2022年大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二期中考試試題C卷-附解析

第第頁2022年大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試題C卷附解析姓名：______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、圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線，其中虛線表示的是的關(guān)系．說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線：a代表__________________________的B~H關(guān)系曲線b代表__________________________的B~H關(guān)系曲線c代表__________________________的B~H關(guān)系曲線3、真空中有一半徑為R均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，其電荷線密度為λ，則電荷在圓心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為____。4、一個力F作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn)上，使之沿x軸運(yùn)動．已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)方程為(SI)．在0到4s的時間間隔內(nèi)，(1)力F的沖量大小I=__________________．(2)力F對質(zhì)點(diǎn)所作的功W=________________。5、同一種理想氣體的定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容，其原因是_______________________________________________。6、某人站在勻速旋轉(zhuǎn)的圓臺中央，兩手各握一個啞鈴，雙臂向兩側(cè)平伸與平臺一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)他把啞鈴收到胸前時，人、啞鈴和平臺組成的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動角速度應(yīng)變_____；轉(zhuǎn)動慣量變_____。7、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_______________________。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。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，已知棒對軸的轉(zhuǎn)動慣量為，則(1)放手時棒的角加速度為____；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時的角加速度為____。（）9、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時，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”）。10、兩個同振動方向、同頻率、振幅均為A的簡諧振動合成后振幅仍為A，則兩簡諧振動的相位差為_______。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時速度：2、能量按自由度均分定理：3、光的衍射現(xiàn)象：4、剛體：5、參照系：6、基態(tài)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m，置于光滑球面的頂點(diǎn)A處(球面固定不動)，如圖所示．當(dāng)它由靜止開始下滑到球面上B點(diǎn)時，它的加速度的大小為（）。A.B.C.D.2、一質(zhì)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(jī)械能為（）。A.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J3、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.4、置于容器的氣體，如果氣體各處壓強(qiáng)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)5、一無限長直導(dǎo)體薄板寬為l，板面與z軸垂直，板的長度方向沿y軸，板的兩側(cè)與一個伏特計相接，如圖．整個系統(tǒng)放在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中，的方向沿z軸正方向．如果伏特計與導(dǎo)體平板均以速度向y軸正方向移動，則伏特計指示的電壓值為（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl6、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、一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動，其坐標(biāo)與時間的變化關(guān)系為x=4t-2，式中x、t分別以m、s為單位，則4秒末質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度為（）。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/8、一彈簧振子作簡諧振動，當(dāng)位移為振幅的一半時，其動能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.9、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10、一個平行板電容器,充電后與電源斷開,當(dāng)用絕緣手柄將電容器兩極板的距離拉大,則兩極板間的電勢差、電場強(qiáng)度的大小、電場能量將發(fā)生如下變化：（）。A.減小，減小，減?。籅.增大，增大，增大；C.增大，不變，增大；D.減小，不變，不變.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、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時刻的波形曲線。2、如圖所示，長直導(dǎo)線中電流為i，矩形線框abcd與長直導(dǎo)線共面，且ad∥AB，dc邊固定，ab邊沿da及cb以速度無摩擦地勻速平動．t=0時，ab邊與cd邊重合．設(shè)線框自感忽略不計。(1)如，求ab中的感應(yīng)電動勢．a(chǎn)b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？(2)如，求ab邊運(yùn)動到圖示位置時線框中的總感應(yīng)電動勢。3、一電子以0.99c(c為真空中光速)的速率運(yùn)動．試求：(1)電子的總能量是多少？(2)電子的經(jīng)典力學(xué)的動能與相對論動能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量)4、如圖所示，長L的直導(dǎo)線AB上均勻地分布著線密度為的電荷。求在導(dǎo)線的延長線上與導(dǎo)線一端B相距d處P點(diǎn)的場強(qiáng)大小。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、鐵磁質(zhì)順磁質(zhì)抗磁質(zhì)3、04、16N·s，176J5、在等壓升溫過程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過程多吸收一部分熱量。6、大，小7、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)8、7.5，159、正比10、3/4π二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時速度：(1)指時刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的快慢和方向；(2)瞬時速度的物理意義是，如果從時刻起質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動，則該直線運(yùn)動的瞬時速度為；(3)瞬時速度。2、能量按自由度均分定理：氣體分子的每一個自由度都具有相同的平均平動動能，其大小都等于kT/2。3、光的衍射現(xiàn)象：當(dāng)光通過窄縫（縫寬小到可以與波長相比擬(10-4m數(shù)量級以下)時，在屏幕上呈現(xiàn)明暗相間的條紋的現(xiàn)象。4、剛體：在任何情況下大小、形狀都保持不變的物體。5、參照系：描述物體運(yùn)動時，被選作依據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)的物體或物體系。6、基態(tài)：微觀粒子的能量是量子化的，當(dāng)主量子數(shù)n=1時的能級，稱基態(tài)。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、