2022年大学仪器仪表专业大学物理下册开学考试试卷-附答案

第第页2022年大学仪器仪表专业《大学物理（下册）》开学考试试卷附答案姓名：______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、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_____。2、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_________________。3、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。4、静电场中有一质子(带电荷)沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。5、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___________。6、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。7、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_______________________。8、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=__________．9、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________。10、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w=_____________．()二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、热力学第二定律：2、电场线：3、质点的角动量(对点)：4、介质的极化：5、光速不变原理：6、波函数：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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.2、一带电体可作为点电荷处理的条件是（）。A.电荷必须呈球形分布。B.带电体的线度很小。C.带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。D.电量很小。3、有下列过程：（）。（1）用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。（设活塞与器壁无摩擦）（2）用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。（3）冰溶解为水。（4）一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。其中是逆过程的为A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）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、一台工作于温度分别为327和27的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2000J，则对外做功为（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J6、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（）。A.温度相同、压强相同B.温度、压强都不相同C.温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D.温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强7、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。8、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9、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零10、一个质点同时在几个力作用下的位移为：(SI)其中一个力为恒力(SI)，则此力在该位移过程中所作的功为（）。A.-67JB.17JC.67JD.91J四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、质量为m，速率为v的小球，以入射角斜向与墙壁相碰，又以原速率沿反射角a方向从墙壁弹回．设碰撞时间为，求墙壁受到的平均冲力。2、如图所示：长为的匀质细杆，质量为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。求：（1）开始转动的瞬间，细杆的角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？3、粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？4、质点P在水平面内沿一半径为1m的圆轨道转动，转动的角速度与时间的关系为，已知=2s时，质点P的速率为16m/s，试求t=1s时，质点P的速率与加速度的大小。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、，2、，垂直纸面向里3、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零4、5、6、，07、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续8、9、10cm/s10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、热力学第二定律：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。2、电场线：直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线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、介质的极化：将有极分子或无极分子放到外电场中，会发现电介质沿方向在两端出现等量异号电荷的现象。5、光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的速率都相同，恒为。6、波函数：波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、C3、D4、C5、B6、C7、B8、D