大学物理（普通物理）考试试题及答案 张社奇版

《普通物理》考试题

开卷（ ）闭卷（∨ ） 适用专业年级

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本试题一共3道大题，共7页，满分100分。考试时间120分钟。

总 分 阅 卷人 核 分人 题 号 题 分 得 分 一 30 二 40 三 30 注：1、答题前，请准确、清楚地填各项，涂改及模糊不清者，试卷作废。

2、试卷若有雷同以零分记。

３、常数用相应的符号表示，不用带入具体数字运算。 4、把题答在答题卡上。

一、选择（共15小题，每小题2分，共30分）

1、一质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处，对其速度的大小有四种意见，即

（1）

drdrds （2） （3） （4）

dtdtdt(dx2dy2)?() dtdt下列判断正确的是（ D ）

A.只有（1）（2）正确; B. 只有（2）正确; C. 只有（2）（3）正确; D. 只有（3）（4）正确。

2、下列关于经典力学基本观念描述正确的是 （ B ）

A、牛顿运动定律在非惯性系中也成立， B、牛顿运动定律适合于宏观低速情况， C、时间是相对的， D、空间是相对的。 3、关于势能的描述不正确的是（ D ）

A、势能是状态的函数 B、势能具有相对性 C、势能属于系统的 D、保守力做功等于势能的增量

4、一个质点在做圆周运动时，则有：（B）

任课教师： 系（室）负责人：

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A切向加速度一定改变，法向加速度也改变。B切向加速度可能不变，法向加速度一定改变。 C切向加速的可能不变，法向加速度不变。D 切向加速度一定改变，法向加速度不变。

5、假设卫星环绕地球中心做椭圆运动，则在运动的过程中，卫星对地球中心的（ B ） A.角动量守恒，动能守恒； B .角动量守恒，机械能守恒。 C.角动量守恒，动量守恒； D 角动量不守恒，动量也不守恒。

6、一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动，轴间摩擦不计，两个质量相同、速度大小相同、方向相反并在一条直线上（不通过盘心）的子弹，它们同时射入圆盘并且留在盘内，在子弹射入后的瞬间，对于圆盘和子弹系统的角动量L和圆盘的角速度?则有（ C ） A.L不变，?增大；

m m B.两者均不变

O

C. L不变，?减小

D.两者均不确定

7、均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使

棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆到竖直位置的过程中，下列说法正确的是 （ C ）

A.角速度从小到大，角加速度不变；

O

B.角速度从小到大，角加速度从小到大；

C. 角速度从小到大，角加速度从大到小；

D.角速度不变，角加速度为0

8、在过程中如果____C_______，则刚体对定轴的角动量保持不变。 A. 外力矢量和始终为零 B. 外力做功始终为零 C. 外力对参考点力矩的矢量和始终为零 D. 内力对轴的力矩的矢量和始终为零

9、下列描述正确的是 （ C ） A 、稳恒磁场的高斯定理说明稳恒磁场是有源场； B、稳恒磁场的磁力线不闭合；

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A C 、稳恒磁场是无源场；D、稳恒磁场对闭合曲面的磁通量与电流有关。 10、下列关于位移电流的描述正确的是（ A ）

A 、位移电流的实质是变化的电场； B、位移电流和传导电流一样都是运动的电荷； C 、位移电流服从传导电流遵循的所有定律；D、位移电流的磁效应不符合安培环路定理。 11、关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： （ D ） （A）如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷。

?? （B）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零。

? （C）如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷。

（D）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零。 12、据角动量定义，下列情况中角动量为零的是（ A ）

A、火箭以速度v垂直地面发射到h高度时对地面的角动量 B、飞机距地面h高度以速度v沿水平方向飞行时对地面的角动量 C、地球以速度v绕太阳公转时对太阳的角动量 D、电子以速度v绕核旋转时对核的角动量

13、边长为l的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I（其中ab、cd与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为 （ C ）

B2＝0 （A）B1＝0， （B）B1＝0，B2＝ （C）B1＝22?oI ?l22?oI,B2?0 ?l?I?I（D）B1＝22o,B2?22o

?l?l

14、(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2，圆周内有电流I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L2回路外有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则：C

(A)

?????B?dl??B?dl,Bp1?Bp2.

L1L2

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????(B) ?B?dl??B?dl,Bp1?Bp2.

L1L2????(C) ?B?dl??B?dl,Bp1?Bp2.

????(D) ?B?dl??B?dl,Bp1?Bp2.

L1L2L1L2（a） （b）

15、下列说法正确的是 （ B ）

（A）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过。 （B）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零。 （C）磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必定为零。 (D)磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意点的磁感应强度都不可能为零。 二、填空（共20小题，每题2分，共40分）

1、在观察一个物体的位置及其位置的变化时,总要选其它物体作为标准,选取的标准物体不同，对物体运动情况的描述也就不同，这就是运动描述的相对性 。 2、力学相对性原理是指：对于不同的惯性系，牛顿力学规律具有相同的形式

3、写出伽利略速度变换式 V绝对?V相对?V牵连 。

4、带电导体处于静电平衡时,导体表面电荷面密度为?,则导体表面之外非常邻近处的电场强度为

q?0 5、真空中四个点电荷+q、-q、+Q和?Q的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S1，S2，S3，则通过S1和S3的电场强度通量分别是?1 =[

+q -q +QS2

S3

q?Q?0, ]，?3 =[

Q?q.-Q S1

?0 ]， . 6、根据物质原子结构的观点，铁磁质内电子因自旋耦合作用在内部形成了微小的自发磁化区域，叫做 磁畴

7、真空中有一边长为a的立方体表面，某顶点处点有一点电荷q，则通过该立方体表面

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的总电通量为

q ， 8?08、在研究电磁感应现象时，麦克斯韦提出的两条假，其中之一 变化的电场产生磁

场 ; 变化的磁场产生电场 。

9、在恒力F的作用下，一物体作直线运动，运动方程为x=A-Bt+ct2（A、B、C为常数），则物体的质量应为m=

F 2c1DE 210、电介质中某处的电位移矢量为D,电场强度为E,则该处的电场能量密度为

?111、 一无风的下雨天，一列火车以20ms的速度匀速度前进，在车内的旅客看见玻璃窗外的雨滴和垂线成45角下降，则雨滴相对地的速度为 20 。

12、面积为s、相距为d的两个平行板之间充以绝对电容率为?的电介质，则该平行板电容器的电容为

??sd

13、单位长度内有n匝线圈的无限长通电螺线管，电流为I，则其内一点的磁感应强度为 ?0nI

14、无限长载流直导线弯成如图形状，图中各段导线共面，其中

两段圆弧分别是半径为R1与R2的同心圆弧。求半圆弧中心O点的

??I11) 磁感应强度B。 0(?4R1R215、三个点电荷Q1、Q2、Q3

沿一条直线等间距分布，且Q1=-Q3，则将Q2移动到无穷远处电场力做的功为 0

g16、如图所示系统放置在以a?的加速度上

2Q1 Q2 Q3 升的升降机内，A、B两物体的质量都为m，A所在桌面是水平的，绳子和滑轮的质量都不计，若忽略滑轮轴上

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A B a

和桌面上的摩擦并不计空气阻力，则绳中张力为

3mg 417、质量为m的地球卫星，沿半径为4Re的圆轨道运动，Re为地球的半径，已知地球的质量为me，取无穷远处的势能为0，求卫星的势能 ?Gmme 。 4Re18、圆环的质量为m，半径为R，则该圆环绕和它在同一平面内且和它相切的轴转动的转动惯量为

19、无限长均匀带电直线，单位长度上的电荷， 即电荷的线密度为?，求距离直线为r处的电场强度

20、在外电场作用下，介质表面产生极化电荷的现象，叫做电介质的 极化 现象

3mR2 。 2? 2??0r18题三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）

1、质量为M1 = 24kg的圆盘,可绕水平光滑固定轴转动,一轻绳缠绕于轮上,另一端通过

质量为M2 = 5kg 的圆盘形定滑轮悬有m = 10kg的物体， 求：(1) 物体的加速度; (2)绳中张力。（本题6分）

（设绳与定滑轮间无相对滑动，鼓轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为J1 =

11M1R2，J2 = M2r2） 221、解：对M1:T1R?J1?1 1分 对M2:T2r?T1R?J2?2 1分 对m:mg?T2?ma 1分 R?1?r?2?a 2分 解得:a?M1g2g2g T2?m( ?g) T1?RM1M2RM1M2RM1M2??2??2??2rmmrmmrmm

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???2 、已知质点的运动方程为r?Rcos?ti?Rsin?tj(?为一常量)，（本题6分）

求（1）质点的轨迹方程 （2）质点的速度v？ （3）质点的加速度a

??x?Rcos?t,y?Rsin?t 2分 ?x2?y2?R2 2分

v?dr??R?sin?ti?R?cos?tj 2分 dt22 a??R?cos?ti?R?sin?tj 2分

3、若电荷均匀分布在长为a的细棒上，求在棒的延长线上，距棒中心为b的电场强度和电势。取u??0 (本题6分)

??， 2分dE?a2a?2qa

?dx4??0(b?x)2 2分

E??

dxq 2分 ?2224??0a(b?x)??0(4b?a)q4、一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2，外半径为R3的同轴导体圆筒组成，在R1和R2之间充有绝对磁导率为?的磁介质，导体的磁性可不考虑，如图：传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的。求同轴线内外的磁感应强度大小B的分布。(本题6分)

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当r?R1

B1??0Ir2?R21B2? 2分 1分

2分

当R1?r?R2 当R2?r?R3

?0I2?r?0IR32?r2B3?22?rR32?R2当r?R3 ，B4?0 1分

5、一导体球半径为R1，外罩一半径为R2的同心薄导体球壳，外球壳所带电量为q，内球的电势为u0，求此系统的电场分布。（本题6分）

解：由

q4??0R1?Q4??0R2?u0得：

q?4??0R1u0?R1Q 2分 R2由高斯定理可得：E1?0；2分

E2?R1u0R1u0(R2?R1)QRQE??? 1分 1分 32222r4??0R2rr4??0R2r

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