南京师范大学2013-2014大学物理(上)期末模拟试题及答案

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南京师范大学2013-2014上学期≤大学物理≥期末模拟试题及答案

一、选择题(30分,每题3分)

1、如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率0v 收绳,绳不伸长、湖水静

止,则小船的运动是

(A) 匀加速运动. (B) 匀减速运动.

(C) 变加速运动.

(D) 变减速运动.

(E) 匀速直线运动. [ ]

2、有一劲度系数为k 的轻弹簧,原长为l 0,将它吊在天花板上.当它下端挂一托盘平衡时,其长度变为l 1.然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为l 2,则由l 1伸长至l 2的过程中,弹性力所作的功为

(A) ⎰-21

d l l x kx . (B)

21

d l l x kx .

(C) ⎰

---020

1d l l l l x kx . (D)

--020

1d l l l l x kx . [ ]

3、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R 1处下降到R 2处时,飞船增加的动能应等于

(A)

2

R GMm

(B) 2

2

R GMm

(C) 212

1R R R R GMm -

(D) 21

21R R

R GMm -

(E) 2

2

212

1R R R R GMm

-

[ ]

4、质点的质量为m ,置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动),如图所示.当它由静止开始下滑到球面上B 点时,它的加速度的大小为 (A) )cos 1(2θ-=g a . (B) θsin g a =. (C) g a =.

(D) θθ2

2

2

2

sin )cos 1(4g g a +-=. [ ]

5、如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1、带电荷Q 1,外球面半径为R 2、带电荷Q 2 .设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离球心为r 处的P 点的电势U 为:

(A)

r Q Q 0214επ+ (B)202

10144R Q R Q εεπ+π

(C)2020144R Q r Q εεπ+π (D) r

Q R Q 02

10144εεπ+π

[ ]

6、面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量±q ,若不考虑边缘效应,则两

极板间的相互作用力为

(A)S q 02ε. (B) S

q 02

2ε.

(C) 2022S q ε. (D) 2

02

S q ε. [ ]

7、一无限长直导体薄板宽为l ,板面与z 轴垂直,板的长度方向沿

y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图.整个系统放在磁感强度

为B 的均匀磁场中,B

的方向沿z 轴正方向.如果伏特计与导体

平板均以速度v 向y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为

(A) 0. (B) 2

1

v Bl .

(C) v Bl . (D) 2v Bl . [ ]

8、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,并各以d I /d t 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:

(A) 线圈中无感应电流.

(B) 线圈中感应电流为顺时针方向. (C) 线圈中感应电流为逆时针方向.

(D) 线圈中感应电流方向不确定. [ ] 9、有下列几种说法: (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的. (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.

若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (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. [ ] 10、一匀质矩形薄板,在它静止时测得其长为a ,宽为b ,质量为m 0.由此可算出其面积密度为m 0 /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 c m 20)/(1v - (B) 20

)

/(1c ab m v -

(C) ])/(1[20c ab m v - (D) 2

/320

])/(1[c ab m v - [ ]

二、填空题(28分)

11、(3分)一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动,其角位置的运动学方程为: 2

2

14πt +=θ (SI)

I

I

则其切向加速度为t a =__________________________.

12、(3分) 一圆锥摆摆长为l 、摆锤质量为m ,在水平面上

作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角θ,则

(1) 摆线的张力T =_____________________;

(2) 摆锤的速率v =_____________________. 13、(3分)设作用在质量为1 kg 的物体上的力F

=6t +3(SI ).如

果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0

到2.0 s 的时间间隔内,这个力作用在物

体上的冲量大小I=__________________.

14、(3分)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a 为_____________ .

15、(4分)静电场中有一质子(带电荷e =1.6×10-19 ) 沿图示路径从a 点经c 点移动到b 点时,电场力作功8×10-15 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U b =

_________ .

16、(4分)一条无限长直导线载有10 A 的电流.在离它 0.5 m 远的地方它产生的磁感强度B 为______________________.

一条长直载流导线,在离它 1 cm 处产生的磁感强度是10-4 T ,它所载的电 流为__________________________.

17、(5分)四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动,转轴与B

平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R ,轮子转速为n ,则轮子中心

O 与轮边缘b 之间的感应电动势为

______________,电势最高点是在______________处.

18、(3分) 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

⎰⎰⋅=V

S

V S D d d ρ

, ①

⎰⎰⋅⋅∂∂-=S

L S t B l E

d d , ②

0d =⎰⋅S

S B

, ③ ⎰⋅⎰⋅∂∂+=S

L S t D

J l H

d )(d . ④

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.

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