2022年大学力学专业大学物理下册期中考试试题-附答案

第第页2022年大学力学专业《大学物理（下册）》期中考试试题附答案姓名：______班级：______学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______。2、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。3、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_______________，方向为_________________。4、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。5、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为_______________。6、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中.，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。7、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______，与刚体本身的转动惯量成反比。（填“正比”或“反比”）。8、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E＝__________。9、某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长________的两种成分，其中_________的散射成分称为康普顿散射。10、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、磁矩描：2、平均碰撞次数：3、质点的角动量(对点)：4、转动惯量：5、瞬时加速度：6、电偶极矩：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电量为q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离的r的P点处的电势为：（）。A.B.C.D.2、一均质细杆可绕垂直它且离其一端（为杆长）的水平固定轴在竖直平面内转动。杆的质量为，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴的转动惯量，一切摩擦不计）。A.B.C.D.3、在真空中的A、B两平行金属板，相距为d，板面积为S（S→∞），各带电q和q，两板间的作用力f大小为（）。4、为麦克斯韦速率分布函数，为总分子数，那么表示（）。A.速率在之间的个分子的速率和，B.速率在之间的分子的平均速率C.速率在之间的分子数，D.速率在之间的分子数占总分子数的百分率。5、如图所示，当汽缸中的活塞迅速向外移动从而使汽缸膨胀时，气体所经历的过程（）。A.是平衡过程，它能用P—V图上的一条曲线表示B.不是平衡过程，但它能用P—V图上的一条曲线表示C.不是平衡过程，它不能用P—V图上的一条曲线表示D.是平衡过程，但它不能用P—V图上的一条曲线表示6、质点系的内力可以改变（）。A.系统的总质量B.系统的总动量C.系统的总动能D.系统的总动量7、一个未带电的空腔导体球壳，内半径为。在腔内离球心的距离为处（），固定一点电荷，如图所示。用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心处的电势为（）。A.B.C.D.8、在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹（）。A.宽度变小B.宽度变大C.宽度不变，且中心强度也不变D.宽度不变，但中心强度增大9、一无限长直导体薄板宽为l，板面与z轴垂直，板的长度方向沿y轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为的均匀磁场中，的方向沿z轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度向y轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl10、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝盖住，并在连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时（）。A.P点处仍为明条纹B.P点处为暗条纹C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹D.无干涉条纹四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、一质量为，长为l的棒能绕通过O点的水平轴自由转动。一质量为m，速率为的子弹从水平方向飞来，击中棒的中点且留在棒内，如图所示。则棒中点获得的瞬时速率为多少。2、图中所示为一沿x轴放置的长度为l的不均匀带电细棒，其电荷线密度为为一常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点O处的电势。3、有一质点沿x轴作直线运动，t时刻的坐标为，试求：（1）在第2秒内的平均速度；（2）第2秒末的瞬时速度；（3）第2秒末的加速度。4、如图所示，均匀直杆质量为m，长为l，初始时棒水平静止。轴光滑，。求杆下摆到角时的角速度。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、3/4π2、3、，垂直纸面向里4、，5、处处为零；均匀分布6、7、正比8、9、不变变长波长变长10、0，，二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、磁矩描：述载流线圈或微观粒子磁性的物理量2、平均碰撞次数：单位时间内一个分子平均与其它分子碰撞的次数3、质点的角动量(对点)：设时刻质点对某参照系的动量为，质点对该参照系中某固定点的位矢为，则时刻质点对点的角动量。角动量描述质点的运动状态。4、转动惯量：反映刚体的转动惯性大小。5、瞬时加速度：(1)指时刻质点速度随时间的变化情况;(2)瞬时加速度的物理意义是，如果从时刻起质点作匀变速运动，则该匀变速运动的瞬时加速度为；(3)瞬时加速度。6、电偶极矩：对于电偶极子，该矢量的模等于电荷之间距离与正电荷的乘积，方向是由负电荷指向正电荷三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、A3、C4、C5、C6、C7、D8、A9、A10、B四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：由角动量守恒定律可得由此可得棒和子弹的瞬时角速度为棒中点获得的瞬时速