大学材料专业《大学物理(下册)》开学考试试卷含答案.pdf

第 1 页 共 10 页大学材料专业大学物理（下册）开学考试试卷含答案姓名： _ 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、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为_2、 一个半径为、 面密度为的均匀带电圆盘， 以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为_，该电流所受磁力矩的大小为 _ ，圆 _盘所受合力矩的大小为_3、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为_4 、 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_。

5、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=_S6、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 _第 2 页 共 10 页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、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a 处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩_ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_9、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_10、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_二、名词解释（共6 小题，每题 2 分，共 12 分）1、自由度：2、回路：3、黑体辐射：4、平均自由程：5、瞬时速度：第 3 页 共 10 页6、热辐射：三、选择题（共10 小题，每题 2 分，共 20 分）1、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（） 。

A.只取决于刚体的质量, 与质量的空间分布和轴的位置无关B.取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置D.只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关2、一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的（） A.1/2 B.1/4 C.D.3/4 E.3、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为 b，质量为由此可算出其面积密度为 /ab 假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为（） A.B.C.D.4、关于可逆过程和不可逆过程的判断：（） 1）可逆热力学过程一定是准静态过程2）准静态过程一定是可逆过程第 4 页 共 10 页（3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程以上四种判断，其中正确的是A.（1） 、 （2） 、 （3）B.（1） 、 （2） 、 （4）C.（2） 、 （4）D.（1） 、 （4）5、在下列说法中，哪些是正确的？（） 1）可逆过程一定是平衡过程2）平衡过程一定是可逆的3）不可逆过程一定是非平衡过程4）非平衡过程一定是不可逆的。

A.（1） 、 （4） B. （2） 、 （3）C.（1） 、 （2） 、 （3） 、 （4）D.（1） 、 （3）6、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7、下面说法正确的是（） A.等势面上各点场强的大小一定相等B.在电势高处，电势能也一定高C.场强大处，电势一定高D.场强的方向总是从电势高处指向低处8、物体在恒力F 作用下作直线运动，在时间内速度由0 增加到 v，在时间内速度由v 增加到 2v，设 F 在内作的功是W1 ，冲量是Il ，F 在内作的功是W2 ，冲量是I2 ，那么（） 第 5 页 共 10 页A.W2W1 ，I2 I1 B.W2W1 ，I2 I1 C.W2 W1 ，I2 I1 D.W2 W1 ，I2 I1 9、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零，则可肯定：（）A.高斯面上各点场强均为零B.穿过高斯面上每一面元的电通量均为零C.穿过整个高斯面的电通量为零D.以上说法都不对10、有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同若问其中哪些说法是正确的, 答案是（） 。

A. 只有 (1) 、 (2) 是正确的B. 只有 (1) 、 (3) 是正确的C. 只有 (2) 、 (3) 是正确的D. 三种说法都是正确的四、解答题（共4 小题，每题 12分，共 48 分）1、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20.0 cm ，共 10 匝，通有电流10.0 A ；而 CC 线圈的半径为10.0 cm ，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)2、一简谐波沿OX轴正方向传播，波长=4m ，周期 T4s，已知 x0 处质点的振动曲线如图所示，（1）写出 x0 处质点的振动方程；第 6 页 共 10 页（2）写出波的表达式；（3）画出 t 1s 时刻的波形曲线3、质量为M 1.5kg 的物体，用一根长为 l 1.25 m 的细绳悬挂在天花板上今有一质量为 m10g 的子弹以 500m/s 的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小, 设穿透时间极短求：（1）子弹刚穿出时绳中张力的大小；（2）子弹在穿透过程中所受的冲量4、如图所示，一平面简谐波沿x 轴正方向传播，BC为波密媒质的反射面波由P点反射，= 3 /4 ，= /6 在 t=0 时， O处质点的合振动是经过平衡位置向负方向运动求D点处入射波与反射波的合振动方程（设入射波和反射波的振幅皆为A，频率为 ）第 7 页 共 10 页第 8 页 共 10 页参考答案一、填空题（共10小题，每题 2 分，共 20分）1、2、3、0，4、1：2：45、2S6、7、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、，10、二、名词解释（共6 小题，每题 2 分，共 12 分）1、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。

2、回路：只通过任何结点一次即能构成闭合路径的支路集合3、黑体辐射：在任何条件下，对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体，即吸收比为 1 的物体4、平均自由程：指分子在连续两次相继碰撞间所经历的自由路程的平均值5、瞬时速度：(1) 指时刻质点运动的快慢和方向；(2) 瞬时速度的物理意义是，如果从时刻起质点作匀速直线运动，则该直线运动的瞬时速度为；(3) 瞬时速度6、热辐射：物体在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射三、选择题（共10小题，每题 2 分，共 20分）1、C第 9 页 共 10 页2、D3、C4、D5、A6、D7、D8、C9、C10、 D四、解答题（共4 小题，每题 12 分，共 48分）1、解： AA 线圈在O点所产生的磁感强度 (方向垂直AA 平面 ) CC 线圈在O点所产生的磁感强度 ( 方向垂直CC 平面 ) O点的合磁感强度T B的方向在和AA 、CC 都垂直的平面内，和CC 平面的夹角2、解：（1）（SI）（2）（ SI）（3） t 1s 时，波形方程：故有如图的曲线：3、解：第 10 页 共 10 页（1）穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置. 因此作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向，故系统在水平方向上动量守恒. 令子弹穿出物体的水平速度为，有：（2）负号表示冲量方向与方向相反。

4、解：选O点为坐标原点，设入射波表达式为则反射波的表达式是合成波表达式（驻波）为在 t = 0时， x = 0处的质点故得因此， D点处的合成振动方程是:。