2021年大學(xué)大氣科學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理(上冊(cè))》期中考試試題A卷 附解析

試判斷卜.列結(jié)論是包含于或等效于哪一個(gè)麥克斯韋方程式的.將你確定的方程式用代號(hào)填在

2021年大學(xué)大氣科學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（上冊(cè)）》期中考試試題A卷附解相應(yīng)結(jié)論后的空白處。

析（1）變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電場(chǎng)；

（2）磁感線是無(wú)頭無(wú)尾的；_______________________

考試須知:

（3）電荷總伴隨有電場(chǎng)._________________________

中1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。

卦3、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其角位置的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：，則其切向加速度大小為

2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。

_2

3、請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在密封線內(nèi)答題，否則不予評(píng)分。，=ms第1秒末法向加速度的大小為'=mb）

得分評(píng)卷入4、一長(zhǎng)為/=1m的均勻直棒可繞過(guò)其一端且與棒垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。抬起另一端使棒

一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）

1、長(zhǎng)為,、質(zhì)量為M的均質(zhì)桿可繞通過(guò)桿一端。的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為肱2/3,向上與水平面呈60。，然后無(wú)初轉(zhuǎn)速地將棒釋放，已知棒對(duì)?軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為3,貝ij（l）放

開始時(shí)桿豎直下垂，如圖所示。現(xiàn)有一質(zhì)量為幽的子彈以水平速度”。射入桿工上點(diǎn)，并嵌在桿22

手時(shí)棒的角加速度為Is.（2）棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為radIso

中.。4=2”3,則子彈射入后瞬間桿的角速度g=10m/s2

0（）

5、圖示曲線為處于同一溫度T時(shí)氮（原子量4）、鼠（原子量20）和鼠（原子量40）三種氣體

M

分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是—

1氣分子的速率分布曲線。

賽2、反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為：（)O

sV①

6、一個(gè)繞有500匝導(dǎo)線的平均周長(zhǎng)50cm的細(xì)螺繞環(huán)，鐵芯的相對(duì)磁導(dǎo)率為600,載有0.3A電

LS決

②流時(shí)，鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為;鐵芯中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H的大小為

用兀』

任dS=0=4xlOTmA"

s③

7、一電子以0.99c的速率運(yùn)動(dòng)（電子靜止質(zhì)量為9.11X10-31kg,則電子的總能量是

jY-dr=f(J+—)-dSJ,電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是o

況

Ls④

第I頁(yè)共6頁(yè)

8、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為6=1+%2（SI）,則t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小空

D.~BD

為；角加速度=。

9、兩個(gè)同振動(dòng)方向、同頻率、振幅均為A的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成后振幅仍為A,則兩簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相位

差為o

2////~--------

10、質(zhì)點(diǎn)在CAT平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為X=2力,y=1°-1,質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置矢

量為；質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度矢量為；加速度矢量為o

2、一個(gè)物體沿固定圓弧光滑軌道由靜止下滑，在下滑過(guò)程中（）。

得分評(píng)卷入A.它的加速度方向永遠(yuǎn)指向圓心,其速率保持不變

二、名詞解釋（共5小題，每題3分，共15分）

B.它受到的軌道的作用力的大小不斷增加

1、光速不變?cè)恚?/p>

C.它受到的合外力的大小變化,方向永遠(yuǎn)指向圓心

2、基態(tài)：

D.它受到的合外力的大小不變,其速率不斷增加

3、熱力學(xué)第零定律：

3、輕繩繞在有水平輪的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為m,繩下端掛一物體.物體所受重力為巨，滑輪

4、靜電感應(yīng)現(xiàn)象：

的角加速度為B.若將物體去掉而以與巨相等的力直接向下拉繩子，滑輪的角加速度B將

5、介質(zhì)的極化:

（）O

得分評(píng)卷入

三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）A.不變

B.變小

1、一個(gè)通有電流I的導(dǎo)體，厚度為少，橫截面積為放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

C.變大

磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示?，F(xiàn)測(cè)得導(dǎo)體上下兩面電勢(shì)差為則此導(dǎo)體的霍爾

D.無(wú)法判斷

系數(shù)等于（）。

4、以下四種運(yùn)動(dòng)形式中，加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)是（）。

1BVA.拋體運(yùn)動(dòng)

A.~DS

B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)

吧C,變加速直線運(yùn)動(dòng)

B.~1D

D.單擺的運(yùn)動(dòng)

VD5、一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)體薄板寬為1,板面與z軸垂直，板的長(zhǎng)度方向沿y軸，板的兩側(cè)與一個(gè)伏特

C.1B

計(jì)相接，如圖.整個(gè)系統(tǒng)放在磁感強(qiáng)度為方的均勻磁場(chǎng)中，方的方向沿z軸正方向.如果伏特

第2頁(yè)共6頁(yè)

計(jì)與導(dǎo)體平板均以速度方向y軸正方向移動(dòng)，則伏特計(jì)指示的電壓值為（）°B.沒有自由電荷

C.自由電荷和束縛電荷的代數(shù)和為零

A.0

D.自由電荷的代數(shù)和為零

B.2VBi8、三個(gè)偏振片Pl、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化

方向間的夾角為30°,強(qiáng)度為4的自然光垂直入射于偏振片P1,并依次透過(guò)偏振片Pl、P2與

C.vBl

D.2vBlP3,若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過(guò)三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為（）。

A.4/4

B.3/。/8

C3/0/32

6、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng).BD.I。限

知地球質(zhì)量為M,萬(wàn)有引力恒量為G,則當(dāng)它從距地球中心用處下降到凡處時(shí)，飛船增加的動(dòng)

9、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，總能量為E1,如果簡(jiǎn)諧振動(dòng)振幅增加為原來(lái)的兩倍，重物的質(zhì)量增

能應(yīng)等于（）0為原來(lái)的四倍，則它的總能量E1變?yōu)椋ǎ?/p>

GMmA.即4

A.%

B.叼2

GMm

C.2EI

D.4當(dāng)

10、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在幾個(gè)力作用下的位移為：

AAf=4f-5j+6A（si）

其中一個(gè)力為恒力聲=-登-5）+9、（si）,則此力在該位移過(guò)程中所作的功為（）。

A.-67J

（fcD-ds=0B.17J

7、在靜電場(chǎng)中，作一閉合曲面S,若有力則S面內(nèi)必定（）。

C.67J

A.既無(wú)自由電荷，也無(wú)束縛電荷

D.91J

第3頁(yè)共6頁(yè)

得分評(píng)卷入

四、解答題(共3小題，每題15分，共45分)

1、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相連，繩子的質(zhì)量可以忽略，它與定

1,

-MRQ

滑輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng).假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為2,滑輪軸光滑。

試求該物體由靜止開始下落的過(guò)程中，下落速度與時(shí)間的關(guān)系。

□

2、如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流為i,矩形線框abed與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，且ad〃AB,de邊固定，

ab邊沿da及cb以速度無(wú)摩擦地勻速平動(dòng).t=0時(shí)，ab邊與cd邊重合.設(shè)線框自感忽略不計(jì)。

(1)如1=4,求ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).ab兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？

(2)如i=4cost,求ab邊運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)線框中的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

3、如圖所示，兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，半徑分別是R：、及，單位長(zhǎng)度上的

電荷為入，內(nèi)筒帶正電，外筒帶負(fù)電，求空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及兩筒間的電勢(shì)差。

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根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程:

參考答案

對(duì)物體：mg-T=ma

一、填空題(共10小題，每題2分，共20分)

對(duì)滑輪：TR=Ja

I64/(4+3加7次)，

運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系：a=Ra

2、②③①

解方程組，得e—喳一

、

30.1,0.1m+M/2

4、7.5,15

5、.瞅,mgt

%=0,v=at=-------------

6、0.226T;300A/mm+M/2

7、5.8X1013.8.04X102

解：(1)看茄所處的磁場(chǎng)不均勻，建立坐標(biāo)。必，沿動(dòng)方向，原點(diǎn)在長(zhǎng)直導(dǎo)線處,

8、a尸(16斤七2),￡=(4rad/s2)

則才處的磁場(chǎng)為B=粵,i=Ia

9、3/4n2TTV

沿3f方方向

10、2療+(10—嚴(yán)方，2丘一如，一2亍

f(iJxB)?d/=-[i/Bd/=-[udx=_，'必2jn十」

271Z

二、名詞解釋(共5小題，每題3分，共15分)aa-O

故Ua>ub

1、光速不變?cè)恚涸谝磺袘T性系中，光在真空中的速率都相同，恒為°。

(2)i=/0costwr,以abcda作為回路正方向，

2、基態(tài)：微觀粒子的能量是量子化的，當(dāng)主量子數(shù)n二1時(shí)的能級(jí)，稱基態(tài)。

3、熱力學(xué)第零定律：如果有三個(gè)物體A、B、C,A、B兩個(gè)物體分別處于確定狀態(tài)的C達(dá)到了熱<I>=[Bl2dx=[竽^dx

平衡，那么A、B兩個(gè)物體也會(huì)處于熱平衡狀態(tài)，兩者相互接觸，不會(huì)有能量的傳遞。

4、靜電感應(yīng)現(xiàn)象：導(dǎo)體中的自由電子在電場(chǎng)力的作用下要產(chǎn)生定向移動(dòng)，使導(dǎo)體中的電荷重新上式中/L明則有4_等=_*了縹<1》)

分布.外電場(chǎng)使導(dǎo)體上電荷重新分布的現(xiàn)象。

5、介質(zhì)的極化：將有極分子或