2021年大学物理学专业《大学物理(上册)》期中考试试卷C卷 附解析

4、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：s=5+4-户，则小球运动到最高点的时

2021年大学物理学专业《大学物理（上册）》期中考试试卷C卷附解析

刻是£=So

加

考试须知：5、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成，与刚体本身的转动惯量

1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。成反比。（填“正比”或“反比”）。

中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。6、两列简谐波发生干涉的条件是_•

都

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。7、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置9=2+3/,在t=2s时，它的法向加速度

得分评卷入

4=幽is',切向加速度,=_____mis2„

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）

8、如图所示，&轴沿水平方向，0y轴竖直向下，在£=0时刻将质量为那的质点由a处静止

1、一质点作半径为0.ln）的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为

%=ms”第1秒末法向加速度的大小为"*=ms_3.释放，让它自由下落，则在任意时刻£,质点所受的对点。的力矩向=；在任意时

2、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量E为12J的粒子的运动范围为；在入=刻，质点对原点的角动量工=。

时，粒子的动能与最大；入=时，粒子的动能与最小。

忠

M

y

9、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24/3,则转动角速度变为。

3、质量分别为m和2m的两物体（都可视为质点），用一长为1的轻质刚性细杆相连，系统绕通

10,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

过杆且与杆垂直的竖直固定轴0转动，已知0轴离质量为2m的质点的距离为31,质量为m的他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动角速度应变：转动惯量变O

质点的线速度为v且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量（动量矩）大小为<,得分评卷入

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）

1Q汽1、热力学第零定律:

m?2m2、半波损失：

俯视图3、波的干涉：

4、转动惯量：

第1页共5页

5、质点：

得分评卷入

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

1、质点系的内力可以改变（）。

A.系统的总质量4、如图所示，直角三角形金属框架&历放在均匀磁场中，磁场3平行于点>边，儿的长度为1

B.系统的总动量

当金属框架绕aS边以匀角速度。转动时，出）。回路中的感应电动势£和容、两点间的电势差

C.系统的总动能

5-见斗，<、

D.系统的总动量aC为（）O

2、质点的质量为m,置于光滑球面的顶点A处（球面固定不动），如图所示.当它由静止开始卜.3=0,2

AN.U0-.-Uc=B^

滑到球面上B点时，它的加速度的大小为（）。

2

DR.E=0,Ua-UC=-Bai12

八a=2g（l-cos^）

C"BGF,Z7fl-Z7.=W/2

Ba=gsin0

DW,&一4=B疝a

T=g

5、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离

Da=J4g2（1-cosJ）：+g<sin2J

3、如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设

该人以匀速率打收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（）。

A.匀加速运动

6、物体在恒力F作用下作直线运动，在时间'A内速度由0增加到v,在时间4芍内速度由v

B.匀减速运动

增加到2v,设F在△£】内作的功是W1,冲量是在内作的功是W2,冲量是12,那么（）。

C.变加速运动

D.变减速运动A.W2=W1,12>11

E.匀速直线运动B.W2=W1,12<11

第2页共5页

C.W2>W1,T2=I1C.4

D.W2<W1,12=11D.8

7、一原长为上的火箭，以速度%相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭的后端向火10s有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为4，，将它吊在天花板上.当它下端挂一托盘平衡时，

箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为4.在火箭上测得子弹从射出到击中其长度变为L.然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为‘，则由4•伸长至人的过程中，弹性力

靶的时间间隔是：（C表示真空中的光速）（）。所作的功为（）。

A.L/（4+%）

-j"fcrd工

A.八

B.

°Z/（%-4）B.

DZ/"ig%/c）2

-kxGx

C.北小

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

D.S

面与条纹弯曲处对应的部分（）。

A.凸起，且高度为4得分评卷入

四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）

B.凸起，且高度为1/2

1匕四一1

C.凹陷，且深度为，/27=1-y-~~——

1、有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如图所示，试证明热机效率为「】/巧一1

D.凹陷，且深度为//4

9.质点做半径为1m的圆周运动，运动方程为9=3+21（SI单位），则t时刻质点的切向加速

度的大小为=()m/s2«

A.1

B.3

第3页共5页

2、质量为〃，长为工的均匀的细杆竖直放置，其下端与一固定较链°相接，并可绕其转动，

由于此竖直放置的细杆处于非稳定的平衡状态，当其受到微小扰动时，细杆将在重力的作用下

由静止开始绕较链。转动。试计算细杆与竖直线成3角时的角速度和角加速度。

3、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连，绳子的质量可以忽略，它与定

滑轮之间无相对滑动.假设定滑轮质量为M、半径为R,其转动惯量为2,滑轮轴光滑.

试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系。

□

第4页共5页

参考答案A-B过程绝热0=°1分

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）

B-A过程放热QJ=VC(T-T)⑵

1、0.1,0.1PBC

由理想气体状态方程可得

2、（s,+lOm）,6m,10m

3、mvlX警3行(3

4、2S

5、正比

6、振动方向相同、频率相同，相位相同或具有恒定的相位差

另外有0】且g⑷

7、57.6加/$2,2.4次/1

.VJ匕-1

7=l-y—-——

8fnbgkmbgtk由(1)一⑷可得：6/舄T

9、3/1/2mslsinQ,ml2

M=---------J=-----

10、大，小2,M=Ja23

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）

3gsin6do)dd3gsin6dot)3gsin£

1、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a=----------Ot)——=

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。21dtd621de2/

2、半波损失：由波疏到波密介质的反射波，在反射点有位相n的突变，相当于有九/2的波程

差。『况3=.（空署四所产浮I

3、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。

4、转动惯量：反映刚体的转动惯性大小。3、解：

5、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。