大学大气科学专业《大学物理（二）》期末考试试卷D卷 附答案

大学大气科学专业《大学物理（二）》期末考试试卷D卷附答案
姓名：______ 班级：______ 学号：______
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。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点)，用一长为l的轻质刚性细杆相连，系统绕
通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为l，质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。

2、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。

3、设作用在质量为1kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到 2.0 s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________。

4、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___________ 。

5、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为
，则压强之比_____________。

6、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。

7、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。

（填“改变”或“不变”）
8、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和
如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。

9、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为
；然后将两手臂合拢，使其转动惯量变为，则转动角速度变为_______。

10、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。

如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、多普勒效应：
2、机械能守恒定律：
3、波函数：
4、波的干涉：
5、单色光：
6、红限极限频率：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、质点系的内力可以改变（）。

A.系统的总质量
B.系统的总动量
C.系统的总动能
D.系统的总动量
2、三个偏振片P1、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，强度为的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，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.
B.
C.
D.
3、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是： ( ) 。

A.减小而不变
B.减小而增大
C.增大而减小
D.不变而增大
4、一质量为0.02kg的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为（）。

A. 0.00014J
B.0.0014J
C.0.014J
D.0.14J
5、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程（）。

A.一定都是平衡过程
B.不一定是平衡过程
C.前者是平衡态，后者不是平衡态
D.后者是平衡态，前者不是平衡态
6、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：（）。

7、对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确（）。

A.位移电流是由变化的电场产生的
B.位移电流是由线性变化的磁场产生的
C.位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律
D.位移电流的磁效应不服从安培环路定理
8、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
若问其中哪些说法是正确的, 答案是（）。

A. 只有(1)、(2)是正确的
B. 只有(1)、(3)是正确的
C. 只有(2)、(3)是正确的
D. 三种说法都是正确的
9、一质点作简谐振动，周期为T．质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为（）。

A. T /4
B. T /6
C. T /8
D. T /12
10、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角加速度分别为：（）。

A.0;
B.; 0
C.0;
D.；0。

四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、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、，单位长度上的电荷为λ，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。

2、粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？
3、如图,半径R=0.2m, 转动惯量为的定滑轮,一不可伸长的轻绳无滑地跨过定滑轮,一端悬挂质量m=10kg的重物,使定滑轮从静止开始加速转动，试求：
(1) 定滑轮的角加速度
(2) 轻绳拉下5m时，定滑轮的角速度。

4、一质点沿半径为的圆周按规律运动，都是常量。

（1）求时刻质点加速度的大小；
（2）为何值时总加速度在数值上等于b？
（3）当加速度达到时，质点已沿圆周运行了多少圈？
参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、mvl
2、答案：
1、质点系所受合外力的冲量等于质点系（系统）动量的增量
2、
3、系统所受合外力等于零
3、18 N·s
4、 0.226T; 300A/m
5、1：2：4
6、， 0
7、改变，不变
8、
9、
10、，零
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、多普勒效应：由于声源与观察者的相对运动，造成接收频率发生变化的现象。

2、机械能守恒定律：对于物体组（系统）而言，如果只有保守内力（重力、弹性力）做功，没有非保守内力及一切外力的功，那么，物体组内各物体之间的动能和势能虽然可以互相转换，但它们的总和是恒量。

3、波函数：波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。

4、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。

5、单色光：单一频率（或波长）的光
6、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、C
3、B
4、C
5、B
6、B
7、A
8、D
9、D
10、B
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、解：
(1) 作同轴圆柱面为高斯面，设筒面高为L，根据高斯定理
对，，
对，，
对，，
(2) 两筒间电势差
2、答：由图可知，(a)粒子位置的不确定量较大
又据不确定关系式
可知，由于(b)粒子位置的不确定量较小，故(b)粒子动量的不确定量较大
3、解：
（1）由转动定理：
期中
解得：
（2）
4、（1）由可知
（2）即
（3）带入。