2022年大学能源动力专业大学物理下册开学考试试题D卷-附答案

第第页2022年大学能源动力专业《大学物理（下册）》开学考试试题D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、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。2、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_______________________。3、一质量为0.2kg的弹簧振子,周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______N/m。4、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=_____________。5、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___________。6、同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是_______________________________________________。7、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A电流时,铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________。8、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。9、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______。10、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为__________________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、能量按自由度均分定理：2、电场线：3、波的干涉：4、基态：5、转动惯量：6、霍耳效应：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、距一根载有电流为3×A的电线1m处的磁感强度的大小为（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁导率)2、均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是:（）。A.角速度从小到大，角加速度从大到小。B.角速度从小到大，角加速度从小到大。C.角速度从大到小，角加速度从大到小。D.角速度从大到小，角加速度从小到大。3、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.4、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.5、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（）。A.B.C.D.6、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.7、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：（）。8、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.0.14J9、下面说法正确的是（）。A.等势面上各点场强的大小一定相等B.在电势高处，电势能也一定高C.场强大处，电势一定高D.场强的方向总是从电势高处指向低处10、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（）。A.只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关B.取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置D.只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、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。2、振源作简谐运动，其运动方程为，式中的单位为，的单位为，它所形成的波以30的速度沿一直线传播。（1）求波的周期及波长；（2）写出波动方程。3、1mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为,a点的温度为(1)试以,普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。(2)求此循环的效率。(提示：循环效率的定义式，为循环中气体吸收的热量，为循环中气体放出的热量。)4、如图所示，均匀直杆质量为m，长为l，初始时棒水平静止。轴光滑，。求杆下摆到角时的角速度。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、1：2：42、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续3、2(或0.2π^2)4、5、6、在等压升温过程中，气体要膨胀而作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量。7、0.226T;300A/m8、减小9、3/4π10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。2、电场线：直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线3、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波的叠加。4、基态：微观粒子的能量是量子化的，当主量子数n=1时的能级，称基态。5、转动惯量：反映刚体的转动惯性大小。6、霍耳效应：当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、A3、C4、C5、D6、C7、B8、C9、D10、C四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：（1）（SI）（2）（SI）（3）t＝1s时，波形方程：故有如图的曲线：2、解：（1）周期波长（2）设波沿着x轴正方向运动，波动方程为3、解：设a状态的状态参量为，则∵∴∵pcVc=RTc∴Tc=27T0(1)过程Ⅰ过程Ⅱ过程Ⅲ