2022年大学工程力学专业大学物理下册期末考试试题D卷

第第页2022年大学工程力学专业《大学物理（下册）》期末考试试题D卷姓名：______班级：______学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。2、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。3、从统计的意义来解释,不可逆过程实质上是一个________________的转变过程,一切实际过程都向着________________的方向进行。4、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。5、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。6、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。7、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改变”或“不变”）8、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_______________，方向为_________________。9、在主量子数n=2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是______________。10、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________，圆________盘所受合力矩的大小为________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波函数：2、循环过程：3、定容摩尔热容:4、电位梯度：5、单色光：6、瞬时加速度：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为，然后将两手臂合拢，使其转动惯量为，则转动角速度变为（）。A.B.C.D.2、刚体定轴转动，当它的角加速度很大时，作用在刚体上的（）。A.力一定很大B.力矩一定很大C.力矩可以为零D.无法确定。3、一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x＝b处质点的振动方程为，波速为u，则波动方程为：（）。A.B.C.D.4、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：（）。5、以下四种运动形式中，加速度保持不变的运动是（）。A.抛体运动B.匀速圆周运动C.变加速直线运动D.单摆的运动6、置于容器的气体，如果气体各处压强相等，或气体各处温度相同，则这两种情况下气体的状态（）。A.一定都是平衡态B.不一定都是平衡态C.前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态D.后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态7、已知一螺绕环的自感系数为．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数（）。A.都等于B.有一个大于，另一个小于C.都大于D.都小于8、如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动，直导线ab中的电动势为（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.09、一个质点作圆周运动时，则有（）。A.切向加速度一定改变，法向加速度也改变B.切向加速度可能不变，法向加速度一定改变C.切向加速度可能不变，法向加速度可能改变D.切向加速度一定改变，法向加速度不变10、一质量为0.02kg的弹簧振子,振幅为0.12m,周期为2s,此振动系统的机械能为（）。A.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？2、已知质点的运动学方程为：.式中的单位为米，的单位为秒，求作用于质点的合力的大小。3、一简谐波沿OX轴正方向传播，波长λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0处质点的振动曲线如图所示，（1）写出x＝0处质点的振动方程；（2）写出波的表达式；（3）画出t＝1s时刻的波形曲线。4、在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体，总电荷为q，如图所示．试证明，在静电平衡时，整个空腔内表面上的感生电荷总是等于-q。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、，6m，10m2、3、从几率较小的状态到几率较大的状态，状态的几率增大(或熵值增加)4、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续5、0.16、5J7、改变，不变8、，垂直纸面向里9、410、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波函数：波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。2、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。简称循环。3、定容摩尔热容:在体积不变的条件下，1mol理想气体温度升高（或降低）1K时，吸收（或放出）的热量。4、电位梯度：如果在细胞膜两侧存在有电位梯度差时，这种电位在空间上的递减叫做电位梯度5、单色光：单一频率（或波长）的光6、瞬时加速度：(1)指时刻质点速度随时间的变化情况;(2)瞬时加速度的物理意义是，如果从时刻起质点作匀变速运动，则该匀变速运动的瞬时加速度为；(3)瞬时加速度。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、B3、C4、B5、A6、B7、D8、D9、B10、C四、解答题（共4小题，每题