蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院《大學物理》2024-----2025學年期末試卷（A卷）專業(yè)

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題號一二三四五六七八九十成績復核簽字得分登分簽字說明：本試卷共100分；答題要求：按要求答題考生須知:1.姓名、學號、系、專業(yè)、年級、班級必須寫在密封線內(nèi)指定位置。2.答案必須用藍、黑色鋼筆或圓珠筆寫在試卷上，字跡要清晰，卷面要整潔，寫在草稿紙上的一律無效。一、選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分）（一）單項選擇（15小題，每小題2分）從題中所給的A、B、C、D四個選項中選出最佳答案。工業(yè)機器人伺服電機的定子繞組通以電流后產(chǎn)生磁場，其磁場強度的計算可依據(jù)（）A.庫侖定律B.畢奧-薩伐爾定律C.高斯定理D.楞次定律自動化生產(chǎn)線中使用的壓力傳感器利用壓電效應(yīng)將力信號轉(zhuǎn)換為電信號，壓電效應(yīng)的本質(zhì)是（）A.電磁感應(yīng)B.靜電感應(yīng)C.機械能與電能的轉(zhuǎn)換D.熱脹冷縮效應(yīng)激光干涉儀用于檢測機床導軌的直線度誤差，其工作原理基于光的（）A.折射現(xiàn)象B.干涉現(xiàn)象C.衍射現(xiàn)象D.偏振現(xiàn)象某工廠高壓輸電線的電場分布可通過高斯定理求解，應(yīng)用高斯定理的關(guān)鍵條件是電場具有（）A.球?qū)ΨQ性B.柱對稱性C.面對稱性D.任意對稱性工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中無線通信的電磁波傳播速度為3×108m/sA.1×109HzB.1×10智能制造中使用的電容式傳感器，其電容值與極板間距的關(guān)系為（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若縫寬減小，則中央明紋的寬度將（）（工業(yè)場景：用于激光光束準直）A.變窄B.變寬C.不變D.無法確定變壓器是電力傳輸中的關(guān)鍵設(shè)備，其工作原理基于（）A.自感現(xiàn)象B.互感現(xiàn)象C.渦流效應(yīng)D.壓電效應(yīng)光電效應(yīng)在工業(yè)光電傳感器中廣泛應(yīng)用，下列說法錯誤的是（）A.存在截止頻率B.光電子最大初動能與光強無關(guān)C.反應(yīng)具有瞬時性D.符合經(jīng)典電磁理論工業(yè)機器人手臂的轉(zhuǎn)動慣量與其（）無關(guān)A.質(zhì)量大小B.質(zhì)量分布C.轉(zhuǎn)軸位置D.運動速度平面衍射光柵可用于光譜分析，其分辨率與（）成正比A.光柵常數(shù)B.光柵寬度C.入射光波長D.縫數(shù)鋰電池組在充放電過程中會產(chǎn)生熱量，其熱傳遞遵循（）A.熱力學第一定律B.熱力學第二定律C.牛頓冷卻定律D.能量守恒定律通電導線在磁場中受到安培力的作用，力的方向可通過（）判斷A.右手螺旋定則B.左手定則C.右手定則D.楞次定律狹義相對論中，物體的質(zhì)量隨運動速度增大而（）（應(yīng)用于高速運動的粒子檢測設(shè)備）A.減小B.增大C.不變D.先減小后增大電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動勢的大小遵循（）A.法拉第電磁感應(yīng)定律B.歐姆定律C.安培定律D.庫侖定律（二）多項選擇（5小題，每小題2分，多選、少選、錯選均不得分）下列物理原理中，與工業(yè)機器人設(shè)計直接相關(guān)的有（）A.牛頓第二定律B.轉(zhuǎn)動慣量計算C.電磁感應(yīng)定律D.動量守恒定律激光在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，下列應(yīng)用基于光的干涉原理的有（）A.激光焊接B.激光干涉測量C.全息照相D.激光切割電容式傳感器在自動化檢測中可用于測量（）A.位移B.壓力C.溫度D.濕度下列關(guān)于磁場的說法，正確的有（）A.磁場對靜止電荷有力的作用B.磁場是一種物質(zhì)C.磁感線是閉合曲線D.通電螺線管的磁場與條形磁鐵相似近代物理在工業(yè)技術(shù)中的應(yīng)用包括（）A.光電效應(yīng)用于光電傳感器B.量子力學用于半導體器件C.相對論用于GPS定位D.波粒二象性用于電子顯微鏡二、填空題（本大題共10小題，每空1分，共20分）庫侖定律的數(shù)學表達式為F?=?kqA1靜電場的高斯定理表達式為ΦA(chǔ)E?=?∑qA磁感應(yīng)強度的單位是__________，工業(yè)中常用__________測量磁場強度。電磁感應(yīng)中的動生電動勢公式為ε=?Blv，其中B表示__________，l為導體棒的__________。光的干涉條件包括頻率相同、、，這是激光干涉儀設(shè)計的核心依據(jù)。單縫夫瑯禾費衍射中，暗紋條件為θλa?sinθ?=?±kλ（k=1,2,3...），其中a表示__________，λ為__________。光電效應(yīng)方程為νEAk?=?hν???WA0電容器的電容公式為C?=?Q自感系數(shù)的單位是__________，互感現(xiàn)象在__________的設(shè)計中不可或缺。狹義相對論的兩個基本原理是__________和__________，在高速運動的工業(yè)檢測設(shè)備中需考慮其影響。三、公式推導與計算（本大題共3小題，第31題8分，第32題8分，第33題9分，共25分）如圖所示，工業(yè)生產(chǎn)中常用的長直導線通有電流I=5A，求距離導線r=0.1m處的磁感應(yīng)強度大小（真空磁導率μ0（1）寫出應(yīng)用的物理定律（2分）；（2）推導磁感應(yīng)強度的計算公式（3分）；（3）代入數(shù)據(jù)計算結(jié)果（3分）。32.某電容式位移傳感器的極板面積S=100cm2，極板間距d=0.5mm，電介質(zhì)為空氣（相對介電常數(shù)εr（1）計算該電容器的電容值（4分）；（2）若極板間距變化Δd=0.1mm，求電容的變化量ΔC（4分）。33.激光干涉測量中，使用波長λ=632.8nm的氦氖激光，雙縫間距d=0.2mm，雙縫到屏的距離D=1m。（1）推導相鄰明紋間距的計算公式（3分）；（2）計算相鄰明紋的間距Δx（3分）；（3）若測得10條明紋的總寬度為2.847mm，計算測量誤差（3分）。四、工程場景分析（本大題共2小題，第34題8分，第35題7分，共15分）材料：蘇州某智能制造企業(yè)的工業(yè)機器人在運行時，伺服電機出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩不足的問題，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)是定子繞組產(chǎn)生的磁場強度不夠?qū)е?。?）分析影響通電繞組磁場強度的因素（至少2個，4分）；（2）結(jié)合畢奧-薩伐爾定律，提出兩種提高磁場強度的改進方案（說