2022年大学物理学专业《大学物理(一)》期末考试试卷-含答案

2022年大学物理学专业《大学物理（一）》期末考试试卷含答案

姓名：班级：学号：

考试须知：

1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

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一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）

1、图示曲线为处于同一温度T时氨（原子量4）、M（原子量20）和氤（原子量40）三种

气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是气分子的速率分布曲线；曲线（c）是

气分子的速率分布曲线。

2、一质量为0.2kg的弹簧振子，周期为2s,此振动系统的劲度系数k为N/mo

3、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为x==则质点在任意时刻的速度

表达式为;加速度表达式为0

4、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为

（v；严（V；产收产=124则压强之比2尸3Pc=。

5、静电场中有一质子（带电荷e=1.6X10-：'）沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电

场力作功8X10-”j.则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A=

;若设a点电势为零，则b点电势区=o

6、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。

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jpdr

Sr①

^•d7»-(—dS

zs&②

p-d^=O

③

!fW-d/=![(7+—金)'<15④

试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号

填在相应结论后的空白处。

(1)变化的磁场一定伴随有电场；

(2)磁感线是无头无尾的；_________________________

(3)电荷总伴随有电场.___________________________

7、一个质点的运动方程为XM&-—(SI),则在：由。至4s的时间间隔内，质点的位移

大小为,在，由0到4s的时间间用内质点走过的路程为=

8、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。

当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动角速度应变；转动惯量变

9、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11X10-31kg,则电子的总能量是

J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是o

10、一束平行单色光垂直入射在一光栅上,若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度占相等,

则可能看到的衍射光谱的级次为o

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二、名词解释(共5小题，每题3分，共15分)

1、干涉现象：

2、多普勒效应：

3、狭义相对论相对性原理:

4、波的干涉：

5、时间、空间的相对性：

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三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

1、质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运

动.已知地球质量为M,万有引力恒量为G,则当它从距地球中心用处下降到用处时，飞

船增加的动能应等于（）o

GMM

A.段

GMm

B.R：

D.Ri

GM巾

E.R泗

2、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是（）o

A.只取决于刚体质量，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

3、一质量为0.02kg的弹簧振子，振幅为0.12m,周期为2s,此振动系统的机械能为（）。

A.0.00014J

B.0.0014J

C.0.014J

D.0.14J

4、长为二的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水

平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位

置时的角加速度分别为：（）o

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A.0;

*B.%;0

D.%°。

5、某人骑自行车以速率V向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为V）,则他

感到风是从（）。

A.东北方向吹来

B.东南方向吹来

C.西北方向吹来

D.西南方向吹来

6、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为尸一内亨（其中a、b为常

量），则该质点作（）。

A.匀速直线运动

B.抛物线运动

C.变速直线运动

D.一般曲线运动

7、下面说法正确的是（）。

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

8、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有

两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（）o

A.物块到达斜面底端时的动量相等

B.物块到达斜面底端时的动能相等

C.物块和斜面组成的系统，机械能不守恒

D.物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒

9、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a,宽为b,质量为外.由此可算出其面积密

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度为典）/ab.假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该

矩形薄板的面积密度则为（）。

A.ab

B-bjl

Co<l-（v/e）a]

N

35n

D-ai[t-（v/e）]

10、在某一瞬时，物体在力矩作用下，则有（）=

A.角速度0可以为零，角加速度a也可以为零

B.角速度G不能为零，角加速度a可以为零

c.角速度。可以为零，角加速度a不能为零

D.角速度。与角加速度a均不能为零

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四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）

1、一轻绳跨过两个质量为m、半径为r的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为3m

和m的重物，如图所示，绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑，两个定滑轮的转动惯量均为

mr3

二，将由两个定滑轮以及质量为3m和m的重物组成的系统从静止释放，求重物的加速度

和两滑轮之间绳内的张力5o

@Z&

7〃“m9rTx

3/7/应]

2、如图所示，长直导线中电流为i,矩形线框abed与长直导线共面，且ad〃AB,de边固

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定，ab边沿da及cb以速度无摩擦地匀速平动.t=0时，ab边与cd边重合.设线框自感

忽略不计。

(1)如1=4,求ab中的感应电动势.ab两点哪点电势高？

(2)如？=1&ost,求ab边运动到图示位置时线框中的总感应电动势。

3、电荷为ql的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面

的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？

(1)将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处；

(2)将上述的q2放在高斯面内的任意处；

(3)将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内。

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参考答案

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）

1、M,M

2、2（或0.2/2）

3、V=2J-4（/a=-4j

4、1：2：4

-8X10*15J

5、-5X10*V

6、②③①

7>8m10m

8、大，小

9、5.8X1O13,8.04X102

io、o,±1,+3

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）

1、干涉现象：两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定或相位相同的波源发出的两列波,

在它们相遇区域内，某些点处的振动始终加强，而在另一些点处的振动始终减弱的现象。

2、多普勒效应：由于声源与观察者的相对运动，造成接收频率发生变化的现象。

3、狭义相对论相对性原理：在一切惯性系中，物理现象的规律都相同。

4、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波的叠加。

5、时间、空间的相对性：在一切惯性系中观察，相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般

不相同。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

1、C

2、C

3、C

4、B

5、C

6、C

7、D

8、D

9、C

10、C

四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）

1、解：列牛顿第二定律方程

-J'j=3ma-mg^ma

根据Af=Ja

（7厂7/■卜Ja（兀

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2Tg

a=A=5*«g

解：（1）造茄所处的磁场不均匀，建立坐标。物*沿劭方向，原点在长直导线处,

则E处的磁场为3=组

2TOC

沿af方方向

-^=bf(vx5)-d7=-[bv5d/=-M+fA