2022年大学数学专业大学物理下册期中考试试卷D卷-附解析

第第页2022年大学数学专业《大学物理（下册）》期中考试试卷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、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。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。2、一根长为l，质量为m的均匀细棒在地上竖立着。如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下，则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。3、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___________。4、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。5、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。6、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为(SI)，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。7、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。8、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示.长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。9、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。10、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改变”或“不变”）二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、熵增加原理：2、角动量定理(对点)：3、电通量：4、光电效应：5、狭义相对论相对性原理：6、转动惯量：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：（）。2、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：（）。A.线圈中无感应电流B.线圈中感应电流为顺时针方向C.线圈中感应电流为逆时针方向D.线圈中感应电流方向不确定3、下述说法中，正确的是（）。A.本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好B.n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电C.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能D.p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动4、一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x＝b处质点的振动方程为，波速为u，则波动方程为：（）。A.B.C.D.5、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.6、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7、一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为P1、V1、T1，的平衡态，后来变到压强、体积、温度分别为P2、V2、T2的终态。若已知V2>V1,且T2=T1,则以下各种说确的是:（）。A.不论经历的是什么过程，气体对外净做的功一定为正值B.不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值C.若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少D.如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净做功和外界净吸热的正负皆无法判断8、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的加速度为（）。A．B．2C．3D．49、一质点作简谐振动，周期为T．质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为（）。A.T/4B.T/6C.T/8D.T/1210、在某一瞬时，物体在力矩作用下，则有（）。A.角速度可以为零，角加速度也可以为零B.角速度不能为零，角加速度可以为零C.角速度可以为零，角加速度不能为零D.角速度与角加速度均不能为零四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、如图所示，两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面，半径分别是、，单位长度上的电荷为λ，内筒带正电，外筒带负电，求空间各点的电场强度及两筒间的电势差。2、质量为m的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间t内下降了一段距离S．试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示)。3、AA＇和CC＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合，AA＇线圈半径为20.0cm，共10匝，通有电流10.0A；而CC＇线圈的半径为10.0cm，共20匝，通有电流5.0A，求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向。()4、已知电子在于均匀磁场的平面内运动，设电子的运动满足玻尔量子化条件，求电子轨道的半径=？参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、，零2、3、8m10m4、0.15、，06、，7、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功8、，9、，5A10、改变，不变二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、熵增加原理：在绝热过程中，系统的熵永不减少.对于可逆绝热过程，系统的熵不变，对于不可逆绝热过程，系统的熵总是增加.2、角动量定理(对点)：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点的力矩，等于质点对同一参考点的角动量对时间的变化率，即3、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。4、光电效应：金属表面被光照射后有释放出电子(称为光电子)的现象。5、狭义相对论相对性原理：在一切惯性系中，物理现象的规律都相同。6、转动惯量：反映刚体的转动惯性大小。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、B3、C4、C5、A6、D7、D8、B9、D10、C四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：(1)作同轴圆柱面为高斯面，设筒面高为L，根据高斯定理对，，对，，对，，(2)两筒间电势差2、3、解：AA＇线圈在O点所产生的磁感强度