2021年大学大气科学专业《大学物理(上册)》期末考试试题A卷 含答案

=f(J+—)-dS

s次

2021年大学大气科学专业《大学物理(上册)》期末考试试题A卷含答④

案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。

考试须知：

(1)变化的磁场一定伴随有电场；

中1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

(2)磁感线是无头无尾的：_______________________

堂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)电荷总伴随有电场._________________________

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。

5、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为入，则电荷在圆心处产生的电场

得分评卷入

强度了的大小为—。

一、填空题(共10小题，每题2分，共20分)

1、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6、一电广以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.HX10-31kg,则电f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

为._；角加速度=.。

7、已知质点的运动方程为户=2"+(2-d),，式中「的单位为m,t的单位为s。则质点的

2,如图所示，一束自然光入射到折射率分别为nl和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折

射.已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为一一。

y=(2-----X*)

运动轨迹方程"4，由t=0到t=2s内质点的位移矢量.

8、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量E为12J的粒子的运动范围为:在入=

3、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：》=--4疝10/(51)6为常数)(1)任

意时刻t,质点的加速度a=；(2)质点速度为零的时刻t=.

4、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：()。

fD-d^=fpd7

SV①

9、一长直导线旁有一长为宽为力的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示.长直导线通有

②稳恒电流/,则距长直导线为,处的尸点的磁感应强度3为；线圈与导线的互感系

修dS=o数为•

S

第I页共6页

2、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4

B.即2

10、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：s=5+4t-L,则小球运动到最高点的时

C.2%

刻是£=S。

D.叫

得分评卷入

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）

2

f（v\xfWW）dv

3、J为麦克斯韦速率分布函数，网为总分子数，那么队表示（）。

1、时间、空间的相对性：

2、平衡态：A.速率在9~“2之间的N个分子的速率和，

3、波的干涉：

B.速率在Vl~“2之间的分子的平均速率

4、光速不变原理：

5、光的吸收：C.速率在％~%之间的分子数，

得分评卷入D.速率在9~%之间的分子数占总分子数的百分率。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

4、在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是（）。

1、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为N的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉

A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的

条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表

B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的

面与条纹等曲处对应的部分（）。

C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的

A.凸起，且高度为2/4

D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的

凸起，且高度为

B.25、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

C.凹陷，且深度为2/2

该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（）。

D.凹陷，且深度为4/4

A.匀加速运动

B.匀减速运动

C.变加速运动

D.变减速运动

第2页共6页

E.匀速直线运动8、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用处下降到4处时，飞船增加的动

能应等于（）。

GMm

A.

6、如图所示，一光滑细杆上端由光滑跤链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴

GMm

°。'作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环B.

由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的

G3

角动量这两个量中（）。C.需

A.机械能、角动量都守恒

B.机械能守恒、角动量不守恒D.

C.机械不守恒、角动量守恒

D.机械能、角动量都不守恒E.

9、・质点在x轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2t,式中x、t分别以m、s为单

位，则4秒末质点的速度和加速度为（）。

A.12m/s、4m/s

B.-12山/s、-4m/s'

7、长为£的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水平位

置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的C.20m/s、4m/s

角加速度分别为：（）。D.-20m/s、-4m/S

10、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

3g/

D./£；Oo若问其中哪些说法是正确的，答案是（）。

第3页共6页

A.只有（1）、（2）是正确的

cs=v^--bt、，,

B.只有（1）、（3）是正确的3、一质点沿半径为式的圆周按规律2运动，/*都是常量。

C.只有（2）、（3）是正确的（1）求£时刻质点加速度的大小：

D.三种说法都是正确的（2）£为何值时总加速度在数值上等于b?

得分评卷入（3）当加速度达到8时，质点已沿圆周运行了多少圈？

四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）

1、如图所示，在半径又的区域内有均匀磁场至，方向垂直纸面向外，设磁场以

叫/S的匀速率增加。已知3,……。试求:

（1）半径为r的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电场强度的大小;

（2）等腰梯形导线框白灰d中的感应电动势，并指出感应电流的方向。

2、如图所示：长为E的匀质细杆，质量为初■可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。

如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆。求：（1）开始转动的瞬间，细杆的

角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？

第4页共6页

9、B

参考答案10、D

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）

1、解：

1、a尸（16万d）,/?=（4rad/s2）

dB

Si=---70-2

2、n/2-arctg（W2/m）1.dr

1..,=lOOnx0.042=0.50V@

一：2花+1］兀/0

3、Aasinn）t2

万，曲2

4、②③①

5、0

6、5.8X108.04X102£r=---=-lN/C

2dz0

7、A-m

=包（1及

8、（3,+10m）,6m,10m2.曲22

Ao£闻"in&+♦=(•71-44)x10-2

9、2式,2天d

10、2S感应电流沿顺时针方向。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）2、解：

1、时间、空间的相对性：在一切惯性系中观察，相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相（1）开始转动的瞬间

同。

耽g—~J（XJ——掰Zj2cc=—―

2、平衡态：如果气体与外界没有能量和物质的交换，内部也无任何形式能量的转化，则密度、232L

温度和压强都将长期维持均匀不变，这种状态称为平衡态。（2）垂直位置时

3、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波的叠加。

4、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°。

22

5、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而从低能级跃迁到高能级的现象。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）s=v^--bt