大学能源动力专业《大学物理(上册)》期末考试试卷C卷 附解析

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学
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大学能源动力专业《大学物理（上册）》期末考试试卷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、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．__________________________
2、一束光线入射到单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射．这样的现象称为双折射现象．其中一束折射光称为寻常光，它______________定律；另一束光线称为非常光，它___________定律。

3、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
＝_____________。

4、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为
，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光
滑固定轴
在水平面内转动，转动惯量为。

一质量为
、速率为
的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为
，则此时棒的角速度
应为______。

5、一电子以0.99 c 的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg ，则电子的总能量是__________J ，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。

6、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
_____________。

7、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
=__________。

8、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 ＝____________。

9、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____。

（
）
10、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通
有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度
为___________；线圈与导线的互感
系数为___________。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、基态：
2、角动量定理(对点)：
3、介质的极化：
4、光的衍射现象：
5、参照系：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、一质量为0.02kg 的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为（ ）。

A. 0.00014J
B.0.0014J
C.0.014J
D.0.14J
2、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，使其转动惯量为
，则转动角速度变为（ ）。

A.
B.
C.
D.
3、质点的质量为m ，置于光滑球面的顶点A 处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下
滑到球面上B 点时，它的加速度的大小为（ ）。

A.
B.
C.
D.
4、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
5、物体A的质量是B的2倍且静止,物体B以一定的动能E与A碰撞后粘在一块并以共同的速度运动, 碰撞后两物体的总动能为（）。

A. E
B. E/2
C. E/3
D. 2E/3
6、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分（）。

A.凸起，且高度为/ 4
B.凸起，且高度为/ 2
C.凹陷，且深度为/ 2
D.凹陷，且深度为/ 4
7、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：（）。

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、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、某弹簧不遵守胡克定律，若施力F，则相应伸长为，力与伸长的关系为：
F＝52.8 x 十38.4（SI）求：
（1）将弹簧从定长=0.5m 拉伸到定长=1.00m外力所需做的功。

（2）将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一个质量为2.17kg 的物体，然后将弹簧拉伸到一定长= 1.00m,再将物体有静止释放，求当弹簧回到=0.5m 时，物体的速率。

（3）此弹簧的弹力是保守力吗？
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、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、 ②③①
2、遵守通常的折射, 不遵守通常的折射
3、0.1
4、
5、
6、1：2：4
7、0.1 ， 0.1 8、
（SI ） 或（SI ）
9、7.5 ， 15
10、 ，
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、基态：微观粒子的能量是量子化的，当主量子数n=1时的能级，称基态。

2、角动量定理(对点)：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点的力矩，等于质点对
同一参考点的角动量对时间的变化率，即 3、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。

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、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。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、C
3、D
4、C 5
、C
6、C
7、B
8、A 9、D 10、A
四、解答题（共3小题，每题15分，共45
分）
1、解：
（1）外力做的功
（2）设弹力为，
（3）此力为保守力，因为其功的值仅与弹簧的始末态有关。

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：
根据牛顿运动定律和转动定律列方程:。