大学材料专业大学物理上册期中考试试题D卷-附解析

第第页姓名姓名班级学号………密……….…………封…线…内……..………………不…….准…答….…………题…大学材料专业《大学物理(上册)》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、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量
为
的粒子的运动范围为________；在
________时,粒子的动能
最大;
________时,粒子的动能
最小。2.一质点作半径为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")3、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
___________。4.一质量为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。5.二质点的质量分别为
、
.当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。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、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,使其转动惯量变为
,则转动角速度变为_______。8、简谐振动的振动曲线如图所示,相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。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、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为
的小球B以沿水平方向向右的速度
与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。
二、名词解释(共5小题,每题3分,共15分)1、瞬时加速度:2.功能原理:3.狭义相对论相对性原理:4.熵增加原理:5.光的衍射现象:
三、选择题(共10小题,每题2分,共20分）1、一台工作于温度分别为327
和27
的高温热源与低温热源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2000J,则对外做功为（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J2.对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确()。A.位移电流是由变化的电场产生的B.位移电流是由线性变化的磁场产生的C.位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律D.位移电流的磁效应不服从安培环路定理3.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.如图所示,有一个小块物体,置于一个光滑的水平桌面上,有一绳其一端连结此物体,另一端穿过桌面中心的小孔,该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动,今将绳从小孔缓慢往下拉.则物体()。A.动能不变,动量改变B.动量不变,动能改变C.角动量不变,动量不变D.角动量改变,动量改变E.角动量不变,动能、动量都改变6.一质点沿轴运动,其速度与时间的关系为:
,当时
,质点位于处
,则质点的运动方程为()。A.B.C.D.7.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8、关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是（）。A.只取决于刚体的质量,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.只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关9.在某一瞬时,物体在力矩作用下,则有()。A.角速度
可以为零,角加速度
也可以为零B.角速度
不能为零,角加速度
可以为零C.角速度
可以为零,角加速度
不能为零D.角速度与角加速度均不能为零10.两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
四、解答题(共3小题,每题15分,共45分)1.如图所示,一平行板电容器两极板相距为d,面积为S,在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为t的均匀电介质板,它的相对介电常数为
.设两极板分别带有
的电荷,不计边缘效应。试求：(1）电介质中电场强度和电位移的大小;（2)两极板间的电势差;(3）电容器的电容。2.质点P在水平面内沿一半径为1m的圆轨道转动,转动的角速度
与时间
的关系为
,已知
=2s时,质点P的速率为16m/s,试求t=1s时,质点P的速率与加速度的大小。3.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。参考答案一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1.
,6m,10m2、改变,不变3、4.2(或0.2π^2)5、6.处处为零;均匀分布7、8、9.16N·s,176J10、二、名词解释(共5小题,每题3分,共15分)1、瞬时加速度:(1)指时刻质点速度随时间的变化情况;(2)瞬时加速度
的物理意义是,如果从
时刻起质点作匀变速运动,则该匀变速运动的瞬时加速度为
;(3)瞬时加速度。2.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。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.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.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