2021年大学大气科学专业《大学物理(上册)》期中考试试题A卷 附解析.pdf

试判断卜.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2021年大学大气科学专业 大学物理（上册）期中考试试题A卷附解析考试须知:中卦1、考试时间：1 2 0 分钟，本卷满分为1 0 0 分2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分得分评卷入一、填空题（共 10小题，每题2 分，共 20分）1、长为,、质量为M 的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为肱2/3,开始时杆竖直下垂，如图所示现有一质量为幽的子弹以水平速度”射入杆工上点，并嵌在杆0M赛中.4 =2”3,则子弹射入后瞬间杆的角速度12、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：（)OsVL S决任 dS=0sLjY-dr=f(J+)-dSs 况相应结论后的空白处1）变化的磁场一定伴随有电场；（2）磁感线是无头无尾的；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（3）电荷总伴随有电场._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3、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：，则其切向加速度大小为，=m s_2第 1 秒末法向加速度的大小为=m b）4、一长为/=1 m 的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。

抬起另一端使棒向上与水平面呈6 0然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为3 ,贝 i j（l）放手时棒的角加速度为 Is2.（2）棒转到水平位置时的角加速度为 rad Is2 o（g=10m/s2）5、图示曲线为处于同一温度T 时 氮（原子量4）、鼠（原子量2 0）和 鼠（原子量4 0）三种气体分子的速率分布曲线其中曲线（a）是 气分子的速率分布曲线；曲线（c）是气分子的速率分布曲线6、一个绕有50 0 匝导线的平均周长50 c m 的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为6 0 0,载有0.3 A 电流时，铁芯中的磁感应强度B的大小为;铁芯中的磁场强度H 的大小为用=4兀 xlO T m A7、一 电 子 以 0.9 9 c的速率运动（电子静止质量为9.1 1 X 1 0 -3 1 k g,则电子的总能量是J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是 o第I页 共6页8、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为6=1 +%2（SI）,则t时刻质点的法向加速度大小为；角加速度=9、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A,则两简谐振动的相位差为 o210、质点在C A T 平面内运动，其运动方程为X=2力,y=1 -1,质点在任意时刻的位置矢量为；质 点 在 任 意 时 刻 的 速 度 矢 量 为；加速度矢量为 o得分评卷入二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、光速不变原理：2、基态：3、热力学第零定律：4、静电感应现象：5、介质的极化:得分评卷入三、选 择 题（共10小题，每题2分，共20分）1、一个通有电流I的导体，厚度为少，横截面积为放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。

现测得导体上下两面电势差为则此导体的霍尔系数等于（）1BVA.DS吧B.1DVDC.1B空D.BD/-2、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中（）A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加3、轻绳绕在有水平轮的定滑轮上，滑轮质量为m,绳下端挂一物体.物体所受重力为巨，滑轮的角加速度为B.若将物体去掉而以与巨相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度B将（）OA.不变B.变小C.变大D.无法判断4、以下四种运动形式中，加速度保持不变的运动是（）A.抛体运动B.匀速圆周运动C,变加速直线运动D.单摆的运动5、一无限长直导体薄板宽为1,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方的均匀磁场中，方的方向沿z轴正方向.如果伏特第 2 页 共 6 页计与导体平板均以速度方向y轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为（）A.0B.2 V B iC.v B lD.2 v B l6、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.B知地球质量为M,万有引力恒量为G,则当它从距地球中心用处下降到凡处时，飞船增加的动能应等于（）0GMmA.%GMmA（f c D-ds=07、在静电场中，作一闭合曲面S,若有力 则S面内必定（）。

A.既无自由电荷，也无束缚电荷B.没有自由电荷C.自由电荷和束缚电荷的代数和为零D.自由电荷的代数和为零8、三个偏振片Pl、P2与P3堆叠在一起，P 1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P 1的偏振化方向间的夹角为3 0,强度为4的自然光垂直入射于偏振片P 1,并依次透过偏振片Pl、P 2与P 3,若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（）A.4/4B.3//8C 3/0/3 2D.I限9、一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E1变 为（）A.即4B.叼2C.2EID.4当1 0、一个质点同时在几个力作用下的位移为：A f =4 f-5 j+6 A（s i）其中一个力为恒力声=-登-5）+9、（s i）,则此力在该位移过程中所作的功为（）A.-6 7 JB.1 7 JC.6 7 JD.9 1 J第3页 共6页得分评卷入四、解 答 题(共3小题，每题15分，共45分)1、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连，绳子的质量可以忽略，它与定1 ,-M RQ滑轮之间无相对滑动.假设定滑轮质量为M、半径为R,其转动惯量为2,滑轮轴光滑。

试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系2、如图所示，长直导线中电流为i,矩形线框a b e d与长直导线共面，且 a dA B,de 边固定，a b 边沿da 及 c b 以速度无摩擦地匀速平动.t =0 时，a b 边与c d边重合.设线框自感忽略不计1)如1=4,求 a b 中的感应电动势.a b 两点哪点电势高？(2)如i =4 c o s t,求 a b 边运动到图示位置时线框中的总感应电动势3、如图所示，两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面，半径分别是R：、及，单位长度上的电荷为入，内筒带正电，外筒带负电，求空间各点的电场强度及两筒间的电势差第4页共6页参考答案一、填 空 题(共 10小题，每题2 分，共 20分)I 64/(4+3加7次)，2、3、0.1 ,0.14、7.5,155、.瞅,6、0.226T;300A/m7、5.8X 10 13.8.04X 1028、a尸(16 斤 七2 ),=(4 rad/s2)9、3/4 n10、2疗+(10 严方，2丘一如，一2亍二、名词解释(共 5 小题，每题3 分，共 15分)1、光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的速率都相同，恒为。

2、基态：微观粒子的能量是量子化的，当主量子数n二1时的能级，称基态3、热力学第零定律：如果有三个物体A、B、C,A、B两个物体分别处于确定状态的C达到了热平衡，那么A、B两个物体也会处于热平衡状态，两者相互接触，不会有能量的传递4、静电感应现象：导体中的自由电子在电场力的作用下要产生定向移动，使导体中的电荷重新分布.外电场使导体上电荷重新分布的现象5、介质的极化：将有极分子或无极分子放到外电场中，会发现电介质沿方向在两端出现等量异号电荷的现象三、选 择 题(共 10小题，每题2 分，共 20分)1、C2、B3、C4、A5、A6、C7、D8、C9、D10、C四、解答题(共3 小题，每题15分，共 45分)1、解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程:对物 体：m g-T=m a对滑 轮：T R=J a运动学关系：a=R a解方程组，得e喳 一m+M/2%=0,mg tv=at=-m+M/2解：(1)看 茄 所处的磁场不均匀，建立坐标必，沿动方向，原点在长直导线处,则才处的磁场为 B=粤,i=Ia2TTV沿 3f方方向f(i J x B)d/=-i/B d/=-u d x =_，必2 jn 十 aa-2 7 1 ZO故Ua ub(2)i=/0 c o s t w r ,以 ab c d a作为回路正方向，=Bl2d x=竽 d x上式中/L明 则有 4 _ 等=_*了缥 1 )=色4.+l)(w s i n CDt-CQSCOi)2、2 兀 703、解：(1)作同轴圆柱面为高斯面，设筒面高为L,根据高斯定理1 2 m =/访对 r&,E=0对舄,工”把，马=嘉对 尸 为，工，=兄+(-孙 ,=o(2)两筒间电势差第5页 共6页以2阳）/2阳&第 6 页 共 6 页。