2021年大学材料科学专业大学物理一能力检测试题D卷-含答案

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）》能力检测试题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、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。2、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。3、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。(1)变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2)磁感线是无头无尾的；________________________(3)电荷总伴随有电场．__________________________4、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___________。5、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。6、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为_______________。7、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成反比。（填“正比”或“反比”）。8、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＝_________。9、一个力F作用在质量为1.0kg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4s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=________________。10、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、电磁感应现象：2、质点：3、转动惯量：4、平衡态：5、熵增加原理：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、假设卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（）。A.动量不守恒，角动量守恒B.动量不守恒，角动量不守恒C.动量守恒，角动量不守恒D.动量守恒，角动量守恒2、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。3、刚体定轴转动，当它的角加速度很大时，作用在刚体上的（）。A.力一定很大B.力矩一定很大C.力矩可以为零D.无法确定。4、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5、物体在恒力F作用下作直线运动，在时间内速度由0增加到v，在时间内速度由v增加到2v，设F在内作的功是W1，冲量是Il，F在内作的功是W2，冲量是I2，那么（）。A.W2＝W1，I2＞I1B.W2＝W1，I2＜I1C.W2＞W1，I2＝I1D.W2＜W1，I2＝I16、真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电量为q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离的r的P点处的电势为：（）。A.B.C.D.7、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（）。A.B.C.D.8、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？（）A.媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒B.媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同C.媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等D.媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大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、一均质细杆可绕垂直它且离其一端（为杆长）的水平固定轴在竖直平面内转动。杆的质量为，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴的转动惯量，一切摩擦不计）。A.B.C.D.四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）1、如图所示：长为的匀质细杆，质量为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。求：（1）开始转动的瞬间，细杆的角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？2、一质量为，长为l的棒能绕通过O点的水平轴自由转动。一质量为m，速率为的子弹从水平方向飞来，击中棒的中点且留在棒内，如图所示。则棒中点获得的瞬时速率为多少。3、均质细棒长为l质量为m，，和一质量也为m的小球牢固地连在杆的一端，可绕过杆的另一端的水平轴转动。在忽略转轴处摩擦的情况下，使杆自水平位置由静止状态开始自由转下，试求：（1）当杆与水平线成θ角时，刚体的角加速度；（2）当杆转到竖直线位置时，刚体的角速度，小球的线速度。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、氩，氦2、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。3、②③①4、5、6、处处为零；均匀分布7、正比8、9、16N·s，176J10、答案：1、质点系所受合外力的冲量等于质点系（系统）动量的增量2、3、系统所受合外力等于零二、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、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。3、转动惯量：反映刚体的转动惯性大小。4、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。5、熵增加原理：在绝热过程中，系统的熵永不减少.对于可逆绝热过程，系统的熵不变，对于不可逆绝热过程，系统的熵总是增加.三、选择题