第第頁2022年大學機械專業《大學物理（下冊）》開學考試試題D卷附答案姓名：______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、質量分別為m和2m的兩物體(都可視為質點)，用一長為l的輕質剛性細桿相連，系統繞通過桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉動，已知O軸離質量為2m的質點的距離為l，質量為m的質點的線速度為v且與桿垂直，則該系統對轉軸的角動量(動量矩)大小為________。2、一質量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動系統的勁度系數k為_______N/m。3、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。4、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。5、長為、質量為的均質桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉動，轉動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示。現有一質量為的子彈以水平速度射入桿上點，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。6、真空中有一半徑為R均勻帶正電的細圓環，其電荷線密度為λ，則電荷在圓心處產生的電場強度的大小為____。7、已知質點的運動方程為，式中r的單位為m，t的單位為s。則質點的運動軌跡方程，由t=0到t=2s內質點的位移矢量______m。8、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉動，如圖射來兩個質量相同，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，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。9、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_________________。10、如圖所示，軸沿水平方向，軸豎直向下，在時刻將質量為的質點由a處靜止釋放，讓它自由下落，則在任意時刻，質點所受的對點的力矩＝________；在任意時刻，質點對原點的角動量=_____________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、參照系：2、相干光：3、卡諾循環：4、角動量定理(對點)：5、玻爾茲曼分布律：6、平均自由程：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、已知一螺繞環的自感系數為．若將該螺繞環鋸成兩個半環式的螺線管，則兩個半環螺線管的自感系數（）。A.都等于B.有一個大于，另一個小于C.都大于D.都小于2、在某地發生兩件事，靜止位于該地的甲測得時間間隔為4s，若相對于甲作勻速直線運動的乙測得時間間隔為5s，則乙相對于甲的運動速度是（）(c表示真空中光速)。A.(4/5)cB.(3/5)cC.(2/5)cD.(1/5)c3、一均質細桿可繞垂直它且離其一端（為桿長）的水平固定軸在豎直平面內轉動。桿的質量為，當桿自由懸掛時，給它一個起始角速度，如桿恰能持續轉動而不作往復擺動則需要（已知細桿繞軸的轉動慣量，一切摩擦不計）。A.B.C.D.4、有兩個傾角不同、高度相同、質量一樣的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有兩個一樣的物塊分別從這兩個斜面的頂點由靜止開始下滑，則（）。A．物塊到達斜面底端時的動量相等B．物塊到達斜面底端時的動能相等C．物塊和斜面組成的系統，機械能不守恒D．物塊和斜面組成的系統水平方向上動量守恒5、兩根無限長平行直導線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI/dt的變化率增長，一矩形線圈位于導線平面內(如圖)，則：（）。A.線圈中無感應電流B.線圈中感應電流為順時針方向C.線圈中感應電流為逆時針方向D.線圈中感應電流方向不確定6、如圖所示，M、N為水平面內兩根平行金屬導軌，ab與cd為垂直于導軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導線．外磁場垂直水平面向上．當外力使ab向右平移時，cd（）。A.不動B.轉動C.向左移動D.向右移動7、一彈簧振子作簡諧振動，當位移為振幅的一半時，其動能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.8、在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋．若將縫蓋住，并在連線的垂直平分面處放一高折射率介質反射面M，如圖所示，則此時（）。A.P點處仍為明條紋B.P點處為暗條紋C.不能確定P點處是明條紋還是暗條紋D.無干涉條紋9、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播．已知x＝b處質點的振動方程為，波速為u，則波動方程為：（）。A.B.C.D.10、關于靜電場中的電位移線，下列說法中，哪一種是正確的？（）A．起自正電荷,止于負電荷,不形成閉合線,不中斷B．任何兩條電位移線互相平行C．起自正自由電荷，止于負自由電荷，任何兩條電位移線在無自由電荷的空間不相交D．電位移線只出現在有電介質的空間四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一質量為10kg的物體在光滑平面上沿X軸運動,設t=0時物體位于原點,速度為零.求物體在F=3+4x（N)的力作用下移動了3米,它速度和加速度各為多大？2、粒子(a)、(b)的波函數分別如圖所示，若用位置和動量描述它們的運動狀態，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動量的不確定量較大？為什么？3、一簡諧波沿OX軸正方向傳播，波長λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0處質點的振動曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質點的振動方程；（2）寫出波的表達式；（3）畫出t＝1s時刻的波形曲線。4、如圖所示，長L的直導線AB上均勻地分布著線密度為的電荷。求在導線的延長線上與導線一端B相距d處P點的場強大小。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、mvl2、2(或0.2π^2)3、2S4、，05、6、07、m8、減小9、上(n-1)e10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、參照系：描述物體運動時，被選作依據或標準的物體或物體系。2、相干光：兩束滿足相干條件的光稱為相干光3、卡諾循環：由兩個可逆的等溫過程和兩個可逆的絕熱過程所組成的理想循環4、角動量定理(對點)：在慣性系中，作用在質點上的合力對某參考點的力矩，等于質點對同一參考點的角動量對時間的變化率，即5、玻爾茲曼分布律：當有保守外力(如重力場、電場等)作用時，氣體分子的空間位置6、平均自由程：指分子在連續兩次相繼碰撞間所經歷的自由路程的平均值三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、B3、A4、D5、B6、D7、D8、B9、C10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）（2）由（1）、（2）結合初始條件可得：2、答：由圖可知，(a)粒子