第第頁2022年大學機械專業《大學物理（下冊）》期末考試試卷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、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_______________________。2、一圓錐擺擺長為I、擺錘質量為m，在水平面上作勻速圓周運動，擺線與鉛直線夾角，則：(1)擺線的張力T＝_____________________；(2)擺錘的速率v＝_____________________。3、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___________。4、均勻細棒質量為，長度為，則對于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉動慣量為_____，對于通過棒的中點與棒垂直的軸的轉動慣量_____。5、若靜電場的某個區域電勢等于恒量，則該區域的電場強度為_______________，若電勢隨空間坐標作線性變化，則該區域的電場強度分布為_______________。6、如圖，在雙縫干涉實驗中，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；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_________________。7、質點p在一直線上運動，其坐標x與時間t有如下關系：(A為常數)(1)任意時刻ｔ，質點的加速度a=_______；(2)質點速度為零的時刻t=__________．8、兩個同振動方向、同頻率、振幅均為A的簡諧振動合成后振幅仍為A，則兩簡諧振動的相位差為_______。9、一長直導線旁有一長為，寬為的矩形線圈，線圈與導線共面，如圖所示.長直導線通有穩恒電流，則距長直導線為處的點的磁感應強度為___________；線圈與導線的互感系數為___________。10、設在某一過程P中，系統由狀態A變為狀態B，如果________________________________________，則過程P為可逆過程；如果_________________________________________則過程P為不可逆過程。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、位移：2、相干光：3、電位梯度：4、熵增加原理：5、靜電感應現象：6、玻爾茲曼分布律：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、有下列過程：（）。（1）用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。（設活塞與器壁無摩擦）（2）用緩慢地旋轉的葉片使絕熱容器中的水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一個不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動。其中是逆過程的為A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）2、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當體積增大時，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是：()。A.減小而不變B.減小而增大C.增大而減小D.不變而增大3、如圖所示，有一個小塊物體，置于一個光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結此物體，另一端穿過桌面中心的小孔，該物體原以角速度ω在距孔為R的圓周上轉動，今將繩從小孔緩慢往下拉．則物體（）。A.動能不變，動量改變B.動量不變，動能改變C.角動量不變，動量不變D.角動量改變，動量改變E.角動量不變，動能、動量都改變4、置于容器的氣體，如果氣體各處壓強相等，或氣體各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態（）。A.一定都是平衡態B.不一定都是平衡態C.前者一定是平衡態，后者一定不是平衡態D.后者一定是平衡態，前者一定不是平衡態5、一質點在平面上運動，已知質點位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質點作（）。A.勻速直線運動B.拋物線運動C.變速直線運動D.一般曲線運動6、一彈簧振子作簡諧振動，總能量為E1，如果簡諧振動振幅增加為原來的兩倍，重物的質量增為原來的四倍，則它的總能量E1變為（）。A.B.C.D.7、有下列幾種說法：(1)所有慣性系對物理基本規律都是等價的(2)在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運動狀態無關(3)在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同若問其中哪些說法是正確的,答案是（）。A.只有(1)、(2)是正確的B.只有(1)、(3)是正確的C.只有(2)、(3)是正確的D.三種說法都是正確的8、如圖所示，當汽缸中的活塞迅速向外移動從而使汽缸膨脹時，氣體所經歷的過程（）。A.是平衡過程，它能用P—V圖上的一條曲線表示B.不是平衡過程，但它能用P—V圖上的一條曲線表示C.不是平衡過程，它不能用P—V圖上的一條曲線表示D.是平衡過程，但它不能用P—V圖上的一條曲線表示9、一無限長直導體薄板寬為l，板面與z軸垂直，板的長度方向沿y軸，板的兩側與一個伏特計相接，如圖．整個系統放在磁感強度為的均勻磁場中，的方向沿z軸正方向．如果伏特計與導體平板均以速度向y軸正方向移動，則伏特計指示的電壓值為（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl10、關于靜電場中的電位移線，下列說法中，哪一種是正確的？（）A．起自正電荷,止于負電荷,不形成閉合線,不中斷B．任何兩條電位移線互相平行C．起自正自由電荷，止于負自由電荷，任何兩條電位移線在無自由電荷的空間不相交D．電位移線只出現在有電介質的空間四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、1mol單原子分子的理想氣體，經歷如圖所示的可逆循環，聯結ac兩點的曲線Ⅲ的方程為,a點的溫度為(1)試以,普適氣體常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過程中氣體吸收的熱量。(2)求此循環的效率。(提示：循環效率的定義式，為循環中氣體吸收的熱量，為循環中氣體放出的熱量。)2、荷量Q均勻分布在半徑為R的球體內，試求：離球心為r(r<R)的P點處的電勢。3、圖中所示為一沿x軸放置的長度為l的不均勻帶電細棒，其電荷線密度為為一常量。取無窮遠處為電勢零點，求坐標原點O處的電勢。4、有一以理想氣體為工作物質的熱機，其循環如圖所示，試證明熱機效率為參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、粒子在t時刻在(x，y，z)處出現的概率密度單值、有限、連續2、，3、4、，5、處處為零；均勻分布6、上(n-1)e7、8、3/4π9、，10、能使系統進行逆向變化，回復狀態，而且周圍一切都回復原狀。系統不能回復到初；態；或者系統回復到初態時，周圍并不能回復原狀。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、位移：(1)指質點位置的改變；(2)從質點初位置指向末位置的矢量。2、相干光：兩束滿足相干條件的光稱為相干光3、電位梯度：如果在細胞膜兩側存在有電位梯度差時，這種電位在空間上的遞減叫做電位梯度4、熵增加原理：在絕熱過程中，系統的熵永不減少.對于可逆絕熱過程，系統的熵不變，對于不可逆絕熱過程，系統的熵總是增加.5、靜電感應現象：導體中的自由電子在電場力的作用下要產生定向移動，使導體中的電荷重新分布.外電場使導體上電荷重新分布的現象。6、玻爾茲曼分布律：當有保守外力(如重力場、電場等)作用時，氣體分子的空間位置三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、B3、E4、B5、C6、D7、D8、C9、A10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：設a狀態的狀態參量為，則∵∴∵pcVc=RTc∴Tc=27T0(1)過程Ⅰ過程Ⅱ過程Ⅲ