第第頁2022年大學儀器儀表專業《大學物理（二）》期中考試試卷D卷附解析姓名：______班級：______學號：______考試須知：1、考試時間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一小球沿斜面向上作直線運動，其運動方程為：，則小球運動到最高點的時刻是=_______S。2、如圖所示，一靜止的均勻細棒，長為、質量為，可繞通過棒的端點且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內轉動，轉動慣量為。一質量為、速率為的子彈在水平面內沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設穿過棒后子彈的速率為，則此時棒的角速度應為______。3、設描述微觀粒子運動的波函數為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。4、如圖，在雙縫干涉實驗中，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；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_________________。5、一圓錐擺擺長為I、擺錘質量為m，在水平面上作勻速圓周運動，擺線與鉛直線夾角，則：(1)擺線的張力T＝_____________________；(2)擺錘的速率v＝_____________________。6、二質點的質量分別為、.當它們之間的距離由a縮短到b時，萬有引力所做的功為____________。7、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉動，轉軸與平行，輪子和輻條都是導體，輻條長為R，輪子轉速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。8、一質點沿半徑R=0.4m作圓周運動，其角位置，在t=2s時，它的法向加速度=______，切向加速度=______。9、在主量子數n=2，自旋磁量子數的量子態中，能夠填充的最大電子數是______________。10、一質點在OXY平面內運動,其運動方程為,則質點在任意時刻的速度表達式為________；加速度表達式為________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱力學第零定律：2、電磁感應現象：3、等勢面：4、單色光：5、黑體輻射：6、光電效應：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，一光滑細桿上端由光滑鉸鏈固定，桿可繞其上端在任意角度的錐面上繞豎直軸作勻角速度轉動。有一小環套在桿的上端處。開始使桿在一個錐面上運動起來，而后小環由靜止開始沿桿下滑。在小環下滑過程中，小環、桿和地球系統的機械能以及小環與桿對軸的角動量這兩個量中（）。A.機械能、角動量都守恒B.機械能守恒、角動量不守恒C.機械不守恒、角動量守恒D.機械能、角動量都不守恒2、質點在平面內運動,其運動方程為,質點在任意時刻的加速度為（）。A．B．2C．3D．43、有下列過程：（）。（1）用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。（設活塞與器壁無摩擦）（2）用緩慢地旋轉的葉片使絕熱容器中的水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一個不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動。其中是逆過程的為A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）4、在真空中的A、B兩平行金屬板，相距為d，板面積為S（S→∞），各帶電q和q，兩板間的作用力f大小為（）。5、關于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學過程一定是準靜態過程。（2）準靜態過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）6、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉動慣量為，則轉動角速度變為（）。A.B.C.D.7、一勻質矩形薄板，在它靜止時測得其長為a，寬為b，質量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運動，此時再測算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.8、一質點作簡諧振動，周期為T．質點由平衡位置向x軸正方向運動時，由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時間為（）。A.T/4B.T/6C.T/8D.T/129、用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當波長為的單色平行光垂直入射時，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應的部分（）。A.凸起，且高度為/4B.凸起，且高度為/2C.凹陷，且深度為/2D.凹陷，且深度為/410、一質點沿x軸運動的規律是。則第三秒時的加速度的大小是（）。A.10B.50C.15D.12四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一束具有動量的電子，垂直地射入寬度為a的狹縫，若在狹縫后遠處與狹縫相距為R的地方放置一塊熒光屏，試證明屏幕上衍射圖樣中央最大強度的寬度，式中h為普朗克常量。2、一衍射光柵，每厘米200條透光縫，每條透光縫寬為，在光柵后放一焦距=1m的凸透鏡，現以=600nm(1nm=m)的單色平行光垂直照射光柵，求：(1)透光縫a的單縫衍射中央明條紋寬度為多少？(2)在該寬度內，有幾個光柵衍射主極大？3、已知電子在于均勻磁場的平面內運動，設電子的運動滿足玻爾量子化條件，求電子軌道的半徑=？4、如圖所示：長為的勻質細桿，質量為可繞過其端點的水平軸在豎直平面內自由轉動。如果將細桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺。求：（1）開始轉動的瞬間，細桿的角加速度為多少？（2）細桿轉動到豎直位置時角速度為多少？參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2S2、3、粒子在t時刻在(x，y，z)處出現的概率密度單值、有限、連續4、上(n-1)e5、，6、7、，08、57.6，2.49、410、,二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱力學第零定律：如果有三個物體A、B、C，A、B兩個物體分別處于確定狀態的C達到了熱平衡，那么A、B兩個物體也會處于熱平衡狀態，兩者相互接觸，不會有能量的傳遞。2、電磁感應現象：當穿過閉合導電回路所包圍曲面的磁通量發生變化時，回路中產生電流的現象。3、等勢面：電場中電勢相等的各點構成的面叫做等勢面4、單色光：單一頻率（或波長）的光5、黑體輻射：在任何條件下，對任何波長的外來輻射完全吸收而無任何反射的物體，即吸收比為1的物體。6、光電效應：金屬表面被光照射后有釋放出電子(稱為光電子)的現象。三、選擇題（共10小題，每題2分，共2