武汉理工大学物理期末考试试题.pdf

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1、 武汉理工大学 2009 至 2010 学年第 2 学期 大学物理试卷 A 卷 考试方式：闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70%题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 核分人 得分 复查总分 总复查人 （本题 30 分）一、选择题（每题只有一个正确选项，选对得 3 分，选错、多选不得分）1 某质点作直线运动的运动学方程为x3t-5t 3+6 (SI)，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 一个质点在做匀速率圆周运动时 (A)切向加速度改变，法向加速度

2、也改变 (B)切向加速度不变，法向加速度改变 (C)切向加速度不变，法向加速度也不变 (D)切向加速度改变，法向加速度不变 3 一只质量为m的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M的直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为 (A)g.(B)gMm.(C)gMmM.(D)gmMmM .4 一个作直线运动的物体，其速度v与时间t的关系曲线如图所示设时刻t1至t2间外力作功为W1；时刻t2至t3间外力作功为W2；时刻t3至t4间外力作功为W3，则 (A)W10，W20，W30 (B)W10，W20，W30 (C)W10，W20，W30 (D)W1

3、0，W20，W30 5 关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 （A）只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关 （B）取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关 （C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置 （D）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关 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)如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷(D)如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零 7 有N个电荷均为q的点电荷，以两种方式分布在相同

4、半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的z轴上任一点P(如图所示)的场强与电势，则有 (A)场强相等，电势相等 (B)场强不等，电势不等(C)场强分量Ez相等，电势相等(D)场强分量Ez相等，电势不等 8 在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为 (A)r2B (B)2r2B (C)-r2Bsin (D)-r2Bcos m M 系部名称：专业班级：姓名：学号：试卷份数 密 封 线 内 不 得 答 题 线 封 密 得分 评卷人 O v t t1

5、t2 t3 t4 n BS O y x z P 9 如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将 (A)向着长直导线平移 (B)离开长直导线平移 (C)转动 (D)不动 I1I2 10 自感为 H 的线圈中，当电流在(1/16)s 内由 2 A 均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为：(A)10-3 V (B)10-2 V (C)V (D)V （本题 20 分）二、填空题（每空 2 分）1 质点沿半径为R的圆周运动，运动学方程为 223t (SI)，则时刻 质点的法向加速度大小为 ；角加速度=2 一物体质量为 10 kg，受到方向不变的力F30

6、40t (SI)作用，在开始的两 秒内，此力冲量的大小等于_；若物体的初速度大小为 10 m/s，方向与力F的方向相同，则在 2s 末物体速度的大小等于_ 3 保守力的特点是_ 4 如图，A点与B点间距离为 2l，OCD是以B为中心，以l为半径的半圆路径.A、B两处各放有一点电荷，电荷分别为q和q 把另一电荷为Q(Q0)的点电荷从D点沿路径DCO移到O点，则电场力 所做的功为_ 5 在一个不带电的导体球壳内，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触 然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走 此时，球壳的电荷为_，电场分布的范围是_ 6 有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体

7、中的电流均为I，且在横截面 上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则 (1)在r R3处磁感强度大小为_T （本题 10 分）三、质量为m的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式；(2)子弹进入沙土的最大深度 （本题 10 分）附加 1、如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长直导线的距离分别为r1、r2已知两导线中电流都为tIIsin0，其中I0和为常数，t为时间导线框长为a宽为b，求导线框中的感应电动势 I I O x r1 r2 a

8、 b CDAOB l 2l+qq R1 R3 R2 I I 得分 评卷人 专业班级：姓名：学号：密 封 线 内 不 得 答 题 线 封 密 得分 评卷人 得分 评卷人 （本题 10 分）四、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动假设定滑轮质量为M、半径为R，其转动惯量为221MR，滑轮轴光滑试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系 （本题 10 分）五、一带电细线弯成半径为 R 的半圆环，均匀带电，电量为 Q。试求环心 O 处的电场强度。（本题 10 分）附加 2、一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面内(纸面内)，

9、其中第二段是半径为R的四分之一圆弧，其余为直线导线中通有电流I，求图中O点处的磁感强度 1 2 3 4 R R O I （本题 10 分）六、如图，1、3 为半无限长直载流导线，它们与半圆形载流导线相连 导线 1 在xOy平面内，导线 2、3 在Oyz平面内 试指出电流元1dlI、2dlI、3dlI在O点产生的Bd的方向，并写出此载流导线在O点总磁感强度(包括大小与方向)（本题 10 分）七 如图所示，平行长直导线和一个矩形导线框共面且导线框的一个边与长直导线平行，到直导线的距离为 c已知导线中电流为tIIsin0，其中I0和为常数，t为时间导线框长为a宽为b，求导线框中的感应电动势 2008

10、-2009 第二学期大学物理 A 卷 参考答案 m M R z y x R 1 3 2 1dlI 2dlI3dlIO 得分 评卷人 X Y R O 系部名称：专业班级：姓名：学号：密 封 线 内 不 得 答 题 线 封 密 得分 评卷人 得分 评卷人 I O x a b c 得分 评卷人 及评分标准 一 选择题（每小题 3 分）1 D 2 B 3C 4 C 5 C 6 D 7 C 8 D 9 A 10 C 二 填空题（每空 2 分）1：16 R t2 4 rad/s2 2：140 Ns 24 m/s 3：保守力的功与路径无关 4：lQq06 5：-q 球壳外的整个空间 6：2102 RrI 0

11、 三 解：(1)子弹进入沙土后受力为v，由牛顿定律 tmKddvv 2 分 vvvvvv0dd,dd0ttmKtmK 2 分 mKt/0evv 1 分 (2)求最大深度 txddv txmKtded/0 v 2 分 txmKttxded/000v )e1()/(/0mKtKmxv 2 分 Kmx/0maxv 1 分 四 解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程 对物体：mgT ma 2 分 对滑轮：TR=J 2 分 运动学关系：aR 2 分 将、式联立得 amg/(m21M)2 分 v00，vatmgt/(m21M)2 分 五 解：在处取电荷元，其电荷为 dq=dl 它在O点产生的场强为 22RQ

12、RlRqE00204d4d4dd 4 分 在x、y轴上的二个分量 dEx=dEcos 1 分 dEy=dEsin 1 分 对各分量分别求和 xE0 1 分 200202dsin4RQRQEy 2 分 jRQjEiEEyx2022 1 分 六 解：电流元1dlI在O点产生1d B的方向为(-z方向)2 分 电流元2dlI在O点产生2dB的方向为(-x方向)2 分 电流元3dlI在O点产生3d B的方向为(-x方向)2 分 kRIiRIB4)1(400 4 分 七 解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x处所产生的磁场为 T M R Tmg a y R x d dEx dEy O dE dq xI

13、B20 2 分 选顺时针方向为线框回路正方向，则 BdS 2 分 dxxxIaBadxbccd20 cbcIaln20 3 分 tdd tcbcaIcosln200 3 分 附加 1：解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x处所产生的磁场为 )11(2210rrxxB （2 分）选顺时针方向为线框回路正方向，则 )dd(21111210brrbrrrrxxxxIaBdS （3 分）)ln(222110rbrrbrIa （2 分）tidd （1 分）tIrrbrbradd)(ln221210trrbrbraIcos)(ln2212100 （2 分）附加 1 图：I I O x r1 r2 a b 附加 2 图：1 2 3 4 R R O I a 2 附加 2：解：将导线分成 1、2、3、4 四部份，各部分在O点产生的磁感强度设为B1、B2、B3、B4根据叠加原理O点的磁感强度为：4321BBBBB O点在导线 1、4 的延长线上，故01B （2 分）04B （1 分）)2(4102RIB （2 分）方向。242)cos(cos402103RIaIB)2/(0RI（2 分）方向 。其中 2/Ra，2/2)4/cos(cos1 2/2)4/3cos(cos2 RIRIB2800)141(20RI （2 分）方向 。（1 分）