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

第第頁2022年大學(xué)力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》開學(xué)考試試卷C卷附解析姓名：______班級：______學(xué)號：______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、學(xué)號。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))，用一長為l的輕質(zhì)剛性細(xì)桿相連，系統(tǒng)繞通過桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉(zhuǎn)動，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)對轉(zhuǎn)軸的角動量(動量矩)大小為________。2、兩根相互平行的“無限長”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，則場強(qiáng)等于零的點(diǎn)與直線1的距離a為_____________。3、均勻細(xì)棒質(zhì)量為，長度為，則對于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量為_____，對于通過棒的中點(diǎn)與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量_____。4、如圖，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在縫上，中央明條紋將向__________移動；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_________________。5、某人站在勻速旋轉(zhuǎn)的圓臺中央，兩手各握一個(gè)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(shí)，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_____。6、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_____________。7、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程為（SI），則在由0至4s的時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為___________，在由0到4s的時(shí)間間用內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過的路程為___________。8、一個(gè)繞有500匝導(dǎo)線的平均周長50cm的細(xì)螺繞環(huán)，鐵芯的相對磁導(dǎo)率為600，載有0.3A電流時(shí),鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為___________；鐵芯中的磁場強(qiáng)度H的大小為___________。9、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_________J。10、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＝__________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、功能原理:2、自由度：3、波函數(shù)：4、剛體：5、卡諾循環(huán)：6、熵增加原理：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、下列幾個(gè)說法中哪一個(gè)是正確的？（）A.電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的方向，就是將點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)所受電場力的方向。B.在以點(diǎn)電荷為中心的球面上，由該點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)處處相同。C.場強(qiáng)方向可由E=F/q定出，其中q為試驗(yàn)電荷的電量，q可正、可負(fù)F為試驗(yàn)電荷所受的電場力。D.以上說法都不正確。2、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)方程為，則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向3、真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q，在球心O處有一帶電量為q的點(diǎn)電荷，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點(diǎn)處的電勢為：（）。A.B.C.D.4、花樣滑冰運(yùn)動員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動慣量為，則轉(zhuǎn)動角速度變?yōu)椋ǎ?。A.B.C.D.5、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時(shí)，下列說法中正確的是（）。A.對一定質(zhì)量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對摩爾數(shù)相同的不同氣體，此恒量相等C.對不同質(zhì)量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對6、關(guān)于靜電場中的電位移線，下列說法中，哪一種是正確的？（）A．起自正電荷,止于負(fù)電荷,不形成閉合線,不中斷B．任何兩條電位移線互相平行C．起自正自由電荷，止于負(fù)自由電荷，任何兩條電位移線在無自由電荷的空間不相交D．電位移線只出現(xiàn)在有電介質(zhì)的空間7、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)方程為(SI)，則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向8、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時(shí)，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是：()。A.減小而不變B.減小而增大C.增大而減小D.不變而增大9、一彈簧振子作簡諧振動，當(dāng)位移為振幅的一半時(shí)，其動能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.10、關(guān)于剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量，下列說法正確的是（）。A.只取決于剛體質(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.只取決于軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān)四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動學(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。2、某彈簧不遵守胡克定律，若施力F，則相應(yīng)伸長為，力與伸長的關(guān)系為：F＝52.8x十38.4（SI）求：（1）將彈簧從定長=0.5m拉伸到定長=1.00m外力所需做的功。（2）將彈簧橫放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一個(gè)質(zhì)量為2.17kg的物體，然后將彈簧拉伸到一定長=1.00m,再將物體有靜止釋放，求當(dāng)彈簧回到=0.5m時(shí)，物體的速率。（3）此彈簧的彈力是保守力嗎？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。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)動的瞬間，細(xì)桿的角加速度為多少？（2）細(xì)桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時(shí)角速度為多少？4、一衍射光柵，每厘米200條透光縫，每條透光縫寬為，在光柵后放一焦距=1m的凸透鏡，現(xiàn)以=600nm(1nm=m)的單色平行光垂直照射光柵，求：(1)透光縫a的單縫衍射中央明條紋寬度為多少？(2)在該寬度內(nèi)，有幾個(gè)光柵衍射主極大？參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、mvl2、3、，4、上(n-1)e5、大，小6、7、8m10m8、0.226T;300A/m9、5J10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、功能原理:系統(tǒng)所受外力的功和非保守內(nèi)力的功的總和等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。2、自由度：確定一個(gè)物體在空間的位置需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。3、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)。4、剛體：在任何情況下大小、形狀都保持不變的物體。5、卡諾循環(huán)：由兩個(gè)可逆的等溫過程和兩個(gè)可逆的絕熱過程所組成的理想循環(huán)6、熵增加原理：在絕熱過程中，系統(tǒng)的熵永不減少.對于可逆絕熱過程，系統(tǒng)的熵不變，對于不可逆絕熱過程，系統(tǒng)的熵總是增加.三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、D3、B4、C5、B6、