2021年大学物理学专业《大学物理(上册)》期末考试试题 含答案

姓
名
班
级
学
号
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密
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封
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线
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内
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不
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准
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答
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题
…
2021年大学物理学专业《大学物理（上册）》期末考试试题
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、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＝_________。

2、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。

3、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折
射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_______________________。

4、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_____。

5、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。

则质点的
运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。

6、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”）。

7、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为
（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。

8、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际
过程都向着________________ 的方向进行。

9、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋
转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。

在距盘心为处
取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为
________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。

10、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时
刻是=_______S。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、定容摩尔热容:
2、质点的角动量(对点)：
3、参照系：
4、光的衍射现象：
5、时间、空间的相对性：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、如图，在一圆形电流所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路（ ）。

(A)，
且环路上任意一点
(B)，且环路上任意一点
(C)，且环路上任意一点
(D)，
且环路上任意一点
常量
2、如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴
作匀角速度转动。

有一小环套在杆的上端处。

开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环
由静止开始沿杆下滑。

在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中（ ）。

A.机械能、角动量都守恒
B.机械能守恒、角动量不守恒
C.
机械不守恒、角动量守恒 D.机械能、角动量都不守恒
3、轻绳绕在有水平轮的定滑轮上，滑轮质量为m ，绳下端挂一物体．物体所受重力为，滑轮
的角加速度为β．若将物体去掉而以与
相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度β将
（ ）。

A.不变 B.变小 C.变大
D.无法判断
4、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.
5、一个质点作圆周运动时，则有（ ）。

A.切向加速度一定改变，法向加速度也改变 B.切向加速度可能不变，法向加速度一定改变 C.切向加速度可能不变，法向加速度可能改变 D.切向加速度一定改变，法向加速度不变
6、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
7、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. 2000J
B. 1000J
C. 4000J
D. 500J
8、下面说法正确的是（ ）。

A.等势面上各点场强的大小一定相等
B.
在电势高处，电势能也一定高 C.场强大处，电势一定高
D.场强的方向总是从电势高处指向低处 9、某质点作直线运动的运动学方程为，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 10、一个未带电的空腔导体球壳，内半径为。

在腔内离球心的距离为
处（
），固定
一点电荷，如图所示。

用导线把球壳接地后，再把地线撤去。

选无穷远处为电势零点，则球
心
处的电势为（ ）。

A.
B.
C.
D.
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、一轻绳跨过两个质量为m 、半径为 r 的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为3m 和m
的重物，如图所示，绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑，两个定滑轮的转动惯量均为，
将由两个定滑轮以及质量为3m 和m 的重物组成的系统从静止释放，求重物的加速度和两滑轮之
间绳内的张力。

2、质量为M ＝1.5kg 的物体，用一根长为 l ＝1.25 m 的细绳悬挂在天花板上．今有一质量为m
＝10g 的子弹以
＝500m/s 的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小
,
设穿透时间极短．求：
（1）子弹刚穿出时绳中张力的大小；
（2）子弹在穿透过程中所受的冲量。

3、一质量为10kg的物体在光滑平面上沿X轴运动,设t=0时物体位于原点,速度为零.求物体在F=3+4x（N) 的力作用下移动了3米, 它速度和加速度各为多大？
参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、
2、5J
3、
4、减小
5、m
6、正比
7、
（SI ） 或（SI ）
8、从几率较小的状态到几率较大的状态 ，状态的几率增大 (或熵值增加) 9、
10、2S
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、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。

2、质点的角动量(对点)：设时刻质点对某参照系的动量为
，质点对该参照系中某固定点
的位矢为
，则
时刻质点对
点的角动量。

角动量
描述质点的运
动状态。

3、参照系：描述物体运动时，被选作依据或标准的物体或物体系。

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、时间、空间的相对性：在一切惯性系中观察，相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、A
3
、C 4、B
5、B
6、
B
7、
B 8、D 9、D 10、D
四、解答题（共3小题，每题15分，共45
分）
1、解：
列牛顿第二定律方程
根据
2、解：
（1）穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置.因此作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向，故系统在水平方向上动量守恒.令子弹穿出物体的水平速度为
，有：
（2）
负号表示冲量方向与方向相反。

3、解：
（1）
（2）
由（1）、（2）结合初始条件可得：。