2022年大学材料科学专业《大学物理(一)》期末考试试题C卷 附解析

姓
名
班
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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
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2022年大学材料科学专业《大学物理（一）》期末考试试题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、一个力F作用在质量为 1.0 kg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 4 s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 =________________。

2、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_____________ 。

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、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强
系数为_______，振子的振动频率为_______。

5、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数) (1) 任
意时刻ｔ，质点的加速度a =_______； (2) 质点速度为零的时刻t =__________．
6、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。

7、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_____________。

8、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”）。

9、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为
_______________ 。

10、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由
简谐振动时，其振动能量E＝__________。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、循环过程：
2、热力学第零定律：
3、质点：
4、介质的极化：
5、瞬时速度：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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。

2、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
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、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
5、某质点作直线运动的运动学方程为 (SI)，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
6、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。

如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为：（）。

A.0;
B.; 0
C.0;
D.；0。

7、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
8、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（）。

A.
B.
C.
D.
9、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中（）。

A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变
B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加
C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心
D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加
10、一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的（）。

A.1/2
B.1/4
C.
D.3/4
E.
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、已知质量为10Kg的质点的运动学方程为：. 式中的单位为米，的单位为秒，求作用于质点的合力的大小。

2、在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体，总电荷为q，如图所示．试证明，在静电平衡时，整个空腔内表面上的感生电荷总是等于-q。

3、如图所示，均匀直杆质量为m，长为l，初始时棒水平静止。

轴光滑，。

求杆下摆到角时的角速度。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、16 N·s ，176 J
2、
3、0.1
4、
5、
6、表示t 时刻各个质点离开平衡位置的位移。

7、
8、正比 9、10cm/s 10、
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。

简称循环。

2、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。

3、质点：有质量无大小、形状的点，是理想模型。

在一定条件下，物体可以看成质点。

4、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。

5、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 。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、C
3、
C
4、D
5、D
6、B
7、
D 8、D 9、B
10、D
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、解：
2、
3、解 对于杆和地球系统，只有重力做功，故机械能守恒。

①
直杆的转动惯量为OA 段和OB 段转动惯量的叠加，所以
②
将②代入①，解得。