2022年大學(xué)能源動(dòng)力專業(yè)大學(xué)物理下冊期末考試試卷A卷-附解析

第第頁2022年大學(xué)能源動(dòng)力專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》期末考試試卷A卷附解析姓名：______班級：______學(xué)號：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學(xué)號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、真空中有一半徑為R均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，其電荷線密度為λ，則電荷在圓心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的大小為____。2、設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。3、如圖，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在縫上，中央明條紋將向__________移動(dòng)；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_________________。4、兩列簡諧波發(fā)生干涉的條件是_______________，_______________，_______________。5、一質(zhì)量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動(dòng)系統(tǒng)的勁度系數(shù)k為_______N/m。6、一長直導(dǎo)線旁有一長為，寬為的矩形線圈，線圈與導(dǎo)線共面，如圖所示.長直導(dǎo)線通有穩(wěn)恒電流，則距長直導(dǎo)線為處的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為___________；線圈與導(dǎo)線的互感系數(shù)為___________。7、質(zhì)量為m的物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動(dòng)周期為T．當(dāng)它作振幅為A的自由簡諧振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量E＝__________。8、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為________；角加速度=________。9、一個(gè)中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導(dǎo)線，當(dāng)通以電流I=3A時(shí)，環(huán)中磁場能量密度w=_____________．()10、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長為、質(zhì)量為，可繞通過棒的端點(diǎn)且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。一質(zhì)量為、速率為的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為______。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、狹義相對論相對性原理：2、質(zhì)點(diǎn)：3、電偶極矩：4、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：5、平衡態(tài)：6、光速不變原理：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、在某一瞬時(shí)，物體在力矩作用下，則有（）。A.角速度可以為零，角加速度也可以為零B.角速度不能為零，角加速度可以為零C.角速度可以為零，角加速度不能為零D.角速度與角加速度均不能為零2、一電子以速度垂直地進(jìn)入磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中，此電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌道所圍的面積內(nèi)的磁通量將（）。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3、輕繩繞在有水平輪的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為m，繩下端掛一物體．物體所受重力為，滑輪的角加速度為β．若將物體去掉而以與相等的力直接向下拉繩子，滑輪的角加速度β將（）。A.不變B.變小C.變大D.無法判斷4、兩個(gè)均質(zhì)圓盤A和B的密度分別為和，若，但兩圓盤的質(zhì)量與厚度相同，如兩盤對通過盤心垂直于盤面軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量各為和，則：（）。A.B.C.D.,哪個(gè)大，不能確定。5、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向6、一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.變速直線運(yùn)動(dòng)C.拋物線運(yùn)動(dòng)D.一般曲線運(yùn)動(dòng)7、一均質(zhì)細(xì)桿可繞垂直它且離其一端（為桿長）的水平固定軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。桿的質(zhì)量為，當(dāng)桿自由懸掛時(shí)，給它一個(gè)起始角速度，如桿恰能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而不作往復(fù)擺動(dòng)則需要（已知細(xì)桿繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，一切摩擦不計(jì)）。A.B.C.D.8、在真空中的靜電場中，作一封閉的曲面，則下列結(jié)論中正確的是（）。A.通過封閉曲面的電通量僅是面內(nèi)電荷提供的B.封閉曲面上各點(diǎn)的場強(qiáng)是面內(nèi)電荷激發(fā)的C.由高斯定理求得的場強(qiáng)僅由面內(nèi)電荷所激發(fā)的D.由高斯定理求得的場強(qiáng)是空間所有電荷共同激發(fā)的9、下面說法正確的是（）。A.等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)的大小一定相等B.在電勢高處，電勢能也一定高C.場強(qiáng)大處，電勢一定高D.場強(qiáng)的方向總是從電勢高處指向低處10、一無限長直導(dǎo)體薄板寬為l，板面與z軸垂直，板的長度方向沿y軸，板的兩側(cè)與一個(gè)伏特計(jì)相接，如圖．整個(gè)系統(tǒng)放在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中，的方向沿z軸正方向．如果伏特計(jì)與導(dǎo)體平板均以速度向y軸正方向移動(dòng)，則伏特計(jì)指示的電壓值為（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動(dòng)．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時(shí)間的關(guān)系。2、如圖所示，長直導(dǎo)線中電流為i，矩形線框abcd與長直導(dǎo)線共面，且ad∥AB，dc邊固定，ab邊沿da及cb以速度無摩擦地勻速平動(dòng)．t=0時(shí)，ab邊與cd邊重合．設(shè)線框自感忽略不計(jì)。(1)如，求ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢．a(chǎn)b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？(2)如，求ab邊運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)線框中的總感應(yīng)電動(dòng)勢。3、一輕繩跨過兩個(gè)質(zhì)量為m、半徑為r的均勻圓盤狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質(zhì)量為3m和m的重物，如圖所示，繩與滑輪間無相對滑動(dòng)，滑輪軸光滑，兩個(gè)定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均為，將由兩個(gè)定滑輪以及質(zhì)量為3m和m的重物組成的系統(tǒng)從靜止釋放，求重物的加速度和兩滑輪之間繩內(nèi)的張力。4、以波長的單色光照射某一金屬，產(chǎn)生的光電子的最大動(dòng)能，求能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最大波長是多少？(普朗克常量)參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、02、粒子在t時(shí)刻在(x，y，z)處出現(xiàn)的概率密度單值、有限、連續(xù)3、上(n-1)e4、振動(dòng)方向相同、頻率相同，相位相同或具有恒定的相位差5、2(或0.2π^2)6、，7、8、，9、10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、狹義相對論相對性原理：在一切慣性系中，物理現(xiàn)象的規(guī)律都相同。2、質(zhì)點(diǎn)：有質(zhì)量無大小、形狀的點(diǎn)，是理想模型。在一定條件下，物體可以看成質(zhì)點(diǎn)。3、電偶極矩：對于電偶極子，該矢量的模等于電荷之間距離與正電荷的乘積，方向是由負(fù)電荷指向正電荷4、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：反映剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小。5、平衡態(tài)：如果氣體與外界沒有能量和物質(zhì)的交換，內(nèi)部也無任何形式能量的轉(zhuǎn)化，則密度、溫度和壓強(qiáng)都將長期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。6、光速不變原理：在一切慣性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、C4、B5、D6、B7、A8、D9、D10、A四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=J②運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系：