大学数学专业《大学物理(上册)》期末考试试卷D卷 附答案

姓
名
班
级
学
号
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密
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封
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线
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内
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不
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准
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答
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题
…
大学数学专业《大学物理（上册）》期末考试试卷D卷附答案
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。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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_______。

2、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为
（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。

3、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”）
4、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。

5、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。

6、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____________。

7、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=__________。

8、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。

9、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___________。

10、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 =________________。

二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、电磁感应现象：
2、机械能守恒定律：
3、功能原理:
4、刚体：
5、光的吸收：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、两个均质圆盘A和B的密度分别为和，若，但两圆盘的质量与厚度相
同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为和，则：（）。

A.
B.
C.
D.,哪个大，不能确定。

2、一个通有电流的导体，厚度为，横截面积为，放置在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。

现测得导体上下两面电势差为，则此导体的霍尔系数等于（）。

A.
B.
C.
D.
3、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
4、一质点沿轴运动，其速度与时间的关系为：，当时，质点位于处，则质点的运动方程为（）。

A.
B.
C.
D.
5、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.
6、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
7、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.
8、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以
dI /dt 的变化率增长，一矩
形线圈位于导线平面内(如图)，则：（
）。

A.线圈中无感应电流
B.线圈中感应电流为顺时针方向
C.线圈中感应电流为逆时针方向
D.线圈中感应电流方向不确定
9、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，
开始时两臂伸开，转动惯量为
，角速度为，
然后将两手臂合拢，使其转动惯量为，则转动角速度变为（ ）。

A.
B.
C.
D.
10、物体A 的质量是B 的2倍且静止,物体B 以一定的动能E 与A 碰撞后粘在一块并以共同的速
度运动, 碰撞后两物体的总动能为（ ）。

A. E
B. E/2
C. E/3
D. 2E/3
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、 如图所示，在半径
m 的区域内有均匀磁场
，方向垂直纸面向外，设磁场以
T/s 的匀速率增加。

已知
，
m ，试求：
（1）半径为r 的导体圆环中的感应电动势及P 点处有旋电场强度的大小； （2）等腰梯形导线框
中的感应电动势，并指出感应电流的方向。

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、一卡诺热机的低温热源温度为，效率为40%。

若要将其效率提高到50%，求高温热源的温度需提高多少？
参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、
2、
（SI ） 或（SI ）
3、改变，不变
4、2 (或0.2π^2)
5、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)
6、0，
，
7、0.1 ， 0.1 8、 ， 0
9、
10、16 N·s ，176 J
二、名词解释（共5小题，每题3分，共15分）
1、电磁感应现象：当穿过闭合导电回路所包围曲面的磁通量发生变化时，回路中产生电流的现象。

2、机械能守恒定律：对于物体组（系统）而言，如果只有保守内力（重力、弹性力）做功，没有非保守内力及一切外力的功，那么，物体组内各物体之间的动能和势能虽然可以互相转换，
但它们的总和是恒量。

3、功能原理:
系统所受外力的功和非保守内力的功的总和等于系统机械能的增量。

4、刚体：在任何情况下大小、形状都保持不变的物体。

5、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而从低能级跃迁到高能级的现象。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B 2
、
C 3、C 4、A 5、
D 6、D 7、C 8、B 9、C 10、C
四、解答题（共3小题，每题15分，共45分）
1、解：
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：
由卡诺热机效率：
可得可得。