大学地球物理学专业《大学物理（二）》期末考试试卷 附解析

大学地球物理学专业《大学物理（二）》期末考试试卷附解析
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、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。

当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动角速度应变_____；转动惯量变_____。

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、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”）。

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、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_______ 。

6、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＝_____________________。

7、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_______________________。

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、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。

10、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。

当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、静电屏蔽：
2、瞬时速度：
3、波的干涉：
4、光的吸收：
5、电磁感应现象：
6、电通量：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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。

2、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
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，滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度β将（）。

A.不变
B.变小
C.变大
D.无法判断
4、质点沿半径R做圆周运动，运动方程为(单位)，则任意时刻质点角速度的大小=（）。

A.
B.
C.
D.
5、一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为P1、V1、T1，的平衡态，后来变到压强、体积、温度分别为P2、V2、T2的终态。

若已知V2 > V1, 且T2 = T1 , 则以下
各种说确的是: （）。

A.不论经历的是什么过程，气体对外净做的功一定为正值
B.不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值
C.若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少
D.如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净做功和外界净吸热的正负皆无法判断
6、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是（）(c表示真空中光速)。

A. (4/5) c
B. (3/5) c
C. (2/5) c
D. (1/5) c
7、一无限长直导体薄板宽为l，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计相接，如图．整个系统放在磁感强度为的均匀磁场中，的方向沿z轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度向y轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为（）。

A.0
B.vBl
C.vBl
D.2vBl
8、如图所示，M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab向右平移时，cd（）。

A.不动
B.转动
C.向左移动
D.向右移动
9、均匀细棒 OA 可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。

今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是:（）。

A.角速度从小到大，角加速度从大到小。

B.角速度从小到大，角加速度从小到大。

C.角速度从大到小，角加速度从大到小。

D.角速度从大到小，角加速度从小到大。

10、真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电量为q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离的r的P点处的电势为：（）。

A.
B.
C.
D.
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、轻绳绕于半径r=20cm的飞轮边缘，在绳端施以大小为98N的拉力，飞轮的转动惯量J=0.5。

设绳子与滑轮间无相对滑动，飞轮和转轴间的摩擦不计。

试求：（1）飞轮的角加速度；
（2）如以质量m=10kg的物体挂在绳端，试计算飞轮的角加速度。

3、如图所示，均匀直杆质量为m，长为l，初始时棒水平静止。

轴光滑，。

求杆下摆到角时的角速度。

4、质量为m的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间t内下降了一段距离S．试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示)。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、大，小
2、
3、正比
4、5J
5、3/4π
6、，
7、
8、
9、2S
10、变大
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、静电屏蔽：导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响
2、瞬时速度：
(1)指时刻质点运动的快慢和方向；
(2)瞬时速度的物理意义是，如果从时刻起质点作匀速直线运动，则该直线运动的瞬时速度为；
(3)瞬时速度。

3、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。

4、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。

5、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。

6、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、A
3、C
4、B
5、D
6、B
7、A
8、D
9、A
10、B
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、解：
（1）
（2）
2、解；
3、解对于杆和地球系统，只有重力做功，故机械能守恒。

①
直杆的转动惯量为OA段和OB段转动惯量的叠加，所以
②
将②代入①，解得
4、。