2023年高校物理期末综合测试卷

2023年高校物理期末综合测试卷---2023年高校物理期末综合测试卷考试科目：大学物理（上/下）适用对象：理工科各专业本科生考试时间：120分钟满分：100分注意事项：1.请在答题卡指定位置填写姓名、学号、班级等信息。2.所有答案请书写在答题卡指定区域内，超出区域的答案无效。3.本试卷共X页，包含三大题型，请注意检查试卷完整性。4.答题时请注意书写工整，清晰表达物理思想和解题过程。合理分配答题时间，对于一时难以解答的题目可先跳过，完成其他题目后再回头思考。---一、选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)1.关于质点运动的描述，下列说法正确的是：A.质点的位移大小一定等于其路程。B.质点速度为零时，加速度一定为零。C.质点加速度方向保持不变时，其速度方向也一定保持不变。D.质点作曲线运动时，其法向加速度一定不为零。2.一物体在光滑水平面上受到一水平恒力作用，从静止开始运动。在运动过程中，该物体的：A.动量保持不变，动能不断增加。B.动量不断增加，动能保持不变。C.动量和动能均不断增加。D.动量和动能均保持不变。3.关于刚体的定轴转动，下列说法中错误的是：A.刚体的角加速度等于作用于刚体的合外力矩与转动惯量之比。B.刚体的转动动能只与刚体的转动惯量和角速度有关。C.对某一定轴而言，刚体的角动量守恒条件是合外力矩为零。D.刚体上各质点的角速度和角加速度大小不一定相等。4.热力学第一定律表明：A.系统对外做功不可能大于从外界吸收的热量。B.系统内能的增量等于从外界吸收的热量减去系统对外做的功。C.不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。D.一个孤立系统的总熵不会减小。5.关于静电场的高斯定理，下列说法正确的是：A.高斯面上的电场强度仅由面内电荷产生。B.高斯定理只适用于具有高度对称性的电场。C.通过高斯面的电通量为零时，高斯面上各点的电场强度一定都为零。D.若高斯面内净电荷为零，则通过高斯面的电通量一定为零。6.两根长度和截面积均相同的均匀导体，材料不同，其电阻之比为R₁:R₂=2:1。当它们串联在电路中时，两导体中电场强度大小之比E₁:E₂和单位体积内自由电子定向移动的平均速率之比v₁:v₂分别为：A.E₁:E₂=2:1，v₁:v₂=2:1B.E₁:E₂=2:1，v₁:v₂=1:1C.E₁:E₂=1:1，v₁:v₂=2:1D.E₁:E₂=1:1，v₁:v₂=1:27.一载流直导线通有稳恒电流I，在其周围产生磁场。若将导线的半径增大一倍，而保持电流I不变，则距导线轴线距离为r（r远大于导线半径）处的磁感应强度大小：A.变为原来的两倍。B.变为原来的一半。C.保持不变。D.无法确定。8.关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是：A.光的干涉和衍射都是光的波动性的表现。B.产生干涉的两束光必须是相干光，而衍射不需要。C.光的衍射现象表明光沿直线传播只是一种近似。D.杨氏双缝干涉实验中，相邻明条纹间距与入射光波长成正比。---二、填空题(本题共6小题，每小题4分，共24分。将答案填在答题卡相应的横线上。)1.一质点沿x轴运动，其运动方程为x=t³-3t²+2(SI单位)。则质点在t=2s时的速度大小为_______，加速度大小为_______。2.质量为m的小球，从高为h处自由下落，与地面碰撞后反弹，反弹高度为原高度的3/4。设碰撞时间极短，则地面对小球的冲量大小为_______(重力加速度为g)。3.一卡诺热机工作在温度为T₁的高温热源和温度为T₂的低温热源之间，其效率为η。若要使该热机的效率提高到原来的两倍（设T₂保持不变），则高温热源的温度需提高到_______(用T₁、T₂表示)。4.真空中，两个点电荷q₁和q₂相距为r时，相互作用力大小为F。若将它们的电荷量都变为原来的两倍，距离变为原来的一半，则它们之间的相互作用力大小变为_______F。5.一长直螺线管，单位长度上的匝数为n，通有电流I。若在管内充满相对磁导率为μᵣ的磁介质，则管内的磁感应强度大小B=_______，磁场强度大小H=_______。6.波长为λ的单色光垂直入射到一光栅上，测得第三级主极大的衍射角为θ，且sinθ=0.6。已知光栅常数d=5λ，则该光栅的缝宽a的最大可能值为_______λ。---三、计算题(本题共4小题，共52分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)1.(12分)如图所示，质量为M的物块A静止在光滑水平桌面上，其一端连接一自然长度为l、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为m的物块B。现有一质量也为m的子弹以水平速度v₀射入物块B并留在其中（碰撞时间极短）。求：(1)子弹射入物块B后瞬间，物块B（含子弹）的速度大小；(2)弹簧的最大压缩量。（注：图中应示意出A、B、弹簧、子弹及速度方向，此处文字描述：水平桌面，A在左，弹簧连接A与B，B在右，子弹从右侧水平向左射向B。）2.(13分)一均匀细杆长为L，质量为m，可绕通过其一端且垂直于杆的水平光滑轴O转动。杆从水平位置由静止释放，下摆至竖直位置时，与一质量也为m的静止物块发生完全弹性碰撞，碰撞后物块沿光滑水平面滑行。求：(1)杆下摆至竖直位置但尚未与物块碰撞时，杆的角速度大小及杆端点的线速度大小；(2)碰撞后物块的速度大小。（已知均匀细杆绕一端轴的转动惯量为I=(1/3)mL²）3.(13分)如图所示，两平行金属板A、B相距为d，板长为L，板间存在方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E。一带电粒子（不计重力）以水平初速度v₀从两板中央射入电场。已知粒子的电荷量为q，质量为m。(1)求粒子在电场中运动的加速度大小和方向；(2)若粒子恰好能从极板边缘飞出，求粒子的初速度v₀的大小；(3)求出粒子飞出电场时的速度大小和方向（可用速度偏向角的正切值表示）。（注：图中应示意出水平放置的平行板A、B，A在上，B在下，电场方向向下，粒子从左侧中央水平向右入射。）4.(14分)如图所示，一无限长直导线通有稳恒电流I，其旁有一矩形线圈abcd，线圈平面与直导线共面，线圈的ab边与直导线平行，长度为l，bc边长为a，ab边到直导线的距离为d。(1)求通过矩形线圈的磁通量；(2)若线圈以速度v垂直于直导线向右运动，求此时线圈中感应电动势的大小和方向（用a、b、c、d各点表示方向）；(3)若线圈不动，而长直导线中的电流I随时间变化，I=kt（k为正常数），求此时线圈中感应电动势的大小和方向。（注：图中应示意出长直导线竖直放置，电流方向向上，矩形线圈在导线右侧，ab边水平且与导线平行，a在左上，b在右上，c在右下，d在左下。）---参考答案与评分标准（提示）：本试卷参考答案及详细评分标准将在后续提供。评分时应注重对物理概念的理解、物理模型的建立、以及解题思路和过程的