大学物理(一)--A卷答案

第1页，共4页系部_____________班级________________姓名__________________学号____________----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------线------------------------------------**学院20**－20**学年第*学期期末考试标准答案及评分标准《大学物理（一）》试卷（时间90分钟满分100分）（适用于**学院**级**专业学生）一、填空题（20分,每空2分）。阅卷人得分1.质量为m的子弹以的速率水平射入置于光滑地面上的木块，且子弹留在木块中与木块共同运动，设木块的质量为M，则木块和子弹共同运动的速率为Mmmv，该过程中木块与子弹组成的系统损失化的动能为2)(2vMmMm。2.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，另一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）3.刚体定轴转动定律JMdtdJM或；平动定律maFdtdvmF或；4.静电场的环路定理表达式为0ldE；磁场的高斯定理表达式为0ssdB；5.真空中一半径为R的均匀带电细圆环，电荷线密度为，圆心处电场强度为0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）。阅卷人得分请将答案按题号填入下面表格中。题号12345678910答案CBCCDCAACA1.一质点在力的作用下在y轴上作直线运动，力yF2，式中F和y的单位分别为牛顿和米。则质点从my1处运动到my3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0q，则可肯定（A）高斯面上各点场强均为零（B）穿过高斯面上每一面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(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。题号一二三四合计核分人复核人分数阅卷人第2页，共4页----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------线------------------------------------(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AJ（A）m2R（B）221mR（C）231mR（D）252mR8.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AJ与BJ，则（A）AJ＜BJ（B）AJ＞BJ（C）AJ=BJ（D）无法确定9.磁介质有三种，用相对磁导率r表征它们各自的特性时（A）顺磁质r＞0，抗磁质r＜0，铁磁质r＞＞1（B）顺磁质r＞1，抗磁质r=1，铁磁质r＞＞1（C）顺磁质r＞1，抗磁质r＜1，铁磁质r＞＞1（D）顺磁质r＜0，抗磁质r＜1，铁磁质r＞010.将一个带正电的带电体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v0，当它运动一周时，其速率变为v0/2，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2020208321221mvmvvmAf（5分）摩擦力沿路径作功：20832mvArmgf（3分）rgv16320（2分）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39/102mC，求离球心10cm和50cm处的电场强度。（10分）解：带电球壳的带电量为)2.03.0(34102339Vq=0.159×10-9（C）(2分)过离球心10cm处作一闭合球面为高斯面，则由高斯定理得：01E(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：21292025.01085.814.3410159.04rqE=5.72(N/C)（4分）注：计算结果不对，各扣一分，落下单位名称酌情扣分。3.两个同心球面，半径分别为cmR201和cmR302.小球面均匀带有810C正电荷,大球面均匀带有8105.1C正电荷,求离球心分别为10㎝，40㎝处的电势。（10分）解：mrmr4.0,1.021，Cq8110，Cq82105.1在离球心10cm处电势202101144RqRqV3.01085.814.34105.12.01085.814.3410128128=899.6V（5分）在离球心40cm处电势202124rqqV4.01085.814.34105.1101288=562.2V（5分）第3页，共4页系部_____________班级________________姓名__________________学号____________----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------线------------------------------------注：计算结果不对，各扣一分，落下单位名称酌情扣分。4.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电流1I，正方形线圈中通有稳恒电流2I时，求：电流1I产生的磁场对AB边作用的安培力的大小和方向。（10分）解：电流1I产生的磁感应强度大小为xIB210（4分）在Y轴右侧的磁感应强度方向为：垂直于纸面向里（1分）AB边上所受安培力大小为：22210210IIaIaIBILF（N）（4分）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）5.电阻2R闭合导体回路置于变化的磁场中，通过回路包围面积的磁通量与时间的关系为Wbtt3210)176(，时间的单位是秒，求st2时电路中感应电动势的大小和感应电流的大小。（10分）解：根据法拉第电磁感应定律：dtd310)712(t（V）（5分）t=2s，感应电动势和感应电流大小分别为：mV31（2分）mARi5.15231（3分）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？金属壳和壳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？如果壳内有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，空腔导体外面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，金属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有变化，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。第4页，共4页----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------线------------------------------------，