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第第页2022年大学海洋科学专业《大学物理(下册)》期中考试试题A卷附答案姓名:______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、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点),用一长为l的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动,已知O轴离质量为2m的质点的距离为l,质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。2、一个质点的运动方程为(SI),则在由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为___________,在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。3、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_______________________。4、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动,转动惯量为,开始时杆竖直下垂,如图所示。现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点,并嵌在杆中.,则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。5、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。6、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环,其电荷线密度为λ,则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。7、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。8、如图所示,轴沿水平方向,轴竖直向下,在时刻将质量为的质点由a处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻,质点所受的对点的力矩=________;在任意时刻,质点对原点的角动量=_____________。9、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量,0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率,则弹簧的倔强系数为_______,振子的振动频率为_______。10、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______________。二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)1、回路:2、自由度:3、玻尔兹曼分布律:4、波函数:5、熵增加原理:6、卡诺循环:三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中()。A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加2、如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是()。A.匀加速运动B.匀减速运动C.变加速运动D.变减速运动E.匀速直线运动3、如图所示,有一个小块物体,置于一个光滑的水平桌面上,有一绳其一端连结此物体,另一端穿过桌面中心的小孔,该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动,今将绳从小孔缓慢往下拉.则物体()。A.动能不变,动量改变B.动量不变,动能改变C.角动量不变,动量不变D.角动量改变,动量改变E.角动量不变,动能、动量都改变4、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞,碰撞后两球均静止,则碰撞前两球应满足:()。A.质量相等B.速率相等C.动能相等D.动量大小相等,方向相反5、质点系的内力可以改变()。A.系统的总质量B.系统的总动量C.系统的总动能D.系统的总动量6、如图,在一圆形电流所在的平面内,选一个同心圆形闭合回路()。(A),且环路上任意一点(B),且环路上任意一点(C),且环路上任意一点(D),且环路上任意一点常量7、一个未带电的空腔导体球壳,内半径为。在腔内离球心的距离为处(),固定一点电荷,如图所示。用导线把球壳接地后,再把地线撤去。选无穷远处为电势零点,则球心处的电势为()。A.B.C.D.8、质点沿半径R做圆周运动,运动方程为(单位),则任意时刻质点角速度的大小=()。A.B.C.D.9、质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时,可认为该飞船只在地球的引力场中运动.已知地球质量为M,万有引力恒量为G,则当它从距地球中心处下降到处时,飞船增加的动能应等于()。A.B.C.D.E.10、有下列过程:()。(1)用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。(设活塞与器壁无摩擦)(2)用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。(3)冰溶解为水。(4)一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。其中是逆过程的为A.(1)、(2)、(4)B.(1)、(2)、(3)C.(1)、(3)、(4)D.(1)、(4)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、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。3、如图所示,已知滑轮的半径为,转动惯量为J,弹簧的劲度系数为,物体的质量为.设开始时物体静止且弹簧无伸长,在物体下落过程中绳与滑轮无相对滑动,轴间摩擦不计,试求:(1)物体下落的距离为时,物体的速率。(2)物体能够下落的最大距离。4、一半径为、电荷量为的均匀带电球体,设无穷远处为电势零点。试求:(1)球体内外电场强度的分布;(2)球体内外电势的分布。参考答案一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、mvl2、8m10m3、粒子在t时刻在(x,y,z)处出现的概率密度单值、有限、连续4、5、答案:1、质点系所受合外力的冲量等于质点系(系统)动量的增量2、3、系统所受合外力等于零6、07、m8、9、10、4二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)1、回路:只通过任何结点一次即能构成闭合路径的支路集合。2、自由度:确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。3、玻尔兹曼分布律:当有保守外力(如重力场、电场等)作用时,气体分子的空间位置4、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。5、熵增加原理:在绝热过程中,系统的熵永不减少.对于可逆绝热过程,系统的熵不变,对于不可逆绝热过程,系统的熵总是增加.6、卡诺循环:由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、B2、C3、E4、D5、C6、B7、D8、B9、C10、D四、
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