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

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卷附解相应结论后的空白处。

析（1）变化的磁场一定伴随有电场；

（2）磁感线是无头无尾的；_______________________

考试须知:

（3）电荷总伴随有电场._________________________

中1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

卦3、一质点作半径为0.1m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

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。

_2

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。，=ms第1秒末法向加速度的大小为'=mb）

得分评卷入4、一长为/=1m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

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,向上与水平面呈60。，然后无初转速地将棒释放，已知棒对•轴的转动惯量为3,贝ij（l）放

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22

手时棒的角加速度为Is.（2）棒转到水平位置时的角加速度为radIso

中.。4=2”3,则子弹射入后瞬间杆的角速度g=10m/s2

0（）

5、图示曲线为处于同一温度T时氮（原子量4）、鼠（原子量20）和鼠（原子量40）三种气体

M

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—

1气分子的速率分布曲线。

赛2、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：（)O

sV①

6、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A电

LS决

②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

用兀』

任dS=0=4xlOTmA"

s③

7、一电子以0.99c的速率运动（电子静止质量为9.11X10-31kg,则电子的总能量是

jY-dr=f(J+—)-dSJ,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是o

况

Ls④

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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空

D.~BD

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o

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

10、质点在CAT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

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（）。

得分评卷入A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）

B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加

1、光速不变原理：

C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心

2、基态：

D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加

3、热力学第零定律：

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

4、静电感应现象：

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

5、介质的极化:

（）O

得分评卷入

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）A.不变

B.变小

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，

C.变大

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

D.无法判断

系数等于（）。

4、以下四种运动形式中，加速度保持不变的运动是（）。

1BVA.抛体运动

A.~DS

B.匀速圆周运动

吧C,变加速直线运动

B.~1D

D.单摆的运动

VD5、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

C.1B

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

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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（）°B.没有自由电荷

C.自由电荷和束缚电荷的代数和为零

A.0

D.自由电荷的代数和为零

B.2VBi8、三个偏振片Pl、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化

方向间的夹角为30°,强度为4的自然光垂直入射于偏振片P1,并依次透过偏振片Pl、P2与

C.vBl

D.2vBlP3,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.4/4

B.3/。/8

C3/0/32

6、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.BD.I。限

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

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

能应等于（）0为原来的四倍，则它的总能量E1变为（）。

GMmA.即4

A.%

B.叼2

GMm

C.2EI

D.4当

10、一个质点同时在几个力作用下的位移为：

AAf=4f-5j+6A（si）

其中一个力为恒力声=-登-5）+9、（si）,则此力在该位移过程中所作的功为（）。

A.-67J

（fcD-ds=0B.17J

7、在静电场中，作一闭合曲面S,若有力则S面内必定（）。

C.67J

A.既无自由电荷，也无束缚电荷

D.91J

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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,

-MRQ

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abed与长直导线共面，且ad〃AB,de边固定，

ab边沿da及cb以速度无摩擦地匀速平动.t=0时，ab边与cd边重合.设线框自感忽略不计。

(1)如1=4,求ab中的感应电动势.ab两点哪点电势高？

(2)如i=4cost,求ab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。

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根据牛顿运动定律和转动定律列方程:

参考答案

对物体：mg-T=ma

一、填空题(共10小题，每题2分，共20分)

对滑轮：TR=Ja

I64/(4+3加7次)，

运动学关系：a=Ra

2、②③①

解方程组，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)看茄所处的磁场不均匀，建立坐标。必，沿动方向，原点在长直导线处,

8、a尸(16斤七2),£=(4rad/s2)

则才处的磁场为B=粤,i=Ia

9、3/4n2TTV

沿3f方方向

10、2疗+(10—严方，2丘一如，一2亍

f(iJxB)•d/=-[i/Bd/=-[udx=_，'必2jn十」

271Z

二、名词解释(共5小题，每题3分，共15分)aa-O

故Ua>ub

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)i=/0costwr,以abcda作为回路正方向，

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<I>=[Bl2dx=[竽^dx

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上式中/L明则有4_等=_*了缥<1》)

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