大学材料科学专业《大学物理(一)》期末考试试题A卷 附解析

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答
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题
…
大学材料科学专业《大学物理（一）》期末考试试题A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、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度
为＝_____________。

2、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。

3、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位
差为_______ 。

4、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为
____________。

一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为
____________。

5、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。

6、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___________。

7、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x = -处
质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相
反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。

8、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小
为________；角加速度=________。

9、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__________。

10、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：（）。

①
②
③
④
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．__________________________
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、热力学第零定律：
2、介质的极化：
3、波的干涉：
4、瞬时速度：
5、光速不变原理：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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
2、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
3、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.抛物线运动 C.变速直线运动 D.一般曲线运动
4、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
5、如图所示，A 、B 为两个相同的定滑轮，A 滑轮挂一质量为m 的物体，B 滑轮受力F=mg ，设A 、B 两滑轮的角加速度分别为
和
，不计滑轮的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小关系为：
（ ）。

A. B. C.
D.无法判断
6、一带电体可作为点电荷处理的条件是（ ）。

A.电荷必须呈球形分布。

B.带电体的线度很小。

C.带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。

D.电量很小。

7、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.0
B.vBl
C.vBl
D.2vBl
8、为麦克斯韦速率分布函数，
为总分子数，那么表示（ ）。

A.速率在之间的
个分子的速率和，
B. 速率在之间的分子的平均速率
C. 速率在之间的分子数，
D. 速率在
之间的分子数占总分子数的百分率。

9、有下列几种说法：
(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的 (2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关 (3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同 若问其中哪些说法是正确的, 答案是（ ）。

A. 只有(1)、(2)是正确的 B. 只有(1)、(3)是正确的
C. 只有(2)、(3)是正确的
D. 三种说法都是正确的
10、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
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、如图所示，有两个转动惯量分别为
、
的圆盘，它们分别以角速度
、
绕水平轴
转动，且旋转轴在同一条直线上。

当两个圆盘在沿水平轴方向的外力作用下，啮合为一体时，其角速度为。

求两圆盘啮合后共同的角速度。

2、1mol 单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac 两点的曲线Ⅲ的方程为
, a 点的温度为
(1) 试以
, 普适气体常量R 表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。

(2) 求此循环的效率。

(提示：循环效率的定义式，
为循环中气体吸收的热量，
为循环中气体放
出的热量。

)
3、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。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、0.1
2、2S
3、3/4π
4、， 5A
5、2 (或0.2π^2)
6、8m 10m
7、，
8、，
9、
10、②③①
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、热力学第零定律：如果有三个物体A、B、C ，A、B两个物体分别处于确定状态的C达到了热平衡，那么A、B两个物体也会处于热平衡状态，两者相互接触，不会有能量的传递。

2、介质的极化：将有极分子或无极分子放到外电场中，会发现电介质沿方向在两端出现等量异号电荷的现象。

3、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波的叠加。

4、瞬时速度：
(1)指时刻质点运动的快慢和方向；
(2)瞬时速度的物理意义是，如果从时刻起质点作匀速直线运动，则该直线运动的瞬时速度为；
(3)瞬时速度。

5、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。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、D
2、B
3、C
4、C
5、B
6、C
7、A
8、C
9、D
10、C
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、解：根据角动量守恒
2、解：设a
状态的状态参量为，则
∵ ∴ ∵ pc Vc =RTc ∴ Tc = 27T0
(1) 过程Ⅰ
过程Ⅱ
过程Ⅲ
(2)
3、解：列牛顿第二定律方程
根据。