大学地质学专业《大学物理（下册）》期末考试试题 附解析

大学地质学专业《大学物理（下册）》期末考试试题附解析
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、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；
须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。

2、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电
场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。

3、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。

物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。

4、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＝__________________。

5、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长
的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。

一质量为、速率为的子弹在
水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此
时棒的角速度应为______。

6、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λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。

7、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。

8、将热量Q传给一定量的理想气体：
（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。

（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。

（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。

9、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A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 =__________．
10、长为、质量为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
，开始时杆竖直下垂，如图所示。

现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、光的衍射现象：
2、电通量：
3、介质的极化：
4、半波损失：
5、电偶极矩：
6、静电感应现象：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R
2、带电荷Q2 .设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U 为：（）。

A.
B.
C.
D.
2、距一根载有电流为3×A的电线1m处的磁感强度的大小为（）。

A.3×T
B.6×T
C.1.9×T
D.0.6 T
(已知真空的磁导率)
3、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
4、物体A的质量是B的2倍且静止,物体B以一定的动能E与A碰撞后粘在一块并以共同的速度运动, 碰撞后两物体的总动能为（）。

A. E
B. E/2
C. E/3
D. 2E/3
5、在静电场中，作一闭合曲面S，若有则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
6、某人骑自行车以速率V向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为V），则他感到风是从（）。

A.东北方向吹来
B.东南方向吹来
C.西北方向吹来
D.西南方向吹来
7、物体在恒力F作用下作直线运动，在时间内速度由0增加到v，在时间内速度由v增加到2v，设F在内作的功是W1，冲量是Il，F在内作的功是W2，冲量是I2，那么（）。

A.W2＝W1，I2＞I1
B.W2＝W1，I2＜I1
C.W2＞W1，I2＝I1
D.W2＜W1，I2＝I1
8、关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？（）
A．起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断
B．任何两条电位移线互相平行
C．起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交D．电位移线只出现在有电介质的空间
9、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。

10、在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹（）。

A.宽度变小
B.宽度变大
C.宽度不变，且中心强度也不变
D.宽度不变，但中心强度增大
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,求：
（1）质点运动的轨迹方程；
（2）质点在任意时刻的速度和加速度矢量。

2、质量为M＝1.5kg的物体，用一根长为 l＝1.25 m的细绳悬挂在天花板上．今有一质量
为m＝10g的子弹以＝500m/s的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小
,设穿透时间极短．求：
（1）子弹刚穿出时绳中张力的大小；
（2）子弹在穿透过程中所受的冲量。

3、一轻绳跨过两个质量为m、半径为 r的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为3m 和m的重物，如图所示，绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑，两个定滑轮的转动惯量均为
，将由两个定滑轮以及质量为3m和m的重物组成的系统从静止释放，求重物的加速度和两滑轮之间绳内的张力。

4、用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50的玻璃片，玻璃片的折射率为1.50，在可见光范围内(400nm~760nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？(1nm=10m)
参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度
单值、有限、连续
2、
3、
4、18 N·s
5、
6、0
7、处处为零；均匀分布
8、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功
9、
10、
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、光的衍射现象：当光通过窄缝（缝宽小到可以与波长相比拟(10-4m数量级以下)时，在屏幕上呈现明暗相间的条纹的现象。

2、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。

3、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。

4、半波损失：由波疏到波密介质的反射波，在反射点有位相π的突变，相当于有/2的波程差。

5、电偶极矩：对于电偶极子，该矢量的模等于电荷之间距离与正电荷的乘积，方向是由负电荷指向正电荷
6、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。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、B
3、D
4、C
5、D
6、C
7、C
8、C
9、B
10、A
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、解：
（1）
（2）
2、解：
（1）穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置.因此作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向，故系统在水平方向上动量守恒.令子弹穿出物体的水平速度为，有：
（2）
负号表示冲量方向与方向相反。

3、解：列牛顿第二定律方程
根据
4、解：。