桂电大学物理试题和答案.docx

1、桂电大学物理试题和答案桂电大学物理试题和答案座位号: 桂 林 电 子 科 技 大 学 试 卷 201 -201 学年第 学期 课号 课程名称 大学物理(闭卷) 适用班级(或年级、专业)全校理工科专业 考试时间120 分钟 班级 学号 姓名 题 号 一 二 三17 三18 三19 三20 七 八 九 十 成绩 满 分 30 30 10 10 10 10 100 得 分 评卷人 一、选择题(共10道小题，每道3分，共30分) 1. 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为d处( d a)、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为, 的均匀磁介质(若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意

2、一点的 r(A) 磁感强度大小为B = , ,NI( 0 r(B) 磁感强度大小为B = ,NI / l( r(C) 磁场强度大小为H = ,NI / l( 0(D) 磁场强度大小为H = NI / l( , , 5. 如图所示，一质量为m的匀质细杆AB，A端靠在光滑的竖直墙壁 A 上，B端置于粗糙水平地面上而静止(杆身与竖直方向成角，则A端,对墙壁的压力大小 R , 11 (A) 为mgcos,( (B) 为mgtg, B 42 R (C) 为mgsin,( (D) 不能唯一确定( , , 6. 已知水星的半径是地球半径的 0.4倍，质量为地球的0.04倍(设在地球上的重力加速度为g，则水星

3、表面上的重力加速度为: (A) 0.1 g (B) 0.25 g (C) 2.5 g (D) 4 g 7. 在一自感线圈中通过的电流I I 随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为,的正方向，(a) 0 t 则代表线圈内自感电动势,随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个, , (A) (B) (b) 0 t 0 t 8. 在以加速度a向上运动的电梯 ,(C) (D) ,内，挂着一根劲度系数为k、质量不计的弹簧(弹簧下面挂着一质量为M的物体，物体相对于电梯的 0 t 0 t 速度为零(当电梯的加速度突然变为零后，电梯内的观测者看到物体 的最大速度

4、为 aM/kak/M (A) ( (B) ( 12aM/kaM/k (C) ( (D) ( , , 29. +2 一个静止的氢离子(H)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: 2 (A) 2倍( (B) 2倍( 2 (C) 4倍( (D) 4倍( , , 10. 光滑的水平桌面上，有一长为2L、质量为m的匀质细杆，可绕过其中点且垂直于杆的12竖直光滑固定轴O自由转动，其转动惯量为mL，起初杆静止(桌面上有两个质量均为m3的小球，各自在垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率v相向运动，如图所示(当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性

5、碰撞后，就与杆粘在一v起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度应为 2v4vO (A) ( (B) ( v3L5L俯视图6v8v (C) ( (D) ( 7L9L12v (E) ( , , 7L二、填空题(共6道小题，每道5分，共30分) 11. 两个滑冰运动员的质量各为70 kg，均以6.5 m/s的速率沿相反的方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10 m，当彼此交错时，各抓住一10 m长的绳索的一 端，然后相对旋转，则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L,_;它们 各自收拢绳索，到绳长为5 m时，各自的速率v,_( 12. 质量m的小球，以水平速度v与光滑桌面上质量为M的静止斜劈作完全弹性碰撞后0竖

6、直弹起，则碰后斜劈的运动速度值 , v0v =_;小球上升的高度 mmM h =_( 13. 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常 量为,的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的_倍;电场强 r度是原来的 _倍;电场能量是原来的_倍( 14. 一段导线被弯成圆心在O点、半径为R的三段圆弧ab、z? ? bc、ca，它们构成了一个闭合回路，ab位于xOy平面内，? ? ,bc和ca分别位于另两个坐标面中(如图)(均匀磁场沿xB? c? 轴正方向穿过圆弧bc与坐标轴所围成的平面(设磁感强度? R随时间的变化率为K (K 0)，则闭合回路abca中感应电动, O

7、yB势的数值为 b a _;圆弧bc中感应电流的方向是 ? x _( 15. . 分别画出下面二种情况下，物体A的受力图( ,v (1) 物体A放在木板B上，被一起抛出作斜上0AB抛运动，A始终位于B的上面，不计空气阻力; (2) 物体A的形状是一楔形棱柱体，横截面为AB直角三角形，放在桌面C上(把物体B轻轻地放(1)C(2) 在A的斜面上，设A、B间和A与桌面C间的摩擦系数皆不为零，A、B系统静止( 16. 静电场的环路定理的数学表示式为:_(该式的物理 意义是:_ _(该定理表明，静电场是_ _场( 三、计算题(共8道小题，每道5分，共40分) 17. 月球质量是地球质量的1/81，直径为

8、地球直径的3/11，计算一个质量为65 kg的人在月球上所受的月球引力大小( 18. 边长为b的立方盒子的六个面，分别平行于xOy、yOz和xOz平面(盒子的一角在坐标,E,200i，300j原点处(在此区域有一静电场，场强为 .试求穿过各面的电通量( 19. 如图所示，传送带以3 m/s的速率水平向右运动，砂子从高h=0.8 m处落到传送带上,即随之一起运动.求传送带给砂子的作用2力的方向(g取10 m/s) 20. h有两位滑冰运动员，质量均为50 kg，沿着距离为3.0 m的两条平行路径相互滑近(他们具有10 m/s的等值反向的速度(第一个运动员手握住一根3.0 m长的刚性轻杆的一端，当

9、第二个运动员 与他相距3m时，就抓住杆的另一端(假设冰面无摩擦) (1) 试定量地描述两人被杆连在一起以后的运动( (2) 两人通过拉杆而将距离减小为1.0m，问这以后他们怎样运动, 21. 一边长为a和b的矩形线圈，以角速度, 绕平行某边的对 O,称轴OO,转动(线圈放在一个随时间变化的均匀磁场 , , , B 0中，(为常矢量. ) 磁场方向垂直于转轴, 且时BBsin,tB a ,00,间t =0时，线圈平面垂直于，如图所示(求线圈内的感应电B b 动势,，并证明,的变化频率f, ,是的变化频率的二倍( B22. O 一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总 能量为W(若断开电

10、源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为,的无0r限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大, 23. 2 一个质点在指向中心的平方反比力 F = k/r(k为常数)的作用下，作半径为r的圆周运动，求质点运动的速度和总机械能，选取距力心无穷远处的势能为零( 24. 螺绕环中心周长l = 10 cm，环上均匀密绕线圈N = 200匝，线圈中通有电流I = 0.1 A(管内充满相对磁导率, = 4200的磁介质(求管内磁场强度和磁感强度的大小( r桂林电子科技大学试卷答案 201 -201 学年第 学期 课号 课程名称 大学物理 (闭卷) 适用班级(或年级、专业) 考试时

11、间120 分钟 一、选择题(共10道小题，每道3分，共30分) 1. D 2. (A) 3. (D) 4. (D) 5. (B) 6. (B) 7. (D) 8. (A) 9. (B) 10. (C) 二、填空题(共6道小题，每道5分，共30分) 11. 2,1 2275 kgm?s 2分 ,1 13 m?s 2分 12. m 2分 v0MM,m2v 3分 02Mg13. , 2分 r1 1分 , 2分 r14. 2 4分 ,RK/4 从c流至b 1分 15. , (1) 见图( 2分 N CA (2) 见图( 3分 ,16. ,N, BA,f ,BAE,dl,0 P ,P AA L 2分 (

12、2) (1) 单位正电荷在静电场中沿任意闭合路径绕行一周，电场力作功等于零 2分 有势(或保守力) 1分 三、计算题(共8道小题，每道5分，共40分) 17. 解:设人的质量为m，地球质量为M，半径为R，地球表面重力加速度为g，则人在月球eee上受月球引力为 M(1/81)mM(1/81)mee 2分 F,G,GL222(R,3/11)R(3/11)eeMmeF,G? 人在地球上所受的引力为 1分 E2Re2F,F(1/81)/(3/11),106N? 2分 LE18. 解:由题意知 y E=200 N/C , E=300 N/C ,E=0 xyzb平行于xOy平面的两个面的电场强度通量 b,

13、 1分 ,E,S,ES,0e1zb平行于yOz平面的两个面的电场强度通量 ,Ox22 bN?m/C 2分 ,E,S,ES,200e2x“，”，“,”分别对应于右侧和左侧平面的电场强度通量 z 平行于xOz平面的两个面的电场强度通量 ,2 2 bN?m/C 2分 ,E,S,ES,300e3y“，”，“,”分别对应于上和下平面的电场强度通量. 19. ,vv解:设沙子落到传送带时的速度为，随传送带一起运动的速度为，则取直角坐标系，12x轴水平向右，y轴向上( , v,2ghj,-4j, v,3i12,设质量为,m 的砂子在,t时间内平均受力为F,则 ,vv,m，,m，,21,p,mF,(3i，4j

14、) 3分 ,t,t,t,由上式即可得到砂子所受平均力的方向,设力与x轴的夹角为则 ,1(4/3)= 53?,力方向斜向上 2分 ,tg20. 解:(1) 对两人系统，对于杆中点合外力矩为零，角动量守恒. 故 1分 2111, 2 1分 ,mvl，mvl,J,ml,000222,? , =2v / l,6.67 rad / s 0两人将绕轻杆中心O作角速度为6.67 rad/s的转动( 1分 (2) 在距离缩短的过程中，合外力矩为零，系统的角动量守恒，则 J, = J, 0 0112211, 22 1分 ml,ml,01122,2 1分 ，,l/l,9,1100即作九倍原有角速度的转动( 21.

15、 ,解:设线圈的面积矢量在t =0时与平行，于是任意时刻t, 与的夹角为,t，所以SSBB00通过线圈的磁通量为: ,1 2分 ,Babsin2,t,B,S,Bsin,t,ab,cos,t002,d,/dt,Bab,cos2,t故感应电动势: 2分 0,的正绕向与的方向成右手螺旋关系，,的变化频率为: S2,2 f2,2,的变化频率为: Bf,/2,? 1分 f,2f 22. ,解:因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量保持不变， Dw1111220wDEDD,又 3分 02,2,2,0rr0rW,W/,因为介质均匀，?电场总能量 2分 0r23. 22解:质点速度为v，向心加速度为v/r，向心力为k/r( 2kkvv,m 2分 2mrrr,kk,r = ?为势能零点 2分 EFrr,d,d,p2,rrrr21E,E，E,mv,k/r总机械能 Kp2kkk, 1分 2rr2r24. 解: 200 A/m 3分 H,nI,NI/l, B,H,H, 1.06 T 2分 0r