大学物理d2

…………○…………线…………○…………订 …………○…………装………○…………○…… ：2014-2015学年第一学期期末考试试卷

号位《大学物理D》（B）卷

座 课程代码：

32001128

适用班级： 农学13级 命题教师： 贾晓菲

任课教师：

贾晓菲

教研室主任审核 (签名)：

教学主任(签名)：

：题 号 一 二 三 四 五 总分 评卷人 名姓分 值 20 30 10 40 100 得 分 得 分 一．选择题

（每小题2分，共20分）

：号

学 1.质点作曲线运动，在时刻t质点的位矢为?r，速度为v?，速率为v，t至（t??t） 时间内的位移为??r，路程为?s，位矢大小的变化量为?r，平均速度为v?，平均

速率为v。根据上述情况，则必有 【b 】

A ??r??s??r

B ??r??s??r，当?t?0时有d?r?ds?dr ：C ??r??s??r，当?t?0时有d?r?dr?ds 级班业D ??r??s??r，当?t?0时有d?r?dr?ds

专 2.一运动质点在某瞬时位于位失r?（x,y)的端点处，对其速度的大小有四种意见，即

22 (1) dr dt；（2）dr?ds?dx??dy?dt；（3）dt；（4）? ?dt?????dt??。下述判断正确的是 【d 】

A只有（1）（2）正确 B 只有（2）正确 ：系C 只有（2）（3）正确 D只有（4）正确

院 第1页，共12页

3. 静电场的环路定理?E??dl?等于 【 c】

L A ?0?I B ??0R

C 0 D ?0L

4. 有两根平行直导线，通以方向相反的电流，那么两根通电导线将 【b 】

A 相互吸引 B 相互排斥

C 无相互作用 D 上面的几种说法均不对

5.两块相互平行的无限大均匀带电平板，其中一块带电平板电荷密度为??，另一块 带电平板电荷密度为??，则两平板间的电场强度大小为 【b 】

A

?2? B ?? C 2?? D 0

6.对质点组有以下几种说法(1)质点组总动量的改变与内力无关 ；（2）质点组总动能的改变与内力无关；（3）质点组机械能的改变与保守内力无关。下列对上述说法判

断正确的是 【c 】 A只有（1）是正确的 B（1）、（2）是正确的 C（1）、（3）是正确的 D（2）、（3）是正确的

7.设真空有一个半径为R的载流圆线圈，通有强度I的稳恒电流，则其圆心处的磁感应强度为 【d 】 A

?0L2R B

?0IR C

?0LR D

?0I2R

8.将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体Ｂ附近，导体B的电势将

【 b】

A升高 B降低 C不会发生变化 D无法确定 9.根据电介质中的高斯定理，在电介质中电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于这个曲面所包围自由电荷的代数和。下列推论正确的是 【d 】A 若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零，曲面内一定没有自由电荷

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B若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零，曲面内电荷的代数和一定等于零

C若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分不等于零，曲面内一定有极化电荷 D介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关

10.路面水平的公路，转弯处轨道半径为R，汽车轮胎与路面间的摩擦因数为?，要使汽车不致于发生侧向打滑，汽车在该处的行驶速率 【 c】 A不得小于?gR B必须等于?gR C不得大于?gR D还应由汽车的质量m决定

得 分 二.填空题

（每空1.5分，共30分）

1.一质点的运动方程为r??2t2?i?(3t4?2t)?j?5tk?(SI制），则t?1s时的速度为v?=

8?i?98?j?5k?ms ，加速度a?? 4?i?14?4jms2 。

2.速度与速率不同，速度是 矢量 ，速率是 ，只有在 的情况下，二者在量值上才相等。

3.用一水平力将一块砖压在墙壁上而保持静止，其摩擦力为f，现将压力增加一倍，

则摩擦力为 f 。

4.作用于质点系的 力所做的功 ，等于该质点系的 动能增

量 ，这就是质点系的动能定理。

5. 高斯定理为???1e???SE?dS???qi，把闭合面S叫 高斯面 ，0S内????SE?dS 叫 电通量 ，通过高斯面的电通量只决定于高斯面内的

电荷的代数和 ，和高斯面以外的电荷 无关 。高斯面上的场强不但和 高斯面内的电荷 有关，还和 高斯面外的电荷

第3页，共12页 有关。

6.把一段直导线水平悬挂在马蹄形磁铁的两极中间，当导线通过电流时，导线就会发生水平方向移动。说明磁铁可给____电流___________施加____作用力___________。

7.磁高斯定理为???e???SB?dS?0，磁高斯定理说明磁感应线是无头无尾的 闭合

曲线，因此，磁场是 无源 。 8.互感系数表达式为： M??12?21I? ，自感系数表达式为： 1I2L??I 。

得 分 三.判断题（正确的在题号后括号内填写“T”,错误的填写

“F”）（每小题1分，共10分）

1. 运动质点具有不为零的加速度而有为零的速度。 （ ）

2. dvdt表示曲线运动的切向加速度，v是速度。 （f ）

3. 对于运动物体，动能不变动量也不变。 （f ）

4. 静电场是保守场。 （ ）

5. 场强大的地方,电势一定高。 （f ）

6. 安培环路定律对稳恒电流的磁场普遍正确。 （ ）

7. 位移电流的本质也是电荷的定向运动，当然也能激发磁场。 （f ）

8.在碰撞爆炸过程前后，系统的总动量可近似为是不变的。 （ ）

9.质点作圆周运动时的加速度指向圆心。 （f ） 10.两平板间均匀电介质的电极化强度的大小，等于极化电荷面密度。 （ ）

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题答许不内线订装 …………○…………线…………○…………订 …………○…………装………○…………○…… 四.计算题

得 分 ：（每小题10分，共40分）

号 位座 ： 名姓

1. 质量为45.0kg的物体，由地面以初速度60.0m?s?1竖直向上发射，物体 ?1 受到空气的阻力为Fr?kv，且k?0.03N/(m?s)。（1）求物体发射到 ：最大高度所需要的时间；（2）最大高度是多少？ 号学

解：（1）物体在空气中受到重力和空气阻力作用而减速，由牛顿第二定 律得：

?mg?kv?mdv dt ① ------------------------------（2分） 根据始末条件对上式积分，有：

：级班?tdt??m0dvm?kv0?0?v得：t?kln??1?mg??6.11s ---------------（3分）0mg?kv???业专 （2）利用dv dt?vdvdvdy的关系式代入①可得：?mg?kv?mvdy分离变量后

积分有： ?ydy???0mvdv0v ---------------------------------------（2分）

0mg?kv ：故：y??m?mg?kv?系k??kln???1?0mg?v0????183m ------------------------（3分） 院

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2.

体重60.0kg的运动员跳过2.0m高的横杆后，垂直落在海绵垫子上，假设

人与垫子相互作用的时间为2.0s。试求出运动员所受到的平均冲力。若运动员落在地上，作用时间为0.20s，试问运动员受到的平均冲力又是多少?

.解：以运动员为研究对象，选竖直向下为y轴正方向。运动员受到两个力： 重力竖直向下，垫子给他的平均冲力竖直向上。由动量定理有：

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(G???f)?t?mv??2?mv1 -------------------------（3分）

其中，v??1?2gh，v2?0 则：

?f?m?v??1?v2??t?G??m??2gh???g? ----------------------------（3??t?分）

? 代入数据，当?t?2.0时，f =7.8×102N ----------------------（2分）

当?t?0.2时，f =2.5×103N -------------------------------（2分）

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第8页，共12页 题答许不内线订装

…………○…………线…………○…………订 …………○…………装………○…………○……

：号3. 如图1所示，已知半径为R的均匀带电圆板，电荷面密度为?。试求轴线上任一位座点P的电势。 P rP

：.解：在半径为r处，取一宽度为dr的同心带电圆环，所带电量为： 名姓

dq ? ? 2 ? rdr -----------------------------------------------（2分）

带电圆环在P点产生的电势： U ? q 4 ?? ( R 2 ? x 2 )1 / 2 -------（3分）

0

：号 d U ? d q ?2?rdr?rdr学 4??r?2?x2)1/2?0P4??0(r2?0(r2?x2)1/2

故：

U ? ? d U ?? 2 ? 0 ?Rrdr 0 (r 2 ? x 2 ) 1/ 2 ?? 2 ? (R2?x2?x)0 ： 级班

业专 图1 ：系 院

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4. 一台电冰箱放在室温为200C的房间里 ，冰箱储藏柜中的温度维持在50C， 现每天有2.0?107J的热量自房间传入冰箱内， 若要维持冰箱内温度不变，外界每天需作多少功？其功率为多少? 设在50C至200C之间运转的冰箱的致冷系数是卡诺致冷机致冷系数的55% 。

解：由e?e2卡?55%?TT?55?10.2 ------------------------（2分） 1?T2100 由e?Q2Q?Q,得Qe?11?Q2 ------------------------------（2分） 12e 房间传入冰箱的热量Q??2?107J 热平衡时Q??Q2 Q1?e?1eQe?12?eQ??2.2?107J ----------------------------（2分） 保持冰箱在50C至200C之间运转，每天需作功为：

W?Q1?Q2?Q1?Q??0.2?107J ---------------------------（2分）

功率为： P?W0.2t??10724?3600W?23W -----------------------------（2分）

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第11页，共12页第12页，共12页 题答许不内线订装

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