2021年大学地理科学专业《大学物理(上册)》期末考试试卷B卷-附解析.doc

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2021年大学地理科学专业《大学物理（上册）》期末考试试卷B卷 附解析
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、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。
2、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改变”或“不变”）
3、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。
4、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_____________ 。
5、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___________。

6、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＝_________。

7、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_________。
8、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
9、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=________。
10、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。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、介质的极化：
2、循环过程：
3、定压摩尔热容：
4、波的干涉：
5、质点的角动量(对点)：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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
2、一质量为0.02kg的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为（ ）。
A. 0.00014J
B.0.0014J
C.0.014J
D.0.14J
3、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是（ ）。
A.只取决于刚体质量，与质量的空间分布和轴的位置无关
B. 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关
C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置
D.只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关
4、在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是（ ）。
A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的
B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的
C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的
D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的
5、一带电体可作为点电荷处理的条件是（ ）。
A.电荷必须呈球形分布。
B.带电体的线度很小。
C.带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。
D.电量很小。
6、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
7、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.
8、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。

9、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.
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，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、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。

3、一半径为、电荷量为的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。
试求：
(1)球体内外电场强度的分布；
(2)球体内外电势的分布。

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参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、16 N·s ，176 J
2、改变，不变
3、m
4、
5、
6、
7、
8、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。
9、，
10、 ， 0
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、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。
2、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。
3、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。
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、质点的角动量(对点)：设时刻质点对某参照系的动量为，质点对该参照系中某固定点的位矢为，则时刻质点对点的角动量。角动量描述质点的运动状态。
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、D
2、C
3、C
4、D
5、C
6、B
7、B
8、A
9、C
10、B
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、
2、解：

3、解：