第第頁2022年大學數學專業《大學物理（下冊）》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、長為的勻質細桿，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，則開始轉動的瞬間，細桿的角加速度為_____，細桿轉動到豎直位置時角加速度為_____。2、一根長為l，質量為m的均勻細棒在地上豎立著。如果讓豎立著的棒以下端與地面接觸處為軸倒下，則上端到達地面時細棒的角加速度應為_____。3、一個質點的運動方程為（SI），則在由0至4s的時間間隔內，質點的位移大小為___________，在由0到4s的時間間用內質點走過的路程為___________。4、一質點作半徑為0.1m的圓周運動，其運動方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。5、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。6、沿半徑為R的圓周運動，運動學方程為(SI)，則ｔ時刻質點的法向加速度大小為________；角加速度=________。7、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉化為_____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉化為_____________________________。（3）若氣體的壓強不變，則熱量轉化為_____________________________。8、一長直導線旁有一長為，寬為的矩形線圈，線圈與導線共面，如圖所示.長直導線通有穩恒電流，則距長直導線為處的點的磁感應強度為___________；線圈與導線的互感系數為___________。9、一條無限長直導線載有10A的電流．在離它0.5m遠的地方它產生的磁感強度B為____________。一條長直載流導線，在離它1cm處產生的磁感強度是T，它所載的電流為____________。10、一質點作半徑為R的勻速圓周運動，在此過程中質點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、熵增加原理：2、角動量定理(對點)：3、電通量：4、光電效應：5、狹義相對論相對性原理：6、轉動慣量：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點的電場強度的大小E與距軸線的距離r的關系曲線為：（）。2、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3、下述說法中，正確的是（）。A.本征半導體是電子與空穴兩種載流子同時參予導電，而雜質半導體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導電，所以本征半導體導電性能比雜質半導體好B.n型半導體的導電性能優于p型半導體，因為n型半導體是負電子導電，p型半導體是正離子導電C.n型半導體中雜質原子所形成的局部能級靠近空帶(導帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發躍遷到空帶中去，大大提高了半導體導電性能D.p型半導體的導電機構完全決定于滿帶中空穴的運動4、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.5、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.6、當一平面簡諧機械波在彈性媒質中傳播時，下述各結論哪個是正確的？（）A.媒質質元的振動動能增大時，其彈性勢能減小，總機械能守恒B.媒質質元的振動動能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質質元的振動動能和彈性勢能的相位在任一時刻都相同，但二者的數值不相等D.媒質質元在其平衡位置處彈性勢能最大7、一定量的理想氣體，開始時處于壓強，體積，溫度分別為P1、V1、T1，的平衡態，后來變到壓強、體積、溫度分別為P2、V2、T2的終態。若已知V2>V1,且T2=T1,則以下各種說確的是:（）。A.不論經歷的是什么過程，氣體對外凈做的功一定為正值B.不論經歷的是什么過程，氣體從外界凈吸的熱一定為正值C.若氣體從始態變到終態經歷的是等溫過程，則氣體吸收的熱量最少D.如果不給定氣體所經歷的是什么過程，則氣體在過程中對外凈做功和外界凈吸熱的正負皆無法判斷8、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．49、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/1210、在某一瞬時，物體在力矩作用下，則有（）。A.角速度可以為零，角加速度也可以為零B.角速度不能為零，角加速度可以為零C.角速度可以為零，角加速度不能為零D.角速度與角加速度均不能為零四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，兩個帶有等量異號電荷的無限長同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長度上的電荷為λ，內筒帶正電，外筒帶負電，求空間各點的電場強度及兩筒間的電勢差。2、質量為m的物體懸于一條輕繩的一端，繩另一端繞在一輪軸的軸上，如圖所示．軸水平且垂直于輪軸面，其半徑為r，整個裝置架在光滑的固定軸承之上．當物體從靜止釋放后，在時間t內下降了一段距離S．試求整個輪軸的轉動慣量(用m、r、t和S表示)。3、AA＇和CC＇為兩個正交地放置的圓形線圈，其圓心相重合，AA＇線圈半徑為20.0cm，共10匝，通有電流10.0A；而CC＇線圈的半徑為10.0cm，共20匝，通有電流5.0A，求兩線圈公共中心O點的磁感強度的大小和方向。()4、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=？參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，零2、3、8m10m4、0.15、，06、，7、（1）氣體的能，（2）氣體對外所做的功，（3）氣體的能和對外所做的功8、，9、，5A10、改變，不變二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熵增加原理：在絕熱過程中，系統的熵永不減少.對于可逆絕熱過程，系統的熵不變，對于不可逆絕熱過程，系統的熵總是增加.2、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3、電通量：通過電場中任一面積的電場線數目。4、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。5、狹義相對論相對性原理：在一切慣性系中，物理現象的規律都相同。6、轉動慣量：反映剛體的轉動慣性大小。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、B3、C4、C5、A6、D7、D8、B9、D10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：(1)作同軸圓柱面為高斯面，設筒面高為L，根據高斯定理對，，對，，對，，(2)兩筒間電勢差2、3、解：AA＇線圈在O點所產生的磁感強度