2022年大学能源动力专业大学物理下册开学考试试题-附解析

第第页2022年大学能源动力专业《大学物理（下册）》开学考试试题附解析姓名：______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、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。2、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。3、某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长________的两种成分，其中_________的散射成分称为康普顿散射。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、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。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、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_______________________。9、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。10、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、等势面：2、功能原理:3、玻尔兹曼分布律：4、半波损失：5、光速不变原理：6、电场线：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、一质点在x轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2，式中x、t分别以m、s为单位，则4秒末质点的速度和加速度为（）。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/2、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。3、一质点沿x轴运动的规律是。则第三秒时的加速度的大小是（）。A.10B.50C.15D.124、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、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝盖住，并在连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时（）。A.P点处仍为明条纹B.P点处为暗条纹C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹D.无干涉条纹6、把理想气体的状态方程写成恒量时，下列说法中正确的是（）。A.对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等B.对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等C.对不同质量的同种气体，此恒量相等D.以上说法都不对7、物体A的质量是B的2倍且静止,物体B以一定的动能E与A碰撞后粘在一块并以共同的速度运动,碰撞后两物体的总动能为（）。A.EB.E/2C.E/3D.2E/38、在某一瞬时，物体在力矩作用下，则有（）。A.角速度可以为零，角加速度也可以为零B.角速度不能为零，角加速度可以为零C.角速度可以为零，角加速度不能为零D.角速度与角加速度均不能为零9、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、一电子以速度垂直地进入磁感强度为的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将（）。A.正比于B，反比于B.反比于B，正比于C.正比于B，反比于D.反比于B，反比于四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、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。2、质量为，长为的均匀的细杆竖直放置，其下端与一固定铰链相接，并可绕其转动，由于此竖直放置的细杆处于非稳定的平衡状态，当其受到微小扰动时，细杆将在重力的作用下由静止开始绕铰链转动。试计算细杆与竖直线成角时的角速度和角加速度。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、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。)参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、氩，氦2、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。3、不变变长波长变长4、，5、6、7、m8、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续9、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功10、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零二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面2、功能原理:系统所受外力的功和非保守内力的功的总和等于系统机械能的增量。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、半波损失：由波疏到波密介质的反射波，在反射点有位相π的突变，相当于有/2的波程差。5、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。6、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三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、B3、A4、B5、B6、B7、C8、C9、C10、B四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、2、3、解对于杆和地球系统，只有重力做功，故机械能守恒。①直杆的转动惯量为OA段和OB段转动惯量的叠加，所以②将②代入①，解得4、解：设a状态的