2022年大学力学专业大学物理二期中考试试题-含答案

第第页2022年大学力学专业《大学物理（二）》期中考试试题含答案姓名：______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、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_______________________。2、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＝_____________。3、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。4、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为(SI)，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。5、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。6、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。7、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。8、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_____________。9、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。10、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w=_____________．()二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、热辐射：2、波强度：3、波函数：4、光速不变原理：5、波的干涉：6、角动量定理(对点)：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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2、在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ3、一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E1变为（）。A.B.C.D.4、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5、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。6、质点做半径为1m的圆周运动，运动方程为=3+2t（SI单位），则t时刻质点的切向加速度的大小为=（）m/s。A.1B.3C.4D.87、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（）。A.温度相同、压强相同B.温度、压强都不相同C.温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D.温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强8、下述说法中，正确的是（）。A.本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好B.n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电C.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能D.p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动9、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.10、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四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、AA＇和CC＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合，AA＇线圈半径为20.0cm，共10匝，通有电流10.0A；而CC＇线圈的半径为10.0cm，共20匝，通有电流5.0A，求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向。()2、某弹簧不遵守胡克定律，若施力F，则相应伸长为，力与伸长的关系为：F＝52.8x十38.4（SI）求：（1）将弹簧从定长=0.5m拉伸到定长=1.00m外力所需做的功。（2）将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一个质量为2.17kg的物体，然后将弹簧拉伸到一定长=1.00m,再将物体有静止释放，求当弹簧回到=0.5m时，物体的速率。（3）此弹簧的弹力是保守力吗？3、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。4、图中所示为一沿x轴放置的长度为l的不均匀带电细棒，其电荷线密度为为一常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点O处的电势。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续2、0.13、5J4、，5、6、7、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。8、1：2：49、，6m，10m10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、热辐射：物体在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。2、波强度：通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能流称为平均能流密度3、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。4、光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的速率都相同，恒为。5、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。6、角动量定理(对点)：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点的力矩，等于质点对同一参考点的角动量对时间的变化率，即三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、B3、D4、C5、A6、C7、C8、C9、C10、B四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：AA＇线圈在O点所产生的磁感强度(方向垂直AA＇平面)CC＇线圈在O点所产生的磁感强度(方向垂直CC＇平面)O点的合磁感强度TB的方向在和AA＇、CC＇都垂直的平面内，和CC＇平面的夹角2、解：（1）外力做的功（2）设弹力为，