2022年大學(xué)儀器儀表專業(yè)大學(xué)物理二期中考試試題A卷-含答案

第第頁(yè)2022年大學(xué)儀器儀表專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試題A卷含答案姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級(jí)次為____________。2、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為________；角加速度=________。3、同一種理想氣體的定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容，其原因是_______________________________________________。4、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。5、真空中有一半徑為R均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，其電荷線密度為λ，則電荷在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為____。6、若靜電場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域電勢(shì)等于恒量，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度為_______________，若電勢(shì)隨空間坐標(biāo)作線性變化，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布為_______________。7、質(zhì)量為m的物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動(dòng)周期為T．當(dāng)它作振幅為A的自由簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量E＝__________。8、一個(gè)半徑為、面密度為的均勻帶電圓盤，以角速度繞過圓心且垂直盤面的軸線旋轉(zhuǎn)；今將其放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻外磁場(chǎng)中，的方向垂直于軸線。在距盤心為處取一寬度為的圓環(huán)，則該帶電圓環(huán)相當(dāng)?shù)碾娏鳛開_______，該電流所受磁力矩的大小為________，圓________盤所受合力矩的大小為________。9、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖射來兩個(gè)質(zhì)量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并留在盤內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。10、一長(zhǎng)直導(dǎo)線旁有一長(zhǎng)為，寬為的矩形線圈，線圈與導(dǎo)線共面，如圖所示.長(zhǎng)直導(dǎo)線通有穩(wěn)恒電流，則距長(zhǎng)直導(dǎo)線為處的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為___________；線圈與導(dǎo)線的互感系數(shù)為___________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、卡諾循環(huán)：2、位移：3、平衡態(tài)：4、靜電屏蔽：5、霍耳效應(yīng)：6、波的干涉：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)它的角加速度很大時(shí)，作用在剛體上的（）。A．力一定很大B．力矩一定很大C．力矩可以為零D．無法確定。2、如圖所示，湖中有一小船，有人用繩繞過岸上一定高度處的定滑輪拉湖中的船向岸邊運(yùn)動(dòng)．設(shè)該人以勻速率收繩，繩不伸長(zhǎng)、湖水靜止，則小船的運(yùn)動(dòng)是（）。A.勻加速運(yùn)動(dòng)B.勻減速運(yùn)動(dòng)C.變加速運(yùn)動(dòng)D.變減速運(yùn)動(dòng)E.勻速直線運(yùn)動(dòng)3、當(dāng)一平面簡(jiǎn)諧機(jī)械波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，下述各結(jié)論哪個(gè)是正確的？（）A.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能增大時(shí)，其彈性勢(shì)能減小，總機(jī)械能守恒B.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢(shì)能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相位在任一時(shí)刻都相同，但二者的數(shù)值不相等D.媒質(zhì)質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢(shì)能最大4、質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的加速度為（）。A．B．2C．3D．45、如圖所示，一光滑細(xì)桿上端由光滑鉸鏈固定，桿可繞其上端在任意角度的錐面上繞豎直軸作勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。有一小環(huán)套在桿的上端處。開始使桿在一個(gè)錐面上運(yùn)動(dòng)起來，而后小環(huán)由靜止開始沿桿下滑。在小環(huán)下滑過程中，小環(huán)、桿和地球系統(tǒng)的機(jī)械能以及小環(huán)與桿對(duì)軸的角動(dòng)量這兩個(gè)量中（）。A.機(jī)械能、角動(dòng)量都守恒B.機(jī)械能守恒、角動(dòng)量不守恒C.機(jī)械不守恒、角動(dòng)量守恒D.機(jī)械能、角動(dòng)量都不守恒6、關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程。（2）準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）7、關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說法正確的是（）。A.只取決于剛體質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān)B.取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無關(guān)C.取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置D.只取決于軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān)8、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，則當(dāng)它從距地球中心處下降到處時(shí)，飛船增加的動(dòng)能應(yīng)等于（）。A.B.C.D.E.9、有下列過程：（）。（1）用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。（設(shè)活塞與器壁無摩擦）（2）用緩慢地旋轉(zhuǎn)的葉片使絕熱容器中的水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一個(gè)不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動(dòng)。其中是逆過程的為A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）10、一無限長(zhǎng)直導(dǎo)體薄板寬為l，板面與z軸垂直，板的長(zhǎng)度方向沿y軸，板的兩側(cè)與一個(gè)伏特計(jì)相接，如圖．整個(gè)系統(tǒng)放在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，的方向沿z軸正方向．如果伏特計(jì)與導(dǎo)體平板均以速度向y軸正方向移動(dòng)，則伏特計(jì)指示的電壓值為（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、均質(zhì)細(xì)棒長(zhǎng)為l質(zhì)量為m，，和一質(zhì)量也為m的小球牢固地連在桿的一端，可繞過桿的另一端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在忽略轉(zhuǎn)軸處摩擦的情況下，使桿自水平位置由靜止?fàn)顟B(tài)開始自由轉(zhuǎn)下，試求：（1）當(dāng)桿與水平線成θ角時(shí)，剛體的角加速度；（2）當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直線位置時(shí)，剛體的角速度，小球的線速度。2、粒子(a)、(b)的波函數(shù)分別如圖所示，若用位置和動(dòng)量描述它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動(dòng)量的不確定量較大？為什么？3、如圖所示，一平行板電容器兩極板相距為d，面積為S，在極板間平行地放一面積與極板相等、厚度為t的均勻電介質(zhì)板，它的相對(duì)介電常數(shù)為.設(shè)兩極板分別帶有的電荷，不計(jì)邊緣效應(yīng)。試求：（1）電介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電位移的大?。唬?）兩極板間的電勢(shì)差；（3）電容器的電容。4、如圖所示，均勻直桿質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l，初始時(shí)棒水平靜止。軸光滑，。求桿下擺到角時(shí)的角速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、0，，2、，3、在等壓升溫過程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過程多吸收一部分熱量。4、0.15、06、處處為零；均勻分布7、8、9、減小10、，二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、卡諾循環(huán)：由兩個(gè)可逆的等溫過程和兩個(gè)可逆的絕熱過程所組成的理想循環(huán)2、位移：(1)指質(zhì)點(diǎn)位置的改變；(2)從質(zhì)點(diǎn)初位置指向末位置的矢量。3、平衡態(tài)：如果氣體與外界沒有能量和物質(zhì)的交換，內(nèi)部也無任何形式能量的轉(zhuǎn)化，則密度、溫度和壓強(qiáng)都將長(zhǎng)期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。4、靜電屏蔽：導(dǎo)體的外殼對(duì)它的內(nèi)部起到“保護(hù)”作用，使它的內(nèi)部不受外部電場(chǎng)的影響5、霍耳效應(yīng)：當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差6、波的干涉：兩列頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定的波的疊加。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、C3、D4、B5、A6、D7、C8、C9、D10、A四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）由轉(zhuǎn)動(dòng)定律得（2）由機(jī)械能守恒得2、答：由圖