第第頁2022年大學數學專業《大學物理（二）》開學考試試卷附解析姓名：______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、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、質量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點起沿軸正向運動，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點運動到坐標為點的過程中所受外力沖量的大小為_________。3、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____________。4、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次為____________。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、兩根相互平行的“無限長”均勻帶正電直線1、2，相距為d，其電荷線密度分別為和如圖所示，則場強等于零的點與直線1的距離a為_____________。7、反映電磁場基本性質和規律的積分形式的麥克斯韋方程組為：（）。①②③④試判斷下列結論是包含于或等效于哪一個麥克斯韋方程式的．將你確定的方程式用代號填在相應結論后的空白處。(1)變化的磁場一定伴隨有電場；__________________(2)磁感線是無頭無尾的；________________________(3)電荷總伴隨有電場．__________________________8、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_______________________。9、同一種理想氣體的定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容，其原因是_______________________________________________。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、自由度：2、瞬時速度：3、介質的極化：4、功能原理:5、轉動慣量：6、黑體輻射：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、有下列幾種說法：(1)所有慣性系對物理基本規律都是等價的(2)在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運動狀態無關(3)在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同若問其中哪些說法是正確的,答案是（）。A.只有(1)、(2)是正確的B.只有(1)、(3)是正確的C.只有(2)、(3)是正確的D.三種說法都是正確的2、在靜電場中，作一閉合曲面S，若有則S面內必定（）。A．既無自由電荷，也無束縛電荷B．沒有自由電荷C．自由電荷和束縛電荷的代數和為零D．自由電荷的代數和為零3、質點系的內力可以改變（）。A.系統的總質量B.系統的總動量C.系統的總動能D.系統的總動量4、關于剛體對軸的轉動慣量，下列說法正確的是（）。A.只取決于剛體質量，與質量的空間分布和軸的位置無關B.取決于剛體的質量和質量的空間分布，與軸的位置無關C.取決于剛體的質量、質量的空間分布和軸的位置D.只取決于軸的位置，與剛體的質量和質量的空間分布無關5、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6、質量為m的一艘宇宙飛船關閉發動機返回地球時，可認為該飛船只在地球的引力場中運動．已知地球質量為M，萬有引力恒量為G，則當它從距地球中心處下降到處時，飛船增加的動能應等于（）。A.B.C.D.E.7、如圖所示，當汽缸中的活塞迅速向外移動從而使汽缸膨脹時，氣體所經歷的過程（）。A.是平衡過程，它能用P—V圖上的一條曲線表示B.不是平衡過程，但它能用P—V圖上的一條曲線表示C.不是平衡過程，它不能用P—V圖上的一條曲線表示D.是平衡過程，但它不能用P—V圖上的一條曲線表示8、剛體定軸轉動，當它的角加速度很大時，作用在剛體上的（）。A.力一定很大B.力矩一定很大C.力矩可以為零D.無法確定。9、物體在恒力F作用下作直線運動，在時間內速度由0增加到v，在時間內速度由v增加到2v，設F在內作的功是W1，沖量是Il，F在內作的功是W2，沖量是I2，那么（）。A.W2＝W1，I2＞I1B.W2＝W1，I2＜I1C.W2＞W1，I2＝I1D.W2＜W1，I2＝I110、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四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯，繩子質量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動．假設定滑輪質量為M、半徑為R，其轉動慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關系。2、一輕繩跨過兩個質量為m、半徑為r的均勻圓盤狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質量為3m和m的重物，如圖所示，繩與滑輪間無相對滑動，滑輪軸光滑，兩個定滑輪的轉動慣量均為，將由兩個定滑輪以及質量為3m和m的重物組成的系統從靜止釋放，求重物的加速度和兩滑輪之間繩內的張力。3、一質點在OXY平面內運動,其運動方程為,求：（1）質點運動的軌跡方程；（2）質點在任意時刻的速度和加速度矢量。4、電荷為q1的一個點電荷處在一高斯球面的中心處，問在下列三種情況下，穿過此高斯面的電場強度通量是否會改變？電場強度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個點電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內的任意處；(3)將原來的點電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、mvl2、3、，5A4、0，，5、，06、7、②③①8、粒子在t時刻在(x，y，z)處出現的概率密度單值、有限、連續9、在等壓升溫過程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過程多吸收一部分熱量。10、改變，不變二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、自由度：確定一個物體在空間的位置需要的獨立坐標數目。2、瞬時速度：(1)指時刻質點運動的快慢和方向；(2)瞬時速度的物理意義是，如果從時刻起質點作勻速直線運動，則該直線運動的瞬時速度為；(3)瞬時速度。3、介質的極化：將有極分子或無極分子放到外電場中，會發現電介質沿方向在兩端出現等量異號電荷的現象。4、功能原理:系統所受外力的功和非保守內力的功的總和等于系統機械能的增量。5、轉動慣量：反映剛體的轉動慣性大小。6、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。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、D3、C4、C5、D6、C7、C8、B9、C10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：根據牛頓運動定律和轉動定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=J②運動學關系：a＝