-2。，如图所示，试写出II区的电场强度的IIIIII大小,方向.答案（王）（向右）。2；。28、一质点具有恒定加速度a=6i+4

9、j,在t=0时，其速度为零，位置矢量r0=5,求在任意时刻的速度和位置矢量答案8.6ti+4tj（5+3t2）+2t2j1,29、质量为100kg的货物，平放在卡车上，卡车以4m/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，（12800J）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（）。答案且231一质点沿半径为0.1m的圆周运动，其角坐标日随时间t的变化规律是日=2+3t2（SI）。在t=2s时，它的法向加速度an=切向加速度a=答案（14.4m/s2）

10、;（0.6m/s）32、如图表示，一个小物体A靠在一辆小车的竖直前壁上，A和车壁间静磨擦系数是R,若要使物体A不致掉下aA小车的加速度的最小值应为答案(称)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),1、对于电场强度和电位的关系，以下说法正确的是(A)场强弱的地方，电位一定低，电位高的地方，场强一定强。(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。(C)场强大小相等的地方，电位不一定相等。(D)等位面上场强大小必不相等。答案(C)2、若空间存在一不规则形状的载流导线(曲线方程已知)，其在空间形成的磁场分布不具有简单的对称性，在求解

11、该磁场分布时有：(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。(C)可用毕奥一一萨伐尔定律和磁感强度的叠加原理求出。(D)可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出。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-(2)电场力作正功，负电荷的电势能增加.E(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(4)4、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,F逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f(1)恒为零.(2)不为零，但保持不变。(3)随F成正比地增大。(4)

12、开始随F增大，达到某一最大值后，就保持不变。答(2)5、在真空中有一根半径为R的半圆形细导线，流过的电流为I,则圆心处的磁感强度为(1)坦；4 二R0I0I玄；0 ；正答6、在高台上分别沿450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(1)大小不同，方向不同，(2)大小相同，方向不同(3)大小相同，方向相同(4)大小不同，方向相同(),答案(2),7、导体壳内无带电体而处于静电平衡时(1)导体壳内表面净电荷不一定为零。(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。*(3)电荷分布在导体壳的表面，导体壳内任一点的电位相等。(4)导体壳内电场不一

13、定处处为零。(),答案(2)8、下列几种说法正确的是()(A)高斯面内净电荷为零时，高斯面上各点场强一定为零。(B)穿过高斯面的电通量为零，高斯面上各点场强必为零。(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()(1) .60(3).45(2) .30(4).15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，令棒从水平位置开始下落，在棒转到竖直位置的过程中，下列说法中正确

14、的是()。(1)角速度从小到大，角加速度从小到大Oi1A(2)角速度从小到大，角加速度从大到小：小(3)角速度从大到小，角加速度从大到小(4)角速度从大到小，角加速度从小到大答案(2)11如图所示，置于水平光滑桌面上，质量分别Mi、M2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MiApLAAA/pM2B(1) 系统动量守恒，机械能不守恒(2) 系统动量守恒，机械能守恒(3) 系统动量不守恒，机械能守恒(4) 系统动量与机械能都不守恒答案(2)12如图所示，质量分别为mi和m2的物体A和B,置于光滑卓面上，A和B之间连有一轻弹簧。

15、另有质量为m1和m2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A、B、C、D以及弹簧组成的系统，有()(1)动量守恒，机械能守恒口(2) 动量不守恒，机械能守恒_(3) 动量不守恒，机械能不守恒,C(4) 动量守恒，机械能不一定守恒答案(4)13下列几种说法正确的是(1)高斯面内净电荷为零时，高斯面上各点场强一定为零。(2)穿过高斯面的电通量为零，高斯面上各点场强必为零。(3)穿过高斯面的电通量仅由高斯面内电荷决定。(4)高斯面上各点的场强仅由高斯面内电荷激发。()答(3)14

16、、下面是关于牛顿第三定律的见解那个是正确的：()(A)先有作用力，后有反作用力(B)作用力与反作用力是一对平衡力(C)牛顿第三定律只适用于两个相互作用静止的物体(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答案(D)15、一个垒球的质量m=0.2kg,水平投出的速度值为vo=30m/s,被棒击后的速度值为40m/s,方向向上.试求球的受到打击力的冲量(设球初速度方向为X轴正方向，向上为Y轴正方向)。(1) -6i 8j N.s(3) 10 N.s(2)6i+8jN.s答案(1)16、如图所示，圆锥摆的摆球质量为 m,速率为v, 运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为：(1) 2mv

17、 ， v'(2mv)2+(mgRn/v)2(3) m g R/v , (4) 0圆半径为R,当摆球在轨道上答案(3)17、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 缶转动，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角度为：(2) a a arccos( g 2)R 22 ,(3) a =arctg(-)g(4)需由小珠的质量 m决定。答案(2)18、如图所示，求匀强电场 E通过半径为(1) 0 ,(2)求2E(3) 2求生，(4)无法确定。R的半球面的电通量。答案(2)19、对功的概念有以下几种

18、说法：(A)保守力作正功时，系统内相应的势能增加。(B)质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。(C)作用力和反作用力大小相等、方向相反、所以两者所作的功代数和必为零。在上述说法中：(1) (A)、(B)是正确的。(2)(B)、(C)是正确的。(3) 只有(B)是正确的。(4) 只有(C)是正确的。()答案(3)20、当一个带电导体达到静电平衡时:(4).28N.s(1)表面上电荷密度较大处电势较高。(2)表面曲率较大处电势较高。(3)导体内部的电势比导体表面的电势高(4)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。答案(4)21、如图，一个电荷为+q的、质量为m的质点，以速度v沿x轴射

19、入磁感强度为 B的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里， 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 xxx+q,m xxx BX X X x I .V xxx答案(2)mvqB，(2)2mvqB2mvqBmv,y = qB22、图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势面，由图可看出:(1)EaEbEc,UaUbUc(2)Ea:二 Eb,二 Ec ,Ua:二 U b:二 U c(3)EaEbEc,Ua二 Ub二 Uc(4)Ea:二 Eb:二 Ec ,UaUbUc答案(4)23如右图所示，真空中一载有电流为I的无限长直导线

20、，在中间弯曲成直角，在同平面内离它折点为R的P点的磁黑,制(1)(3) 0感强度大小是4R答案(4)24、设图中两导线中的电流Ii,I2均为8A,则根据安培环路定理有:（A）在闭合曲线L3上各点的B为零（B）（Bdl=-8N0（C）1Bdl=16%L3Bdl=8答案（B）25、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（）0（A）边向右移边合拢，（B）边向右移边分开，厂（C）边向左移边合拢，（D）边向左移边分开。（）（NrS答案（C）。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（A*）受力大小相等，（B）圆周运动的半径

21、相等。（）（C）圆周运动的周期相等，（D）圆周运动的轨迹重合。答案（A）27、如图所示，一细而均匀的导线圆环上任意两点A和B#与直流电源相连，假定连接圆环和电源的径向引线对圆环/"*A中心的磁场无影响，则环中心。处的磁感应强度为（）。OOOJ（A）垂直纸面向外，（B）垂直纸面向里，_yBAI（C）0,（D）沿纸面向右。答（C）28、无限长直导线弯成半径为R的1/4圆弧，当通以电流都为I时，则在圆心O点的磁感强度大小等于（）IR,O(A)。18R°I4R(C)°I2R(D) 0 。答案（A）电气）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

22、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、角动量都改变_g(3) 动量不变、动能、角动量都改变1f(4) 动能不变、动量、角动量都改变(5) 角动量不变、动量、动能都改变答案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：(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；(B) 一对作用力与反作用力对同一轴的力矩之和必为零；

23、(C) 质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的运动状态一定相同。对以上说法，下面判断正确的是(1)(3)答案(2)只有(B)是正确的 (B)、(C)是正确的电气)5、某滑冰者转动的角速度为(2)(A)、(B)是正确的(4)(A)、(B)、(C)是正确的60,转动惯量为Jo,当他收拢双臂后，转动惯量减少了1/4,这时他转动的角速度为;他若不收拢双臂，而是被另一滑冰者作用，角速度变为切=J260,则另一滑冰者对他施加的力矩所做的功,(4分)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、速率相等的子弹，并留在盘中，则子弹射入后的角

24、速度应为()(1)增大，(2)减小，vv_(3)不变，(4)无法确定。1>(ojjp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(3)角动量不守恒，动量守恒(4)角动量守恒，动量守恒答案(2)12#对质点组有以下几种说法；(1) 质点组总动量的改变与内力无关;(2) 质点组总动能的改变与内力无关;(3) 质点组机械能的改变与保守内力无关；下列对上述说法判断正确的是（C）（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）是正确的答案（C）3

25、、自感系数L=0.3H的螺旋管中通以I=8A的电流时，螺旋管存储的磁场能量W二（）（9.6J）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。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。q”Ap_3如右图所示将点电荷42从人点移到B点，穿过高斯面S的电通量是否变化？为什么？或Sq1.答案没变化，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。4如右图所示将直电流I2从a点移到b点，磁感强度B沿L闭合线上的（积分）环流

26、是否变化？为什么答：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，所以没变化。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，质点在碗内某处的速率为v,则质点对该处的压力数值为(解：质点受力分析如图示，选才¥A点为零势点，根据机械能守恒定律，和牛顿第二定律得:12.2gRE0=0-mgRcosrmvcos1=2.vN-mgcos1-m23mv解上两式得:N二2R1、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船上，湖水是静止的，其阻力不计，现在人相对于船以一水平速率V沿船的前进方向向河

27、岸跳去，该人起跳后，船速减为原来的一半，V应为：(A)2m/s,(B)3m/s,(C)5m/s,(D*)6m/s。()1解：设船后来速度为v2=Vo,人对岸速度为v1=V+v22由动量守恒定律得：(mm2)vo=m2V2mi(VV2)、，(mim2)(vo-V2)V=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,2(mA=2mB),若碰撞为完全非弹性的，证明碰撞后两物体总动能为：Ek。(5分)3证明，设物体A的初速为V0,碰撞后速率为V.因为根据支动量守恒定律得：mAVo = (mA mB )V2V = Vo3121122mAVo2所以Ek2=(mAmB)

28、V=-(mAimA)V=一=-Ek2223233、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,长度为L,初始时手托住棒静止在水平线上，如图所示，放手瞬间棒开始转动时角加速度有多大？(6分)m,LkIo*解设棒开始转动的角加速度为P,据转动定律得M二J：mgl/2=；ml2'=3g2l4在图示的电路中，导线AC在固定导线上向右匀速平移，速度v=2m/s。设AB=l=5cm,均匀磁场随时间的变化率dB_一=-0.2T/s,某一时刻B=0.5T,b=10cm,则dt(1)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？解(1)动生电动势0=vlB=2M0.05

29、M0.5=0.05V二B二B(2)由于感生电动势名2=-dS=-lb=0.2父0.05父0.1=0.001VSftft所以总的感应电动势大小；=；1-；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。以角速度缶在水平面内旋转，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？)解根据动生电动势公式得L；=0（vB）dlL12=lBdl=BL02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:在两导线所决定的平面内，与导线11相距I1d处的磁感应强度为零。（6分）IiI2证明：设两导线所决定的平面内，与

30、导线11相距x处的磁感应强度为零。因为根据两导线在X处产生的磁感强度的矢量和得：-0I1=-0I222二（d-x）_11.所以得证：xd11I27、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）解：（1）围绕轴线取同心圆为环路L,取其绕向与电流成右手螺旋关系，根据安培环路定理，有小Bd=B2jr=%£Ii（2分）在导线内rcR,£Ii=0,因而B=0（2分）I在导线内rR,£Ii=I，因而B=0-（2分）i2二r5、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J = k时矩形导线的感应电动势 dt（10分）解：（1）围绕轴线取同心圆为环路L,取其绕向与电流成右手螺旋关系，根据安培环路定理，有iBdl=0、IiI所以在r>R,%Bd=B2汗=N0I，因而B=（2分）-l02二r（2）在矩形平面上取一矩形面元dS=Ldr则磁场穿过该面元的磁通量为Id:：J-BdS=0-Ldr2二r矩形平面总磁通量（3）2d-dd-为12二rLdr=-ln支2二d1（3分）d二dt出in对二呈n1=Ukln曳2二d12二dtd12二d1（3分）8、有一个半径为R,电荷体密度为P的均匀带电球体，求:（1）球体内、外任意点的电场强度，（2）球外任一点（r>