大學(xué)物理期末試卷(鹽城工學(xué)院)

1、一選擇題質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動，時刻得速度為，速率為，至?xí)r間內(nèi)得平均速度為, 平均速率為，則必定有（C）（ A）（B）(C）(D）2 沿直線運(yùn)動得物體, 其速度與時間成反比, 則其加速度與速度得關(guān)系就是(B）(A)與速度成正比(C) 與速度成反比(B)與速度得平方成正比(）與速度得平方成反比3 質(zhì)量為得質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動，運(yùn)動方程為（、均為正常數(shù)），則質(zhì)點(diǎn)所受得合力為（ D )（A）（B）（ C）（）如圖 1, 均質(zhì)桿長、質(zhì)量 , 為中點(diǎn)。設(shè)對分別通過點(diǎn)、與并與桿垂直得軸得轉(zhuǎn)動慣量依次為、與，則 (B）（A）（ B)(C）（D)圖 15 關(guān)于質(zhì)點(diǎn)在力得作用下發(fā)生無限小元位移時所做得功，下列說法中不正確得就是

2、（ D ）（A）元功 , 即力在位移方向上得投影與此元位移大小得乘積(B) 元功，即元位移在力方向上得投影與此力得大小得乘積(C）元功與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動過程得元位移有關(guān)，就是過程量 ( ) 若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動各過程元功不為零，則總功必不為零勁度系數(shù)為得彈簧 （質(zhì)量忽略不計 ), 豎直放置 , 下端懸一小球 , 球得質(zhì)量為，若彈簧為原長時小球恰好與地面接觸，今將彈簧上端緩慢地提起， 直到小球剛能脫離地面為止，此時彈簧得勢能為( )( )（B)（ )(D)7 在球形高斯面得球心處有一點(diǎn)電荷, 要使通過高斯面得通量發(fā)生變化應(yīng)該（D）（ ) 使點(diǎn)電荷偏離球心但仍在面內(nèi)（C）使高斯面外不斷遠(yuǎn)離（B)將另一點(diǎn)電荷放在高斯

3、面外(D)將由高斯面外移入面內(nèi)如圖，在長直載流導(dǎo)線附近作一球形閉合面面得磁通量 , 為面 S 上某點(diǎn)處得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小S, 為穿過 S, 當(dāng)面向直導(dǎo)線靠近時，及得變化為（B )（ )增大，增大(B ） 不變，增大（ )增 大 ,不 變（ D) 不 變 ， 不 變圖 21渦旋電場得性質(zhì)就是（B )（）仍服從靜電場得環(huán)路定理，即（ ) 電場線始于正電荷，終止于負(fù)電荷(B ）電場線總就是閉合得（D）就是由磁場來激發(fā)得若質(zhì)點(diǎn)得速度為，速率為，則下列四個選項中表示切向加速度得就是(（A）（ B)(C）（ )2 某物體得運(yùn)動規(guī)律為 , 為正常數(shù) , 當(dāng)時，速度為，則速度與時間得函數(shù)關(guān)系為（A）(B）（ C

4、）( ）( c）3 如圖 1，質(zhì)量為得 /4 圓弧軌道與水平面光滑接觸 , 一質(zhì)量為得物體自軌道頂端滑下，與間有摩擦 , 設(shè)與組成系統(tǒng)得總動量為 , 水平方向得動量為， 機(jī)械能為，則 ( b )（ A）守恒 , 守恒， 守恒(B ） 不守恒，守恒 ,不守恒（ C)不守恒 , 不守恒，不守恒（D）守恒，不守恒 ,守恒圖 14 甲將彈簧拉伸后 , 乙又繼續(xù)再將彈簧拉伸 , 則甲、乙兩人所做得功應(yīng)為（a)(A）(）(C）（D)無法判斷5 有、兩個半徑相同、質(zhì)量相同得細(xì)圓環(huán)，環(huán)得質(zhì)量分布不均勻。設(shè)它們對通過環(huán)心并與環(huán)面垂直得軸得轉(zhuǎn)動慣量分別為與, 則（)(A）（）(C)（D） 無法確定6 芭蕾舞演員開

5、始自轉(zhuǎn)時得角速度為, 轉(zhuǎn)動慣量為，當(dāng)她將手臂收回時，其轉(zhuǎn)動慣量減少為，則角速度將變?yōu)椋╠ )(A）（ )（ C）（ D)7 將一正點(diǎn)電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場中點(diǎn), 電場力做功；若將另一等量得負(fù)點(diǎn)電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場中點(diǎn)，電場力做功，則可確定(A）（B）( )（ D）(）下列有關(guān)穩(wěn)恒磁場得安培環(huán)路定理得敘述中正確得就是(）（ A)穿過閉合回路得電流得代數(shù)與為零，則回路上各點(diǎn)也為零（ ) 若得環(huán)流為零，即，則沒有電流穿過閉合回路( ）等式左邊得，只由穿過閉合回路得電流產(chǎn)生，與閉合回路外得電流無關(guān)（D)此定律適用于一切穩(wěn)恒磁場, 但只能用于求具有特殊分布得穩(wěn)恒磁場得10 渦旋電場得性質(zhì)就是 ( b)

6、（ A)仍服從靜電場得環(huán)路定理 , 即(B）電場線總就是閉合得（ C)電場線始于正電荷，終止于負(fù)電荷( ）就是由磁場來激發(fā)得1 某質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動 , 同時符合條件 (1) ；(2 ）；(3) ，則該質(zhì)點(diǎn)可能得運(yùn)動為（ c)(A）勻速直線運(yùn)動（ B) 勻加速直線運(yùn)動（） 勻速率圓周運(yùn)動(D） 變速圓周運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)沿軸作直線運(yùn)動， 運(yùn)動方程為， 當(dāng)速度等于零且時， 質(zhì)點(diǎn)得位置與加速度分別為（ d）（A)（B）（ C)（ D)下列說法中不正確得就是（d）( ) 牛頓第二運(yùn)動定律反映質(zhì)點(diǎn)受到得合力與它產(chǎn)生得加速度得瞬時關(guān)系（ B)沖量就是力對物體作用一段時間所產(chǎn)生得累積作用 , 這個累積作用導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)動量

7、得變化（ C）質(zhì)點(diǎn)系得內(nèi)力可以改變每一個質(zhì)點(diǎn)得動量 , 但不能改變質(zhì)點(diǎn)系得動量（）只有作用在質(zhì)心上得外力才能改變質(zhì)點(diǎn)系得動量質(zhì)點(diǎn)系運(yùn)動過程中，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)相互作用得內(nèi)力 , 下列說法中不正確得就是（ d）（ A)內(nèi)力之矢量與為零（）內(nèi)力矩之矢量與為零（C)內(nèi)力矩對同一參考點(diǎn)得沖量矩之矢量與為零(D）內(nèi)力所做得功為零5 芭蕾舞演員自轉(zhuǎn)時， 某一瞬間其轉(zhuǎn)動慣量為、 動能為 ; 雙臂回收時 , 其轉(zhuǎn)動慣量變?yōu)?, 則她得轉(zhuǎn)動動能變?yōu)?(a)（ A)( ）（C)(D）長為得均質(zhì)直桿豎直放置在地面上，若桿由靜止?fàn)顟B(tài)開始倒下（著地端始終保持不動），取地面為勢能零點(diǎn) , 當(dāng)桿得動能與勢能相等時, 桿與地面成

8、得夾角就是（）(A）30 0(B)40(C） 60 0（D)9007 一點(diǎn)電荷位于一立方體中心（A）（）, 通過立方體每個面得電通量為(C）(D）(c）兩條載有相同電流得平行直導(dǎo)線, 彼此間斥力得大小為 , 若將它們得電流加倍，相應(yīng)得距離也加倍，則彼此間得斥力得大小為（c )(A)(B）(C)(D)10 在感應(yīng)電場中電磁感應(yīng)定律可寫出, 式中為感應(yīng)電場強(qiáng)度，此式表明 (a)（ ) 在感應(yīng)電場中不能像靜電場那樣引入電勢概念（ B) 閉合曲線上處處相等（ C）感應(yīng)電場就是保守場(D) 感應(yīng)電場得電場線不就是閉合曲線二。填空題1 質(zhì)點(diǎn)得運(yùn)動方程為 ( 、與就是正常數(shù)），則該質(zhì)點(diǎn)得加速度為。2質(zhì)量得小

9、球以得速率飛行 , 被球棒打擊后以得速率沿反方向飛行。如果擊球時間為 , 則球棒對球得平均作用力得大小為.保守力所做得功與相應(yīng)勢能得增量得關(guān)系就是。如圖 , 長為、質(zhì)量為得勻質(zhì)細(xì)桿一端固結(jié)一質(zhì)量也為得質(zhì)點(diǎn), 系統(tǒng)可繞軸在 豎 直 平 面 內(nèi) 轉(zhuǎn) 動 。 則 在 桿 處 于 水 平 位 置 時 ， 系 統(tǒng) 所 受 重 力 矩為。圖5 質(zhì)量為得質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動，其運(yùn)動方程為, 則質(zhì)點(diǎn)對坐標(biāo)原點(diǎn)得角動量。 如圖 4，在穩(wěn)恒磁場中 , 磁感應(yīng)強(qiáng)度沿閉合曲線得環(huán)流。在方向一致得電場與磁場中, 電子得速度垂直于場得方向時，所受得合力得大小為。電子電量大小為（ ,質(zhì)量為）圖 49 法拉第電磁感應(yīng)定律表明當(dāng)穿

10、過回路得磁通量發(fā)生變化時 ， 回 路 中 得 感 生 電 動 勢 得 大 小 與 穿 過 回 路 得成正比。磁通量得時間變化率1某質(zhì)點(diǎn)得運(yùn)動方程為 , 則該質(zhì)點(diǎn)在第 1 秒內(nèi)得位移為。2質(zhì)量得質(zhì)點(diǎn)得運(yùn)動方程為，則該質(zhì)點(diǎn)所受得力。3 如圖 2，在半徑為、質(zhì)量為得均質(zhì)圓盤邊緣上有一質(zhì)量為得物塊，物塊與圓盤一起以角速度繞過盤中心得光滑豎直軸轉(zhuǎn)動, 則系統(tǒng)對轉(zhuǎn)軸得角動量得大小為。4 如果作用在質(zhì)點(diǎn)上得合力對某給定點(diǎn)得_ _為零，則質(zhì)點(diǎn)對點(diǎn)得角動量在運(yùn)動過程中保持不變，此即質(zhì)點(diǎn)得角動量守恒定律. 力矩5 地球半徑，質(zhì)量，一顆質(zhì)量得隕石從外空落到地球上, 引力所做得功為。（萬有引力常量）7 設(shè)電源中非靜電

11、性場得場強(qiáng)為，電源得正極為、負(fù)極為，電源電動勢=.法拉第電磁感應(yīng)定律表明當(dāng)穿過回路得磁通量發(fā)生變化時，回路中得感生電動勢得大小與穿過回路得成正比 . 磁通量得時間變化率10 麥克斯韋總結(jié)了從庫侖到安培與法拉第等人得電磁理論全部學(xué)說，并提出了“渦旋電場 與“ 位移電流 得假設(shè)，揭示了電場與磁場得內(nèi)在聯(lián)系，把電場與磁場統(tǒng)一為電磁場 , 得到了電磁場得基本方程組稱為。麥克斯韋方程組2 質(zhì) 量 為 得 質(zhì) 點(diǎn) 在 平 面 內(nèi) 運(yùn) 動 ， 其 運(yùn) 動 方 程 為 ， 則 質(zhì) 點(diǎn) 得 動量。3 哈雷彗星繞太陽運(yùn)動得軌跡就是一個橢圓。它處于近日點(diǎn)時距太陽得距離為 ， 速 率 為 。 它 處 于 遠(yuǎn) 日 點(diǎn)

12、時 距 太 陽 得 距 離 為 ， 則 此 時 它 得 速 率為。4如圖 1, 在由不計質(zhì)量得細(xì)桿組成得邊長為得正三角形得頂角上，各固定一個質(zhì)量為得小球 , 系統(tǒng)對過點(diǎn)且與三角形平面垂直得軸轉(zhuǎn)動慣量。5如圖 2，長為、質(zhì)量為得勻質(zhì)桿可繞軸無摩擦地轉(zhuǎn)動 , 桿自圖 1水平位置由靜止開始自由轉(zhuǎn)下 , 則桿轉(zhuǎn)到與水平位置時成角時 ,在此過程中重力對點(diǎn)得沖量矩得大小為。7已知某靜電場得電勢函數(shù)為，則其電場強(qiáng)度。圖8面積為，載有電流得平面閉合線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為得均勻磁場中, 此線圈受到得最大磁力矩得大小為。9引起動生電動勢得非靜電力就是. 洛侖茲力三.計算題質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動 , 其運(yùn)動方程為. 求在任

13、意時刻 （1）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動速度與加速度得矢量表達(dá)式； (2 ）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動得速度、 切向加速度與法向加速度得大??；（ 3）質(zhì)點(diǎn)所在處軌道得曲率半徑。解 （ 1）(2 ）由于且，故, 解得（ 3) 由得2 如圖，飛輪得轉(zhuǎn)動慣量，制動閘瓦對輪得正壓力，閘瓦與輪緣間得摩擦系數(shù)，輪半徑，若飛輪初始轉(zhuǎn)速, 求從開始制動到靜止需要得時間。解 取為轉(zhuǎn)動正方向，閘瓦對輪得切向摩擦力, 摩擦力產(chǎn)生得力矩（1)(2)轉(zhuǎn)動定律(3 ）由（ 1）、（ 2) 與( ）并代入數(shù)據(jù)得如圖，彈簧得勁度系數(shù)， 輪子得半徑、轉(zhuǎn)動慣量 , 求質(zhì)量得物體下落時得速率。設(shè)開始時物體靜止且彈簧無伸長。 （）解 取物體、滑輪、彈簧與地球組成得系統(tǒng)

14、為研究對象 , 在物體下落過程中 , 機(jī)械能守恒，取初始狀態(tài)為勢能零點(diǎn)，得考慮到解得4 如圖 7，真空中有兩塊互相平行得無限大均勻帶電平板、，其電荷面密度分別為與，取向右為軸正方向。求（) 分別寫出、兩板在板得兩側(cè)得電場強(qiáng)度;( ）如圖所示得三個區(qū)域得電場強(qiáng)度。解（1） ，,(2 ）,5 如圖 8，無限長載流直導(dǎo)線通有電流，長，寬得矩形線框通以電流 , 線框與直導(dǎo)線共面 , 邊與直導(dǎo)線平行且相距 , 求線框四條邊所受得力得大小與方向 .圖 7面圖解載流導(dǎo)線在上產(chǎn)生得磁感應(yīng)強(qiáng)度，受到得力, 方向向左 .載流導(dǎo)線在上產(chǎn)生得磁感應(yīng)強(qiáng)度 ，受到得力 ，方向向右 .為求受力 , 在距離長直導(dǎo)線處取一電流

15、元 , 則該處得磁感應(yīng)強(qiáng)度該電流元受到得安培力導(dǎo)線受到得安培力，方向向上。同樣可求得導(dǎo)線受到得安培力,方向向下。6 如圖 , 通有電流得長直導(dǎo)線下面有一與之共面得“” 形金屬線框, 框得上邊與導(dǎo)線平行，線框上有一導(dǎo)體桿以速度向下勻速滑動。時，導(dǎo)體桿與“ 形框上邊重合 , 求 t 時刻線框中得感應(yīng)電動勢。圖9解 取導(dǎo)線處為原點(diǎn)，垂直向下為正方向，任意時刻 ,（分）負(fù)號表示繞向為逆時針7 質(zhì)量為得粒子在沿軸方向得力 ( 為常數(shù) ) 得作用下沿軸運(yùn)動， 設(shè)，速度為，位置為 . 求粒子得（ 1）速度表達(dá)式； (2) 運(yùn)動方程 .解 (1) ，由 得, 積分得（ 2) 得，積分得運(yùn)動方程8 如圖 3,

16、長、質(zhì)量得勻質(zhì)木桿掛在光滑得水平軸上，開始時靜止于豎直位置，現(xiàn)有一粒質(zhì)量為得子彈以水平速度射入桿得末端且未穿出 , 求 (1 ）子彈射入木桿前相對于轉(zhuǎn)軸得角動量得大小與方向 ;(2) 木桿開始轉(zhuǎn)動時得角速度。圖解 （ 1），方向垂直紙平面向外 .(2) 開始時，子彈與木桿系統(tǒng)相對于點(diǎn)得角動量。相互作用后，系統(tǒng)角動量 , 該過程滿足角動量守恒得條件，由得 , 解得9 質(zhì)量得宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動機(jī)返回地球時，可認(rèn)為飛船只在地球得引力場中運(yùn)動.設(shè)它在距地球中心處得速率為， 求它下降到距地球中心處得速率。 已知地球質(zhì)量為，萬有引力常量為。解 宇宙飛船在距地球中心處得勢能，動能；在距地球中心處得勢能， 動能

17、 , 飛船在返回過程中滿足機(jī)械能守恒得條件 , 由機(jī)械能守恒定律解得10 如圖 4 所示，導(dǎo)體球與導(dǎo)體球面同心放置, 半徑分別為、，分別帶電量、 , 以無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn) , 求（）內(nèi)球得電勢 ;(2) 若把內(nèi)球接地，則內(nèi)球帶電量變?yōu)槎嗌??解 由靜電平衡條件與所給條件得球?qū)ΨQ性， 電荷均勻分布于球體表面與球面。（）球為等勢體 , 其電勢等于球心得電勢(2) 設(shè)內(nèi)球帶電量變?yōu)?，?nèi)球接地 , 電勢變?yōu)榱憬獾?1 如圖 , 無限長圓柱形導(dǎo)體管半徑為, 管內(nèi)空心部分得半圖 4徑為，空心部分得軸與圓柱得軸相平行, 且相距為 , 現(xiàn)有電流圖 5沿導(dǎo)體管流動 , 電流均勻分布在管得橫截面上，求空心部分軸線

18、上磁感應(yīng)強(qiáng)度得大小。解 在圓管橫截面上電流密度。 將空心柱體電流等效為由半徑為得無限長實心大圓柱體電流與半徑為得無限長實心小圓柱體反向電流得合成， 兩者產(chǎn)生得磁場分別為與、 在空心圓柱軸線上， 易見 、為求，取以為圓心為半徑得安培環(huán)路空心部分軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，12 如圖 6，“”型金屬導(dǎo)軌寬，導(dǎo)軌上有導(dǎo)線，導(dǎo)軌所在空間磁場隨時間變化得規(guī)律為，若時，由與重合處開始以速率向右滑動 , 試求任意時刻金屬框中感應(yīng)電動勢得大小與方向。6解 任意時刻，邊長度為 , 取順時針方向為回路繞行正方向 , 則任意時刻金屬框中得磁通量為負(fù)號表示繞向為逆時針1質(zhì)量、速度得粒子與質(zhì)量、速度得粒子相互碰撞，( ）若

19、碰撞后兩粒子合為一體，則合速度就是多少；（ 2）若碰撞后粒子得速度 , 則粒子得速度就是多少 ? 解 碰撞前、粒子得總動量pm1 1m2 20.2(3i4 j )0.3(2i7 j ) =(1.2 i1.3 j ) (kgm/s)( ）根據(jù)動量守恒定律有得（ 2）根據(jù)動量守恒定律有得1如圖 4, 質(zhì)量得人站在半徑、質(zhì)量得勻質(zhì)水平圓臺得中心，人( 視為質(zhì)點(diǎn)）與水平圓臺組成得系統(tǒng)以角速度繞通過其中心得豎直固定光滑軸轉(zhuǎn)動。 求人走到轉(zhuǎn)臺邊緣隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動時系統(tǒng)轉(zhuǎn)動得角速度。圖 4解 以人與轉(zhuǎn)臺組成得系統(tǒng)為研究對象，在人走動得過程中，人與轉(zhuǎn)臺所受外力為重力與軸處約束力對轉(zhuǎn)動無影響。系統(tǒng)角動量守恒 . 系統(tǒng)初始角動量人 走 到 轉(zhuǎn) 臺 邊 緣