2022年大学工程力学专业《大学物理(一)》期中考试试题 附解析

2022年大学工程力学专业《大学物理（一）》期中考试试题附解析
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、一束光线入射到单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射．这样的现象称为双折射现象．其中一束折射光称为寻常光，它______________定律；另一束光线称为非常光，它___________定律。

2、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。

3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为
=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。

4、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_____。

5、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 =________________。

6、从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________的转变过程, 一切实际过程都向着________________ 的方向进行。

7、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。

其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。

8、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__________。

9、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________。

10、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。

（填“改变”或“不变”）
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、光的衍射现象：
2、电通量：
3、波的干涉：
4、平衡态：
5、能量按自由度均分定理：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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.
2、一质点沿x轴运动的规律是。

则第三秒时的加速度的大小是（）。

A.10
B.50
C.15
D.12
3、把理想气体的状态方程写成恒量时，下列说法中正确的是（）。

A. 对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等
B. 对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等
C. 对不同质量的同种气体，此恒量相等
D. 以上说法都不对
4、如图所示，有一个小块物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉．则物体（）。

A.动能不变，动量改变
B.动量不变，动能改变
C.角动量不变，动量不变
D.角动量改变，动量改变
E.角动量不变，动能、动量都改变
5、轻绳绕在有水平轮的定滑轮上，滑轮质量为m，绳下端挂一物体．物体所受重力为，滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度β将（）。

A.不变
B.变小
C.变大
D.无法判断
6、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。

7、在某一瞬时，物体在力矩作用下，则有（）。

A.角速度可以为零，角加速度也可以为零
B.角速度不能为零，角加速度可以为零
C.角速度可以为零，角加速度不能为零
D. 角速度与角加速度均不能为零
8、一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x＝b处质点的振动方程为，波速为u，则波动方程为：（）。

A.
B.
C.
D.
9、三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为，强度为的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（）。

A.
B.
C.
D.
10、某质点作直线运动的运动学方程为，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
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、一简谐波沿OX轴正方向传播，波长λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0处质点的振动曲线如图所示，
（1）写出x＝0处质点的振动方程；
（2）写出波的表达式；
（3）画出t＝1s时刻的波形曲线。

2、已知质点的运动学方程为：. 式中的单位为米，的单位为秒，求作用于质点的合力的大小。

3、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。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、遵守通常的折射, 不遵守通常的折射
2、2 (或0.2π^2)
3、0.1 ， 0.1
4、，
5、16 N·s ，176 J
6、从几率较小的状态到几率较大的状态，状态的几率增大 (或熵值增加)
7、氩，氦
8、
9、
10、改变，不变
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、光的衍射现象：当光通过窄缝（缝宽小到可以与波长相比拟(10-4m数量级以下)时，在屏幕上呈现明暗相间的条纹的现象。

2、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。

3、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。

4、平衡态：如果气体与外界没有能量和物质的交换，内部也无任何形式能量的转化，则密度、温度和压强都将长期维持均匀不变，这种状态称为平衡态。

5、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、A
3、B
4、E
5、C
6、B
7、C
8、C
9、C
10、D
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、解：
（1）（SI）
（2）（SI）
（3） t＝1s时，波形方程：
故有如图的曲线：
2、解：
3、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：。