2021年大学物理学专业《大学物理(一)》期中考试试卷C卷-附解析

第第页2021年大学物理学专业《大学物理（一）》期中考试试卷C卷附解析姓名：______班级：______学号：______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。一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点)，用一长为l的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为l，质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。2、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。3、设作用在质量为1kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2.0s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________。4、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=_____________。5、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_____________。6、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。7、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。8、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_____。9、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。10、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___________。二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、刚体：2、自由度：3、熵增加原理：4、光的衍射现象：5、定容摩尔热容:三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、两个均质圆盘A和B的密度分别为和，若，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为和，则：（）。A.B.C.D.,哪个大，不能确定。2、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（）。A．物块到达斜面底端时的动量相等B．物块到达斜面底端时的动能相等C．物块和斜面组成的系统，机械能不守恒D．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒3、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4、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.5、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.2vBl6、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，使其转动惯量为，则转动角速度变为（）。A.B.C.D.7、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。如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。8、质点做半径为1m的圆周运动，运动方程为=3+2t（SI单位），则t时刻质点的切向加速度的大小为=（）m/s。A.1B.3C.4D.89、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.10、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.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）1、一简谐波沿OX轴正方向传播，波长λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0处质点的振动曲线如图所示，（1）写出x＝0处质点的振动方程；（2）写出波的表达式；（3）画出t＝1s时刻的波形曲线。2、某弹簧不遵守胡克定律，若施力F，则相应伸长为，力与伸长的关系为：F＝52.8x十38.4（SI）求：（1）将弹簧从定长=0.5m拉伸到定长=1.00m外力所需做的功。（2）将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一个质量为2.17kg的物体，然后将弹簧拉伸到一定长=1.00m,再将物体有静止释放，求当弹簧回到=0.5m时，物体的速率。（3）此弹簧的弹力是保守力吗？3、已知一质点的运动方程为（a、b为常数，且不为零），求此质点运动速度的矢量表达式、加速度的矢量表达式和轨迹方程。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、mvl2、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零3、18N·s4、5、6、5J7、振动方向相同、频率相同，相位相同或具有恒定的相位差8、减小9、10、0.226T;300A/m二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、刚体：在任何情况下大小、形状都保持不变的物体。2、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。3、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.4、光的衍射现象：当光通过窄缝（缝宽小到可以与波长相比拟(10-4m数量级以下)时，在屏幕上呈现明暗相间的条纹的现象。5、定容摩尔热容:在体积不变的条件下，1mol理想气体温度升高（或降低）1K时，吸收（或放出）的热量。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、D3、C4、A5、A6、C7、B8、C9、B10、C四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）1、解：（1）（SI）（2）（SI）（3）