2021年大学海洋科学专业《大学物理(上册)》期中考试试卷D卷-附解析.doc

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2021年大学海洋科学专业《大学物理（上册）》期中考试试卷D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、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________ 。
2、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_____。
3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。
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、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。

6、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_____________ 。
7、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为 ，则x = -处质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。
8、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
9、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_______________________。

10、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。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、瞬时速度：
2、热力学第零定律：
3、光电效应：
4、参照系：
5、光速不变原理：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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
2、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.
3、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
4、有下列几种说法：
(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的
(2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关
(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同
若问其中哪些说法是正确的, 答案是（ ）。
A. 只有(1)、(2)是正确的
B. 只有(1)、(3)是正确的
C. 只有(2)、(3)是正确的
D. 三种说法都是正确的
5、一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E1变为（ ）。
A.
B.
C.
D.
6、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.
7、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
8、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分（ ）。
A.凸起，且高度为/ 4
B.凸起，且高度为/ 2
C.凹陷，且深度为/ 2
D.凹陷，且深度为/ 4

9、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
10、在真空中的A、B两平行金属板，相距为d，板面积为S（S→∞），各带电q和q，两板间的作用力f大小为（ ）。

四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？
(1) 将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处；
(2) 将上述的q2放在高斯面内的任意处；
(3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内。

2、如图所示，已知滑轮的半径为，转动惯量为 J ，弹簧的劲度系数为，物体的质量为. 设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳与滑轮无相对滑动，轴间摩擦不计，试求：
（1）物体下落的距离为时，物体的速率。
（2）物体能够下落的最大距离。

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。

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参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、 0.226T; 300A/m
2、变大
3、0.1
4、m
5、氩，氦
6、
7、，
8、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。
9、
10、 ， 零
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、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 。
2、热力学第零定律：如果有三个物体A、B、C，A、B两个物体分别处于确定状态的C达到了热平衡，那么A、B两个物体也会处于热平衡状态，两者相互接触，不会有能量的传递。
3、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。
4、参照系：描述物体运动时，被选作依据或标准的物体或物体系。
5、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。
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、C
3、C
4、D
5、D
6、C
7、D
8、C
9、C
10、C
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，故：

2、
3、解：