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第第页姓名姓名班级学号………密……….…………封…线…内……..………………不…….准…答….…………题…2021年大学材料科学专业《大学物理(一)》能力检测试卷D卷含答案考试须知: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、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。2、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg,则电子的总能量是__________J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。3、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度_____。4、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A,则两简谐振动的相位差为_______。5、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。6、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_______________________。7、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”)8、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示.长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。9、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____________。10、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。二、名词解释(共5小题,每题3分,共15分)1、电磁感应现象:2、平衡态:3、功能原理:4、循环过程:5、参照系:三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、一原长为的火箭,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.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是:(表示真空中的光速)()。A.B.C.D.2、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3、某人骑自行车以速率V向正西方行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也为V),则他感到风是从()。A.东北方向吹来B.东南方向吹来C.西北方向吹来D.西南方向吹来4、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5、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6、一个通有电流的导体,厚度为,横截面积为,放置在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。现测得导体上下两面电势差为,则此导体的霍尔系数等于()。A.B.C.D.7、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8、一平面简谐波沿x轴负方向传播.已知x=b处质点的振动方程为,波速为u,则波动方程为:()。A.B.C.D.9、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10、一无限长直导体薄板宽为l,板面与z轴垂直,板的长度方向沿y轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图.整个系统放在磁感强度为的均匀磁场中,的方向沿z轴正方向.如果伏特计与导体平板均以速度向y轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为()。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl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、质量为,长为的均匀的细杆竖直放置,其下端与一固定铰链相接,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铰链转动。试计算细杆与竖直线成角时的角速度和角加速度。3、质量为m的物体悬于一条轻绳的一端,绳另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示.轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r,整个装置架在光滑的固定轴承之上.当物体从静止释放后,在时间t内下降了一段距离S.试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示)。参考答案一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、,02、3、减小4、3/4π5、2(或0.2π^2)6、7、改变,不变8、,9、0,,10、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。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、平衡态:如果气体与外界没有能量和物质的交换,内部也无任何形式能量的转化,则密度、温度和压强都将长期维持均匀不变,这种状态称为平衡态。3、功能原理:系统所受外力的功和非
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