大学物理(一)--a卷答案 7页

20**—20**学年第*学期期末考试标准答案及评分标准《人学物理（一）》试卷（吋间90分钟满分100分）（适用于秤学院秤级秤专业学生）题号二三四合计核分人复核人分数阅卷人I一、填空题（20分，每空2分）。阅卷人得分!1.质量为加的子弹以u的速率水平射入置于光滑地而上的木块，且子弹留在木块屮!与木块共同运动，设木块的质量为M,则木块和子弹共同运动的速率为II丄J，该过程中木块与子弹组成的系统损失化的动能为MmV2om+M2（m+M）iiI2.有一个小块物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其上一端连结此物体，另Ii-端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度在距孔为r的圆周上转动，今将绳?从小孔缓慢往下拉，则物体的角动量不变,动量改变,动能改变。（填改变或不变）I3.刚体定轴转动定律M=J—或旳=沧；平动定律F=m—或尸=加;!dtdtIIIj4.静电场的环路定理表达式为=0;—I\磁场的高斯定理表达式为甘鸟•力=0；—I!5.真空屮一半径为R的均匀带电细圆环，电荷线密度为兄，圆心处电场强度为0II\n阅卷评分标准：填空题未填写最终计算结果不得分；未标注矢量符号不得分;二、选择题（20分，每题2分）。牛顿和米。则质点从y=l加处运动到y=3加的过程中，该力所作的功为：（A）21J；（B）9J；（C）8J；（D）2J；2•关于保守力，下面说法有误的是（A）保守力作正功时，系统内相应的势能减少；（B）作用力和反作用力大小相等、方向相反，两者所作功的代数和必为零;（C）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；（D）质点组机械能的改变与保守内力无关；3•关于作用力和反作用力，说法有误的是（A）大小相等；（B）沿同一直线；（C）作用在同一物体上；（D）方向相反；4.已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和工厂°,则可肯定（A）高斯面上各点场强均为零（B）穿过高斯而上每一而元的电场强度通量均为零（C）穿过整个高斯面的电场强度通量为零（D）以上说法都不对5•在下述四种力中，不属于保守力的是（A）万有引力（B）弹性力（C）静电（D）摩擦力6•刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是\n(A)只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。(C)取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。(D)只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。7.质量均为m,半径均为R的一个细圆环A,绕通过中心并与其圆面垂直的轴线转动，转动惯量人112(A)m/?2(B)-mR2(C)-mR2(D)-mR22358.质量均为m,半径均为R的一个匀质圆盘A和匀质圆环B,绕通过中心并与其圆面垂直的轴线转动，转动惯量几与人，则(A)Ja＜Jb(B)4＞Jb(C)Ja=Jb(D)无法确定9•磁介质冇三种，用相对磁导率儿表征它们各自的特性时(A)顺磁质儿＞0,抗磁质儿＜0,铁磁质儿＞＞1(B)顺磁质儿＞1,抗磁质儿二1,铁磁质儿＞＞1(C)顺磁质儿＞1,抗磁质＜1,铁磁质儿＞＞1(D)顺磁质儿＜0,抗磁质儿＜1,铁磁质儿＞010.将-•个带正电的带电体A从远处移到一个不带电导体B附近，则导体B的电势将(A)升高(B)降低(C)不会发生变化(D)无法确定阅卷评分标准：选择答案未填入表格内不得分三、计算题(50分，每题10分)。阅卷人得分1•一质量为m的质点系在细绳的一端，绳的另一端固定在平面上，此质点在粗糙水平面上作半径为r的圆周运动。设质点最初速率是"，当它运动一周时，其速率变为S/2,求(1)摩擦力作的功；(2)滑动摩擦系数；(10分)解：摩擦力作的功为动能的减少(5分)、2Af=—mf2摩擦力沿路径作功:第2页,\n严：（3分）ju=^-（2分）16g岔注：计算结果不对，过程正确，扣一分；计算结果不对，过程错误，不得分；2.内径为20cm外径为30cm的带电球壳上均匀分布正电荷体密度为2xlO-9C//^,.i綵求离球心10cm和50cm处的电场强度。（10分）解：带电球壳的带屯量为q=pU=2x10-9x电龙（0.3?—O，）二O.159X1（T（c）心分）过离球心10cm处作一闭合球面为高斯面，则由高斯定理得：E}=0（N/C）（4分）!过离球心50cm处作一闭合球面为高斯面，则由高斯定理得：|I_q_0.159x10-9|2~4^0r2_4x3.14x8.85xirl2x0.52jI=5.72（N/C）（4分）i注：计算结果不对，各扣一分，落下单位名称酌情扣分。呼3•两个同心球面，半径分别为尺=20cm和&=30加•小球面均匀带有1°“C正电荷，I大球面均匀带有l-5xl0_8c正电荷，求离球心分别为10cm,40cm处的电势。（10分）iII解：=0.1m,r,=0.4m,qx=10~8C,q2=1.5xl0_8C|在离球心10cm处电势|IIi4亦（）&4亦店?!IO-81.5xW8i=14x3.14x8.85xl0-12x0.24x3.14x8.85xl0-12x0.3j二899.6V（5分）i在离球心40cm处电势i'4码厂2-\n10~8+1.5X1Q-84x3.14x8.85x10_,2x0.4!=562.2V（5分）j注：计算结果不对，各扣一分，落下单位名称酌情扣分。j4.真空中一无限长直导线旁放一边长为a的正方形线圈，长直导线沿y轴方向，线j圈边沿x轴正方向，AB边与y轴的距离为a,如图所示，当长直导线中通有稳恒j电流人，正方形线圈中通有稳恒电流厶时，求：电流厶产生的磁场对AB边作用的卜安培力的大小和方向。（10分）1解：电流人产生的磁感应强度大小为B=^-（4分）2兀tf在Y轴右侧的磁感应强度方向为：垂直于纸而向里（1分）|AB边上所受安培力大小为：III!F=BIL=^ha=^^（N）（4分）：2加-2龙I!由左手定则可知，安培力方向沿X轴正方向（或水平向右）。（1分）I•5.电阻R=2O闭合导体冋路置于变化的磁场中，通过冋路包围面积的磁通量与时Ij间的关系为◎=⑹2+7r+l）xl（rW时间的单位是秒，求/=时电路中感应电?动势的大小和感应电流的大小。（10分）I解：根据法拉第电磁感应定律：Id®\£=IdtII!=-（12r+7）xl0'3（V）（5分）Ij匸2s,感应电动势和感应电流大小分别为:\n!E=-31mV（2分）；z=—=—=15.5mA（3分）R2注：计算结果不对，各扣一分，落下单位名称酌情扣分。四、论述题（10分）。阅卷人得分一带电导体放在封闭的金属壳内部，若将另一带电导体从外面移近金属壳，壳内的电场是否改变？金属壳及壳内带电体的电势是否会改变？金属売和売内带电体间的电势差是否会改变？若将金属壳内部的带电导体在壳内移动或与壳接触时，壳外部的电场是否会改变？如果壳内冇两个带异号等值电荷的带电体，则壳外的电场如何？答：（1）在静电平衡状态下，空腔导体外而的带电体不会影响空腔内部的电场分布,所以壳内的电场不改变（2分）（2）金属壳上电荷分布发生变化，系统的电势要改变（2分）（3）电势差是绝对量，金屈壳和壳内带电体间的电势差不改变.（2分）（4）由高斯定理得电荷总量没右变化，壳外的电场不改变.（2分）（5）由高斯定理可得，壳外的电场为零.（2分）注，只给出结果判断未论述原因得分减半。\n4列9二4密封线