【MOOC期末】《大学物理I(力学、相对论、电磁学)》(北京交通大学)期末考试慕课答案

【期末】《大学物理I(力学、相对论、电磁学)》(北京交通大学)期末考试慕课答案

有些题目顺序不一致，下载后按键盘ctrl+F进行搜索考试I考试I1.单选题：下列关于爱因斯坦狭义相对论基本假设的说法：（1）所有惯性系对于描写一切物理现象的规律都是等价的；（2）在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关；（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同。哪些说法是正确的，答案是[]。

选项：

A、只有(1)、(2)是正确的

B、只有(1)、(3)是正确的

C、只有(2)、(3)是正确的

D、三种说法都是正确的

答案：【三种说法都是正确的】2.单选题：关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是[]。

选项：

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、只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关

答案：【取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置】3.单选题：以下哪个描述是正确的？[]。

选项：

A、力的作用线过O点，该力对O点力矩不一定为零

B、力的作用线与某轴相交，该力对该轴的力矩不一定为零

C、力的作用线与某轴平行，该力对该轴的力矩一定为零

D、力不为零，则该力对某定点的力矩也一定不为零

答案：【力的作用线与某轴平行，该力对该轴的力矩一定为零】4.单选题：一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O以角速度w按图示方向转动。如图所示，将两个大小相等方向相反但不在同一直线上的力沿盘面同时作用到圆盘上，则圆盘的角速度w将[]。

选项：

A、必然增大

B、必然减少

C、不会改变

D、如何变化，不能确定

答案：【必然增大】5.单选题：如图所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O旋转，初始状态为静止悬挂。现有一木块自左方水平打击细杆。设木块与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中以细杆与木块组成的系统[]。

选项：

A、动能一定守恒

B、动量一定守恒

C、对转轴O的角动量一定守恒

D、动能、动量和对转轴O的角动量均守恒

答案：【对转轴O的角动量一定守恒】6.单选题：两质量分别为m1、m2（）的小球，用一劲度系数为k的轻弹簧相连，放在水平光滑桌面上，如图所示。今以等值反向的力分别作用于两小球，则以两小球和弹簧为系统的[]。

选项：

A、动量守恒，机械能守恒

B、动量守恒，机械能不守恒

C、动量不守恒，机械能不守恒

D、动量不守恒，机械能守恒

答案：【动量守恒，机械能不守恒】7.单选题：一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在此质点上。在该质点从坐标原点(0，0)运动到(R，R)位置过程中，力对它所做的功为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】8.单选题：如图所示，一个圆柱体和一个圆环同时从粗糙的斜面上无滑动地滚下来。两者由不同的材料组成，质量相同，半径相同（质量分布都是均匀的）。比较它们的质心加速度值[]。

选项：

A、圆柱体的质心加速度大于圆环的的质心加速度

B、圆环的质心加速度大于圆柱体的质心加速度

C、两者的质心加速度相等

D、无法判断

答案：【圆柱体的质心加速度大于圆环的的质心加速度】9.单选题：在一以恒定速度u沿平直轨道行驶的车厢中央O￠处有一旅客，已知他到车厢的尾部A￠和车头B￠的距离都是L，旅客在O￠处发出一闪光，光以速度c向各个方向传播，并到达车厢两端A￠和B￠。设车厢参考系S′和站台参考系S的原点O￠与O重合时，t￠=t=0，则在站台参考系S系中[]。

选项：

A、光同时到达车厢两端A￠和B￠

B、光先到达车尾A￠

C、光先到达车头B￠

D、光可能先到达车尾A￠，也可能先到达车头B￠

答案：【光先到达车尾A￠】10.单选题：一船浮于静水中，船长L，质量为m，一个质量也为m的人从船尾走到船头。不计水和空气的阻力，则在此过程中船将[]。

选项：

A、不动

B、后退L

C、后退L/3

D、后退L/2

答案：【后退L/2】11.单选题：一质点在平面上运动，已知质点在t时刻的位置矢量表示式为（其中a、b为常量），则该质点作[]。

选项：

A、匀速直线运动

B、变速直线运动

C、抛物线运动

D、一般曲线运动

答案：【变速直线运动】12.单选题：如图所示，质量为M、半径为R的光滑的1/4圆弧形槽置于光滑水平面上，开始时，质量为m的滑块与槽均相对地面静止，不计空气阻力。滑块m由圆弧顶点a处下滑到圆弧底部b点，若滑块在b点相对地的速率为v，则有。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】考试II考试II1.单选题：质量为m＝0.5kg的质点，在Oxy坐标平面内运动，其运动方程为，（SI），则从t=2s到t=4s这段时间内，合力对质点做功为[]。

选项：

A、1.5J

B、3.0J

C、4.5J

D、-1.5J

答案：【3.0J】2.单选题：两个惯性系S和S′，沿x(x′)轴方向作匀速相对运动。设在S′系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为Dt￠，而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为Dt。又在S系x轴上放置一静止于该系，长度为Dl的细杆，从S￠系测得此杆的长度为Dl￠，则[]。

选项：

A、Dt＜Dt￠；Dl＜Dl￠

B、Dt＜Dt￠；Dl＞Dl￠

C、Dt＞Dt￠；Dl＞Dl￠

D、Dt＞Dt￠；Dl＜Dl￠

答案：【Dt＞Dt￠；Dl＞Dl￠】3.单选题：有a、b两个半径相同，质量相同的细圆环，其中a环的质量均匀分布，而b环的质量分布不均匀。若它们对过其环心且与环面垂直的轴的转动惯量分别为和，则[]。

选项：

A、

B、

C、

D、无法确定和哪个大

答案：【】4.单选题：一水平圆盘可绕通过其中心固定竖直轴转动，盘上站着一个人。把人和圆盘取作系统，当此人在盘上随意走动时，若忽略轴处的摩擦，则此系统[]。

选项：

A、动量守恒

B、动能守恒

C、对转轴的角动量守恒

D、动量、动能和对转轴的角动量都守恒

E、动量、动能和对转轴的角动量都不守恒

答案：【对转轴的角动量守恒】5.单选题：如图所示，一光滑细杆上端由光滑绞链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴OO′作转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，以小环、杆和地球为系统的机械能以及以小环和杆为系统对轴OO＇的角动量这两个量中[]。

选项：

A、机械能、角动量都守恒

B、机械能守恒，角动量不守恒

C、机械能不守恒，角动量守恒

D、机械能、角动量都不守恒

答案：【机械能、角动量都守恒】6.单选题：一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上，一滑块m自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下。若不计空气阻力，对于这一过程，以下分析正确的是[]。

选项：

A、以地面为参考系，M对m的支持力恒不做功

B、由m和M组成的系统动量守恒

C、由m和M组成的系统机械能守恒

D、由m、M和地球组成的系统机械能守恒

答案：【由m、M和地球组成的系统机械能守恒】7.单选题：有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为l0，将它吊在天花板上。当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l1。然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l2，则弹簧长度由l1伸长至l2的过程中，弹性力所做的功为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】8.单选题：下列说法中正确的是[]。

选项：

A、作用力的功与反作用力的功必等值异号

B、作用于一个物体的摩擦力只能作负功

C、内力不改变系统的总机械能

D、一对作用力和反作用力做功之和与参考系的选取无关

答案：【一对作用力和反作用力做功之和与参考系的选取无关】9.单选题：根据牛顿力学的相关知识，以下说法中正确的是[]。

选项：

A、合外力为零的系统，对某一点的角动量一定守恒。

B、系统的势能值与惯性参考系的选择无关。

C、一质点在某一过程中，所受合力的冲量为零，则该质点的动量一定守恒。

D、在某一惯性系中机械能守恒的系统，在另一惯性系中机械能也一定守恒。

答案：【系统的势能值与惯性参考系的选择无关。】10.单选题：若某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍（K为常量），则其运动速率v为[]。（真空中的光速为c）

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】11.单选题：在惯性参考系S中，有两个（静止）质量都是的粒子A和B，分别以速率v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子（静止）质量的值为[]。(c表示真空中光速)

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】12.单选题：如图所示，质量为M、半径为R的光滑的1/2圆弧形槽置于光滑水平面上，开始时，质量为m的滑块与槽均相对地面静止，不计空气阻力。滑块m由圆弧顶点a处下滑到圆弧底部b点。若滑块在b点相对槽的速率为，槽对滑块的支持力为N，则有。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】考试III考试III1.单选题：一架质量为M（包含炮弹质量）的战斗机水平飞行，速度为V0。发现目标后，以相对机身v的速度向正前方发射出一枚炮弹（质量为m)。发射后飞机的飞行速度V满足以下哪个式子？[]

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】2.单选题：一质点做斜抛运动，如图所示。忽略空气阻力。测得在轨道A点的速度大小为v0，其方向与水平方向夹角为30°。则此质点运动轨迹在A点处的曲率半径为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】3.单选题：一质点由静止出发做R=2m的圆周运动，切向加速度，则此质点的角加速度大小a和角速度大小w可以写成[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】4.单选题：在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是[]。(c表示真空中光速)

选项：

A、(4/5)c

B、(3/5)c

C、(2/5)c

D、(1/5)c

答案：【(3/5)c】5.单选题：一匀质圆盘，质量为M，半径为R，放在一粗糙水平面上（圆盘与水平面之间的摩擦系数为μ），圆盘可绕通过其中心O的竖直固定光滑轴转动。开始时，圆盘静止，一质量为m的子弹以水平速度v0垂直于圆盘半径打入圆盘边缘并以v0/2的速度沿原方向穿出圆盘，如图所示。则经过多少时间后，圆盘停止转动。[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】6.单选题：一静止的均匀细棒，长为L、质量为M，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在水平面内转动，一质量为m、速率为v的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射入并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为v/2，则此时棒的角速度应为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】7.单选题：质量分别为m和2m、半径分别为r和2r的两个均匀圆盘，同轴地粘在一起，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，圆盘边缘都绕有绳子，绳子下端都挂一质量为m的重物。若绳子与圆盘之间无相对滑动，则盘的角加速度的大小为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】8.单选题：将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，在绳端挂一质量为m的重物，飞轮的角加速度为a。绳子与轮子之间无相对滑动。若以拉力2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加速度[]。

选项：

A、小于a

B、大于a，小于2a

C、大于2a

D、等于2a

答案：【大于2a】9.单选题：质量为m的小球系在绳的一端，另一端穿过光滑水平面上的光滑的圆孔。开始小球在水平面内作圆周运动，半径为r1，然后向下拉绳，使小球的运动轨迹为半径r2的圆周。小球在这一过程中下面哪个叙述是正确的？[]

选项：

A、动量守恒

B、对圆心的角动量守恒

C、动能守恒

D、速度大小不变

答案：【对圆心的角动量守恒】10.单选题：粒子的势能曲线（Ep-x曲线）如图所示，若粒子从b运动到d，则粒子所受到的力f(x)的方向为[]。

选项：

A、向左（x轴的负方向）

B、向右（x轴的正方向）

C、不受力

D、先向右再向左（先向x轴的正方向，再向x轴的负方向）

E、先向左再向右（先向x轴的负方向，再向x轴的正方向）

F、无法确定

答案：【向左（x轴的负方向）】11.单选题：两质点P、Q最初相距1m，都处于静止状态。P的质量为0.2kg，而Q的质量为0.4kg。P和Q以9N的恒力相互吸引。若没有外力作用在该系统上，则两质点将在离P点的初位置多远的地方相互撞击？[]

选项：

A、0.20m

B、0.40m

C、0.67m

D、0.33m

E、0.50m

答案：【0.67m】考试IV期末考试I1.单选题：真空中有一半径为R的半圆细环，带电量为Q，如图所示。设无限远处为电势零点，则圆心处的电势为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】2.单选题：面积为S的空气平行板电容器，两极板上的带电量分别为+q和-q，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】3.单选题：如图所示，作一个闭合曲面S包围点电荷Q，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面S外一点，则引入前后[]。

选项：

A、通过S的电场强度通量不变，S上各点电场强度变化

B、通过S的电场强度通量不变，S上各点电场强度不变

C、通过S的电场强度通量变化，S上各点电场强度变化

D、通过S的电场强度通量变化，S上各点电场强度不变

答案：【通过S的电场强度通量不变，S上各点电场强度变化】4.单选题：在点电荷q的电场中，选取以q为中心、R为半径的球面上的一点P作为电势零点，则与点电荷q相距为r的Q点的电势为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】5.单选题：如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面带电荷量为Q1，外球面带电荷量为Q2，则在两球面之间、距离球心O为r的P点处（OP=r）的电场强度大小E为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】6.单选题：如图所示，一个电荷量为q的点电荷位于正方体的顶点A处，则通过侧面abcd的电场强度通量等于[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】7.单选题：一半径为R的孤立导体球带电量为Q，则该导体球外的电场所储存的静电能为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】8.单选题：一平行板电容器始终与端电压一定的电源相连。当电容器两极板间为真空时，电场强度为，电位移矢量为，而当两极板间充满相对介电常量为的各向同性均匀电介质时，电场强度为，电位移矢量为，则[]。

选项：

A、;

B、;

C、;

D、;

答案：【;】9.单选题：如图所示，有一带正电荷的点电荷q（q>0）和电中性的导体球A。当把点电荷q缓慢地移近导体球A时，若设无穷远处电势为零，则[]。

选项：

A、导体球的电势要变化，导体球表面不再是等势面

B、导体球的电势保持不变

C、导体球的电势降低

D、导体球的电势升高

答案：【导体球的电势升高】10.单选题：一空心导体球壳，其内、外半径分别为R1和R2，带电荷q，如图所示。当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时，设无穷远处为电势零点，则导体球壳的电势为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】11.单选题：静电场的电场强度沿任意闭合路径的环路积分一定为零。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】12.单选题：有电介质时的电场高斯定理表明电位移矢量仅与自由电荷的分布有关。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】考试V期末试卷II1.单选题：如图所示，一个八字形不规则闭合回路中，穿过两根通电导线，电流大小分别为I1和I2，电流流向与回路平面法线方向的夹角分别成q1和q2角。若回路L的方向如图，则磁感应强度对回路L的积分等于[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】2.单选题：如图所示，两无限大均匀载流平面，在垂直于电流流向的方向上，单位长度上的电流为j，则I、II和III三个区域内的磁感应强度的大小和方向是[]。

选项：

A、BI=0；BII=m0j，方向垂直纸面向外；BIII=0

B、BI=0；BII=m0j，方向垂直纸面向里；BIII=0

C、BI=m0j，方向垂直纸面向外；BII=0；BIII=m0j，方向垂直纸面向里

D、BI=m0j，方向垂直纸面向里；BII=0；BIII=m0j，方向垂直纸面向外

答案：【BI=0；BII=m0j，方向垂直纸面向里；BIII=0】3.单选题：圆铜盘水平放置在均匀磁场中，磁感应强度的方向垂直盘面向下。当铜盘绕通过其中心垂直于盘面的轴沿图示方向匀角速度转动时，则[]。

选项：

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、铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高

D、铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高

答案：【铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高】4.单选题：如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线，通以恒定电流I，导线置于均匀外磁场（磁感应强度大小为B）中，磁场方向与导线所在平面垂直，则该载流导线所受的安培力大小为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】5.单选题：如图所示，一根半径为R的无限长直铜导线，载有电流I，电流均匀分布在导线的横截面上。在导线内部通过中心轴作一横切面S，则通过横切面S上每单位长度的磁通量为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】6.单选题：一截面为矩形的螺线环，高为h，内外半径分别为a和b，环上均匀密绕N匝线圈。当螺线环导线中电流为I时，螺线环内储存的磁场能量为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】7.单选题：如图所示氢原子中，电子绕原子核做半径为R的圆周运动，它等效于一个圆形电流。设电子电荷量的绝对值为e，绕核转动的角速度为w，则该等效圆电流在圆心处产生的磁感应强度的大小为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】8.单选题：将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感，则[]。

选项：

A、铜环中有感应电流，木环中无感应电流

B、铜环中有感应电流，木环中有感应电流

C、铜环中感生电场强度大，木环中感生电场强度小

D、铜环中感生电场强度小，木环中感生电场强度大

答案：【铜环中有感应电流，木环中无感应电流】9.单选题：均匀磁场充满在截面半径为R的圆柱形体积内，磁感应强度方向垂直纸面向里。一根长为2R的导体细棒abc和一根长为R的导体细棒Oa，如图放置，其中，Oa=ab=bc=R，O点在磁场的中心。当磁感应强度大小B随时间线性变化时，导体细棒上的感生电动势大小为[]。

选项：

A、

B、，

C、

D、，

答案：【，】10.单选题：面积为S和2S的两圆线圈1、2如图平行放置，通有相同的电流I。线圈1的电流所产生的磁场通过线圈2的磁通量用表示，线圈2的电流所产生的磁场通过线圈1的磁通量用表示，则和的大小关系为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】11.单选题：将一块半导体样品放在Oxy平面，如图所示，沿x轴的正方向流有电流I，沿z轴正方向加一均匀磁场。实验测得样品薄片两侧的电势差，则此样品是负电荷导电（N型）。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】12.单选题：感生电场的电场强度对任意闭合曲面的通量不一定为零。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】13.单选题：磁场的磁感应强度对任意闭合曲面的通量一定为零。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】考试VI期末试卷III1.单选题：两长直密绕螺线管，长度及线圈匝数相同，半径分别为r1和r2，管内充满均匀磁介质，其磁导率分别为μ1和μ2。r1：r2=1:2，μ1：μ2=2:1。当两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1:L2和磁能之比W1:W2分别为[]。

选项：

A、1:2；1:2

B、1:2；2:1

C、2:1；1:2

D、2:1；2:1

答案：【1:2；1:2】2.单选题：两根平行无限长直导线相距为d，载有大小相等方向相反的电流I，电流变化率dI/dt=k>0。一个边长为d的正方形线圈位于导线平面内与右导线相距d，如图所示。线圈中的感应电动势为[]。

选项：

A、，顺时针

B、，顺时针

C、，逆时针

D、，逆时针

答案：【，顺时针】3.单选题：均匀磁场B被限制在半径R=10cm的无限长圆柱空间内，方向垂直纸面向里。取一固定的等腰梯形回路abcda，梯形所在平面的法向与圆柱空间的轴平行，位置如图所示。设磁场以dB/dt=1T/s的匀速率增加，已知θ=π/3,oa=ob=6cm，od=18cm。等腰梯形回路中感生电动势的大小为[]。

选项：

A、3.68mV

B、5.23mV

C、1.56mV

D、14.4mV

答案：【3.68mV】4.单选题：在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，如图所示。B的大小以速率dB/dt变化。有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a'b')，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】5.单选题：长度为L的金属杆在均匀磁场B中绕平行于磁场方向的定轴OO'转动。杆相对于均匀磁场B的方位角为θ，杆的角速度为ω，如图所示。则杆中动生电动势大小为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】6.单选题：有一接地的金属球，用一弹簧吊起。金属球原来不带电，若在它的下方放置一电量为q的点电荷，如图所示，则[]。

选项：

A、只有当q＞0时，金属球才下移

B、只有当q＜0时，金属球才下移

C、无论q是正是负，金属球都下移

D、无论q是正是负，金属球都不动

答案：【无论q是正是负，金属球都下移】7.单选题：在大小为E，方向竖直向上的匀强电场中，有一半径为R的半球形光滑绝缘槽放在光滑水平面上。槽的质量为M，一质量为m带有电荷+q的小球从槽的顶点A处由静止释放。如果忽略空气阻力且质点受到的重力大于其所受电场力。小球由顶点A滑至最低点B时相对地面的速度大小为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】8.单选题：真空有两个点电荷+q和-3q，相距为d，则：(1)在它们的连线（或延长线）上电场强度为零的点与电荷为+q的点电荷相距多远?(2)若选无穷远处电势为零，两点电荷连线之间电势U=0的点与电荷为+q的点电荷相距多远?

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】9.单选题：两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d。其电荷线密度分别为λ1和λ2，如图所示。则场强等于零的点与直线1的距离为[]。

选项：

A、

B、

C、

D、

答案：【】10.单选题：点电荷-q位于圆心O处，A、B