2021年大学地球物理学专业《大学物理(上册)》模拟考试试卷 附答案

姓名
班级
学号 ………密……….…………封……
……
………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…
2021年大学地球物理学专业《大学物理（上册）》模拟考试试
卷 附答案
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。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。

2、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。

3、沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小
为________；角加速度=________。

4、一质量为0.2kg 的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k 为_______ N/m 。

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

6、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______。

7、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 。

8、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．__________________________ 9、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
_________。

10、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_______。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、电磁感应现象：
2、转动惯量：
3、光速不变原理：
4、波的干涉：
5、半波损失：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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
2、一质点作简谐振动，周期为T．质点由平衡位置向x 轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为（）。

A. T /4
B. T /6
C. T /8
D. T /12
3、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.
4、一个质点同时在几个力作用下的位移为：
(SI)
其中一个力为恒力 (SI)，则此力在该位移过程中所作的功为（）。

A. -67J
B. 17J
C. 67J
D. 91 J
5
、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度为。

当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为（）。

A.
B.
C.
D.
6、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
7、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
8、质点系的内力可以改变（）。

A.系统的总质量
B.系统的总动量
C.系统的总动能
D.系统的总动量
9、某质点作直线运动的运动学方程为 (SI)，则该质点作（）。

A.匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向
B.匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向
C.变加速直线运动，加速度沿x轴正方向
D.变加速直线运动，加速度沿x轴负方向
10、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，使其转动惯量为，则转动角速度变为（）。

A.
B.
C.
D.
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、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。

2、一质量为10kg的物体在光滑平面上沿X轴运动,设t=0时物体位于原点,速度为零.求物体在
F=3+4x（N) 的力作用下移动了3米, 它速度和加速度各为多大？
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、
2、0，，
3、
，
4、2 (或0.2π^2)
5、10cm/s
6、
7、5J
8、 ②③① 9、
10、
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、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。

2、转动惯量：反映刚体的转动惯性大小。

3、光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的速率都相同，恒为。

4、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。

5、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。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、D
2、D
3、C
4、C
5、B
6、C
7、B 8、C 9、D
10、C
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、
2、解：
（1）
（2）
由（1）、（2）结合初始条件可得：
3、。