第第頁2022年大學儀器儀表專業《大學物理（下冊）》開學考試試卷附答案姓名：______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、均勻細棒質量為，長度為，則對于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉動慣量為_____，對于通過棒的中點與棒垂直的軸的轉動慣量_____。2、一根無限長直導線通有電流I，在P點處被彎成了一個半徑為R的圓，且P點處無交叉和接觸，則圓心O處的磁感強度大小為_______________，方向為_________________。3、動量定理的內容是__________，其數學表達式可寫__________，動量守恒的條件是__________。4、靜電場中有一質子(帶電荷)沿圖示路徑從a點經c點移動到b點時，電場力作功J．則當質子從b點沿另一路徑回到a點過程中，電場力作功A＝___________；若設a點電勢為零，則b點電勢＝_________。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、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。7、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_______________________。8、質點p在一直線上運動，其坐標x與時間t有如下關系：(A為常數)(1)任意時刻ｔ，質點的加速度a=_______；(2)質點速度為零的時刻t=__________．9、一質點的加速度和位移的關系為且，則速度的最大值為_______________。10、一個中空的螺繞環上每厘米繞有20匝導線，當通以電流I=3A時，環中磁場能量密度w=_____________．()二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱力學第二定律：2、電場線：3、質點的角動量(對點)：4、介質的極化：5、光速不變原理：6、波函數：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，兩個同心的均勻帶電球面，內球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設無窮遠處為電勢零點，則在兩個球面之間、距離球心為r處的P點的電勢U為：（）。A.B.C.D.2、一帶電體可作為點電荷處理的條件是（）。A.電荷必須呈球形分布。B.帶電體的線度很小。C.帶電體的線度與其它有關長度相比可忽略不計。D.電量很小。3、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、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.5、一臺工作于溫度分別為327和27的高溫熱源與低溫熱源之間的卡諾熱機，每經歷一個循環吸熱2000J，則對外做功為（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J6、一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平衡狀態，則它們（）。A.溫度相同、壓強相同B.溫度、壓強都不相同C.溫度相同，但氦氣的壓強大于氮氣的壓強D.溫度相同，但氦氣的壓強小于氮氣的壓強7、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。8、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9、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零10、一個質點同時在幾個力作用下的位移為：(SI)其中一個力為恒力(SI)，則此力在該位移過程中所作的功為（）。A.-67JB.17JC.67JD.91J四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、質量為m，速率為v的小球，以入射角斜向與墻壁相碰，又以原速率沿反射角a方向從墻壁彈回．設碰撞時間為，求墻壁受到的平均沖力。2、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？3、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？4、質點P在水平面內沿一半徑為1m的圓軌道轉動，轉動的角速度與時間的關系為，已知=2s時，質點P的速率為16m/s，試求t=1s時，質點P的速率與加速度的大小。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，2、，垂直紙面向里3、答案：1、質點系所受合外力的沖量等于質點系（系統）動量的增量2、3、系統所受合外力等于零4、5、6、，07、粒子在t時刻在(x，y，z)處出現的概率密度單值、有限、連續8、9、10cm/s10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱力學第二定律：熱量不可能自動地從低溫物體傳向高溫物體。2、電場線：直觀形象地描述電場分布，在電場中引入的一些假想的曲線3、質點的角動量(對點)：設時刻質點對某參照系的動量為，質點對該參照系中某固定點的位矢為，則時刻質點對點的角動量。角動量描述質點的運動狀態。4、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。5、光速不變原理：在一切慣性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。6、波函數：波函數是量子力學中用來描述粒子的德布羅意波的函數。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、C3、D4、C5、B6、C7、B8、D