2022年大學(xué)化工與制藥專業(yè)大學(xué)物理下冊期中考試試題D卷-附答案

第第頁2022年大學(xué)化工與制藥專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》期中考試試題D卷附答案姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______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(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、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(dòng)。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(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角加速度為_____。2、設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。3、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為；然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變?yōu)?，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)開______。4、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。5、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(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)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___________。6、一質(zhì)點(diǎn)在OXY平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,則質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度表達(dá)式為________；加速度表達(dá)式為________。7、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。8、一長為的均勻直棒可繞過其一端且與棒垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。抬起另一端使棒向上與水平面呈60°，然后無初轉(zhuǎn)速地將棒釋放，已知棒對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則(1)放手時(shí)棒的角加速度為____；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為____。（）9、質(zhì)量為m的物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動(dòng)周期為T．當(dāng)它作振幅為A的自由簡諧振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量E＝__________。10、動(dòng)量定理的內(nèi)容是__________，其數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫__________，動(dòng)量守恒的條件是__________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平均碰撞次數(shù)：2、瞬時(shí)速度：3、熵增加原理：4、半波損失：5、介質(zhì)的極化：6、參照系：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、質(zhì)點(diǎn)做半徑為1m的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為=3+2t（SI單位），則t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的大小為=（）m/s。A.1B.3C.4D.82、如圖所示，有一個(gè)小塊物體，置于一個(gè)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(dòng)，今將繩從小孔緩慢往下拉．則物體（）。A.動(dòng)能不變，動(dòng)量改變B.動(dòng)量不變，動(dòng)能改變C.角動(dòng)量不變，動(dòng)量不變D.角動(dòng)量改變，動(dòng)量改變E.角動(dòng)量不變，動(dòng)能、動(dòng)量都改變3、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時(shí)，下列說法中正確的是（）。A.對(duì)一定質(zhì)量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對(duì)摩爾數(shù)相同的不同氣體，此恒量相等C.對(duì)不同質(zhì)量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對(duì)4、當(dāng)一平面簡諧機(jī)械波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，下述各結(jié)論哪個(gè)是正確的？（）A.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能增大時(shí)，其彈性勢能減小，總機(jī)械能守恒B.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能的相位在任一時(shí)刻都相同，但二者的數(shù)值不相等D.媒質(zhì)質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢能最大5、在真空中的A、B兩平行金屬板，相距為d，板面積為S（S→∞），各帶電q和q，兩板間的作用力f大小為（）。6、關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程。（2）準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）7、一帶電體可作為點(diǎn)電荷處理的條件是（）。A.電荷必須呈球形分布。B.帶電體的線度很小。C.帶電體的線度與其它有關(guān)長度相比可忽略不計(jì)。D.電量很小。8、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(dòng)．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(dòng)是（）。A.勻加速運(yùn)動(dòng)B.勻減速運(yùn)動(dòng)C.變加速運(yùn)動(dòng)D.變減速運(yùn)動(dòng)E.勻速直線運(yùn)動(dòng)9、一質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動(dòng)，其速度與時(shí)間的關(guān)系為：，當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于處，則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（）。A.B.C.D.10、物體在恒力F作用下作直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)速度由0增加到v，在時(shí)間內(nèi)速度由v增加到2v，設(shè)F在內(nèi)作的功是W1，沖量是Il，F(xiàn)在內(nèi)作的功是W2，沖量是I2，那么（）。A.W2＝W1，I2＞I1B.W2＝W1，I2＜I1C.W2＞W(wǎng)1，I2＝I1D.W2＜W1，I2＝I1四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、振源作簡諧運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為，式中的單位為，的單位為，它所形成的波以30的速度沿一直線傳播。（1）求波的周期及波長；（2）寫出波動(dòng)方程。2、均質(zhì)細(xì)棒長為l質(zhì)量為m，，和一質(zhì)量也為m的小球牢固地連在桿的一端，可繞過桿的另一端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在忽略轉(zhuǎn)軸處摩擦的情況下，使桿自水平位置由靜止?fàn)顟B(tài)開始自由轉(zhuǎn)下，試求：（1）當(dāng)桿與水平線成θ角時(shí)，剛體的角加速度；（2）當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直線位置時(shí)，剛體的角速度，小球的線速度。3、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(dòng)曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程；（2）寫出波的表達(dá)式；（3）畫出t＝1s時(shí)刻的波形曲線。4、1mol單原子分子的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯(lián)結(jié)ac兩點(diǎn)的曲線Ⅲ的方程為,a點(diǎn)的溫度為(1)試以,普適氣體常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過程中氣體吸收的熱量。(2)求此循環(huán)的效率。(提示：循環(huán)效率的定義式，為循環(huán)中氣體吸收的熱量，為循環(huán)中氣體放出的熱量。)參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，零2、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)3、4、表示分布在該速率附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)最多。5、6、,7、正比8、7.5，159、10、答案：1、質(zhì)點(diǎn)系所受合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)系（系統(tǒng)）動(dòng)量的增量2、3、系統(tǒng)所受合外力等于零二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平均碰撞次數(shù)：單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)分子平均與其它分子碰撞的次數(shù)2、瞬時(shí)速度：(1)指時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)，則該直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為；(3)瞬時(shí)速度。3、熵增加原理：在絕熱過程中，系統(tǒng)的熵永不減少.對(duì)于可逆絕熱過程，系統(tǒng)的熵不變，對(duì)于不可逆絕熱過程，系統(tǒng)的熵總是增加.4、半波損失：由波疏到波密介質(zhì)的反射波，在反射點(diǎn)有位相π的突變，相當(dāng)于有/2的波程差。5、介質(zhì)的極化：將有極分子或無極分子放到外電場中，會(huì)發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)沿方向在兩端出現(xiàn)等量異號(hào)電荷的現(xiàn)象。6、參照系：描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，被選作依據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)的物體或物體系。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、E3、B4、D5、C6、D7、C8、C9、A10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）周期波長（2）設(shè)波沿著x軸正方向運(yùn)動(dòng)，波動(dòng)方程為2、解：（1）由轉(zhuǎn)動(dòng)定律得（2）由機(jī)械能守恒得3、解：（1）（SI）（2）（SI）（3）t＝1s時(shí)，波形方程：故有如圖的曲線：4