大学物理(普通物理)考试试题及答案 张社奇版
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大 学 物 理(力学)试 卷一、选择题(共27分) 1.(本题3分)如图所示,A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A 滑轮挂一质量为M 的物体,B 滑轮受拉力F ,而且F =Mg .设A 、B 两滑轮的角加速度分别为βA 和βB ,不计滑轮轴的摩擦,则有 (A) βA =βB . (B) βA >βB .(C) βA <βB . (D) 开始时βA =βB ,以后βA <βB . [ ] 2.(本题3分)几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,则此刚体(A) 必然不会转动. (B) 转速必然不变.(C) 转速必然改变. (D) 转速可能不变,也可能改变. [ ] 3.(本题3分)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. [ ] 4.(本题3分)一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1<m 2),如图所示.绳与轮之间无相对滑动.若某时刻滑轮沿逆时针方向转动,则绳中的张力 (A) 处处相等. (B) 左边大于右边.(C) 右边大于左边. (D) 哪边大无法判断. [ ]5.(本题3分)将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上,现在在绳端挂一质量为m 的重物,飞轮的角加速度为β.如果以拉力2mg 代替重物拉绳时,飞轮的角加速度将 (A) 小于β. (B) 大于β,小于2 β.(C) 大于2 β. (D) 等于2 β. [ ] 6.(本题3分)花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J 0,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0.这时她转动的角速度变为(A)31ω0. (B) ()3/1 ω0. (C) 3 ω0. (D) 3 ω0. [ ]7.(本题3分)关于力矩有以下几种说法:(1) 对某个定轴而言,内力矩不会改变刚体的角动量. (2) 作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零.(3) 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,它们的角加速度一定相等.在上述说法中,(A) 只有(2) 是正确的.(B) (1) 、(2) 是正确的. (C) (2) 、(3) 是正确的.(D) (1) 、(2) 、(3)都是正确的. [ ] 8.(本题3分)一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度ω (A) 增大. (B) 不变.(C) 减小. (D) 不能确定. [ ] 9.(本题3分)质量为m 的小孩站在半径为R 的水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J .平台和小孩开始时均静止.当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A) ⎪⎭⎫⎝⎛=R JmR v 2ω,顺时针. (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω,逆时针. (C) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,顺时针. (D) ⎪⎭⎫⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,逆时针. [ ]二、填空题(共25分)10.(本题3分)半径为20 cm 的主动轮,通过皮带拖动半径为50 cm 的被动轮转动,皮带与轮之间无相对滑动.主动轮从静止开始作匀角加速转动.在4 s 内被动轮的角速度达到8πrad ·s -1,则主动轮在这段时间内转过了________圈. 11.(本题5分)绕定轴转动的飞轮均匀地减速,t =0时角速度为ω 0=5 rad / s ,t =20 s 时角速度为ω = 0.8ω 0,则飞轮的角加速度β =______________,t =0到 t =100 s 时间内飞轮所转过的角度θ =___________________. 12.(本题4分)半径为30 cm 的飞轮,从静止开始以0.50 rad ·s -2的匀角加速度转动,则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度a t =________,法向加速度a n =_______________. 13.(本题3分)一个作定轴转动的物体,对转轴的转动惯量为J .正以角速度ω0=10 rad ·s -1匀速转动.现对物体加一恒定制动力矩 M =-0.5 N ·m ,经过时间t =5.0 s 后,物体停止了转动.物体的转动惯量J =__________. 14.(本题3分)一飞轮以600 rev/min 的转速旋转,转动惯量为2.5 kg ·m 2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在1 s 内停止转动,则该恒定制动力矩的大小M =_________. 15.(本题3分)质量为m 、长为l 的棒,可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴O 在水平面内自由转动(转动惯量J =m l 2 / 12).开始时棒静止,现有一子弹,质量也是m ,在水平面内以速度v 0垂直射入棒端并嵌在其中.则子弹嵌入后棒的角速度ω =_____________________. 16.(本题4分)在一水平放置的质量为m 、长度为l 的均匀细杆上,套着一质量也为m 的套管B (可看作质点),套管用细线拉住,它到竖直的光滑固定轴OO '的距离为l 21,杆和套管所组成的系统以角速度ω0绕OO '轴转动,如图所示.若在转动过程中细线被拉断,套管将沿着杆滑动.在套管滑动过程中,该系统转动的角速度ωmm m0v 俯视图与套管离轴的距离x 的函数关系为_______________.(已知杆本身对OO '轴的转动惯量为231ml )三、计算题(共38分) 17.(本题5分)如图所示,一圆盘绕通过其中心且垂直于盘面的转轴,以角速度ω作定轴转动,A 、B 、C 三点与中心的距离均为r .试求图示A 点和B 点以及A 点和C 点的速度之差B A v v ϖϖ-和C A v v ϖϖ-.如果该圆盘只是单纯地平动,则上述的速度之差应该如何? 18.(本题5分)一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为ω0.设它所受阻力矩与转动角速度成正比,即M =-k ω (k 为正的常数),求圆盘的角速度从ω0变为021ω时所需的时间.19.(本题10分)一轻绳跨过两个质量均为m 、半径均为r 的均匀圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为m 和2m 的重物,如图所示.绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴光滑.两个定滑轮的转动惯量均为221mr .将由两个定滑轮以及质量为m 和2m 的重物组成的系统从静止释放,求两滑轮之间绳内的张力.20.(本题8分)如图所示,A 和B 两飞轮的轴杆在同一中心线上,设两轮的转动惯量分别为 J =10 kg ·m 2 和 J =20 kg ·m 2.开始时,A 轮转速为600 rev/min ,B 轮静止.C 为摩擦啮合器,其转动惯量可忽略不计.A 、B 分别与C 的左、右两个组件相连,当C 的左右组件啮合时,B 轮得到加速而A 轮减速,直到两轮的转速相等为止.设轴光滑,求:(1) 两轮啮合后的转速n ;(2) 两轮各自所受的冲量矩.21.(本题10分)空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动,转动惯量为J 0,环的半径为R ,初始时环的角速度为ω0.质量为m 的小球静止在环内最高处A 点,由于某种微小干扰,小球沿环向下滑动,问小球滑到与环心O 在同一高度的B 点和环的最低处的C 点时,环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的,小球可视为质点,环截面半径r <<R .) 回答问题(共10分) 22.(本题5分)绕固定轴作匀变速转动的刚体,其上各点都绕转轴作圆周运动.试问刚体上任意一点是否有切向加速度?是否有法向加速度?切向加速度和法向加速度的大小是否变化?理由如何? 23.(本题5分)一个有竖直光滑固定轴的水平转台.人站立在转台上,身体的中心轴线与转台竖直轴线重合,两臂伸开各举着一个哑铃.当转台转动时,此人把两哑铃水平地收缩到胸前.在这一收缩过程中,(1) 转台、人与哑铃以及地球组成的系统机械能守恒否?为什么? (2) 转台、人与哑铃组成的系统角动量守恒否?为什么?(3) 每个哑铃的动量与动能守恒否?为什么?大 学 物 理(力学) 试 卷 解 答一、选择题(共27分)C D C C C D B C A 二、填空题(共25分) 10.(本题3分)20 参考解: r 1ω1=r 2ω2 , β1 = ω1 / t 1 ,θ1=21121t β 21211412ωθr r n π=π=4825411⨯π⨯⨯π=t =20 rev11.(本题5分)-0.05 rad ·s -2 (3分)250 rad (2分)12.(本题4分)0.15 m ·s -2(2分)1.26 m ·s -2(2分)参考解: a t =R ·β =0.15 m/s 2 a n =R ω 2=R ·2βθ =1.26 m/s 2 13.(本题3分)0.25 kg ·m 2(3分) 14.(本题3分)157N·m (3分) 15.(本题3分)3v 0/(2l )16.(本题4分)()2202347xl l +ω三、计算题(共38分) 17.(本题5分)解:由线速度r ϖϖϖ⨯=ωv 得A 、B 、C 三点的线速度ωr C B A ===v v v ϖϖϖ 1分各自的方向见图.那么,在该瞬时 ωr A B A 22==-v v v ϖϖϖθ=45° 2分同时 ωr A C A 22==-v v v ϖϖϖ方向同A v ϖ. 1分平动时刚体上各点的速度的数值、方向均相同,故0=-=-C A B A v v v v ϖϖϖϖ 1分 [注]此题可不要求叉积公式,能分别求出 A v ϖ、B v ϖ的大小,画出其方向即可. 18.(本题5分)解:根据转动定律: J d ω / d t = -k ω∴t Jkd d -=ωω2分 两边积分:⎰⎰-=t t Jk 02/d d 100ωωωω得 ln2 = kt / J∴ t =(J ln2) / k 3分19.(本题10分)θ BC AωB v ϖC v ϖA v ϖB v ϖ-A v ϖB v v A ϖϖ- -C v ϖ A v ϖ解:受力分析如图所示. 2分 2mg -T 1=2ma 1分 T 2-mg =ma 1分T 1 r -T r =β221mr 1分T r -T 2 r =β221mr 1分a =r β2分解上述5个联立方程得: T =11mg / 8 2分20.(本题8分)解:(1) 选择A 、B 两轮为系统,啮合过程中只有内力矩作用,故系统角动量守恒1分 J A ωA +J B ωB = (J A +J B )ω, 2分 又ωB =0得 ω ≈ J A ωA / (J A +J B ) = 20.9 rad / s 转速 ≈n 200 rev/min 1分(2) A 轮受的冲量矩⎰t MAd = J A (ω -ωA ) = -4.19×10 2 N ·m ·s 2分负号表示与A ωϖ方向相反. B 轮受的冲量矩⎰t MBd = J B (ω - 0) = 4.19×102 N ·m ·s 2分方向与A ωϖ相同.21.(本题10分)解:选小球和环为系统.运动过程中所受合外力矩为零,角动量守恒.对地球、小球和环系统机械能守恒.取过环心的水平面为势能零点.两个守恒及势能零点各1分,共3分小球到B 点时: J 0ω0=(J 0+mR 2)ω ① 1分()22220200212121BR m J mgR J v ++=+ωωω ② 2分 式中v B 表示小球在B 点时相对于地面的竖直分速度,也等于它相对于环的速度.由式①得:ω=J 0ω 0 / (J 0 + mR 2) 1分代入式②得222002J mR RJ gR B ++=ωv 1分 当小球滑到C 点时,由角动量守恒定律,系统的角速度又回复至ω0,又由机械能守恒定律知,小球在C 的动能完全由重力势能转换而来.即:()R mg m C 2212=v , gR C 4=v 2分四、问答题(共10分) 22.(本题5分)答:设刚体上任一点到转轴的距离为r ,刚体转动的角速度为ω,角加速度为β,则由运动学关系有:切向加速度a t =r β 1分 法向加速度a n =r ω2 1分对匀变速转动的刚体来说β=d ω / d t =常量≠0,因此d ω=βd t ≠0,ω 随时间变化,即ω=ω (t ). 1分所以,刚体上的任意一点,只要它不在转轴上(r ≠0),就一定具有切向加速度和法向加速度.前者大小不变,后者大小随时间改变. 2分(未指出r ≠0的条件可不扣分)m 2m βT 2 2P ϖ1P ϖTa T 1a23.(本题5分)答:(1) 转台、人、哑铃、地球系统的机械能不守恒. 1分因人收回二臂时要作功,即非保守内力的功不为零,不满足守恒条件. 1分 (2) 转台、人、哑铃系统的角动量守恒.因系统受的对竖直轴的外力矩为零. 1分(3) 哑铃的动量不守恒,因为有外力作用. 1分 哑铃的动能不守恒,因外力对它做功. 1分 刚体题一 选择题 1.(本题3分,答案:C ;09B )一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1<m 2),如图所示.绳与轮之间无相对滑动.若某时刻滑轮沿逆时针方向转动,则绳中的张力 (A) 处处相等. (B) 左边大于右边.(C) 右边大于左边. (D) 哪边大无法判断. 2.(本题3分,答案:D ;09A ) 花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J 0,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0.这时她转动的角速度变为(A)31ω0. (B) ()3/1 ω0. (C)3 ω0. (D) 3 ω0.3.( 本题3分,答案:A ,08A )1.均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖立位置的过程中,下述说法哪一种是正确的?(A) 角速度从小到大,角加速度从大到小. (B) 角速度从小到大,角加速度从小到大. (C) 角速度从大到小,角加速度从大到小.(D) 角速度从大到小,角加速度从小到大. 二、填空题1(本题4分,08A, 09B )一飞轮作匀减速运动,在5s 内角速度由40πrad/s 减少到10π rad/s ,则飞轮在这5s 内总共转过了 圈,飞轮再经 的时间才能停止转动。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学课程《大学物理(二)》期末考试试卷含答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
2、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。
3、三个容器中装有同种理想气体,分子数密度相同,方均根速率之比为,则压强之比_____________。
4、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时,电场力作功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=_________。
5、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。
6、一根无限长直导线通有电流I,在P点处被弯成了一个半径为R的圆,且P点处无交叉和接触,则圆心O处的磁感强度大小为_______________,方向为_________________。
7、质量为的物体,初速极小,在外力作用下从原点起沿轴正向运动,所受外力方向沿轴正向,大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
8、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。
大学物理试卷及答案部编版五年级语文上册语文园地五一、字词盘点1、字词听写在本单元的学习中,我们遇到了很多生字和词语。
下面请大家听写一下这些词语,如果你们能够准确无误地写出来,那就说明你们已经掌握了这些字词。
(1)听写下列生字:咆哮惊涛拍岸卷地而起风号浪吼坑洼不平神秘乏味(2)听写下列词语:悬崖绝壁身临其境庞然大物若隐若现风平浪静水天相接2、字词理解在听写中,我们发现有些词语可能不太容易理解。
让我们一起来看看这些词语的意思吧。
(1)咆哮:形容声音大而有力,如同猛兽吼叫一般。
(2)惊涛拍岸:形容海浪冲击海岸的强烈景象。
(3)卷地而起:形容风势猛烈,将地面上的尘土等卷起。
(4)风号浪吼:形容风浪声非常大,如同猛兽吼叫一般。
(5)坑洼不平:形容地面坑坑洼洼,不平整。
(6)神秘:指某种事物或现象非常奇特、难以理解或解释。
(7)乏味:形容事物或现象缺乏趣味或吸引力。
(8)悬崖绝壁:形容山峰陡峭,如同悬崖峭壁一般。
(9)身临其境:形容自己仿佛置身于某种情境之中,有身临其境的感觉。
(10)庞然大物:形容事物体积巨大,让人感到惊叹或敬畏。
(11)若隐若现:形容事物隐约可见,时而清晰时而模糊。
(12)风平浪静:形容海面或湖面平静无浪,没有波动。
(13)水天相接:形容海面或湖面与天空相接,景色十分美丽。
二、句子训练营在本单元的学习中,我们学习了一些生动的句子,让我们一起来回顾一下这些句子吧!大学物理试卷带答案一、选择题(每题2分,共20分)1、在下列物理量中,哪个是矢量?A.质量B.时间C.速度D.体积答案:C2、下列哪个选项正确地描述了牛顿第三定律?A.作用力与反作用力大小相等,方向相反B.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上C.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,且作用力与反作用力可以是同一个物体D.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,且作用力与反作用力必须是同一物体上的两个力答案:D3、一个物体自由下落,在t时刻的末速度是多少?A. v=gtB. v=g×tC. v=√g×tD. v=√2g×t答案:D4、一质点作简谐振动,振幅为A,那么该质点振动的振幅最大值和最小值之比是多少?A. 1:1B. 2:1C. 4:1D. 1:√2答案:D5、在真空中,电磁波的波速是多少?A. c=3×10的5次方米/秒B. c=3×10的8次方米/秒C. c=3×10的10次方米/秒D. c=3×10的12次方米/秒答案:B二、填空题(每空2分,共40分)6.质量为m的物体,在水平面上受到一个大小为F的拉力时,产生的加速度为a,当撤去拉力后,物体由于惯性而继续运动的加速度为a1,则以下说法正确的是()。
1、原在空气中的杨氏双缝干涉实验装置,现将整个装置浸入折射率为畀的透明液体中,则相邻两明条纹的间距为原间距的_________ 倍。
2、波长为500nm的光垂直照射在牛顿环装置上,在反射光中观察到第二级暗环半径为2.23mm,则透镜的曲率半径R= ____________ 。
3、在照相机的镜头上镀有一层介质膜,已知膜的折射率为1.38,镜头玻璃的折射率为1.5,若用黄绿光(550nm)垂直入射,使其反射最小,则膜的最小厚度为____________ 。
4、为了使单色光(人=600mn)产生的干涉条纹移动50条,则迈克尔逊干涉仪的动镜移动距离为_____________ 。
5、远处的汽车两车灯分开1.4m,将车灯视为波长为500nin的点光源,若人眼的瞳孔为3mm,则能分辨两车灯的最远距离为___________ o6、一束由线偏振光与自然光混合而成的部分偏振光,当通过偏振片时,发现透过的最大光强是最小光强的3倍,则入射的部分偏振光中,自然光与线偏振光光强之比为___________ o7、布儒斯特定律提供了一种测定不透明电介质的折射率的方法。
今在空气中测得某一电介质的起偏振角为57。
,则该电介质的折射率为 _____________ o1、一双缝距屏幕为lm,双缝间距等于0.25mm,用波长为589.3nm的单色光垂直照射双缝,屏幕上中央最大两侧可观察到干涉条纹,则两相邻明纹中心间距等于。
2、波长为入的平行光垂直地照射在由折射率为1.50的两块平板玻璃构成的空气劈尖上,当劈尖的顶角Q减小时,干涉条纹将变得 _____ (填“密集”或“稀疏”)3、用平行绿光(几= 546肋2)垂直照射单缝,缝宽0.1mm,紧靠缝后放一焦距为50cm的会聚透镜,则位于透镜焦平面处的屏幕上中央明纹的宽度4、波长为500nm的光垂直照射到牛顿环装置上,若透镜曲率半径为5m,则在反射光中观察到的第四级明环的半径D = _____________ 。
《普通物理》考试题开卷()闭卷(∨)适用专业年级姓名: ________ 学号: ______ ;考试座号 _______ 年级: __________ 本试题一共3道大题,共7页,满分100分。
考试时间120分钟。
注:1、答题前,请准确、清楚地填各项,涂改及模糊不清者,试卷作废2、试卷若有雷同以零分记。
3、常数用相应的符号表示,不用带入具体数字运算。
4、把题答在答题卡上。
一、选择(共15小题,每小题2分,共30分)41、一质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即dr dr (1) (2)dt dtds(3)—dt(4)[ 阳心)F列判断正确的是( D )A.只有(1)(2)正确;B.只有(2)正确;C.只有(2)(3)正确;D.只有(3)(4)正确。
2、下列关于经典力学基本观念描述正确的是(B )A、牛顿运动定律在非惯性系中也成立,B、牛顿运动定律适合于宏观低速情况,C、时间是相对的, D 、空间是相对的。
3、关于势能的描述不正确的是(D )A势能是状态的函数B、势能具有相对性C势能属于系统的D、保守力做功等于势能的增量4、一个质点在做圆周运动时,则有:(B)任课教师:系(室)负责人:A 切向加速度一定改变,法向加速度也改变。
B 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变。
A. 角动量守恒,动能守恒; B •角动量守恒,机械能守恒。
C.角动量守恒,动量守恒; D 角动量不守恒,动量也不守恒。
6、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴间摩擦不计,两个质量相同、速度 大小相同、方向相反并在一条直线上(不通过盘心)的子弹,它们同时射入圆盘并且留在 盘内,在子弹射入后的瞬间,对于圆盘和子弹系统的角动量 L 和圆盘的角速度•.则有(C ) A. L 不变,•.增大;mmB.两者均不变f /C.L 不变,二减小D. 两者均不确疋 I7、均匀细棒OA 可绕通过其一端 0而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使 棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下列说法正确的是 ( C )A. 角速度从小到大,角加速度不变;B. 角速度从小到大,角加速度从小到大;C. 角速度从小到大,角加速度从大到小;D. 角速度不变,角加速度为 08、在过程中如果 ____ C _______ ,则刚体对定轴的角动量保持不变。
大学物理期末考试试卷(含答案)一、大学物理期末选择题复习1.如图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为()(A) g sin θ(B) g cos θ(C) g tan θ(D) g cot θ答案D2.静电场中高斯面上各点的电场强度是由:()(A) 高斯面内的电荷决定的 (B) 高斯面外的电荷决定的(C) 空间所有电荷决定的 (D) 高斯面内的电荷的代数和决定的答案C3.一带电粒子垂直射入均匀磁场中,如果粒子的质量增加为原来的2倍,入射速度也增加为原来的2倍,而磁场的磁感应强度增大为原来的4倍,则通过粒子运动轨道所围面积的磁通量增大为原来的:()(A) 2倍 (B) 4倍 (C) 0.5倍 (D) 1倍答案B4.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1、(D) 对地心的角动量不守恒,动能守恒答案C5.均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法正确的是( )(A) 角速度从小到大,角加速度不变(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大(C) 角速度从小到大,角加速度从大到小(D) 角速度不变,角加速度为零答案C6.将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近,则导体B的电势将()(A)升高(B)降低(C)不会发生变化(D)无法确定答案A7.下列说法正确的是()(A)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过(B)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零(C)磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零(D)磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零答案B8.在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内有电流I1、I2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2回路外有电流I3,P1、P2为两圆形回路上的对应点,则( )(A ) ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ,21P P B B =(B ) ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ,21P P B B =(C ) ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ,21P P B B ≠(D ) ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ,21P P B B ≠答案C9.一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量为()(A )B r 2π2 (B ) B r 2π(C )αB r cos π22 (D ) αB r cos π2答案D10. 一运动质点在某瞬间位于位矢(,)r x y 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)dr dt ;(2)dr dt ;(3)ds dt ;(4下列判断正确的是:(A )只有(1)(2)正确 (B )只有(2)正确(C )只有(2)(3)正确 (D )只有(3)(4)正确答案 D11. 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程,t a 表示切向加速度。
大学物理学专业《大学物理(下册)》期末考试试题含答案姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点),用一长为l的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动,已知O轴离质量为2m的质点的距离为l,质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
2、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线,其中虚线表示的是的关系.说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线:a代表__________________________的B~H关系曲线b代表__________________________的B~H关系曲线c代表__________________________的B~H关系曲线3、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则:(1) 摆线的张力T=_____________________;(2) 摆锤的速率v=_____________________。
4、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。
5、如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上,中央明条纹将向__________移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。
6、若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为_______________,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 _______________。
2-1 一木块能在与水平面成α角的斜面上匀速下滑。
若使它以速率υ0沿此斜面向上滑动,求木块向上滑行的距离。
知识点窍 牛顿第二定律:F=m a 逻辑推理 物体沿斜面运动。
匀速下滑时∑F=0,可知摩擦力f 与重力G 滑斜面分力平衡,沿斜面上滑时,因物体所受各力均为恒力且方向沿斜面向下,物体作匀减速运动。
由∑F=ma 及υ2=υ20+2a s 可求出物体上滑的距离。
解题过程 物体沿斜面匀速下滑Mgsin a -f=0 ①物体沿斜面上滑-mgsin a -f =m a ②υ2=υ02+2a s ③且滑到最高点时,υ=0 ④由①②③④可得: S=υ02 /4gsina 2-2 知识点窍 牛顿第二定律:i iF ma =å逻辑推理 在计算钢丝绳所受张力时,可以将两板作为一个整体研究,由于整体在钢丝绳的拉力及重力作用下,向上加速运动,可利用牛顿第二定律列出动力学方程求解。
在计算2m 对1m 的作用力时,采用隔离法,将二块分离出来,单独研究。
解题过程 以两板作为一系统,对其进行受力分析。
竖直方向上为y 轴建立oy 坐标。
由牛顿第二定律得:1212y T m g m g m m a -+=+()() 解之得 12y T m m a =+g ()(g+)①再由1m 为研究对象。
对其进行受力分析。
由牛顿第二定律得:111y T m g m a -=解之得:11y T m g a ()=+ ②(1)当210.0a m s -=g时,由①②得:35.9410T N =?,2m 对1m 的作用力:1T =?(2)当21.0a m s -=g时,由①②得:33.7410T N =?,1T =?由以上计算可知,在起吊相同重物时,绳子所受的张力随着加速度的增大而增大。
因此,起吊重物时,必须缓慢加速,确保钢丝绳不被拉断。
2-3 假使地球自转速度加快到能使赤道上的物体处于失重状态,一昼夜的时间有多长?知识点窍 圆周运动向心力公式:2v F m r=圆周运动周期: 2r T vπ= 逻辑推理 当赤道物体所受重力全部提供物体做圆周运动的向心力时,物体处于失重状态。
任课教师: 系(室)负责人:普通物理试卷第1页,共7页《普通物理》考试题开卷( )闭卷(∨ ) 适用专业年级姓名: 学号: ;考试座号 年级: ;本试题一共3道大题,共7页,满分100分。
考试时间120分钟。
注:1、答题前,请准确、清楚地填各项,涂改及模糊不清者,试卷作废。
2、试卷若有雷同以零分记。
3、常数用相应的符号表示,不用带入具体数字运算。
4、把题答在答题卡上。
一、选择(共15小题,每小题2分,共30分)1、一质点在某瞬时位于位矢(,)r x y 的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)dr dt (2)d r dt (3) dsdt(4)下列判断正确的是( D )A.只有(1)(2)正确;B. 只有(2)正确;C. 只有(2)(3)正确;D. 只有(3)(4)正确。
2、下列关于经典力学基本观念描述正确的是 ( B )A 、牛顿运动定律在非惯性系中也成立,B 、牛顿运动定律适合于宏观低速情况,C 、时间是相对的,D 、空间是相对的。
3、关于势能的描述不正确的是( D )A 、势能是状态的函数B 、势能具有相对性C 、势能属于系统的D 、保守力做功等于势能的增量4、一个质点在做圆周运动时,则有:(B )A 切向加速度一定改变,法向加速度也改变。
B 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变。
C 切向加速的可能不变,法向加速度不变。
D 切向加速度一定改变,法向加速度不变。
5、假设卫星环绕地球中心做椭圆运动,则在运动的过程中,卫星对地球中心的( B ) A.角动量守恒,动能守恒; B .角动量守恒,机械能守恒。
C.角动量守恒,动量守恒; D 角动量不守恒,动量也不守恒。
6、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴间摩擦不计,两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上(不通过盘心)的子弹,它们同时射入圆盘并且留在盘内,在子弹射入后的瞬间,对于圆盘和子弹系统的角动量L 和圆盘的角速度ω则有( C ) A.L 不变,ω增大;B.两者均不变C. L 不变,ω减小D.两者均不确定7、均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示,今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆到竖直位置的过程中,下列说法正确的是 ( C )A.角速度从小到大,角加速度不变;B.角速度从小到大,角加速度从小到大;C. 角速度从小到大,角加速度从大到小;D.角速度不变,角加速度为08、在过程中如果____C_______,则刚体对定轴的角动量保持不变。
A. 外力矢量和始终为零 B. 外力做功始终为零 C. 外力对参考点力矩的矢量和始终为零 D. 内力对轴的力矩的矢量和始终为零9、下列描述正确的是 ( C ) A 、稳恒磁场的高斯定理说明稳恒磁场是有源场; B 、稳恒磁场的磁力线不闭合; C 、稳恒磁场是无源场;D 、稳恒磁场对闭合曲面的磁通量与电流有关。
mmO10、下列关于位移电流的描述正确的是( A )A 、位移电流的实质是变化的电场;B 、位移电流和传导电流一样都是运动的电荷;C 、位移电流服从传导电流遵循的所有定律;D 、位移电流的磁效应不符合安培环路定理。
11、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: ( D )(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,则通过高斯面的电通量必不为零。
12、据角动量定义,下列情况中角动量为零的是( A )A 、火箭以速度v 垂直地面发射到h 高度时对地面的角动量B 、飞机距地面h 高度以速度v 沿水平方向飞行时对地面的角动量C 、地球以速度v 绕太阳公转时对太阳的角动量D 、电子以速度v 绕核旋转时对核的角动量13、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为 ( C )(A )0021=,=B B (B )lIB B o πμ22021=,= (C )0,2221=B l IB o πμ=(D )lIB l I B o o πμπμ22,2221==14、(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则:C(A) .,2121p p L L B B l d B l d B =•=•⎰⎰(B) .,2121p p L L B B l d B l d B =•≠•⎰⎰实用文档(C) .,2121p p L L B B l d B l d B ≠•=•⎰⎰(D) .,2121p p L L B B l d B l d B ≠•≠•⎰⎰(a ) (b )15、下列说法正确的是 ( B )(A )闭合回路上各点磁感应强度都为零时,回路内一定没有电流穿过。
(B )闭合回路上各点磁感应强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零。
(C )磁感应强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感应强度必定为零。
(D)磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意点的磁感应强度都不可能为零。
二、填空(共20小题,每题2分,共40分)1、在观察一个物体的位置及其位置的变化时,总要选其它物体作为标准,选取的标准物体不同,对物体运动情况的描述也就不同,这就是运动描述的相对性 。
2、力学相对性原理是指:对于不同的惯性系,牛顿力学规律具有相同的形式3、写出伽利略速度变换式 V V V =+绝对相对牵连 。
4、带电导体处于静电平衡时,导体表面电荷面密度为δ,则导体表面之外非常邻近处的电场强度为qε5、真空中四个点电荷+q 、-q 、+Q 和Q -的静电场中,作出如图所示的三个闭合面S 1,S 2,S 3,则通过S 1和S 3的电场强度通量分别是Φ1 =[q Qε-, ],Φ3 =[Q qε- ],6、根据物质原子结构的观点,铁磁质内电子因自旋耦合作用在内部形成了微小的自发磁化区域,叫做 磁畴7、真空中有一边长为a 的立方体表面,某顶点处点有一点电荷q ,则通过该立方体表面的总电通量为8qε ,S1S2S38、在研究电磁感应现象时,麦克斯韦提出的两条假,其中之一 变化的电场产生磁场 ; 变化的磁场产生电场 。
9、在恒力F 的作用下,一物体作直线运动,运动方程为x=A-Bt+ct 2(A 、B 、C 为常数),则物体的质量应为m=2Fc10、电介质中某处的电位移矢量为D ,电场强度为E ,则该处的电场能量密度为12DE 11、 一无风的下雨天,一列火车以201ms -的速度匀速度前进,在车内的旅客看见玻璃窗外的雨滴和垂线成45ο角下降,则雨滴相对地的速度为 20 。
12、面积为s 、相距为d 的两个平行板之间充以绝对电容率为ε的电介质,则该平行板电容器的电容为sdε13、单位长度内有n 匝线圈的无限长通电螺线管,电流为I ,则其内一点的磁感应强度为 0nI μ14、无限长载流直导线弯成如图形状,图中各段导线共面,其中两段圆弧分别是半径为1R 与2R 的同心圆弧。
求半圆弧中心O 点的磁感应强度B。
01211()4I R R μ-15、三个点电荷1Q 、2Q 、3Q沿一条直线等间距分布,且1Q =-3Q ,则将2Q 移动到无穷远处电场力做的功为 016、如图所示系统放置在以2ga =的加速度上升的升降机内,A B 、两物体的质量都为m ,A 所在桌面是水平的,绳子和滑轮的质量都不计,若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦并不计空气阻力,则绳中张力为34mg Q 1 Q 2 Q 3ABa17、质量为m 的地球卫星,沿半径为4e R 的圆轨道运动,e R 为地球的半径,已知地球的质量为e m ,取无穷远处的势能为0,求卫星的势能 4eeGmm R -。
18、圆环的质量为m ,半径为R ,则该圆环绕和它在同一平面内且和它相切的轴转动的转动惯量为 232mR 。
19、无限长均匀带电直线,单位长度上的电荷, 即电荷的线密度为λ,求距离直线为r 处的电场强度 02rλπε20、在外电场作用下,介质表面产生极化电荷的现象,叫做电介质的 极化 现象三、计算题(5小题,每小题6分,共计30分)1、质量为M 1 = 24kg 的圆盘,可绕水平光滑固定轴转动,一轻绳缠绕于轮上,另一端通过质量为M 2 = 5kg 的圆盘形定滑轮悬有m = 10kg 的物体, 求:(1) 物体的加速度; (2)绳中张力。
(本题6分)(设绳与定滑轮间无相对滑动,鼓轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为J 1 =12M 1R 2,J 2 = 12M 2r 2) 1、解:对1M :111T R J β= 1分 对2M :2122T r T R J β-= 1分 对m :2mg T ma -= 1分 12R r a ββ== 2分 解得:1222g a M M R r m m =++ 2122()2gT m g M M R r m m =+++ 11122M g T M M R r m m=++18题2 、已知质点的运动方程为j t R i t R rωωsin cos +=(ω为一常量),(本题6分)求(1)质点的轨迹方程 (2)质点的速度v? (3)质点的加速度acos ,sin x R t y R t ωω== 2分 →222x y R += 2分 sin cos drv R ti R tj dtωωωω==-+ 2分 22cos sin a R ti R tj ωωωω=-- 2分3、若电荷均匀分布在长为a 的细棒上,求在棒的延长线上,距棒中心为b 的电场强度和电势。
取0u ∞= (本题6分)q aλ=, 2分204()dxdE b x λπε=- 2分22220024()(4)a a qdx qE a b x b a πεπε-==--⎰2分4、一根同轴线由半径为1R 的长导线和套在它外面的内半径为2R ,外半径为3R 的同轴导体圆筒组成,在1R 和2R 之间充有绝对磁导率为μ的磁介质,导体的磁性可不考虑,如图:传导电流I 沿导线向上流去,由圆筒向下流回,在它们的截面上电流都是均匀分布的。
求同轴线内外的磁感应强度大小B 的分布。
(本题6分)当1r R <01212Ir B R μπ=2分当12R r R << 022I B rμπ=1分当23R r R <<2203322322I R r B r R R μπ-=- 2分当3r R > ,40B = 1分5、一导体球半径为1R ,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳,外球壳所带电量为q ,内球的电势为0u ,求此系统的电场分布。