2022年大學(xué)儀器儀表專業(yè)大學(xué)物理二開學(xué)考試試題-含答案

第第頁2022年大學(xué)儀器儀表專業(yè)《大學(xué)物理（二）》開學(xué)考試試題含答案姓名：______班級：______學(xué)號：______考試須知：1、考試時間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學(xué)號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一個中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導(dǎo)線，當(dāng)通以電流I=3A時，環(huán)中磁場能量密度w=_____________．()2、一質(zhì)點(diǎn)在OXY平面內(nèi)運(yùn)動,其運(yùn)動方程為,則質(zhì)點(diǎn)在任意時刻的速度表達(dá)式為________；加速度表達(dá)式為________。3、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動勢為______________，電勢最高點(diǎn)是在______________處。4、圖示曲線為處于同一溫度T時氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是________氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是________氣分子的速率分布曲線。5、設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。6、動方程當(dāng)t=常數(shù)時的物理意義是_____________________。7、若靜電場的某個區(qū)域電勢等于恒量，則該區(qū)域的電場強(qiáng)度為_______________，若電勢隨空間坐標(biāo)作線性變化，則該區(qū)域的電場強(qiáng)度分布為_______________。8、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動，其運(yùn)動方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。9、三個容器中裝有同種理想氣體，分子數(shù)密度相同，方均根速率之比為，則壓強(qiáng)之比_____________。10、在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是______________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、狹義相對論相對性原理：2、波函數(shù)：3、玻爾茲曼分布律：4、介質(zhì)的極化：5、熵增加原理：6、轉(zhuǎn)動慣量：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、在某一瞬時，物體在力矩作用下，則有（）。A.角速度可以為零，角加速度也可以為零B.角速度不能為零，角加速度可以為零C.角速度可以為零，角加速度不能為零D.角速度與角加速度均不能為零2、一臺工作于溫度分別為327和27的高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的卡諾熱機(jī)，每經(jīng)歷一個循環(huán)吸熱2000J，則對外做功為（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J3、下述說法中，正確的是（）。A.本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好B.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因?yàn)閚型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電C.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能D.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運(yùn)動4、如圖所示，有一個小塊物體，置于一個光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結(jié)此物體，另一端穿過桌面中心的小孔，該物體原以角速度ω在距孔為R的圓周上轉(zhuǎn)動，今將繩從小孔緩慢往下拉．則物體（）。A.動能不變，動量改變B.動量不變，動能改變C.角動量不變，動量不變D.角動量改變，動量改變E.角動量不變，動能、動量都改變5、真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q，在球心O處有一帶電量為q的點(diǎn)電荷，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點(diǎn)處的電勢為：（）。A.B.C.D.6、有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，原長為，將它吊在天花板上．當(dāng)它下端掛一托盤平衡時，其長度變?yōu)椋缓笤谕斜P中放一重物，彈簧長度變?yōu)?，則由伸長至的過程中，彈性力所作的功為（）。A.B.C.D.7、如圖所示，一光滑細(xì)桿上端由光滑鉸鏈固定，桿可繞其上端在任意角度的錐面上繞豎直軸作勻角速度轉(zhuǎn)動。有一小環(huán)套在桿的上端處。開始使桿在一個錐面上運(yùn)動起來，而后小環(huán)由靜止開始沿桿下滑。在小環(huán)下滑過程中，小環(huán)、桿和地球系統(tǒng)的機(jī)械能以及小環(huán)與桿對軸的角動量這兩個量中（）。A.機(jī)械能、角動量都守恒B.機(jī)械能守恒、角動量不守恒C.機(jī)械不守恒、角動量守恒D.機(jī)械能、角動量都不守恒8、如圖所示，A、B為兩個相同的定滑輪，A滑輪掛一質(zhì)量為m的物體，B滑輪受力F=mg，設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為和，不計(jì)滑輪的摩擦，這兩個滑輪的角加速度的大小關(guān)系為：（）。A.B.C.D.無法判斷9、如圖所示，湖中有一小船，有人用繩繞過岸上一定高度處的定滑輪拉湖中的船向岸邊運(yùn)動．設(shè)該人以勻速率收繩，繩不伸長、湖水靜止，則小船的運(yùn)動是（）。A.勻加速運(yùn)動B.勻減速運(yùn)動C.變加速運(yùn)動D.變減速運(yùn)動E.勻速直線運(yùn)動10、如圖，在一圓形電流所在的平面內(nèi)，選一個同心圓形閉合回路（）。(A)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(B)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(C)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(D)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)常量四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關(guān)系。2、AA＇和CC＇為兩個正交地放置的圓形線圈，其圓心相重合，AA＇線圈半徑為20.0cm，共10匝，通有電流10.0A；而CC＇線圈的半徑為10.0cm，共20匝，通有電流5.0A，求兩線圈公共中心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小和方向。()3、一質(zhì)點(diǎn)沿x方向運(yùn)動，其加速度隨時間的變化關(guān)系為,如果初始時質(zhì)點(diǎn)的速度為5m/s，則當(dāng)ｔ為3s時，質(zhì)點(diǎn)的速率v為多大。4、如圖所示，在半徑m的區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，方向垂直紙面向外，設(shè)磁場以T/s的勻速率增加。已知，m，試求：（1）半徑為r的導(dǎo)體圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢及P點(diǎn)處有旋電場強(qiáng)度的大??；（2）等腰梯形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢，并指出感應(yīng)電流的方向。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、,3、，04、氬，氦5、粒子在t時刻在(x，y，z)處出現(xiàn)的概率密度單值、有限、連續(xù)6、表示t時刻各個質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移。7、處處為零；均勻分布8、0.19、1：2：410、4二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、狹義相對論相對性原理：在一切慣性系中，物理現(xiàn)象的規(guī)律都相同。2、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學(xué)中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。3、玻爾茲曼分布律：當(dāng)有保守外力(如重力場、電場等)作用時，氣體分子的空間位置4、介質(zhì)的極化：將有極分子或無極分子放到外電場中，會發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)沿方向在兩端出現(xiàn)等量異號電荷的現(xiàn)象。5、熵增加原理：在絕熱過程中，系統(tǒng)的熵永不減少.對于可逆絕熱過程，系統(tǒng)的熵不變，對于不可逆絕熱過程，系統(tǒng)的熵總是增加.6、轉(zhuǎn)動慣量：反映剛體的轉(zhuǎn)動慣性大小。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、C4、E5、B6、C7、A8、B9、C10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和轉(zhuǎn)動定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=J②運(yùn)動學(xué)關(guān)系：a＝R③將①、②、③式聯(lián)立得a＝mg/(m＋M)∵＝0，∴v＝at＝mgt/(m＋M)2、解：AA＇線圈在O點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度