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1、某大学期末大学物理试题及答案某大学期末大学物理试题及答案 学学 院院 考试日期考试日期 班班 级级 姓姓 名名 学学 号号 一一. 选择题选择题 (每题每题 3 分，共分，共 30 分分) 1一质点沿一质点沿x轴运动，其速度与时间的关系为：轴运动，其速度与时间的关系为：24m/stv，当，当3st 时，质点位时，质点位 于于9mx 处，则质点的运动方程为处，则质点的运动方程为(A) 31412m3xtt(B) 214m2xtt 。(C) m32 tx(D) 31412m3xtt 2如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任
2、意角度的锥面上绕竖直轴意角度的锥面上绕竖直轴OO作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端 处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在 小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴OO的角动量这两个量中的角动量这两个量中 (A) 机械能、角动量都守恒；机械能、角动量都守恒； (B) 机械能守恒、角动量不守恒；机械能守恒、角动量不守恒； (C) 机械不守恒、角动量守恒；机械不守恒、角动量守恒； (D) 机械能、
3、角动量都不守恒机械能、角动量都不守恒. 3一均质细杆可绕垂直它且离其一端一均质细杆可绕垂直它且离其一端/4l（l为杆长）的水平固定轴为杆长）的水平固定轴O在竖在竖直平面内转动。杆的质量为直平面内转动。杆的质量为m，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度0，如杆，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴O的转动惯量的转动惯量2(7/48)Jml，一切摩擦不计），一切摩擦不计）.(A) 4 3 /7gl0(B) 4/g l0(C) (4/3)/g l0(D) 12 /g l0. 4一个未带电的空腔导体球壳，内半
4、径为一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R。在腔内离球心的距离。在腔内离球心的距离为为d处（处（dR） ，固定一点电荷，固定一点电荷q，如图所示。用导线把球壳接地后，如图所示。用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心O处的电势为处的电势为(A) 0 (B) 04q d(C) 04q R(D) 011()4q dR 5. 一个平行板电容器一个平行板电容器, 充电后与电源断开充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差则两极板间的电势差12U、电场强度的大小、电场强度
5、的大小E、电场能量、电场能量W将发生如下变化：将发生如下变化： (A) 12U减小，减小，E减小，减小，W减小；减小；(B) 12U增大，增大，E增大，增大，W增大；增大； (C) 12U增大，增大，E不变，不变，W增大；增大； (D) 12U减小，减小，E不变，不变，W不变不变. 6一原长为一原长为L的火箭，以速度的火箭，以速度1v相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为2v.在在火火箭箭上上测测得得子子弹弹从从射射出出到
6、到击击中中靶靶的的时时间间间间隔隔是是：（c表表示示真真空空中中的的光光速速）(A)12()L/ vv(B) 2L/v(C) 21()L/ vv(D) 2 111 (/ ) cL/vv 7如图，在一圆形电流如图，在一圆形电流I所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路 L(A)(A) LlB0d，且环路上任意一点，且环路上任意一点0B (B)(B) LlB0d，且环路上任意一点，且环路上任意一点0B (C)(C) LlB0d，且环路上任意一点，且环路上任意一点0B (D)(D) LlB0d，且环路上任意一点，且环路上任意一点B 常量常量. 8一个通有电流一个通有电
7、流I的导体，厚度为的导体，厚度为D，横截面积为，横截面积为S， 放置在磁感应强度为放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体 的侧表面，如图所示。现测得导体上下两面电势差为的侧表面，如图所示。现测得导体上下两面电势差为V，则，则 此导体的霍尔系数等于此导体的霍尔系数等于(A) IBV DS (B) BVS ID (C) VD IB (D) IVS BD 9如图所示，直角三角形金属框架如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场放在均匀磁场中，磁场B平行平行于于ab边，边，bc的长度为的长度为l。当金属框架绕。当金属框架绕ab边以匀角速度边以匀
8、角速度转动时，转动时，abc回回路中的感应电动势路中的感应电动势和和a、c两点间的电势差两点间的电势差acUU为为(A)20,acUUB l(B) 20,/2acUUB l (C)22,/2acB lUUB l(D)22,acB lUUB l 10. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确 (A) 位移电流是由变化的电场产生的；位移电流是由变化的电场产生的； (B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的；位移电流是由线性变化的磁场产生的； (C) 位移电流的热效应服从焦耳位移电流的热效应服从焦耳楞次定律；楞次定律；(D) 位移电流的磁效应不
9、服从安培环路定理位移电流的磁效应不服从安培环路定理. . 二二 填空题填空题 (共共 30 分分)1(本题本题 3 分分) 质量为质量为m的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿x轴正向运动，轴正向运动，所受外力方向沿所受外力方向沿x轴正向，大小为轴正向，大小为Fkx。物体从原点运动到坐标为。物体从原点运动到坐标为0x点的过程中所受外点的过程中所受外力冲量的大小为力冲量的大小为 . 2(本题本题 5 分分) 一维保守力的势能曲线如图所示，一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量则总能量E为为12J的粒子的运动范围为的粒子的运动范围为；在；在x 时，粒子的动
10、能时，粒子的动能KE最大；最大；x 时，粒子的动能时，粒子的动能KE最小。最小。3(本题本题 3 分分) 长为长为l、质量为、质量为M的均质杆可绕通过杆一端的均质杆可绕通过杆一端O的水平光滑固定轴转动，的水平光滑固定轴转动，转动惯量为转动惯量为2/3Ml，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为m的子的子弹以水平速度弹以水平速度 0v射入杆上射入杆上A点，并嵌在杆中点，并嵌在杆中. 2 /3OAl，则子弹，则子弹射入后瞬间杆的角速度射入后瞬间杆的角速度 .4(本题本题 3 分分) （1）在速度）在速度v = 情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍。情况
11、下粒子的动量等于非相对论动量的两倍。（1）在速度）在速度v = 情况下粒子的动能等于它的静止能量。情况下粒子的动能等于它的静止能量。5(本题本题 5 分分) 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，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 .6(本题本题 5 分分) 一个绕有一个绕有 500 匝导线的平均周长匝导线的平均周长 50cm 的细螺绕环，铁芯的相对磁导率的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为为 600，载有，载有 0.3A 电流时电流时, 铁芯中的磁感应强度铁
12、芯中的磁感应强度 B 的大小为的大小为 ；铁芯中的磁；铁芯中的磁场强度场强度 H 的大小为的大小为 。 （71 04 10 T m A）7(本题本题 3 分分) 一个半径为一个半径为R、面密度为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心绕过圆心且垂直盘面的轴线且垂直盘面的轴线AA旋转；今将其放入磁感应强度为旋转；今将其放入磁感应强度为B 的均匀外磁场中，的均匀外磁场中，B 的方向垂直的方向垂直于轴线于轴线AA。在距盘心为。在距盘心为r处取一宽度为处取一宽度为dr的圆环，则该带电圆环的圆环，则该带电圆环相当的电流为相当的电流为 ，该电流所受磁力矩的大小为，该电流所受磁力矩
13、的大小为 ，圆，圆盘所受合力矩的大小为盘所受合力矩的大小为 。8(本题本题 3 分分)一长直导线旁有一长为一长直导线旁有一长为a，宽为，宽为b的矩形线圈，的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通有稳恒电流长直导线通有稳恒电流I，则距长直，则距长直导线为导线为r处的处的P点的磁感应强度点的磁感应强度B为为 ；线圈与导线的互感系数；线圈与导线的互感系数为为 .三三 计算题计算题 (共共 40 分分)1(本题本题 10 分分) 如图所示，已知滑轮的半径为如图所示，已知滑轮的半径为r，转动惯量为，转动惯量为 J ，弹簧的劲度系数，弹簧的劲度系数为为k，物体的质量为，物体的质量为m. 设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳与滑轮无设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳与滑轮无相对滑动，轴间摩擦不计相对滑动，轴间摩擦不计. 试求：试求：（1）物体下落的距离为）物体下落的距离为l时，物体的速率时，物体的速率.（2）物体能够下落的最大距离）物体能够下落的最大距离.2(本题本题 10 分分) 一半径为一半径为R、电荷量为、电荷量为Q的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。 试求试求(1)(1)球体内外电场强度的分布；球体内外
