《大學(xué)物理》考試試卷(A)及答案解析

《大學(xué)物理》考試試卷（A）及答案解析

注意事項(xiàng)：

i.請考生按要求填寫姓名、學(xué)號和年級專業(yè)以及按簽名單的順序左上角方框內(nèi)寫序號。

2.請仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫答案。

3.不要在試卷上亂寫亂畫，不要在裝訂線內(nèi)填寫無關(guān)的內(nèi)容。

4.滿分100分，考試時(shí)間為120分鐘。

班級學(xué)號姓名

（A）質(zhì)點(diǎn)作勻變速運(yùn)動(dòng)，所受合力為恒力；（B）質(zhì)點(diǎn)作勻變速運(yùn)動(dòng)，所受合力為變力；

（C）質(zhì)點(diǎn)作變速運(yùn)動(dòng)，所受合力為變力；（D）質(zhì)點(diǎn)作變速運(yùn)動(dòng)，所受合力為恒力；

2.如圖所示兩個(gè)A、B物體緊靠在一起放在光滑的水平面上，mA=2mB,A、B分別受

到水平方向的作用力件F*耳＞鳥，則A、B之間的作用力為（D）

6+gG一居

(A)2~(B)

?￥4⑻W+與

3.當(dāng)重物勻速下降時(shí)，合外力對它做的功（C）

（A）為正值;（B）為負(fù)值;（C）為零；（D）無法確定。

4.如圖所示，一個(gè)帶電量為q的點(diǎn)電荷位于正立方體的中心上，則通

過其中一側(cè)面的電場強(qiáng)度通量等于：（B）

（A）工（B）〃-（C），一（D）」一

4￡0244274

5.地球繞太陽公轉(zhuǎn)，從近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，下面敘述中正確的是（C）

（A）太陽的引力做正功（B）地球的動(dòng)能在增加

（C）系統(tǒng)的引力勢能在增加（D）系統(tǒng)的機(jī)械能在減少

6.下列說法中正確的是（D）

（A）電場強(qiáng)度為0的點(diǎn)，電勢也一定為0

（B）電場強(qiáng)度不為0的點(diǎn)，電勢也一定不為0

（C）電勢為0的點(diǎn)，則電場強(qiáng)度也一定為0

（D）電勢在某一區(qū)域?yàn)槌?shù)，則電場強(qiáng)度在該區(qū)域也必定為0

7.無限長直圓柱體，半徑為R,沿軸向均勻流有電流.設(shè)圓柱體內(nèi)（r<不）的磁感

強(qiáng)度為A，圓柱體外（r>A）的磁感強(qiáng)度為反，則有（D）

（A）國、民均與r成正比.（B）Bn氏均與r成反比.

（C）6,與r成反比，氐與r成正比.（D）6,與r成正比，氏與r成反比.

8.產(chǎn)生感生電場的根源是：（D）

（A）均勻磁場；（B）非均勻磁場;（C）穩(wěn)恒電場；（D）變化磁場。

得分二、填空題（每空3分，共24分）

1.一質(zhì)量為3kg的物體沿x軸無摩擦的運(yùn)動(dòng)，

評分人

f=0時(shí)，物體位于原點(diǎn)，速度為0,物體受力如

圖所示，在該力作用下運(yùn)動(dòng)了3s,該物體的速度大小為

_3m/s_該力對物體做的功為

2.如圖所示,一輕繩跨過一個(gè)定滑輪,兩端各系一質(zhì)量分別為網(wǎng)和“2

的重物，且叫〉色.滑輪質(zhì)量及軸上摩擦均不計(jì)，此時(shí)重物的加速度的

大小為a=____〃=（叫-叫）g________。今用一豎直向下的恒力

g+m2

口二川由代替質(zhì)量為犯的物體，可得質(zhì)量為加2的重物的加速度的大小為

（mx-m2）g

Cl—Cl-o

3.一半徑為R,均勻帶電為Q的球殼，當(dāng)r<R時(shí)，電場強(qiáng)度￡=0____,當(dāng)r>R

時(shí)，電場強(qiáng)度￡=—-

4至（/

4.半徑為R的扇形載流線圈OACD通以電流I,放入均勻磁場B中，

則穿過載流線圈的磁通量為—B________,弧線電流ACD所受

4

到的安培力的大小?BIR。

計(jì)算題（4小題，共42分）

1.質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為「=（后-42）：+（”2+加3萬，式中

得分

k=3m/s,b=4m/s2,c=*m//,〃=1m/d,求，=3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)

評分人

的位矢，速度和加速度。（10分）

制=似-4琲+（-6產(chǎn)+4f（3）=-277-27J（2分）

解：力）=生=（3-8市+（-12T+3rb成3）=-21”9]（4分）

dt

a（f）=—=-87+（-12+6步吊3）=-87+6；（4分）

dt

2

得分.質(zhì)量為〃?，長為/的均勻細(xì)桿可繞通過桿一端的光滑水平軸在

豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使桿從水平位置由靜止釋放，桿擺到豎直位置

評分人

時(shí)桿的下端恰好與光滑水平面上質(zhì)量為%的小物塊發(fā)生完全彈

3

性碰撞。求碰撞后小物塊的速度。（10分）

解：對桿下落過程：gJ桿G桿（/=mg~其中/桿=:mF

.-=杵（3分）

碰撞過程：

,桿0桿。=，桿0桿+,物。物

〈，桿嫁。桿嫁物其中,物一3加（4分）

解得時(shí)=｛當(dāng)（2分）

v=〃=13gl

3.如圖，半徑為鳥的金屬球帶有電荷為-q「外面有一內(nèi)徑為

得分

R2,外徑為&的金屬球殼，帶有電量為q2，現(xiàn)將球殼的外表面

評分人接地。求：（1）電場分布；（2）半徑為r的P點(diǎn)處的電勢；（3）

兩球的電勢匕、匕和它們的電勢差。（12分）

解：（1）r<Ri時(shí)，做球形高斯面，內(nèi)部沒有電荷，根據(jù)對稱性,

E=0；

22

Ri<r<R2時(shí)，做球形高斯面，E-Am-=-q/e0=>E=-q/47!r￡Q；

R2<r<R3時(shí)，金屬球殼內(nèi)部場強(qiáng)為零；r>R3時(shí)，由于高斯面內(nèi)部電荷代數(shù)和為零，

場強(qiáng)為零（6分）

（2）由于球殼接地，其電勢為零，在r=R2上選一點(diǎn)Q,

fR2fR2-oil

U“—U0=U“=fEdr=\—”4勿％（------）（3分）

Jr

力4在0R2r

（3）根據(jù)（2）,V2=0,Vi=^-（-——-）（3分）

4宓0R2R]

4.無限長直導(dǎo)線通以電流I,三角形線圈OAC以速度u勻速水平運(yùn)動(dòng)，當(dāng)，=0時(shí)，求

1、0A邊、0C邊、AC邊的動(dòng)電勢的大小和方向;2、求整個(gè)扇形線圈OCA的電動(dòng)勢。

據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢公式：￡=J（HxF）.di^Ek=vxB

則瓦方向?yàn)樨Q直向上

對亦邊：

￡示=\。義8）?出=\瓦-dl=vBa=^^

方向：OfA（3分）

對OC邊：儲氏=

vEk1di.-.Ek-dT=O

二4詼=°（3分）

對AC邊：

s=J(ux8).d/=jvBcos45°dl=vBdx(?.d/cos45°=dx)

=應(yīng)公=*ln-

J2玄2%d

方向：CfA（3分）

與€方向相反、故整個(gè)扇形線圈￡=幺2E3―名咽■（1分）

Q/，2萬d2乃d

得分四、證明題（10分）

如圖示，強(qiáng)度為I的電