天津大学应用物理学在哪个学院（天津工业大学大学物理理一）

天津工业大学（2017-2018学年第2学期）

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学院专业班 学号姓名

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《大学物理》理一、二1期中试卷A（理学院2018.4）

特别提示：请考生在密封线左侧的指定位置按照要求填写个人信息，若写在其它处视为作弊。本试卷共有四道大题，请认真核对后做答，若有疑问请与监考教师联系。

一、 选择题（每小题3分,请将答案写在括号处）

1．一个圆锥摆的摆线长为l，摆线与竖直方向的夹角恒为，如图所示。则摆锤转动的周期为 ［ ］

(A)

； (B)

；

(C)

； (D)

。

2．一辆汽车从静止出发在平直公路上加速前进。如果发动机的功率一定，下面哪一种说法是正确的？ ［ ］

2. 汽车的加速度是不变的；

3. 汽车的加速度随时间减小；

4. 汽车的加速度与它的速度成正比；

5. 汽车的速度与它通过的路程成正比；

6. 汽车的动能与它通过的路程成正比。

3．一人造地球卫星到地球中心O的最大距离和最小距离分别是R和R。设卫星对应的角动量分别是L、L，动能分别是E、E，则应有 ［ ］

(A) L>L，E>E；

(B) L>L，E = E；

(C) L = L，E = E；

(D) L<L，E = E；

(E) L = L，E<E。树叶校园

4．关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是 ［ ］

（A）只取决于刚体的质量,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）只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关；

5．设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度

随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为（规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负）： ［ ］

6

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．如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R和R，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为和，则在两圆柱面之间、距离轴线为r的P点处的场强大小E为： ［ ］

(A)

；

(B)

；

(C)

；

(D)

。

7．如图所示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷＋q，M点有负电荷-q．今将一试验电荷＋q从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功 ［ ］

(A) A＜0 , 且为有限常量；

(B) A＞0 ,且为有限常量；

(C) A＝∞；

(D) A＝0。

8．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等。则它们的静电能之间的关系是 ［ ］

(A) 球体的静电能等于球面的静电能；

(B) 球体的静电能大于球面的静电能；

(C)球体的静电能小于球面的静电能；

(D) 球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能。

二、填空题（共30分）

9．（本题3分）已知质点的运动学方程为

(2t 3)

(SI)，则该质点的轨道方程为__________________________。

10．（本题4分）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 =________________。

11.（本题4分）一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为 ＝20rad/s，再转60转后角速度为 ＝ 30rad /s，则角加速度  =_________________，转过上述60转所需的时间Δt＝____________________。

12.（本题4分）力矩的定义式为_______________________________。

在力矩作用下，一个绕轴转动的物体作__________________________运动。

若系统所受的合外力矩为零，则系统的__________________________守恒。

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13.（本题4分）描述静电场性质的两个基本物理量是___________和________；它们的定义式是________________和________________________________。

14.（本题4分）图中所示以O为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知U＜U＜U，在图上画出a、b两点的电场强度的方向，并比较它们的大小。E________ E( 填 ＜、＝、＞ )。

15.（本题3分）在相对介电常量为的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是___________________ 。

16.（本题4分）电容为C的平板电容器，接在电路中，如图所示．若将相对介电常量为的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间)，则此时电容器的电容为原来的________倍。

三、计算下列各题（共40分）

17．（本题10分）有一质点沿x轴作直线运动，t时刻的坐标为x = 4.5 t– 2 t (SI) 。试求：

（1）第2秒内的平均速度；

（2）第2秒末的瞬时速度；

（3）第2秒内的路程。

18.（本题10分）如图所示，设两重物的质量分别为m和m，且m＞m，定滑轮的半径为r，对转轴的转动惯量为J，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计。设开始时系统静止，试求t时刻滑轮的角速度。

1

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9.（本题10分）如图所示，真空中一长为L的均匀带正电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的场强大小及方向。

20.（本题10分）一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为

=A r (r≤R )，

= 0 ( r＞R )

A为一常量。利用高斯定理求带电球体内外的场强分布。

四、回答问题（共6分）

21．（本题6分）描述质点加速度的物理量，

有何不同?

《大学物理》第页 共8页

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