大学地球物理学专业《大学物理(上册)》期中考试试题D卷 含答案

大学地球物理学专业《大学物理（上册）》期中考试试题D卷含答案
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、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。

2、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：（）。

①
②
③
④
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．__________________________
3、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_____。

4、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。

则质点
的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。

5、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。

6、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 =__________．
7、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_______。

8、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。

9、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。

10、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_________。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、光的衍射现象：
2、光电效应：
3、电磁感应现象：
4、质点：
5、介质的极化：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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
2、下列几个说法中哪一个是正确的？（）
A.电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。

B.在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同。

C.场强方向可由E=F/q定出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负F为试验电荷所受的电场力。

D.以上说法都不正确。

3、一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差、电场强度的大小、电场能量将发生如下变化：（）。

A.减小，减小，减小；
B.增大，增大，增大；
C.增大，不变，增大；
D. 减小，不变，不变.
4、如图所示，有一个小块物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉．则物体（）。

A.动能不变，动量改变
B.动量不变，动能改变
C.角动量不变，动量不变
D.角动量改变，动量改变
E.角动量不变，动能、动量都改变
5、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
6、一质点沿轴运动，其速度与时间的关系为：，当时，质点位于处
，则质点的运动方程为（）。

A.
B.
C.
D.
7、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的加速度为（）。

A．
B．2
C．3
D．4
8、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
9、在某一瞬时，物体在力矩作用下，则有（）。

A.角速度可以为零，角加速度也可以为零
B.角速度不能为零，角加速度可以为零
C.角速度可以为零，角加速度不能为零
D. 角速度与角加速度均不能为零
10、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/
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、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。

2、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？
3、在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体，总电荷为q，如图所示．试证明，在静电平衡时，整个空腔内表面上的感生电荷总是等于-q。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、减小
2、②③①
3、
4、m
5、
6、
7、
8、， 0
9、遵守通常的折射, 不遵守通常的折射
10、
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15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、光电效应：金属表面被光照射后有释放出电子(称为光电子) 的现象。

3、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。

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、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。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、D
2、C
3、C
4、E
5、D
6、A
7、B
8、B
9、C
10、B
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、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
2、（1）由可知
（2）即
（3）带入
3、。