2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊開學(xué)考試試卷C卷

第第頁2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》開學(xué)考試試卷C卷姓名：______班級：______學(xué)號：______考試須知：1、考試時(shí)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、一電子以0.99c的速率運(yùn)動(電子靜止質(zhì)量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經(jīng)典力學(xué)的動能與相對論動能之比是_____________。2、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時(shí)，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉(zhuǎn)動慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。3、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級次為____________。4、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.OJ的振動能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，則彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為_______，振子的振動頻率為_______。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、靜電場中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動到b點(diǎn)時(shí)，電場力作功J．則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過程中，電場力作功A＝___________；若設(shè)a點(diǎn)電勢為零，則b點(diǎn)電勢＝_________。7、長為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。如果將細(xì)桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉(zhuǎn)動的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時(shí)角加速度為_____。8、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程為，式中r的單位為m，t的單位為s。則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡方程，由t=0到t=2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移矢量______m。9、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長為、質(zhì)量為，可繞通過棒的端點(diǎn)且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為。一質(zhì)量為、速率為的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為______。10、長為、質(zhì)量為的均質(zhì)桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為，開始時(shí)桿豎直下垂，如圖所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以水平速度射入桿上點(diǎn)，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時(shí)速度：2、自由度：3、狹義相對論相對性原理：4、功能原理:5、干涉現(xiàn)象：6、平衡態(tài)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、三個(gè)偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為，強(qiáng)度為的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過偏振片P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為（）。A.B.C.D.2、在波長為λ的駐波中，兩個(gè)相鄰波腹之間的距離為（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ3、如圖所示，兩個(gè)同心的均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在兩個(gè)球面之間、距離球心為r處的P點(diǎn)的電勢U為：（）。A.B.C.D.4、花樣滑冰運(yùn)動員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動慣量為，則轉(zhuǎn)動角速度變?yōu)椋ǎ.B.C.D.5、兩個(gè)均質(zhì)圓盤A和B的密度分別為和，若，但兩圓盤的質(zhì)量與厚度相同，如兩盤對通過盤心垂直于盤面軸的轉(zhuǎn)動慣量各為和，則：（）。A.B.C.D.,哪個(gè)大，不能確定。6、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(gè)循環(huán)吸熱2000J，則對外做功為（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J7、在下列說法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過程一定是平衡過程。（2）平衡過程一定是可逆的。（3）不可逆過程一定是非平衡過程。（4）非平衡過程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）8、剛體定軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)它的角加速度很大時(shí)，作用在剛體上的（）。A.力一定很大B.力矩一定很大C.力矩可以為零D.無法確定。9、一原長為的火箭，以速度相對地面作勻速直線運(yùn)動，火箭上有一個(gè)人從火箭的后端向火箭前端的一個(gè)靶子發(fā)射一顆子彈，子彈相對于火箭的速度為.在火箭上測得子彈從射出到擊中靶的時(shí)間間隔是：（表示真空中的光速）（）。A.B.C.D.10、一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時(shí)測得其長為a，寬為b，質(zhì)量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動，此時(shí)再測算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，，，，上電壓為50V.求：.2、一簡諧波沿OX軸正方向傳播，波長λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動方程；（2）寫出波的表達(dá)式；（3）畫出t＝1s時(shí)刻的波形曲線。3、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)方程為：.式中的單位為米，的單位為秒，求作用于質(zhì)點(diǎn)的合力的大小。4、如圖所示，一個(gè)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(shí)間的關(guān)系。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、正比3、0，，4、5、粒子在t時(shí)刻在(x，y，z)處出現(xiàn)的概率密度單值、有限、連續(xù)6、7、，零8、m9、10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時(shí)速度：(1)指時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的快慢和方向；(2)瞬時(shí)速度的物理意義是，如果從時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動，則該直線運(yùn)動的瞬時(shí)速度為；(3)瞬時(shí)速度。2、自由度：確定一個(gè)物體在空間的位置需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。3、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。4、功能原理:系統(tǒng)所受外力的功和非保守內(nèi)力的功的總和等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。5、干涉現(xiàn)象：兩個(gè)頻率相同、振動方向相同、相位差恒定或相位相同的波源發(fā)出的兩列波，在它們相遇區(qū)域內(nèi)，某些點(diǎn)處的振動始終加強(qiáng)，而在另一些點(diǎn)處的振動始終減弱的現(xiàn)象。6、平衡態(tài)：如果氣體與外界沒有能量和物質(zhì)的交換，內(nèi)部也無任何形式能量的轉(zhuǎn)化，則密度、溫度和壓強(qiáng)都將長期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、C4、C5、B6、B7、A8、B9、B10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解:電容上電量2、解：（1）（SI）（2）（SI）（3）t＝1s時(shí)，波形方程：故有如圖的曲線：3、解：4、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=