大学地球物理学专业《大学物理(下册)》期末考试试题D卷 附解析

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大学地球物理学专业《大学物理(下册)》期末考试试题D卷附解析
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、一束光线入射到单轴晶体后,成为两束光线,沿着不同方向折射.这样的现象称为双折射现象.其中一束折射光称为寻常光,它______________定律;另一束光线称为非常光,它___________定律。

2、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_____。

3、一质点的加速度和位移的关系为且,则速度的最大值为_______________ 。

4、两个相同的刚性容器,一个盛有氧气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)。

开始他们的压强和温度都相同,现将3J的热量传给氦气,使之升高一定的温度。

若使氧气也升高同样的温度,则应向氧气传递的热量为_________J。

5、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________。

6、一条无限长直导线载有10A的电流.在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。

一条长直载流导线,在离它1cm处产生的磁感强度是T,它所载的电流为____________。

7、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量为的粒子的运动范围为________;在
________时,粒子的动能最大;________时,粒子的动能最小。

8、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 _______________。

9、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:()。





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。

(1) 变化的磁场一定伴随有电场;__________________
(2) 磁感线是无头无尾的;________________________
(3) 电荷总伴随有电场.__________________________
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6小题,每题2分,共12分)
1、波强度:
2、电磁感应现象:
3、光的吸收:
4、质点:
5、定压摩尔热容:
6、电位梯度:
三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)
1、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.
2、有一矩形线圈AOCD,通以如图示方向的电流,将它置于均匀磁场中,的方向与
轴正方向一致,线圈平面与轴之间的夹角为,< 90°.若AO边在y轴上,且线圈可绕y轴自由转动,则线圈将()。

A.转动使角减小
B.转动使角增大
C.不会发生转动
D.如何转动尚不能判定
3、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.
B.
C.
D.
4、在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为()。

A.λ/4
B.λ/2
C. 3λ/4
D.λ
5、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
6、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
7、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R2、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.
8、在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝盖住,并在连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时()。

A.P点处仍为明条纹
B.P点处为暗条纹
C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹
D.无干涉条纹
9、如图,在一圆形电流所在的平面内,选一个同心圆形闭合回路()。

(A),且环路上任意一点
(B),且环路上任意一点
(C),且环路上任意一点
(D),且环路上任意一点常量
10、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为(其中a、b为常量)则该质点作()。

A.匀速直线运动
B.变速直线运动
C.抛物线运动
D.一般曲线运动
四、解答题(共4小题,每题12分,共48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,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、一束具有动量的电子,垂直地射入宽度为a的狭缝,若在狭缝后远处与狭缝相距为R 的地方放置一块荧光屏,试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度,式中h为普朗克常量。

3、如图所示,长直导线中电流为i,矩形线框abcd与长直导线共面,且ad∥AB,dc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,求ab中的感应电动势.ab两点哪点电势高?
(2)如,求ab边运动到图示位置时线框中的总感应电动势。

4、已知质量为3Kg的质点的运动学方程为:. 式中的单位为米,的单位为秒,求任意时刻的速度矢量和加速度矢量表达式。

参考答案
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)
1、遵守通常的折射, 不遵守通常的折射
2、,零
3、10cm/s
4、5J
5、
6、, 5A
7、,6m,10m
8、处处为零;均匀分布
9、②③①
10、正比
二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)
1、波强度:通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能流称为平均能流密度
2、电磁感应现象:当穿过闭合导电回路所包围曲面的磁通量发生变化时,回路中产生电流的现象。

3、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。

4、质点:有质量无大小、形状的点,是理想模型。

在一定条件下,物体可以看成质点。

5、定压摩尔热容:在压强不变的条件下,1mol理想气体温度升高(或降低)1K时,吸收(或放出)的热量。

6、电位梯度:如果在细胞膜两侧存在有电位梯度差时,这种电位在空间上的递减叫做电位梯度
三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)
1、C
2、B
3、D
4、B
5、B
6、D
7、C
8、B
9、B
10、B
四、解答题(共4小题,每题12分,共48分)
1、解:
根据牛顿运动定律和转动定律列方程:
2、证:单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为:
3、
4、解:
(1)
(2)。

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