中国石油大学北京远程教育学院大学物理期末复习题.docx

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中国石油大学北京远程教育学院大学物理期末复习题

中国石油大学（北京）远程教育学院

大学物理期末复习题

题号

一

二

三

总分

得分

一、单项选择题（60分，每题4分）

1.在电梯中用弹簧秤称物体的重量。

当电梯静止时，称得一个物体重量为500N。

当电梯作匀变速运动时，称得其重量为400N，则该电梯的加速度是[C]（参见上册：

39页，选择题2）

（A）大小为0.2g，方向向上。

（B）大小为0.8g，方向向上。

（C）大小为0.2g，方向向下。

（D）大小为0.8g，方向向下。

2.如图1所示为定量理想气体内能E随体积V的变化关系,则此直线表示的过程为:

[A]（参见上册：

149页，选择题3）

图1

（A）等压过程;（B）绝热过程;

（C）等温过程;（D）等容过程。

3.一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮，绳的两端分别悬有质量m1和m2的物体（m1

126页，选择题5）

图2

（A）处处相等.（B）左边大于右边.（C）右边大于左边.（D）无法判断.

4.如图3所示，C1和C2两空气电容器并联起来接上电源充电.然后将电源断开，

图3

再把一电介质插入C1中，则（C）

（参见下册：

48页，选择题4）

（A）C1和C2极板上电量都不变.

（B）C1极板上电量增大，C2极板上的电量不变.

（C）C1极板上电量增大，C2极板上的电量减少.

（D）C1极板上的电量减少,C2极板上电量增大.

图4

5.如图4所示，导轨置于水平面内，磁场方向垂直向上，导线ab和cd可以在导轨上自由滑动.当ab在外力F作用下，向左运动时,下面的描述那一

个是正确的?

（A）（参见下册：

101页，法拉第电磁感应定律）

（A）cd也向左运动.

（B）cd内有电流流过，由d向c.

（C）cd向右运动.

（D）磁场对ab导线的作用力向右.

6.下面说法正确的是[D]（参见下册：

第1章）

（A）等势面上各点场强的大小一定相等；

（B）在电势高处，电势能也一定高；

（C）场强大处，电势一定高；

（D）场强的方向总是从电势高处指向低处.

7.圆铜盘水平放置在均匀磁场中，如图5所示,磁场的方向垂直盘面向上，当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时，[D]（参见下册：

127页，选择题7）

（A）铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转

动的相反方向流动。

（B）铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转

动的方向流动。

（C）铜盘上产生涡流。

（D）铜盘上有感应电流产生，铜盘边缘处

电势最高。

8.下列几个说法中哪一个是正确的？

（C）（参见下册：

26页，选择题2）

（A）电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。

（B）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同。

（C）场强方向可由E=F/q定出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负，F为试验电荷所受的电场力。

（D）以上说法都不正确。

9.一质点从O点出发作抛体运动（忽略空气阻力），初速度为

，如图6所示。

图6

在运动过程中（）（参见上册：

12页切向加速度与法向加速度）

（1）

不变

（2）

不变

（3）

不变

（4）最高处曲率半径最大

10.质量为20g的子弹沿x轴正向以500m/s的速度射入一木块后，与木块一起以50m/s的速度仍沿x轴正向前进，在此过程中木块所受冲量的大小为（A）（参见上册：

51-52页，动量定理）

（A）9N·s（B）-9N·s（C）10N·s（D）-10N·s

11..如图7，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竖直光滑固定轴自由转动,其转动惯量为mL2/3,起初杆静止,桌面上有两个质量均为m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,当两个小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度

应为[C]（参见上册：

126页，选择题3）

图7

12.以下说法中哪一种是正确的[]（参见下册：

27页，选择题6）

（A）电势为零的空间，场强一定为零；

（B）场强为零的空间，电势一定为零；

（C）电势较高的地方，场强一定较大；

（D）带正电的物体，电势一定是正的。

13.一带电体可作为点电荷处理的条件是[C]（参见下册：

26页，选择题1）

（A）电荷必须呈球形分布.（B）带电体的线度很小.

（C）带电体的线度与其它有关长度相比可以忽略不计.

（D）电量很小.

14.质点系的内力可以改变[C]（参见上册：

51-52页，87页）

（A）系统的总质量.（B）系统的总动量.

（C）系统的总动能.（D）系统的总角动量.

15.对功的概念有以下几种说法：

其中正确的是[B]（参见上册：

99页，选择题1）

（A）保守力作正功时系统内相应的势能增加.

（B）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零.

（C）作用力与反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作的功的代数合必为零．

（D）系统合外力做作的总功为零,则该系统机械能守恒.

二、计算题（100分，每题10分）

1．两个同心球面，半径分别为10cm和30cm，小球均匀带有正电荷

C，大球均匀带有正电荷

C。

求离球心分别为

（1）20cm，

（2）50cm的各点的电势。

（参见下册：

29页，7题）解：

根据球面电荷的电势分布特点，

（1）由于r=20cm处为小球面外部，大球面内部，所以

（2）由于r=50cm处于两个球面的外部，所以

2.如图8所示,长直导线AB中的电流I沿导线向上,并以dI/dt=2A/s的速度均匀增长.在导线附一个与之同面的直角三角形线框,其一边与导线平行.求此线框中产生的感应电动势的大小和方向.（m0=4p⨯10-7T⋅m/A）（参见下册：

129页，计算题1）解:

建立坐标如图所示,则三角形线框斜边方程为

在三角形线框所围平面上的磁通量为

三角形线框感应电动势大小为

其方向为逆时针饶行方向。

图8

3.如图9所示，质量为m的物体A放在水平面上，已知滑动摩擦系数为μ，求：

欲拉动A以恒定速度

沿水平方向前进所需的最小的拉力

。

（参见上册：

42页，计算题1）

图9

4.如图10所示，一半径为

，质量为

的圆盘，支在一固定的轴承上，以一轻绳绕在轮的边缘，绳的下端是一质量亦为

的物体，如图所示，不计轴承的摩擦，滑轮从静止开始转动。

求圆盘的运动方程。

（参见上册：

127页，计算题1）解：

设绳中张力为T

对物体：

对圆盘：

又由于：

由以上三式可以解得：

所以：

5.一均匀带电直线长为L，线电荷密度为λ.求直线的延长线上距L中点为r（r>L/2）处的场强。

（参见下册：

28页，计算题2）

6.长直导线中通有电流I=5A,另一矩形线圈共1×103匝,宽a=10cm,长L=20cm,以v=2m/s的速度向右平移,如图11所示.求当d=10cm时线圈中的感应电动势.（参见下册：

103页，例题4.1）

图11

7.一个在星际空间飞行的火箭，当它以恒定速率燃烧它的燃料时，其运动函数可表示为x=ut+u（1/b-t）ln（1-bt）,其中u是喷出气流相对于火箭体的喷射速度，是一个常量，b是与燃烧速率成正比的一个常量。

（参见上册：

6-7页）

（1）求此火箭的速度表示式；

（2）求此火箭的加速度表示式；

（3）设u=3.0×103m/s，b=7.5×10-3/s，t=0s时的速度；

（4）求在t=0s时的加速度。

8.坐在转椅上的人握哑铃.两臂伸直时，哑铃和椅系统对垂直轴的转动惯量为J1=2kgm2.在外人推动后，此系统开始以n1=15转/分转动。

（参见上册：

112-113页）

（1）当两臂收回，使系统的转动惯量变为J2=0.80kg.m2时，它的转速n2是多大？

（2）两臂收回过程中，系统机械能是否守恒？

（3）什么力做了功？

做功多少？

设轴上摩擦忽略不计。

9.某弹簧不遵守胡克定律，若施力F，则相应伸长为x，力与伸长的关系为F＝52.8x＋38.4x2（SI）（参见上册：

89-90页，保守力）

求：

（1）将弹簧从定长x1＝0.50m拉伸到定长x2＝1.00m时，

外力所需做的功。

（2）将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，令一端系一个质量为2.17kg的物体，然后将弹簧拉伸到一定长x2＝1.00m,再将物体由静止释放，求当弹簧回到x1＝0.50m时，物体的速率。

（3）此弹簧的弹力是保守力吗？

10.半径为R，质量为M，表面光滑的半球，放在光滑的水平面上，在其正上方置一质量为m的小滑块，当小滑块从顶端无初速地下滑，在如图12所示的θ角位置处，开始脱离半球，试求：

（参见上册：

55页，例题3.4）

（1）θ角满足的关系式；

（2）分别讨论m/M<<1和m/M>>1时cosθ的取值。

图12

三、简答题（40分，每题10分）

图8

1.如图8，一圆形台面可绕中心轴无摩擦地转动，有一辆玩具小汽车相对于台面由静止开始启动，绕作圆周运动，问平台面如何运动？

若经过一段时间后小汽车突然刹车，则圆台和小汽车怎样运动？

（参见上册：

115页，刚体对定轴的角动量守恒）反向转动————5分

转动停止————5分

2.包含刚体在内的物体系动量守恒和角动量守恒的条件分别是？

（参见上册：

130页，简答题4）合外力为零，————————————5分

合外力矩为零。

————————5分

3、静电场中电场线和等势面关系是什么？

请画出球形孤立均匀带电导体球的电场线和等势面分布图（参见下册：

13页例1.5）互相垂直，电场线和等势面稀疏程度同步变化

互相垂直，电场线和等势面稀疏程度同步变化————————5分

+q

4、法拉第电磁感应定律的公式表达是？

内容是什么？

（参见下册：

101页，法拉第电磁感应定律）法拉第电磁感应定律的公式表达是

，——————————5分

内容是感应电动势的大小取决于穿过回路全磁通随时间的变化率，方向与变化率方向相反。

————————————————————————————5分

率方向相反。

——

5.已知某一高斯面所包围的空间内

，能否说明穿过高斯面上每一部分的电通量都是0？

能否说明高斯面上的场强处处为0？

（参见下册：

11页）

6.稳恒磁场的安培环路定理的内容和公式表达？

（参见下册：

69页，下半页）

在稳恒磁场中，磁场强度H沿任何闭合路径的线积分，等于这闭合路径所包围的各个电流之代数和。

这个结论称为安培环路定理。

安培环路定理可以由毕奥－萨伐尔定律导出。

它反映了稳恒磁场的磁感应线和载流导线相互套连的性质。

7.物体在某一时刻开始运动，在Δt时间后，经任一路径回到出发点，此时的速度大小与开始时相同，但方向不同，试问：

在Δt时间内，平均速度是否为零？

平均加速度是否为零？

平均速率是否为零？

（参见上册：

6页，速度）

8质点的角动量.刚体的角动量如何公式表达？

守恒定律适用条件是什么？

（参见上册：

110页，公式2），115页下半页）

9.质量连续分布刚体转动惯量的公式表达和物理意义？

刚体定轴转动定律的内容?

（参见上册：

130页，简答题1）

10.刚体动能表达式？

包含刚体和质点的系统机械能守恒定律的适用条件？

（参见上册：

130页，简答题4）

11.库仑定律的内容、公式？

适用条件？

（参见下册：

3-4页）

真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比，和它们距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线,同名电荷相斥，异名电荷相吸。

公式：

F=k*（q1*q2）/r^2。

k为比例系数=9.0x10^9

适用条件：

真空、点电荷（电荷自身大小相对于两者之间的距离可以忽略不计）

12.感生电场是由什么激发产生?

它与静电场有什么区别?

（参见下册：

110-111页）

感生电场是由于变化的磁场产生的

感生电场是由于变化的磁场产生的，他的旋度不为零，即感生电场的电场线是闭合的，静电场是由于电荷激发产生的，他的旋度为零，即静电场的电场线是不闭合的。