第第頁2022年大學工程力學專業《大學物理（下冊）》開學考試試卷C卷姓名：______班級：______學號：______考試須知：1、考試時間：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、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一電子以0.99c的速率運動(電子靜止質量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經典力學的動能與相對論動能之比是_____________。2、剛體繞定軸轉動時，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉動慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。3、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級次為____________。4、一彈簧振子系統具有1.OJ的振動能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，則彈簧的倔強系數為_______，振子的振動頻率為_______。5、設描述微觀粒子運動的波函數為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。6、靜電場中有一質子(帶電荷)沿圖示路徑從a點經c點移動到b點時，電場力作功J．則當質子從b點沿另一路徑回到a點過程中，電場力作功A＝___________；若設a點電勢為零，則b點電勢＝_________。7、長為的勻質細桿，可繞過其端點的水平軸在豎直平面內自由轉動。如果將細桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉動的瞬間，細桿的角加速度為_____，細桿轉動到豎直位置時角加速度為_____。8、已知質點的運動方程為，式中r的單位為m，t的單位為s。則質點的運動軌跡方程，由t=0到t=2s內質點的位移矢量______m。9、如圖所示，一靜止的均勻細棒，長為、質量為，可繞通過棒的端點且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內轉動，轉動慣量為。一質量為、速率為的子彈在水平面內沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設穿過棒后子彈的速率為，則此時棒的角速度應為______。10、長為、質量為的均質桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉動，轉動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示。現有一質量為的子彈以水平速度射入桿上點，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時速度：2、自由度：3、狹義相對論相對性原理：4、功能原理:5、干涉現象：6、平衡態：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、三個偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為，強度為的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過偏振片P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過三個偏振片后的光強為（）。A.B.C.D.2、在波長為λ的駐波中，兩個相鄰波腹之間的距離為（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ3、如圖所示，兩個同心的均勻帶電球面，內球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設無窮遠處為電勢零點，則在兩個球面之間、距離球心為r處的P點的電勢U為：（）。A.B.C.D.4、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉動慣量為，則轉動角速度變為（）。A.B.C.D.5、兩個均質圓盤A和B的密度分別為和，若，但兩圓盤的質量與厚度相同，如兩盤對通過盤心垂直于盤面軸的轉動慣量各為和，則：（）。A.B.C.D.,哪個大，不能確定。6、一臺工作于溫度分別為327和27的高溫熱源與低溫熱源之間的卡諾熱機，每經歷一個循環吸熱2000J，則對外做功為（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J7、在下列說法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過程一定是平衡過程。（2）平衡過程一定是可逆的。（3）不可逆過程一定是非平衡過程。（4）非平衡過程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）8、剛體定軸轉動，當它的角加速度很大時，作用在剛體上的（）。A.力一定很大B.力矩一定很大C.力矩可以為零D.無法確定。9、一原長為的火箭，以速度相對地面作勻速直線運動，火箭上有一個人從火箭的后端向火箭前端的一個靶子發射一顆子彈，子彈相對于火箭的速度為.在火箭上測得子彈從射出到擊中靶的時間間隔是：（表示真空中的光速）（）。A.B.C.D.10、一勻質矩形薄板，在它靜止時測得其長為a，寬為b，質量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運動，此時再測算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，，，，上電壓為50V.求：.2、一簡諧波沿OX軸正方向傳播，波長λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0處質點的振動曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質點的振動方程；（2）寫出波的表達式；（3）畫出t＝1s時刻的波形曲線。3、已知質點的運動學方程為：.式中的單位為米，的單位為秒，求作用于質點的合力的大小。4、如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯，繩子質量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動．假設定滑輪質量為M、半徑為R，其轉動慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關系。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、正比3、0，，4、5、粒子在t時刻在(x，y，z)處出現的概率密度單值、有限、連續6、7、，零8、m9、10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時速度：(1)指時刻質點運動的快慢和方向；(2)瞬時速度的物理意義是，如果從時刻起質點作勻速直線運動，則該直線運動的瞬時速度為；(3)瞬時速度。2、自由度：確定一個物體在空間的位置需要的獨立坐標數目。3、狹義相對論相對性原理：在一切慣性系中，物理現象的規律都相同。4、功能原理:系統所受外力的功和非保守內力的功的總和等于系統機械能的增量。5、干涉現象：兩個頻率相同、振動方向相同、相位差恒定或相位相同的波源發出的兩列波，在它們相遇區域內，某些點處的振動始終加強，而在另一些點處的振動始終減弱的現象。6、平衡態：如果氣體與外界沒有能量和物質的交換，內部也無任何形式能量的轉化，則密度、溫度和壓強都將長期維持均勻不變，這種狀態稱為平衡態。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、C4、C5、B6、B7、A8、B9、B10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解:電容上電量2、解：（1）（SI）（2）（SI）（3）t＝1s時，波形方程：故有如圖的曲線：3、解：4、解：根據牛頓運動定律和轉動定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=