2021年大学生物科学专业《大学物理(一)》期中考试试题D卷-附解析.doc

姓名 班级 学号 密.封线内.不. 准答. 题 2021年大学生物科学专业大学物理（一）期中考试试题D卷 附解析考试须知：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、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。2、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。抬起另一端使棒向上与水平面呈60，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1) 放手时棒的角加速度为_；(2) 棒转到水平位置时的角加速度为_。（）3、一个质点的运动方程为（SI），则在由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为_，在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为_。4、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”）5、一质点作半径为0.1m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=_ 第1秒末法向加速度的大小为=_。6、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为_；加速度表达式为_。7、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_。 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、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=_，切向加速度=_ 。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、功能原理:2、熵增加原理：3、光电效应：4、热力学第二定律：5、光的衍射现象： 三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的加速度为（ ）。AB2C3D42、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3、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4、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零，则可肯定：（ ）A.高斯面上各点场强均为零B.穿过高斯面上每一面元的电通量均为零C.穿过整个高斯面的电通量为零D.以上说法都不对5、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. 6、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收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（ ）。A.匀加速运动B.匀减速运动 C.变加速运动D.变减速运动E.匀速直线运动 7、一质点在x轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x =4t-2，式中x、t分别以m、s为单位，则4秒末质点的速度和加速度为（ ）。A.12m/s、4m/B.-12 m/s、-4 m/C.20m/s、4 m/D.-20m/s 、-4 m/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、一质点沿x轴运动的规律是。则第三秒时的加速度的大小是（ ）。A.10B.50C.15D.1210、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、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。 2、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，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。 3、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adAB，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。 第 5 页 共 5 页参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、5J2、7.5 ， 153、8m 10m 4、改变，不变5、0.1 ， 0.16、 , 7、减小8、9、57.6 ， 2.410、 0.226T; 300A/m二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、功能原理:系统所受外力的功和非保守内力的功的总和等于系统机械能的增量。2、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.3、光电效应：金属表面被光照射后有释放出电子(称为光电子) 的现象。4、热力学第二定律：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。5、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。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、C3、C4、C5、D6、C7、B8、D9、A10、A四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）1、解：由角动量守恒定律可得由此可得棒和子弹的瞬时角速度为 棒中点获得的瞬时速率为 2、解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程:3、