2021年大学地球物理学专业大学物理一期末考试试题D卷-含答案

第第页姓名姓名班级学号………密……….…………封…线…内……..………………不…….准…答….…………题…2021年大学地球物理学专业《大学物理（一）》期末考试试题D卷含答案考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100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。一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________，圆________盘所受合力矩的大小为________。2、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=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。3、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为(SI)，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。4、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）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。5、一根长为l，质量为m的均匀细棒在地上竖立着。如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下，则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。6、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。7、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x=-处质点的振动方程是_____；若以x=处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。8、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。9、一圆锥摆摆长为I、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，则：(1)摆线的张力T＝_____________________；(2)摆锤的速率v＝_____________________。10、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______，与刚体本身的转动惯量成反比。（填“正比”或“反比”）。二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、干涉现象：2、质点的角动量(对点)：3、波的干涉：4、位移：5、刚体：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、假设卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（）。A.动量不守恒，角动量守恒B.动量不守恒，角动量不守恒C.动量守恒，角动量不守恒D.动量守恒，角动量守恒2、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞，碰撞后两球均静止，则碰撞前两球应满足：（）。A.质量相等B.速率相等C.动能相等D.动量大小相等，方向相反3、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4、一台工作于温度分别为327和27的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2000J，则对外做功为（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J5、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是（）。A.只取决于刚体质量，与质量的空间分布和轴的位置无关B.取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置D.只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关6、如图所示，有一个小块物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉．则物体（）。A.动能不变，动量改变B.动量不变，动能改变C.角动量不变，动量不变D.角动量改变，动量改变E.角动量不变，动能、动量都改变7、有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为，则由伸长至的过程中，弹性力所作的功为（）。A.B.C.D.8、质点做半径为1m的圆周运动，运动方程为=3+2t（SI单位），则t时刻质点的切向加速度的大小为=（）m/s。A.1B.3C.4D.89、为麦克斯韦速率分布函数，为总分子数，那么表示（）。A.速率在之间的个分子的速率和，B.速率在之间的分子的平均速率C.速率在之间的分子数，D.速率在之间的分子数占总分子数的百分率。10、一质点在x轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2，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/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）1、两同心带电球面,分别带等量异号电荷Q。内球面半径，带电量+Q；外球面半径，带电量-Q。求球面内外的场强分布和两球面间的电势差。2、质量为、半径为R的自行车轮，假定质量均匀分布在轮缘上（可看作圆环），可绕固定轴O转动．另一质量为的子弹（可看作质点）以速度射入轮缘，并留在轮内。开始时轮是静止的，求子弹打入后车轮的角速度。3、如图所示，设两重物的质量分别为和，且＞，定滑轮的半径为r，对转轴的转动惯量为J，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计。设开始时系统静止，试求t时刻滑轮的角加速度。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、0.1，0.13、，4、氩，氦5、6、m7、，8、2S9、，10、正比二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、干涉现象：两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定或相位相同的波源发出的两列波，在它们相遇区域内，某些点处的振动始终加强，而在另一些点处的振动始终减弱的现象。2、质点的角动量(对点)：设时刻质点对某参照系的动量为，质点对该参照系中某固定点的位矢为，则时刻质点对点的角动量。角动量描述质点的运动状态。3、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同