級(jí)《大學(xué)物理(上)》A卷期終考試題及參考答案一選擇題(每小題3分，共30分)[C](本題3分)某物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，式中k為大于零常量．當(dāng)t=0時(shí)，初速為v0，則速度v與時(shí)間t函數(shù)關(guān)系是

(A)

(B)

(C)

(D)

1/212.(本題3分)如圖所表示，用一斜向上力(與水平成30o角)，將一重為G木塊壓靠在豎直壁面上，假如不論用怎樣大力F，都不能使木塊向上滑動(dòng)，則說(shuō)明木塊與壁面間靜摩擦系數(shù)

大小為(A)(B)(C)(D)[B]2/213.(本題3分)一輛汽車(chē)從靜止出發(fā)在平直公路上加速前進(jìn)．假如發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定，下面哪一個(gè)說(shuō)法是正確？(A)汽車(chē)加速度是不變．(B)汽車(chē)加速度隨時(shí)間減?。?C)汽車(chē)加速度與它速度成正比．(D)汽車(chē)速度與它經(jīng)過(guò)旅程成正比．(E)汽車(chē)動(dòng)能與它經(jīng)過(guò)旅程成正比．[B]4.(本題3分)質(zhì)量為m＝0.5?kg質(zhì)點(diǎn)，在Oxy坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為x＝5t，y=0.5t2(SI)，從t=2s到t=4s這段時(shí)間內(nèi)，外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作功為(A)1.5J． (B)3J．(C)4.5J． (D)-1.5J．［B］3/21［B］5.(本題3分)站在電梯內(nèi)一個(gè)人，看到用細(xì)線連結(jié)質(zhì)量不一樣兩個(gè)物體跨過(guò)電梯內(nèi)一個(gè)無(wú)摩擦定滑輪而處于“平衡”狀態(tài)．由此，他斷定電梯作加速運(yùn)動(dòng)，其加速度為：(A)大小為g，方向向上．(B)大小為g，方向向下.(C)大小為g/2，方向向上．(D)大小為g/2，方向向下。

6.(本題3分)三塊相互平行導(dǎo)體板，相互之間距離d1和d2比板面積線度小得多，外面二板用導(dǎo)線連接．中間板上帶電，設(shè)左右兩面上電荷面密度分別為

1和

2，如圖所表示．則比值

1/

2為(A)d1/d2．(B)d2/d1．(C)1．(D)［B］4/217.(本題3分)一“無(wú)限大”帶負(fù)電荷平面，若設(shè)平面所在處為電勢(shì)零點(diǎn)，取x軸垂直電平面，原點(diǎn)在帶電平面處，則其周?chē)臻g各點(diǎn)電勢(shì)U隨距離平面位置坐標(biāo)x改變關(guān)系曲線為：［A］8.(本題3分)兩個(gè)同心薄金屬球殼，半徑分別為R1和R2(R2>R1)，若分別帶上電荷q1和q2，則二者電勢(shì)分別為U1和U2(選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))．現(xiàn)用導(dǎo)線將兩球殼相連接，則它們電勢(shì)為(A)U1．(B)U2．(C)U1+U2．(D)．［B］5/21[B]9.(本題3分)邊長(zhǎng)為l正方形線圈中通有電流I，此線圈在A點(diǎn)(靠近正方形頂點(diǎn)見(jiàn)圖)產(chǎn)生磁感強(qiáng)度B為(A)．(B)．(C)．(D)以上均不對(duì)．

10.(本題3分)順磁物質(zhì)磁導(dǎo)率：(A)比真空磁導(dǎo)率略小．(B)比真空磁導(dǎo)率略大．(C)遠(yuǎn)小于真空磁導(dǎo)率．(D)遠(yuǎn)大于真空磁導(dǎo)率．[A]6/21二填空題(共20分)

[(1)2分，(2)1分]12.(本題4分)質(zhì)量m＝1kg物體，在坐標(biāo)原點(diǎn)處從靜止出發(fā)在水平面內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其所受協(xié)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，協(xié)力大小為F＝3＋2x(SI)，那么，物體在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)3m內(nèi)，協(xié)力所作功W＝________；且x＝3m時(shí)，其速率v＝___________．18J11.(本題3分)質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)法向加速度大小為an=

；角加速度

=

．4rad/s26m/s7/2113.(本題3分)在一以勻速行駛、質(zhì)量為M(不含船上拋出質(zhì)量)船上，分別向前和向后同時(shí)水平拋出兩個(gè)質(zhì)量相等(均為m)物體，拋出時(shí)兩物體相對(duì)于船速率相同(均為u)．試寫(xiě)出該過(guò)程中船與物這個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律表示式(無(wú)須化簡(jiǎn)，以地為參考系)______________________________________．

v

是拋出物體后船速率。14.(本題6分)一平行板電容器，充電后與電源保持聯(lián)接，然后使兩極板間充滿(mǎn)相對(duì)介電常量為

r各向同性均勻電介質(zhì)，這時(shí)兩極板上電荷是原來(lái)______倍；電場(chǎng)強(qiáng)度是原來(lái)_________倍；電場(chǎng)能量是原來(lái)_________倍．

r

r18/2115.(本題4分)如圖所表示，在一長(zhǎng)直導(dǎo)線L中通有電流I，ABCD為一矩形線圈，它與L皆在紙面內(nèi)，且AB邊與L平行．矩形線圈在紙面內(nèi)向右移動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)開(kāi)___________．矩形線圈繞AD邊旋轉(zhuǎn)，當(dāng)BC邊已離開(kāi)紙面正向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)動(dòng)勢(shì)方向?yàn)開(kāi)___________．ADCBA繞向

ADCBA繞向

三、計(jì)算題(共50分)16.(本題10分)質(zhì)量為m物體，由地面以初速v0豎直向上拋出，物體受到空氣阻力為，k為常數(shù)。（1）求物體發(fā)射到最大高度所需時(shí)間。（2）最大高度為多少？9/21解：2分（1）物體在空中受重力mg和空氣阻力Fr=kv作用而減速。由牛頓定律得依據(jù)始末條件對(duì)上式積分，有：3分(1)（2）利用關(guān)系代入式(1)，可得：10/213分故：2分分離變量后積分：17.(本題10分)如圖所表示，設(shè)兩重物質(zhì)量分別為m1和m2，且m1＞m2，定滑輪半徑為r，對(duì)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，輕繩與滑輪間無(wú)滑動(dòng)，滑輪軸上摩擦不計(jì)．設(shè)開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)靜止，試求t時(shí)刻滑輪角速度。11/21作示力圖．兩重物加速度大小a相同，方向如圖解：2分由以上四式消去T1，T2得：m1g－T1＝m1a

T2－m2g＝m2a

2分設(shè)滑輪角加速度為

，則(T1－T2)r＝J

2分且有a＝r

2分12/21開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)靜止，故t時(shí)刻滑輪角速度為：2分18.(本題10分)一真空二極管，其主要構(gòu)件是一個(gè)半徑R1＝5×10-4m圓柱形陰極A和一個(gè)套在陰極外半徑R2＝4.5×10-3m同軸圓筒形陽(yáng)極B，如圖所表示．陽(yáng)極電勢(shì)比陰極高300V，忽略邊緣效應(yīng).求電子剛從陰極射出時(shí)所受電場(chǎng)力．(基本電荷e＝1.6×10-19C)13/212分解：2分2分與陰極同軸作半徑為r(R1＜r＜R2)單位長(zhǎng)度圓柱形高斯面，設(shè)陰極上電荷線密度為

．按高斯定理有2

rE=

/

0

得到E=

/(2

0r)(R1＜r＜R2)方向沿半徑指向軸線．兩極之間電勢(shì)差得到所以14/21在陰極表面處電子受電場(chǎng)力大小為＝4.37×10-14N2分2分方向沿半徑指向陽(yáng)極．19.(本題10分)一無(wú)限長(zhǎng)圓柱形銅導(dǎo)體(磁導(dǎo)率

0)，半徑為R，通有均勻分布電流I．今取一矩形平面S(長(zhǎng)為1m，寬為2R)，位置如右圖中畫(huà)斜線部分所表示，求經(jīng)過(guò)該矩形平面磁通量．15/212分在圓柱體內(nèi)部與導(dǎo)體中心軸線相距為r處磁感強(qiáng)度大小，由安培環(huán)路定律可得：解：因而，穿過(guò)導(dǎo)體內(nèi)畫(huà)斜線部分平面磁通

1為在圓形導(dǎo)體外，與導(dǎo)體中心軸線相距r處磁感強(qiáng)度大小為2分2分16/212分因而，穿過(guò)導(dǎo)體外畫(huà)斜線部分平面磁通

2為穿過(guò)整個(gè)矩形平面磁通量2分17/2120.(本題10分)如圖所表示，一長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m導(dǎo)體棒CD，其電阻為R，沿兩條平行導(dǎo)電軌道無(wú)摩擦地滑下，軌道電阻可不計(jì)，軌道與導(dǎo)體組成一閉合回路。軌道所在平面與水平面成

角，整個(gè)裝置放在均勻磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向鉛直向上。求：（1）導(dǎo)體在下滑時(shí)速度隨時(shí)間改變規(guī)律；（2）導(dǎo)體棒CD最大速度vm。18/21解：(1)如圖(b)所表示，導(dǎo)體棒在下滑過(guò)程中除受重力P和導(dǎo)軌支持力FN外，還受到一個(gè)與下滑速度相關(guān)安培力FA,這個(gè)力是妨礙導(dǎo)體棒下滑。在時(shí)刻t，導(dǎo)體棒受到安培力為

伴隨下滑速度增大，安培力也逐步增大，因而導(dǎo)體棒下滑速度增加逐步趨緩。當(dāng)

F=0時(shí)，導(dǎo)體