大学大气科学专业《大学物理(上册)》期中考试试题D卷 附解析

大学大气科学专业《大学物理（上册）》期中考试试题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、一个质点的运动方程为（SI），则在由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为___________，在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。

2、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_____。

3、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=__________。

4、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___________。

5、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____。

6、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。

7、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度
=______，切向加速度=______。

8、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。

9、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”）。

10、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＝_____________________。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、热力学第二定律：
2、自由度：
3、循环过程：
4、光的吸收：
5、受激辐射：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI /dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：（）。

A.线圈中无感应电流
B.线圈中感应电流为顺时针方向
C.线圈中感应电流为逆时针方向
D.线圈中感应电流方向不确定
2、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？（）
A. 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒
B. 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同
C. 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等
D.媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大
3、如图所示，A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为m的物体，B滑轮受力F=mg，设A、B两滑轮的角加速度分别为和，不计滑轮的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小关系为：（）。

A.
B.
C.
D.无法判断
4、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
5、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.-12 m/s、-4 m/
C.20m/s、4 m/
D.-20m/s 、-4 m/
6、一个未带电的空腔导体球壳，内半径为。

在腔内离球心的距离为处（），固定一点电荷，如图所示。

用导线把球壳接地后，再把地线撤去。

选无穷远处为电势零点，则球心处的电势为（）。

A.
B.
C.
D.
7、一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的（）。

A.1/2
B.1/4
C.
D.3/4
E.
8、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（）。

A.温度相同、压强相同
B.温度、压强都不相同
C.温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强
D.温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强
9、一质点沿x轴运动的规律是。

则第三秒时的加速度的大小是（）。

A.10
B.50
C.15
D.12
10、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.
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如图所示，试证明热机效率为
2、如图所示：长为的匀质细杆，质量为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。

求：（1）开始转动的瞬间，细杆的角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？
3、如图所示，一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为 t 的均匀电介质板，它的相对介电常数为. 设两极板分别带有的电荷，不计边缘效应。

试求：
（1）电介质中电场强度和电位移的大小；
（2）两极板间的电势差；
（3）电容器的电容。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、8m 10m
2、
3、0.1 ， 0.1
4、
5、0
6、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。

7、57.6， 2.4
8、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。

9、正比
10、，
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、热力学第二定律：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。

2、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。

3、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。

简称循环。

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、受激辐射：在外来光子刺激下原子从高能级跃迁到低能级而放出光的现象。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、D
3、B
4、D
5、B
6、D
7、D
8、C
9、A
10、C
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、证明：
C-A过程：吸热（1）
A-B过程绝热1分
B-A过程放热 (2)
由理想气体状态方程可得
(3)
另外有且 (4）
由(1)—(4)可得：
2、解：
（1）开始转动的瞬间
（2）垂直位置时
3、解：。