2022年大学力学专业大学物理下册期中考试试题D卷-附解析

第第页2022年大学力学专业《大学物理（下册）》期中考试试题D卷附解析姓名：______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、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。抬起另一端使棒向上与水平面呈60°，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1)放手时棒的角加速度为____；(2)棒转到水平位置时的角加速度为____。（）2、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1)摆线的张力T＝_____________________；(2)摆锤的速率v＝_____________________。3、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。4、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。5、一个质点的运动方程为（SI），则在由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为___________，在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。6、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x=-处质点的振动方程是_____；若以x=处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。7、在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过__________来完成的;“传递热量”是通过___________来完成的。8、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________。9、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＝__________。10、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数)(1)任意时刻ｔ，质点的加速度a=_______；(2)质点速度为零的时刻t=__________．二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、回路：2、相干光：3、位移极化：4、波强度：5、能量按自由度均分定理：6、半波损失：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、刚体定轴转动，当它的角加速度很大时，作用在刚体上的（）。A．力一定很大B．力矩一定很大C．力矩可以为零D．无法确定。3、某人骑自行车以速率V向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为V），则他感到风是从（）。A.东北方向吹来B.东南方向吹来C.西北方向吹来D.西南方向吹来4、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。5、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2.设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：（）。A.B.C.D.6、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分（）。A.凸起，且高度为/4B.凸起，且高度为/2C.凹陷，且深度为/2D.凹陷，且深度为/47、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？（）A.媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒B.媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同C.媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等D.媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大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、三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为，强度为的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（）。A.B.C.D.10、某质点作直线运动的运动学方程为(SI)，则该质点作（）。A.匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向B.匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向C.变加速直线运动，加速度沿x轴正方向D.变加速直线运动，加速度沿x轴负方向四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？(1)将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处；(2)将上述的q2放在高斯面内的任意处；(3)将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内。2、一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为，在光栅后放一焦距=1m的凸透镜，现以=600nm(1nm=m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？3、一束具有动量的电子，垂直地射入宽度为a的狭缝，若在狭缝后远处与狭缝相距为R的地方放置一块荧光屏，试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度，式中h为普朗克常量。4、一质点沿x方向运动，其加速度随时间的变化关系为,如果初始时质点的速度为5m/s，则当ｔ为3s时，质点的速率v为多大。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、7.5，152、，3、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续4、答案：1、质点系所受合外力的冲量等于质点系（系统）动量的增量2、3、系统所受合外力等于零5、8m10m6、，7、物体作宏观位移，分子之间的相互作用。8、9、10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、回路：只通过任何结点一次即能构成闭合路径的支路集合。2、相干光：两束满足相干条件的光称为相干光3、位移极化：是电介质（不导电的物质）极化的一种方式。在电场中的无极分子正负电荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故谓位移极化4、波强度：通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能流称为平均能流密度5、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。6、半波损失：由波疏到波密介质的反射波，在反射点有位相π的突变，相当于有/2的波程差。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、