2022年大學工程力學專業(yè)大學物理下冊期末考試試題D卷

第第頁2022年大學工程力學專業(yè)《大學物理（下冊）》期末考試試題D卷姓名：______班級：______學號：______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、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一維保守力的勢能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運動范圍為________；在________時，粒子的動能最大;________時，粒子的動能最小。2、如圖所示，一靜止的均勻細棒，長為、質量為，可繞通過棒的端點且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內轉動，轉動慣量為。一質量為、速率為的子彈在水平面內沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設穿過棒后子彈的速率為，則此時棒的角速度應為______。3、從統(tǒng)計的意義來解釋,不可逆過程實質上是一個________________的轉變過程,一切實際過程都向著________________的方向進行。4、設描述微觀粒子運動的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。5、一質點作半徑為0.1m的圓周運動，其運動方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。6、兩個相同的剛性容器，一個盛有氧氣，一個盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始他們的壓強和溫度都相同，現(xiàn)將3J的熱量傳給氦氣，使之升高一定的溫度。若使氧氣也升高同樣的溫度，則應向氧氣傳遞的熱量為_________J。7、一質點作半徑為R的勻速圓周運動，在此過程中質點的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改變”或“不變”）8、一根無限長直導線通有電流I，在P點處被彎成了一個半徑為R的圓，且P點處無交叉和接觸，則圓心O處的磁感強度大小為_______________，方向為_________________。9、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______________。10、一個半徑為、面密度為的均勻帶電圓盤，以角速度繞過圓心且垂直盤面的軸線旋轉；今將其放入磁感應強度為的均勻外磁場中，的方向垂直于軸線。在距盤心為處取一寬度為的圓環(huán)，則該帶電圓環(huán)相當?shù)碾娏鳛開_______，該電流所受磁力矩的大小為________，圓________盤所受合力矩的大小為________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波函數(shù)：2、循環(huán)過程：3、定容摩爾熱容:4、電位梯度：5、單色光：6、瞬時加速度：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉動慣量為，則轉動角速度變?yōu)椋ǎ.B.C.D.2、剛體定軸轉動，當它的角加速度很大時，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。3、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播．已知x＝b處質點的振動方程為，波速為u，則波動方程為：（）。A.B.C.D.4、半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點的電場強度的大小E與距軸線的距離r的關系曲線為：（）。5、以下四種運動形式中，加速度保持不變的運動是（）。A.拋體運動B.勻速圓周運動C.變加速直線運動D.單擺的運動6、置于容器的氣體，如果氣體各處壓強相等，或氣體各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態(tài)（）。A.一定都是平衡態(tài)B.不一定都是平衡態(tài)C.前者一定是平衡態(tài)，后者一定不是平衡態(tài)D.后者一定是平衡態(tài)，前者一定不是平衡態(tài)7、已知一螺繞環(huán)的自感系數(shù)為．若將該螺繞環(huán)鋸成兩個半環(huán)式的螺線管，則兩個半環(huán)螺線管的自感系數(shù)（）。A.都等于B.有一個大于，另一個小于C.都大于D.都小于8、如圖，長度為l的直導線ab在均勻磁場中以速度移動，直導線ab中的電動勢為（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.09、一個質點作圓周運動時，則有（）。A.切向加速度一定改變，法向加速度也改變B.切向加速度可能不變，法向加速度一定改變C.切向加速度可能不變，法向加速度可能改變D.切向加速度一定改變，法向加速度不變10、一質量為0.02kg的彈簧振子,振幅為0.12m,周期為2s,此振動系統(tǒng)的機械能為（）。A.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、粒子(a)、(b)的波函數(shù)分別如圖所示，若用位置和動量描述它們的運動狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動量的不確定量較大？為什么？2、已知質點的運動學方程為：.式中的單位為米，的單位為秒，求作用于質點的合力的大小。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處質點的振動曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質點的振動方程；（2）寫出波的表達式；（3）畫出t＝1s時刻的波形曲線。4、在一任意形狀的空腔導體內放一任意形狀的帶電體，總電荷為q，如圖所示．試證明，在靜電平衡時，整個空腔內表面上的感生電荷總是等于-q。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，6m，10m2、3、從幾率較小的狀態(tài)到幾率較大的狀態(tài)，狀態(tài)的幾率增大(或熵值增加)4、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)5、0.16、5J7、改變，不變8、，垂直紙面向里9、410、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。2、循環(huán)過程：系統(tǒng)經歷一系列變化后又回到初始狀態(tài)的整個過程。簡稱循環(huán)。3、定容摩爾熱容:在體積不變的條件下，1mol理想氣體溫度升高（或降低）1K時，吸收（或放出）的熱量。4、電位梯度：如果在細胞膜兩側存在有電位梯度差時，這種電位在空間上的遞減叫做電位梯度5、單色光：單一頻率（或波長）的光6、瞬時加速度：(1)指時刻質點速度隨時間的變化情況;(2)瞬時加速度的物理意義是，如果從時刻起質點作勻變速運動，則該勻變速運動的瞬時加速度為；(3)瞬時加速度。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、C4、B5、A6、B7、D8、D9、B10、C四、解答題（共4小題，每題