2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二期中考試試卷D卷-附解析

第第頁(yè)2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試卷D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(xiě)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、一維保守力的勢(shì)能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運(yùn)動(dòng)范圍為_(kāi)_______；在________時(shí)，粒子的動(dòng)能最大;________時(shí)，粒子的動(dòng)能最小。2、均勻細(xì)棒質(zhì)量為，長(zhǎng)度為，則對(duì)于通過(guò)棒的一端與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為_(kāi)____，對(duì)于通過(guò)棒的中點(diǎn)與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量_____。3、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。4、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示，相應(yīng)的以余弦函數(shù)表示的振動(dòng)方程為_(kāi)_________。5、兩個(gè)相同的剛性容器，一個(gè)盛有氧氣，一個(gè)盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開(kāi)始他們的壓強(qiáng)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(yīng)向氧氣傳遞的熱量為_(kāi)________J。6、質(zhì)量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點(diǎn)起沿軸正向運(yùn)動(dòng)，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)為點(diǎn)的過(guò)程中所受外力沖量的大小為_(kāi)________。7、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________________。（3）若氣體的壓強(qiáng)不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________________。8、一條無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線載有10A的電流．在離它0.5m遠(yuǎn)的地方它產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B為_(kāi)___________。一條長(zhǎng)直載流導(dǎo)線，在離它1cm處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度是T，它所載的電流為_(kāi)___________。9、長(zhǎng)為、質(zhì)量為的均質(zhì)桿可繞通過(guò)桿一端的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，開(kāi)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___________。10、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_______________________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、多普勒效應(yīng)：2、波函數(shù)：3、位移：4、光的吸收：5、玻爾茲曼分布律：6、霍耳效應(yīng)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、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)2、若用衍射光柵準(zhǔn)確測(cè)定一單色可見(jiàn)光的波長(zhǎng)，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？（）。A.5.0×mmB.1.0×mmC.1.0×mmD.1.0×mm3、用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷，當(dāng)波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分（）。A.凸起，且高度為/4B.凸起，且高度為/2C.凹陷，且深度為/2D.凹陷，且深度為/44、在一直線上相向運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球作完全彈性碰撞，碰撞后兩球均靜止，則碰撞前兩球應(yīng)滿足：（）。A.質(zhì)量相等B.速率相等C.動(dòng)能相等D.動(dòng)量大小相等，方向相反5、如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線．外磁場(chǎng)垂直水平面向上．當(dāng)外力使ab向右平移時(shí)，cd（）。A.不動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)C.向左移動(dòng)D.向右移動(dòng)6、在下列各種說(shuō)法中，哪些是正確的？（）。（1）熱平衡就是無(wú)摩擦的、平衡力作用的過(guò)程。（2）熱平衡過(guò)程一定是可逆過(guò)程。（3）熱平衡過(guò)程是無(wú)限多個(gè)連續(xù)變化的平衡態(tài)的連接。（4）熱平衡過(guò)程在P—V圖上可用一連續(xù)曲線表示。A.（1）、（2）B.（3）、（4）C.（2）、（3）、（4）D.（1）、（2）、（3）、（4）7、一定量的理想氣體，開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)，體積，溫度分別為P1、V1、T1，的平衡態(tài)，后來(lái)變到壓強(qiáng)、體積、溫度分別為P2、V2、T2的終態(tài)。若已知V2>V1,且T2=T1,則以下各種說(shuō)確的是:（）。A.不論經(jīng)歷的是什么過(guò)程，氣體對(duì)外凈做的功一定為正值B.不論經(jīng)歷的是什么過(guò)程，氣體從外界凈吸的熱一定為正值C.若氣體從始態(tài)變到終態(tài)經(jīng)歷的是等溫過(guò)程，則氣體吸收的熱量最少D.如果不給定氣體所經(jīng)歷的是什么過(guò)程，則氣體在過(guò)程中對(duì)外凈做功和外界凈吸熱的正負(fù)皆無(wú)法判斷8、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩臂伸開(kāi)，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.B.C.D.9、長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，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)桿置于水平位置，然后讓其由靜止開(kāi)始自由下擺，則開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)瞬間桿的角加速度和細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)的角加速度分別為：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。10、距一根載有電流為3×A的電線1m處的磁感強(qiáng)度的大小為（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁導(dǎo)率)四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、質(zhì)點(diǎn)P在水平面內(nèi)沿一半徑為1m的圓軌道轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與時(shí)間的關(guān)系為，已知=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速率為16m/s，試求t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速率與加速度的大小。2、質(zhì)量為，長(zhǎng)為的均勻的細(xì)桿豎直放置，其下端與一固定鉸鏈相接，并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，由于此豎直放置的細(xì)桿處于非穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，當(dāng)其受到微小擾動(dòng)時(shí)，細(xì)桿將在重力的作用下由靜止開(kāi)始繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)。試計(jì)算細(xì)桿與豎直線成角時(shí)的角速度和角加速度。3、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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、已知質(zhì)量為10Kg的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，6m，10m2、，3、氬，氦4、5、5J6、7、（1）氣體的能，（2）氣體對(duì)外所做的功，（3）氣體的能和對(duì)外所做的功8、，5A9、10、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)二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、多普勒效應(yīng)：由于聲源與觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成接收頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。2、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學(xué)中用來(lái)描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。3、位移：(1)指質(zhì)點(diǎn)位置的改變；(2)從質(zhì)點(diǎn)初位置指向末位置的矢量。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、玻爾茲曼分布律：當(dāng)有保守外力(如重力場(chǎng)、電場(chǎng)等)作用時(shí)，氣體分子的空間位置6、霍耳效應(yīng)：當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體