2015-2016大学物理期末模拟试卷 答案

序号 贵州大学2015—2016学年第二学期模拟试卷

大学物理-答案

题号 答案 B 1 B 2 C 3 A 4 C 5 A 6 D 7 D 8 一、选择题（共24分,每小题3分，请将答案填写在表格中）

1．下面表述正确的是[ ] (A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直 (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零 (C)轨道最弯处法向加速度最大

(D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。

??2．用水平压力F把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f [ ]

(A) 恒为零 (B) 不为零，但保持不变

(C) 随F成正比地增大． (D) 开始随F增大，达到某一最大值后，就保持不变 3．地球绕太阳公转，从近日点向远日点运动的过程中，下面叙述中正确的是 [ ] (A)太阳的引力做正功 (B)地球的动能在增加 (C)系统的引力势能在增加 (D) 系统的机械能在减少

4.如图所示：一均匀细棒竖直放置，其下端与一固定铰链O连接，并可绕其转动，当细棒受到扰动，在重力作用下由静止向水平位置绕O转动，在转动过程中， 下述说法哪一种是正确的[ ]

(A) 角速度从小到大，角加速度从小到大； (B) 角速度从小到大，角加速度从大到小； (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.

5．已知一高斯面所包围的体积内电量代数和?qi=0，则可肯定：[ ]

（A）高斯面上各点场强均为零。 （B）穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。 （C）穿过整个高斯面的电通量为零。 （D）以上说法都不对。

6 有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则该线圈中心的磁感强度是原来的［ ］

7. 如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是[ ]

(A) ad边转入纸内，bc边转出纸外 (B) ad边转出纸外，bc边转入纸内 (C) ab边转出纸外，cd边转入纸内

（A）4倍 （B）2倍 （C） 1/2 （D）1/4

a b d c (D) ab边转入纸内，cd边转出纸外 8．两根无限长的平行直导线有相等的电流 化率

， 但电流的流向相反，如右图，而电流的变

dI均小于零，有一矩形线圈与两导线共面，则[ ] dt（A）线圈中无感应电流； （B）线圈中感应电流不确定。 （C）线圈中感应电流为逆时针方向； （D）线圈中感应电流为顺时针方向；

二、填空题（每空3分，共24分）

1. 一质点沿半径为0.1m的圆周运动,其位移θ随时间t的变化规律是??2?4t?t2(SI),在t=2s时,切向加速度at?_0.2rad/s2,_________,法向加速度an?__6.4 rad/s2_______. 2.一物体质量为1kg，开始静止于坐标原点，受到的力作用沿x轴正方向运动，F随 x的变化如图所示，当物体运动到x=6m时，该力对物体做功为___16J________，物体的速度为____42m/s______.

3.如图所示，有两根垂直于纸面方向相反无限长的载流直导线，电流大小均为I，到P点

2?0I的距离均为a且垂直，则P点的磁感应强度大小为______________，方向为___向

2?a下______。

第2题 图 第3题 图

?4. 一质量为m，电荷为q的粒子，以v0速度垂直进入均匀的稳恒磁场B中，电荷将作半径 为

mv02?m 的圆周运动，周期为___________。

qBqB三、计算题（4小题，共42分）

???1.质点的运动方程为r(t)?3cos?ti?3sin?tj(m)，（1）求任一时刻物体的速度和加速度，

（2）从时间t?1到t?2时间内，该质点的位移和路程分别是多少？ 答案

????dr??3?sin?ti?3?cos?tj （1）v?dt????dv22a???3?cos?ti?3?sin?tj

dt??（2）?r?6i

?s?3?

2.（1-1选作）如图，长为l?0.5m，质量为M的细棒，可绕其上端水平轴自由转动。开始时细棒处于竖直位置，质量为m的小球（其中M=3m）以水平速度v?5m/s与细棒在端点处发生完全弹性碰撞。求：（1）细棒转动的初始角速度；（2）细棒转过的最大角度?.

1mv0L?mv1L?ML2?312121?1?mv0?mv1??ML2??2（1）222?3?M?3mv??0l???10rad/s?? v?0?111122(ML)??MgL(1?cos?) 232ML2?25(1?cos?)??

3MgL3该数据表明细棒到达最高点速度依然不为零，可以不停旋转 （也可将题目中数据改动为v?3m/s，求出??6rad/s，??arccos2） 5

2.（4-1选作）一质量为2kg的物体沿x轴无摩擦的运动，t?0时，物体位于原点，速度为0，求（1）物体在力F?10?2t作用下，运动了5s，它的速度为多少？,（2）物体在力F?10?2x作用下，运动了5m，它的速度为多少？

t解：(1)由动量定理I??Fdt?mv?mv0

05?(10?2t)dt?(10t?t02)?mv?0

05v?12.5m/s

x（2）由动能定理I?Fdx?05?1212mv?mv0 2212(10?2x)dx?(10t?x)?mv?0 ?02025v?5m/s

3.一个半径为R的均匀带电球面，带电量为q，球心处有一个点电荷带电量也为q，求（1）球体内外的电场强度，（2）球体内外的电势。

(1)

r?R,?q?q

??qq E?ds??E?112???04??0rSr?R,?q?2q

?q?2q E?ds??E?222???2??r00SR?(2) r?R,u1??E1dr??E2dr?r?R?q4??0r?q4??0R

r?R,u2??E2dr??rrdrq ?22??0r2??0rq4. 已知10mm2裸铜线允许通过50A的电流而不致导线过热，电流在导线横截面上均匀分布，求（1）导线内、外磁感强度的分布；（2）导体表面的磁感强度。

得 分 评分人 四、证明题：

长为L的导体杆AB与无限长直流I共面，AB与水平方向成60o角，当杆以速度v沿水平方向向右运动，A端到导线的距离为a时，证明AB上的电动势大小为

?i?3?0Ivln2?a?1L2 a

?i??d?????v????v?B?dl

??oIcos300dl 2?x?dx?dlcos600代入上式

??i??d???a?Lcos600a?oIvcos300dx 02?xcos60?

3?0Ivln2?a?1L2 a