2021年大学材料科学专业《大学物理(一)》能力测试试题C卷-附解析.doc

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）能力测试试题C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、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为 ，则压强之比_。2、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。当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_。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、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、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_。 6、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0ms的最大速率，则弹簧的倔强系数为_，振子的振动频率为_。7、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：（ ）。 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_8、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则： (1) 摆线的张力T_； (2) 摆锤的速率v_。 9、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_ 。10、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_ 。 二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、电通量：2、热力学第二定律：3、狭义相对论相对性原理：4、光速不变原理：5、光的吸收： 三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度为。当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为（ ）。A.B.C.D.2、把理想气体的状态方程写成恒量时，下列说法中正确的是（ ）。 A. 对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等 B. 对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等 C. 对不同质量的同种气体，此恒量相等 D. 以上说法都不对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 4、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r的关系曲线为：（ ）。5、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 （其中a、b为常量）, 则该质点作（ ）。A.匀速直线运动B.变速直线运动 C.抛物线运动D. 一般曲线运动6、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7、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8、均匀细棒 OA 可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是:（ ）。A.角速度从小到大，角加速度从大到小。B.角速度从小到大，角加速度从小到大。C.角速度从大到小，角加速度从大到小。D.角速度从大到小，角加速度从小到大。 9、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2 .设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：（ ）。A.B.C.D. 10、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 四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）1、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？(1) 将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处； (2) 将上述的q2放在高斯面内的任意处； (3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内。2、轻绳绕于半径r=20cm的飞轮边缘，在绳端施以大小为98N的拉力，飞轮的转动惯量J=0.5。设绳子与滑轮间无相对滑动，飞轮和转轴间的摩擦不计。试求：（1）飞轮的角加速度；（2）如以质量m=10kg的物体挂在绳端，试计算飞轮的角加速度。 3、 如图所示，在半径m 的区域内有均匀磁场，方向垂直纸面向外，设磁场以T/s的匀速率增加。已知，m，试求：（1）半径为r的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电场强度的大小；（2）等腰梯形导线框中的感应电动势，并指出感应电流的方向。 第 6 页 共 6 页参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、1：2：42、变大3、8m 10m 4、5、6、7、 8、 ， 9、10、10cm/s二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）1、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。2、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。3、狭义相对论相对性原理：在一切惯性系中，物理现象的规律都相同。4、光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的速率都相同，恒为。5、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而从低能级跃迁到高能级的现象。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、B3、C4、B5、B6、D7、C8、A 9、C10、C四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）1、答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，故：2、解；3、解：