2022年《大学物理》A .pdf

第 1 页 共 8 页 2015 年 1 月课程号：0302011 2014-2015年大学物理（一）期末考试试卷（A）考试形式：闭卷考试时间： 120 分钟班号学号姓名得分题号一（112）二（1322）三（23）三（24）三（25）三（26）总分得分备注： 1.每题的答案一定要写在试题下面的空白处。2.卷面书写要整齐。一选择题（共36分，每小题 3 分）1. 如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动设该人以匀速率0v收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是 (A) 匀加速运动 (B) 匀减速运动 (C) 变加速运动 (D) 变减速运动(E) 匀速直线运动2. 如图所示，一轻绳跨过一个定滑轮，两端各系一质量分别为m1和m2的重物， 且 m1m2滑轮质量及轴上摩擦均不计，此时重物的加速度的大小为a今用一竖直向下的恒力gmF1代替质量为m1的物体，可得质量为m2的重物的加速度为的大小a，则(A) a= a(B) a a(C) a a(D) 不能确定 . 3. 人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的 (A)动量不守恒，动能守恒 (B)动量守恒，动能不守恒 (C)对地心的角动量守恒，动能不守恒 (D)对地心的角动量不守恒，动能守恒4一质量为m 的质点，在半径为R 的半球形容器中，由静止开始自边缘上的A 点滑下，到0vm1m2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 第 2 页 共 8 页 2015 年 1 月达最低点B 时，它对容器的正压力为N则质点自A 滑到 B 的过程中，摩擦力对其作的功为(A) )3(21mgNR(B) )3(21NmgR(C) )(21mgNR(D) )2(21mgNR5. 如图所示，一水平刚性轻杆，质量不计，杆长l20 cm，其上穿有两个小球初始时，两小球相对杆中心O 对称放置， 与 O 的距离 d5cm，二者之间用细线拉紧现在让细杆绕通过中心O 的竖直固定轴作匀角速的转动，转速为0，再烧断细线让两球向杆的两端滑动不考虑转轴的和空气的摩擦，当两球都滑至杆端时，杆的角速度为(A) 20(B) 0(C)210(D)0416. 船浮于静水中， 船长 L，质量为 m，一个质量也为m 的人从船尾走到船头. 不计水和空气的阻力，则在此过程中船将(A) 不动(B) 后退 L(C) 后退L21(D) 后退L317. 一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v2的子弹在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c 表示真空中光速) (A) 21vvL(B) 2vL(C) 12vvL(D) 211)/(1cLvv8. 如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上，则通过侧面 abcd 的电通量等于：(A) 06q(B) 012q(C) 024q(D) 048q9. 图示为一具有球对称性分布的静电场的Er 关系曲线请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的(A) 半径为 R 的均匀带电球面(B) 半径为 R 的均匀带电球体(C) 半径为 R 、 电荷体密度Ar (A 为常数）的非均匀带电球体(D) 半径为 R 、 电荷体密度A/r (A 为常数 )的非均匀带电球体ABmORO d d l A b c d a q ORrEE1/r2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 第 3 页 共 8 页 2015 年 1 月10. 半径为 R 的均匀带电球面，总电荷为Q设无穷远处电势为零，则该带电体所产生的电场的电势 U，随离球心的距离r 变化的分布曲线为11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(A) RI40(B) RI20(C) 0(D) RI4012. 如图，在一圆形电流I 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知(A) 0dLlB，且环路上任意一点B = 0(B) 0dLlB，且环路上任意一点B0(C) 0dLlB，且环路上任意一点B0(D) 0dLlB，且环路上任意一点B =常量二填空题（共33分）13. （ 3分 ） 一 个 质 量 为m的 质 点 ， 沿x 轴 作 直 线 运 动 ， 受 到 的 作 用 力 为i tFFcos0(SI) t = 0 时刻，质点的位置坐标为0 x，初速度00v则质点的位置坐标和时间的关系式是x =_ 14. （3 分）一物体作斜抛运动， 初速度0v与水平方向夹角为， 如图所示物体轨道最高点处的曲率半径为_R O U r U1/r(A) R O U r U1/r(B) R O U r U1/r(C) R O U r U1/r2(D) R O U r U1/r2(E) L O I 0v名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 第 4 页 共 8 页 2015 年 1 月15.（3 分）如图所示，质量为m 的小球系在劲度系数为k 的轻弹簧一端，弹簧的另一端固定在O 点开始时弹簧在水平位置A，处于自然状态，原长为 l0小球由位置A 释放，下落到 O 点正下方位置B 时，弹簧的长度为l，则小球到达B 点时的速度大小为vB_16.（3 分）一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量在空间直角坐标系中的表达式为j tbi tarsincos，其中 a、b、皆为常量，则此质点对原点的角动量L=_ 17. （4 分）一质量为m 的物体作斜抛运动，初速率为v ，仰角为如果忽略空气阻力，物体从抛出点到最高点这一过程中所受合外力的冲量大小为_ ，冲量的方向为_ 18.（4 分）静电场中有一质子( 带电荷 e1.610-19) 沿图示路径从a点经 c 点移动到b 点时，电场力作功810-15 J则当质子从b 点沿另一路径回到a 点过程中，电场力作功A_；若设a点电势为零，则b 点电势 Ub_ . 19. （4 分） 半径为 R1和 R2的两个同轴金属圆筒， 其间充满着相对介电常量为r的均匀介质 设两筒上单位长度带有的电荷分别为+ 和-， 则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小 D =_，电场强度的大小E =_ 20.（3 分）电流由长直导线1 沿切向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b 点沿切线流出，经长直导线2 返回电源 (如图 )已知直导线上的电流强度为I，圆环的半径为R，且 a、b 和圆心 O 在同一直线上，则 O 点的磁感强度的大小为_21.（3 分）在磁场中某点磁感强度的大小为2.0 Wb/m2，在该点一圆形试验线圈所受的最大磁 力 矩 为6.28 10-6Nm ， 如 果 通 过 的 电 流 为10 mA ， 则 可 知 线 圈 的 半 径 为_m ，这时线圈平面法线方向与该处磁感强度的方向的夹角为_22.（3 分）如图所示， 在真空中有一半径为a 的 34 圆弧形的导线，l k B A m m l0O abca b I 1 O I 2 abBIcao名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 第 5 页 共 8 页 2015 年 1 月其中通以稳恒电流I，导线置于均匀外磁场B中，且B与导线所在平面垂直，则该载流导线bc所受的磁力大小为三计算题（共31分）23.（6 分）如图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的 P点的电场强度24 （10 分）如右图示，两个圆轮的半径分别为R1和 R2，质量分别为 M1和 M2。二者都可视为均匀圆柱体而且同轴固结在一起，并可以绕一水平固定轴自由转动。今在两轮上各绕以细绳，绳端分别挂上质量是m1和 m2的两个物体，求在重力作用下，m2下落时轮的角加速度和m1、 m2的加速度。LdqPm2 m1 M2 M1 R1 R2 O名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 第 6 页 共 8 页 2015 年 1 月25.（10 分）半径为L的均匀导体圆盘绕通过中心o的垂直轴转动，角速度为，盘面与均匀磁场B垂直，如图。（1）在图上标出oa线段中动生电动势的方向。（2）a点与o点电势差是多少？（3）a点与c点电势差是多少？26. (5 分) 一电子以v0.99c (c 为真空中光速 )的速率运动试求：(1) 电子的总能量是多少？(2) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量me=9.1110-31kg) OcaBdb名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 第 7 页 共 8 页 2015 年 1 月附物理公式一、力学公式1圆周运动（1）角速度Rdtd； （2）角加速度dtd； （3）加速度tanaatn（4）法向加速度22RRan；切向加速度Rdtdat2伽利略速度变换u3动量定理和动量守恒定律PddtF，常矢量iPP4质心mrmriiic或mdmrrc5质点的角动量和力矩mrPrL，FrM6质点的角动量定理和角动量守恒定律dtLdM，常矢量mrPrL7质点动能定理和柯尼希定理222121ABABmmA，int,kkCkEEE8功和由势能求保守力rdFdA或BAr dFA，dldEFPl9刚体定轴转动定理JdtdLMzz，其中JLz，2iiirmJ或dmrJ210刚体转动的功和能21MdA，221JEk，CPmghE11同时性的相对性： （1）时间延缓为固有时tc/utt221（2）长度收缩为固有长度lc/ull22112洛伦兹坐标变换式221c/uutxx，yy，zz，2221c/uxcutt13洛伦兹速度变换式21cuuxxx，22211c/ucuxyy，22211c/ucuxzz14相对论质量和动量为静止质量0mc/umm2201，c/ummP220115 相对论能量 （1）2mcE，（2）2020cmmcEEEk，（3）420222cmcPE名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 第 8 页 共 8 页 2015 年 1 月二、电磁学公式1 电通量和高斯定理SeSdE，intSqSdE012电偶极子在电场中受到的力矩EPM，3电势差2121PPrdE，电势是电势零点00PrdEPPP4电势叠加原理i，电场强度与电势的关系gradE5电荷在外电场中的电势能qW，移动电荷时电场力做的功2112qA，电偶极子在外电场中的电势能EpW6静电场的能量和能量密度dVwWVe，2021Ewe7电极化强度和面束缚电荷密度EEPr001，neP8D的高斯定理SqSdDint0，其中，电位移PED0，EEDr09电容器的能量和电场的能量密度CQCUQUW22212121，EDwe2110洛伦兹力公式和安培力BqF，BlIdFd11磁矩和线圈在磁场中的力矩SIm，BmM12比奥萨伐尔定律和安培环路定理204 relIdBdr，LintIrdB013变化电场产生的磁场SSSdEdtdrdB00，位移电流SdSdEdtdI014普遍的安培环路定理SSSdEdtdIrdB0015H的环路定理SintIrdH0，其中，MBH0，BBHr016法拉第电磁感应定律dtd17动生电动势和感生电动势ldBbaab动，SLSdBdtddtdrdE感生18互感系数和互感电动势212121iiM，dtdiM12119自感系数和自感电动势iL，dtdiLL20自感磁能和磁场的能量密度221LIW，HBBwm21212（非铁磁介质）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -