2022年大学仪器仪表专业《大学物理（二）》期中考试试卷 附答案

2022年大学仪器仪表专业《大学物理（二）》期中考试试卷附答案
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、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_________________________。

4、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________ 。

5、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。

6、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。

则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。

7、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。

8、将热量Q传给一定量的理想气体：
（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。

（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。

（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。

9、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在
________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。

10、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____________。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、电场线：
2、波的干涉：
3、自由度：
4、霍耳效应：
5、单色光：
6、平均碰撞次数：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、在下列各种说法中，哪些是正确的？（）。

（1）热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程。

（2）热平衡过程一定是可逆过程。

（3）热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。

（4）热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示。

A.（1）、（2）
B.（3）、（4）
C.（2）、（3）、（4）
D.（1）、（2）、（3）、（4）
2、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
3、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. 2000J
B. 1000J
C. 4000J
D. 500J
4、如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（）。

A.匀加速运动
B.匀减速运动
C.变加速运动
D.变减速运动
E.匀速直线运动
5、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
6、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
7、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
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、质点系的内力可以改变（）。

A.系统的总质量
B.系统的总动量
C.系统的总动能
D.系统的总动量
10、质点做半径为1m的圆周运动，运动方程为=3+2t（SI单位），则t时刻质点的切向加速度的大小为=（）m/s。

A.1
B.3
C.4
D.8
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？
(1) 将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处；
(2) 将上述的q2放在高斯面内的任意处；
(3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内。

2、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．）
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、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,求：
（1）质点运动的轨迹方程；
（2）质点在任意时刻的速度和加速度矢量。

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、，
4、 0.226T; 300A/m
5、， 0
6、m
7、，
8、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功
9、，6m，10m
10、0，，
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、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
2、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。

3、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。

4、霍耳效应：当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差
5、单色光：单一频率（或波长）的光
6、平均碰撞次数：单位时间内一个分子平均与其它分子碰撞的次数
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、B
3、B
4、C
5、D
6、B
7、D
8、D
9、C
10、C
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的
分布情况及面外电荷无关，故：
2、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:
3、解：
（1）开始转动的瞬间
（2）垂直位置时
4、解：
（1）
（2）。