2022年大学力学专业大学物理下册期中考试试题D卷-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D卷附答案姓名：______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、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_________________________。2、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为__________________。3、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。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、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。6、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=______，切向加速度=______。7、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。8、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。9、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。10、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_____。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波的干涉：2、电通量：3、玻尔兹曼分布律：4、干涉现象：5、光的吸收：6、位移极化：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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.2、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是（）(c表示真空中光速)。A.(4/5)cB.(3/5)cC.(2/5)cD.(1/5)c3、一质点在x轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2，式中x、t分别以m、s为单位，则4秒末质点的速度和加速度为（）。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/4、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为，然后将两手臂合拢，使其转动惯量为，则转动角速度变为（）。A.B.C.D.5、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6、如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中（）。A.机械能、角动量都守恒B.机械能守恒、角动量不守恒C.机械不守恒、角动量守恒D.机械能、角动量都不守恒7、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中（）。A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加8、在静电场中，作一闭合曲面S，若有则S面内必定（）。A．既无自由电荷，也无束缚电荷B．没有自由电荷C．自由电荷和束缚电荷的代数和为零D．自由电荷的代数和为零9、在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ10、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。四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、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。2、如图所示，已知滑轮的半径为，转动惯量为J，弹簧的劲度系数为，物体的质量为.设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳与滑轮无相对滑动，轴间摩擦不计，试求：（1）物体下落的距离为时，物体的速率。（2）物体能够下落的最大距离。3、如图所示，在半径m的区域内有均匀磁场，方向垂直纸面向外，设磁场以T/s的匀速率增加。已知，m，试求：（1）半径为r的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电场强度的大小；（2）等腰梯形导线框中的感应电动势，并指出感应电流的方向。4、一半径为、电荷量为的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。试求：(1)球体内外电场强度的分布；(2)球体内外电势的分布。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、，2、3、1：2：44、0.15、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。6、57.6，2.47、8、氩，氦9、2S10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波的叠加。2、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。3、玻尔兹曼分布律：当有保守外力(如重力场、电场等)作用时，气体分子的空间位置4、干涉现象：两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定或相位相同的波源发出的两列波，在它们相遇区域内，某些点处的振动始终加强，而在另一些点处的振动始终减弱的现象。5、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而从低能级跃迁到高能级的现象。6、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，故谓位移极化三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、A2、B3、B4、C5、C6、A7、B8、D9、B