大学电子信息科学专业《大学物理(二)》开学考试试题C卷-附解析.doc

大学电子信息科学专业《大学物理（二）》开学考试试题C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、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=______ 。
2、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=________。
3、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。
4、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
5、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______。

6、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。
7、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________。
8、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_________________。

9、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。

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、波强度：
2、刚体：
3、静电感应现象：
4、定容摩尔热容:
5、介质的极化：
6、热辐射：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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。
2、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。
3、一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E1变为（ ）。
A.
B.
C.
D.
4、若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好？ （ ）。
A.5.0×mm
B.1.0×mm
C.1.0×mm
D.1.0×mm
5、质点沿半径R做圆周运动，运动方程为(单位)，则任意时刻质点角速度的大小=（ ）。
A.
B.
C.
D.
6、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.

7、如图所示，A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为m的物体，B滑轮受力F=mg，设A、B两滑轮的角加速度分别为和，不计滑轮的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小关系为：（ ）。
A.
B.
C.
D.无法判断

8、在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为（ ）。
A.λ／4
B.λ/2
C. 3λ/4
D.λ
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、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（ ）。
A.
B.
C.
D.
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、1mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为, a点的温度为
(1) 试以 , 普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。
(2) 求此循环的效率。
(提示：循环效率的定义式，为循环中气体吸收的热量，为循环中气体放出的热量。)

3、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？

4、图中所示为一沿 x 轴放置的长度为l的不均匀带电细棒，其电荷线密度为为一常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点O处的电势。

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参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、57.6 ， 2.4
2、，
3、16 N·s ，176 J
4、
5、
6、3/4π
7、
8、 ， 垂直纸面向里
9、
10、
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、波强度：通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能流称为平均能流密度
2、刚体：在任何情况下大小、形状都保持不变的物体。
3、静电感应现象：导体中的自由电子在电场力的作用下要产生定向移动，使导体中的电荷重新分布.外电场使导体上电荷重新分布的现象。
4、定容摩尔热容:在体积不变的条件下，1mol理想气体温度升高（或降低）1K时，吸收（或放出）的热量。
5、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。
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、B
2、C
3、D
4、D
5、B
6、A
7、B
8、B
9、D
10、D
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、解：设a状态的状态参量为，则
∵ ∴ ∵ pc Vc =RTc ∴ Tc = 27T0
(1) 过程Ⅰ
过程Ⅱ
过程Ⅲ

(2)
3、解：
（1）开始转动的瞬间

（2）垂直位置时

4、解：