2022年大學(xué)力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊(cè)期末考試試題B卷-附解析

第第頁(yè)2022年大學(xué)力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》期末考試試題B卷附解析姓名：______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(qǐng)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、質(zhì)量分別為m和2m的兩物體(都可視為質(zhì)點(diǎn))，用一長(zhǎng)為l的輕質(zhì)剛性細(xì)桿相連，系統(tǒng)繞通過(guò)桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知O軸離質(zhì)量為2m的質(zhì)點(diǎn)的距離為l，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的線速度為v且與桿垂直，則該系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量(動(dòng)量矩)大小為________。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、設(shè)在某一過(guò)程P中，系統(tǒng)由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，如果________________________________________，則過(guò)程P為可逆過(guò)程；如果_________________________________________則過(guò)程P為不可逆過(guò)程。4、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_______________________________________________。5、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.OJ的振動(dòng)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(dòng)頻率為_______。6、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(chǎng)強(qiáng)度的大小為____。7、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______________。8、圖示曲線為處于同一溫度T時(shí)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。9、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑R=0.4m作圓周運(yùn)動(dòng)，其角位置，在t=2s時(shí)，它的法向加速度=______，切向加速度=______。10、兩根相互平行的“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶正電直線1、2，相距為d，其電荷線密度分別為和如圖所示，則場(chǎng)強(qiáng)等于零的點(diǎn)與直線1的距離a為_____________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、黑體輻射：2、電偶極矩：3、質(zhì)點(diǎn)：4、光的吸收：5、半波損失：6、電位梯度：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播．已知x＝b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為，波速為u，則波動(dòng)方程為：（）。A.B.C.D.2、在下列說(shuō)法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過(guò)程一定是平衡過(guò)程。（2）平衡過(guò)程一定是可逆的。（3）不可逆過(guò)程一定是非平衡過(guò)程。（4）非平衡過(guò)程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）3、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時(shí)，下列說(shuō)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(shuō)法都不對(duì)4、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(zhǎng)度相比可忽略不計(jì)。D.電量很小。5、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)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)慣量為，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)椋ǎ?。A.B.C.D.6、下面說(shuō)法正確的是（）。A.等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小一定相等B.在電勢(shì)高處，電勢(shì)能也一定高C.場(chǎng)強(qiáng)大處，電勢(shì)一定高D.場(chǎng)強(qiáng)的方向總是從電勢(shì)高處指向低處7、一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.變速直線運(yùn)動(dòng)C.拋物線運(yùn)動(dòng)D.一般曲線運(yùn)動(dòng)8、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(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)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(shì)U為：（）。A.B.C.D.9、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(dòng))，如圖所示．當(dāng)它由靜止開始下滑到球面上B點(diǎn)時(shí)，它的加速度的大小為（）。A.B.C.D.10、一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為T．質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時(shí)間為（）。A.T/4B.T/6C.T/8D.T/12四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一質(zhì)點(diǎn)沿x方向運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為,如果初始時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為5m/s，則當(dāng)ｔ為3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速率v為多大。2、如圖所示：長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，質(zhì)量為可繞過(guò)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。求：（1）開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為多少？（2）細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角速度為多少？3、輕繩繞于半徑r=20cm的飛輪邊緣，在繩端施以大小為98N的拉力，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=0.5。設(shè)繩子與滑輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，飛輪和轉(zhuǎn)軸間的摩擦不計(jì)。試求：（1）飛輪的角加速度；（2）如以質(zhì)量m=10kg的物體掛在繩端，試計(jì)算飛輪的角加速度。4、質(zhì)量為m的物體懸于一條輕繩的一端，繩另一端繞在一輪軸的軸上，如圖所示．軸水平且垂直于輪軸面，其半徑為r，整個(gè)裝置架在光滑的固定軸承之上．當(dāng)物體從靜止釋放后，在時(shí)間t內(nèi)下降了一段距離S．試求整個(gè)輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(用m、r、t和S表示)。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、mvl2、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、能使系統(tǒng)進(jìn)行逆向變化，回復(fù)狀態(tài)，而且周圍一切都回復(fù)原狀。系統(tǒng)不能回復(fù)到初；態(tài)；或者系統(tǒng)回復(fù)到初態(tài)時(shí)，周圍并不能回復(fù)原狀。4、在等壓升溫過(guò)程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過(guò)程多吸收一部分熱量。5、6、07、48、氬，氦9、57.6，2.410、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、黑體輻射：在任何條件下，對(duì)任何波長(zhǎng)的外來(lái)輻射完全吸收而無(wú)任何反射的物體，即吸收比為1的物體。2、電偶極矩：對(duì)于電偶極子，該矢量的模等于電荷之間距離與正電荷的乘積，方向是由負(fù)電荷指向正電荷3、質(zhì)點(diǎn)：有質(zhì)量無(wú)大小、形狀的點(diǎn)，是理想模型。在一定條件下，物體可以看成質(zhì)點(diǎn)。4、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)的現(xiàn)象。5、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。6、電位梯度：如果在細(xì)胞膜兩側(cè)存在有電位梯度差時(shí)，這種電位在空間上的遞減叫