第第頁2022年大學(xué)物理學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》模擬考試試卷B卷附解析姓名：______班級：______學(xué)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(xué)號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、長為、質(zhì)量為的均質(zhì)桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以水平速度射入桿上點(diǎn)，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。2、一條無限長直導(dǎo)線載有10A的電流．在離它0.5m遠(yuǎn)的地方它產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B為____________。一條長直載流導(dǎo)線，在離它1cm處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度是T，它所載的電流為____________。3、一質(zhì)量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動系統(tǒng)的勁度系數(shù)k為_______N/m。4、均勻細(xì)棒質(zhì)量為，長度為，則對于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量為_____，對于通過棒的中點(diǎn)與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量_____。5、同一種理想氣體的定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容，其原因是_______________________________________________。6、設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。7、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，在此過程中質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改變”或“不變”）8、靜電場中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動到b點(diǎn)時，電場力作功J．則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過程中，電場力作功A＝___________；若設(shè)a點(diǎn)電勢為零，則b點(diǎn)電勢＝_________。9、一質(zhì)點(diǎn)同時參與了兩個同方向的簡諧振動，它們的振動方程分別為（SI），（SI）.其合振運(yùn)動的振動方程為x＝____________。10、動方程當(dāng)t=常數(shù)時的物理意義是_____________________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、紅限極限頻率：2、瞬時加速度：3、電位梯度：4、平衡態(tài)：5、轉(zhuǎn)動慣量：6、參照系：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動機(jī)返回地球時，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場中運(yùn)動．已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，則當(dāng)它從距地球中心處下降到處時，飛船增加的動能應(yīng)等于（）。A.B.C.D.E.2、下述說法中，正確的是（）。A.本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好B.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因為n型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電C.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能D.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運(yùn)動3、質(zhì)點(diǎn)沿半徑R做圓周運(yùn)動，運(yùn)動方程為(單位)，則任意時刻質(zhì)點(diǎn)角速度的大小=（）。A.B.C.D.4、氣體在狀態(tài)變化過程中，可以保持體積不變或保持壓強(qiáng)不變，這兩種過程（）。A.一定都是平衡過程B.不一定是平衡過程C.前者是平衡態(tài)，后者不是平衡態(tài)D.后者是平衡態(tài)，前者不是平衡態(tài)5、半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為：（）。6、一彈簧振子作簡諧振動，當(dāng)位移為振幅的一半時，其動能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.7、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)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8、一質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動，其速度與時間的關(guān)系為：，當(dāng)時，質(zhì)點(diǎn)位于處，則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程為（）。A.B.C.D.9、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）10、若用衍射光柵準(zhǔn)確測定一單色可見光的波長，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？（）。A.5.0×mmB.1.0×mmC.1.0×mmD.1.0×mm四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，兩個帶有等量異號電荷的無限長同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長度上的電荷為λ，內(nèi)筒帶正電，外筒帶負(fù)電，求空間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度及兩筒間的電勢差。2、1mol單原子分子的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯(lián)結(jié)ac兩點(diǎn)的曲線Ⅲ的方程為,a點(diǎn)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(huán)的效率。(提示：循環(huán)效率的定義式，為循環(huán)中氣體吸收的熱量，為循環(huán)中氣體放出的熱量。)3、如圖所示：長為的勻質(zhì)細(xì)桿，質(zhì)量為可繞過其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。如果將細(xì)桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺。求：（1）開始轉(zhuǎn)動的瞬間，細(xì)桿的角加速度為多少？（2）細(xì)桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時角速度為多少？4、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．t=0時，ab邊與cd邊重合．設(shè)線框自感忽略不計。(1)如，求ab中的感應(yīng)電動勢．a(chǎn)b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高？(2)如，求ab邊運(yùn)動到圖示位置時線框中的總感應(yīng)電動勢。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、，5A3、2(或0.2π^2)4、，5、在等壓升溫過程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過程多吸收一部分熱量。6、粒子在t時刻在(x，y，z)處出現(xiàn)的概率密度單值、有限、連續(xù)7、改變，不變8、9、（SI）或（SI）10、表示t時刻各個質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、紅限極限頻率：以為光從紅到紫頻率逐漸升高。2、瞬時加速度：(1)指時刻質(zhì)點(diǎn)速度隨時間的變化情況;(2)瞬時加速度的物理意義是，如果從時刻起質(zhì)點(diǎn)作勻變速運(yùn)動，則該勻變速運(yùn)動的瞬時加速度為；(3)瞬時加速度。3、電位梯度：如果在細(xì)胞膜兩側(cè)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、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)。5、轉(zhuǎn)動慣量：反映剛體的轉(zhuǎn)動慣性大小。6、參照系：描述物體運(yùn)動時，被選作依據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)的物體或物體系。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、C3、B4、B5、B6、D7、B8、A9、A10、D四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：(1)作同軸圓柱面為高斯面，設(shè)筒面高為L，根據(jù)高斯定理對，，對，，對，，(2)兩筒間電勢差2、解：設(shè)a狀態(tài)的狀態(tài)參量為，則∵∴∵pcV