2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊開學(xué)考試試卷D卷-附解析

第第頁2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》開學(xué)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、靜電場中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場力作功J．則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過程中，電場力作功A＝___________；若設(shè)a點(diǎn)電勢為零，則b點(diǎn)電勢＝_________。2、質(zhì)量為M的物體A靜止于水平面上，它與平面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，另一質(zhì)量為的小球B以沿水平方向向右的速度與物體A發(fā)生完全非彈性碰撞．則碰后它們在水平方向滑過的距離L＝__________。3、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長為、質(zhì)量為，可繞通過棒的端點(diǎn)且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。一質(zhì)量為、速率為的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為______。4、質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為，質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置矢量為________；質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度矢量為________；加速度矢量為________。5、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。6、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___________。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_____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（3）若氣體的壓強(qiáng)不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。8、兩列簡諧波發(fā)生干涉的條件是_______________，_______________，_______________。9、一維保守力的勢能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運(yùn)動(dòng)范圍為________；在________時(shí)，粒子的動(dòng)能最大;________時(shí)，粒子的動(dòng)能最小。10、一個(gè)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(dòng)．已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)．在0到4s的時(shí)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=________________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、電位梯度：2、波函數(shù)：3、介質(zhì)的極化：4、基態(tài)：5、電通量：6、光電效應(yīng)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、關(guān)于剛體對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說法中正確的是（）。A.只取決于剛體的質(zhì)量,與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān)B.取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無關(guān)C.取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置D.只取決于轉(zhuǎn)軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān)2、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在幾個(gè)力作用下的位移為：(SI)其中一個(gè)力為恒力(SI)，則此力在該位移過程中所作的功為（）。A.-67JB.17JC.67JD.91J3、半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為：（）。4、輕繩繞在有水平輪的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為m，繩下端掛一物體．物體所受重力為，滑輪的角加速度為β．若將物體去掉而以與相等的力直接向下拉繩子，滑輪的角加速度β將（）。A.不變B.變小C.變大D.無法判斷5、在靜電場中，作一閉合曲面S，若有則S面內(nèi)必定（）。A．既無自由電荷，也無束縛電荷B．沒有自由電荷C．自由電荷和束縛電荷的代數(shù)和為零D．自由電荷的代數(shù)和為零6、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場中運(yùn)動(dòng)．已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，則當(dāng)它從距地球中心處下降到處時(shí)，飛船增加的動(dòng)能應(yīng)等于（）。A.B.C.D.E.7、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋（）。A.寬度變小B.寬度變大C.寬度不變，且中心強(qiáng)度也不變D.寬度不變，但中心強(qiáng)度增大8、用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當(dāng)波長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/49、一平面簡諧波沿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.10、一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時(shí)測得其長為a，寬為b，質(zhì)量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再測算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動(dòng)．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時(shí)間的關(guān)系。2、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。3、如圖所示：長為的勻質(zhì)細(xì)桿，質(zhì)量為可繞過其端點(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。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？4、有一以理想氣體為工作物質(zhì)的熱機(jī)，其循環(huán)如圖所示，試證明熱機(jī)效率為參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、3、4、,,5、0.16、7、（1）氣體的能，（2）氣體對外所做的功，（3）氣體的能和對外所做的功8、振動(dòng)方向相同、頻率相同，相位相同或具有恒定的相位差9、，6m，10m10、16N·s，176J二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、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做電位梯度2、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學(xué)中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。3、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。4、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(shí)的能級(jí)，稱基態(tài)。5、電通量：通過電場中任一面積的電場線數(shù)目。6、光電效應(yīng)：金屬表面被光照射后有釋放出電子(稱為光電子)的現(xiàn)象。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、C3、B4、C5、D6、C7、A8、C9、C10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=J②運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系：a＝R③將①、②、③式聯(lián)立得a＝mg/(m＋M)∵＝0，∴v＝at＝mgt/(m＋M)2、解：在導(dǎo)線上取電荷元