第第頁2022年大學(xué)環(huán)境生態(tài)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》開學(xué)考試試卷C卷附解析姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一平面余弦波沿Ox軸正方向傳播，波動(dòng)表達(dá)式為，則x=-處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程是_____；若以x=處為新的坐標(biāo)軸原點(diǎn)，且此坐標(biāo)軸指向與波的傳播方向相反，則對(duì)此新的坐標(biāo)軸，該波的波動(dòng)表達(dá)式是_________________________。2、靜電場(chǎng)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(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)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(chǎng)力作功A＝___________；若設(shè)a點(diǎn)電勢(shì)為零，則b點(diǎn)電勢(shì)＝_________。3、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(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量E＝__________。4、若靜電場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域電勢(shì)等于恒量，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度為_______________，若電勢(shì)隨空間坐標(biāo)作線性變化，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布為_______________。5、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖射來兩個(gè)質(zhì)量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并留在盤內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。6、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_______________________。7、一維保守力的勢(shì)能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運(yùn)動(dòng)范圍為________；在________時(shí)，粒子的動(dòng)能最大;________時(shí)，粒子的動(dòng)能最小。8、兩個(gè)同振動(dòng)方向、同頻率、振幅均為A的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成后振幅仍為A，則兩簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相位差為_______。9、一個(gè)半徑為、面密度為的均勻帶電圓盤，以角速度繞過圓心且垂直盤面的軸線旋轉(zhuǎn)；今將其放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻外磁場(chǎng)中，的方向垂直于軸線。在距盤心為處取一寬度為的圓環(huán)，則該帶電圓環(huán)相當(dāng)?shù)碾娏鳛開_______，該電流所受磁力矩的大小為________，圓________盤所受合力矩的大小為________。10、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(jí)次為____________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波函數(shù)：2、自由度：3、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：4、多普勒效應(yīng)：5、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：6、半波損失：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說法正確的是（）。A.只取決于剛體質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān)B.取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無關(guān)C.取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置D.只取決于軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān)2、置于容器的氣體，如果氣體各處壓強(qiáng)相等，或氣體各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態(tài)（）。A.一定都是平衡態(tài)B.不一定都是平衡態(tài)C.前者一定是平衡態(tài)，后者一定不是平衡態(tài)D.后者一定是平衡態(tài)，前者一定不是平衡態(tài)3、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，總能量為E1，如果簡(jiǎn)諧振動(dòng)振幅增加為原來的兩倍，重物的質(zhì)量增為原來的四倍，則它的總能量E1變?yōu)椋ǎ.B.C.D.4、有兩個(gè)傾角不同、高度相同、質(zhì)量一樣的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有兩個(gè)一樣的物塊分別從這兩個(gè)斜面的頂點(diǎn)由靜止開始下滑，則（）。A．物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)量相等B．物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能相等C．物塊和斜面組成的系統(tǒng)，機(jī)械能不守恒D．物塊和斜面組成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒5、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零6、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(duì)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。7、一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤?，分子平均平?dòng)動(dòng)能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們（）。A.溫度相同、壓強(qiáng)相同B.溫度、壓強(qiáng)都不相同C.溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)D.溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng)8、一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為T．質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時(shí)間為（）。A.T/4B.T/6C.T/8D.T/129、一個(gè)通有電流的導(dǎo)體，厚度為，橫截面積為，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示?，F(xiàn)測(cè)得導(dǎo)體上下兩面電勢(shì)差為，則此導(dǎo)體的霍爾系數(shù)等于（）。A.B.C.D.10、一均質(zhì)細(xì)桿可繞垂直它且離其一端（為桿長(zhǎng)）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.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、某彈簧不遵守胡克定律，若施力F，則相應(yīng)伸長(zhǎng)為，力與伸長(zhǎng)的關(guān)系為：F＝52.8x十38.4（SI）求：（1）將彈簧從定長(zhǎng)=0.5m拉伸到定長(zhǎng)=1.00m外力所需做的功。（2）將彈簧橫放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一個(gè)質(zhì)量為2.17kg的物體，然后將彈簧拉伸到一定長(zhǎng)=1.00m,再將物體有靜止釋放，求當(dāng)彈簧回到=0.5m時(shí)，物體的速率。（3）此彈簧的彈力是保守力嗎？2、如圖所示，兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的無限長(zhǎng)同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長(zhǎng)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(chǎng)強(qiáng)度及兩筒間的電勢(shì)差。3、一簡(jiǎn)諧波沿OX軸正方向傳播，波長(zhǎng)λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程；（2）寫出波的表達(dá)式；（3）畫出t＝1s時(shí)刻的波形曲線。4、一電子以0.99c(c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)．試求：(1)電子的總能量是多少？(2)電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量)參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，2、3、4、處處為零；均勻分布5、減小6、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)7、，6m，10m8、3/4π9、10、0，，二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學(xué)中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。2、自由度：確定一個(gè)物體在空間的位置需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。3、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：反映剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小。4、多普勒效應(yīng)：由于聲源與觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成接收頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。5、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：在慣性系中，作用在質(zhì)點(diǎn)上的合力對(duì)某參考點(diǎn)的力矩，等于質(zhì)點(diǎn)對(duì)同一參考點(diǎn)的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率，即6、半波損失：由波疏到波密介質(zhì)的反射波，在反射點(diǎn)有位相π的突變，相當(dāng)于有/2的波程差。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、D4、D5、C6、B7、C8、D9、C10、A四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）外力做的功（2）設(shè)彈力為，