2022年大學(xué)力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊(cè)期中考試試題A卷-附解析

第第頁(yè)2022年大學(xué)力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》期中考試試題A卷附解析姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、質(zhì)量分別為m和2m的兩物體(都可視為質(zhì)點(diǎn))，用一長(zhǎng)為l的輕質(zhì)剛性細(xì)桿相連，系統(tǒng)繞通過(guò)桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知O軸離質(zhì)量為2m的質(zhì)點(diǎn)的距離為l，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的線速度為v且與桿垂直，則該系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量(動(dòng)量矩)大小為_(kāi)_______。2、如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為_(kāi)______________________。3、質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為，質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置矢量為_(kāi)_______；質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度矢量為_(kāi)_______；加速度矢量為_(kāi)_______。4、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖射來(lái)兩個(gè)質(zhì)量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并留在盤內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。5、一圓錐擺擺長(zhǎng)為I、擺錘質(zhì)量為m，在水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，擺線與鉛直線夾角，則：(1)擺線的張力T＝_____________________；(2)擺錘的速率v＝_____________________。6、如圖，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在縫上，中央明條紋將向__________移動(dòng)；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_(kāi)________________。7、動(dòng)方程當(dāng)t=常數(shù)時(shí)的物理意義是_____________________。8、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級(jí)次為_(kāi)___________。9、一長(zhǎng)為的均勻直棒可繞過(guò)其一端且與棒垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。抬起另一端使棒向上與水平面呈60°，然后無(wú)初轉(zhuǎn)速地將棒釋放，已知棒對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則(1)放手時(shí)棒的角加速度為_(kāi)___；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為_(kāi)___。（）10、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改變”或“不變”）二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、機(jī)械能守恒定律：2、能量子：3、狹義相對(duì)論相對(duì)性原理：4、偏振光（線偏振光）：5、波的干涉：6、基態(tài)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，直角三角形金屬框架放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)平行于邊，的長(zhǎng)度為。當(dāng)金屬框架繞邊以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）。A.B.C.D.2、若用衍射光柵準(zhǔn)確測(cè)定一單色可見(jiàn)光的波長(zhǎng)，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？（）。A.5.0×mmB.1.0×mmC.1.0×mmD.1.0×mm3、如圖所示，當(dāng)汽缸中的活塞迅速向外移動(dòng)從而使汽缸膨脹時(shí)，氣體所經(jīng)歷的過(guò)程（）。A.是平衡過(guò)程，它能用P—V圖上的一條曲線表示B.不是平衡過(guò)程，但它能用P—V圖上的一條曲線表示C.不是平衡過(guò)程，它不能用P—V圖上的一條曲線表示D.是平衡過(guò)程，但它不能用P—V圖上的一條曲線表示4、如圖所示，湖中有一小船，有人用繩繞過(guò)岸上一定高度處的定滑輪拉湖中的船向岸邊運(yùn)動(dòng)．設(shè)該人以勻速率收繩，繩不伸長(zhǎng)、湖水靜止，則小船的運(yùn)動(dòng)是（）。A.勻加速運(yùn)動(dòng)B.勻減速運(yùn)動(dòng)C.變加速運(yùn)動(dòng)D.變減速運(yùn)動(dòng)E.勻速直線運(yùn)動(dòng)5、兩個(gè)均質(zhì)圓盤A和B的密度分別為和，若，但兩圓盤的質(zhì)量與厚度相同，如兩盤對(duì)通過(guò)盤心垂直于盤面軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量各為和，則：（）。A.B.C.D.,哪個(gè)大，不能確定。6、在真空中的靜電場(chǎng)中，作一封閉的曲面，則下列結(jié)論中正確的是（）。A.通過(guò)封閉曲面的電通量?jī)H是面內(nèi)電荷提供的B.封閉曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是面內(nèi)電荷激發(fā)的C.由高斯定理求得的場(chǎng)強(qiáng)僅由面內(nèi)電荷所激發(fā)的D.由高斯定理求得的場(chǎng)強(qiáng)是空間所有電荷共同激發(fā)的7、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋（）。A.寬度變小B.寬度變大C.寬度不變，且中心強(qiáng)度也不變D.寬度不變，但中心強(qiáng)度增大8、置于容器的氣體，如果氣體各處壓強(qiáng)相等，或氣體各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態(tài)（）。A.一定都是平衡態(tài)B.不一定都是平衡態(tài)C.前者一定是平衡態(tài)，后者一定不是平衡態(tài)D.后者一定是平衡態(tài)，前者一定不是平衡態(tài)9、如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的定滑輪，A滑輪掛一質(zhì)量為m的物體，B滑輪受力F=mg，設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為和，不計(jì)滑輪的摩擦，這兩個(gè)滑輪的角加速度的大小關(guān)系為：（）。A.B.C.D.無(wú)法判斷10、有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，原長(zhǎng)為，將它吊在天花板上．當(dāng)它下端掛一托盤平衡時(shí)，其長(zhǎng)度變?yōu)椋缓笤谕斜P中放一重物，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?，則由伸長(zhǎng)至的過(guò)程中，彈性力所作的功為（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，長(zhǎng)L的直導(dǎo)線AB上均勻地分布著線密度為的電荷。求在導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上與導(dǎo)線一端B相距d處P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小。2、電荷為q1的一個(gè)點(diǎn)電荷處在一高斯球面的中心處，問(wèn)在下列三種情況下，穿過(guò)此高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量是否會(huì)改變？電場(chǎng)強(qiáng)度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個(gè)點(diǎn)電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內(nèi)的任意處；(3)將原來(lái)的點(diǎn)電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內(nèi)。3、如圖所示，兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長(zhǎng)度上的電荷為λ，內(nèi)筒帶正電，外筒帶負(fù)電，求空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及兩筒間的電勢(shì)差。4、均質(zhì)細(xì)棒長(zhǎng)為l質(zhì)量為m，，和一質(zhì)量也為m的小球牢固地連在桿的一端，可繞過(guò)桿的另一端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在忽略轉(zhuǎn)軸處摩擦的情況下，使桿自水平位置由靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始自由轉(zhuǎn)下，試求：（1）當(dāng)桿與水平線成θ角時(shí)，剛體的角加速度；（2）當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直線位置時(shí)，剛體的角速度，小球的線速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、mvl2、3、,,4、減小5、，6、上(n-1)e7、表示t時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移。8、0，，9、7.5，1510、改變，不變二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、機(jī)械能守恒定律：對(duì)于物體組（系統(tǒng)）而言，如果只有保守內(nèi)力（重力、彈性力）做功，沒(méi)有非保守內(nèi)力及一切外力的功，那么，物體組內(nèi)各物體之間的動(dòng)能和勢(shì)能雖然可以互相轉(zhuǎn)換，但它們的總和是恒量。2、能量子：一個(gè)物理量如果有最小的單元而不可連續(xù)的分割，就說(shuō)這個(gè)物理量是量子化的，并把最小的單元稱為量子。3、狹義相對(duì)論相對(duì)性原理：在一切慣性系中，物理現(xiàn)象的規(guī)律都相同。4、偏振光（線偏振光）：光振動(dòng)只沿某一固定方向的光。5、波的干涉：兩列頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定的波的疊加。6、基態(tài)：微觀粒子的能量是量子化的，當(dāng)主量子數(shù)n=1時(shí)的能級(jí)，稱基態(tài)。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、D3、C4、C5、B6、D7、A8、B9、B10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：在導(dǎo)線上取電荷元。電荷元在P點(diǎn)所激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)