南京师范大学2013-2014大学物理(上)期末模拟试题及答案

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．