2022年大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊月考試題D卷-附解析

第第頁2022年大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》月考試題D卷附解析姓名：______班級：______學(xué)號：______考試須知：1、考試時(shí)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、一電子以0.99c的速率運(yùn)動(dòng)(電子靜止質(zhì)量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對論動(dòng)能之比是_____________。2、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長為、質(zhì)量為，可繞通過棒的端點(diǎn)且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。一質(zhì)量為、速率為的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為______。3、一質(zhì)量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動(dòng)系統(tǒng)的勁度系數(shù)k為_______N/m。4、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。5、圖示曲線為處于同一溫度T時(shí)氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是________氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是________氣分子的速率分布曲線。6、質(zhì)點(diǎn)p在一直線上運(yùn)動(dòng)，其坐標(biāo)x與時(shí)間t有如下關(guān)系：(A為常數(shù))(1)任意時(shí)刻ｔ，質(zhì)點(diǎn)的加速度a=_______；(2)質(zhì)點(diǎn)速度為零的時(shí)刻t=__________．7、三個(gè)容器中裝有同種理想氣體，分子數(shù)密度相同，方均根速率之比為，則壓強(qiáng)之比_____________。8、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為，式中r的單位為m，t的單位為s。則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程，由t=0到t=2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移矢量______m。9、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_____。10、質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為，質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置矢量為________；質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度矢量為________；加速度矢量為________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱輻射：2、電場線：3、機(jī)械能守恒定律：4、受激輻射：5、半波損失：6、相干光：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一無限長直導(dǎo)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(cè)與一個(gè)伏特計(jì)相接，如圖．整個(gè)系統(tǒng)放在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中，的方向沿z軸正方向．如果伏特計(jì)與導(dǎo)體平板均以速度向y軸正方向移動(dòng)，則伏特計(jì)指示的電壓值為（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl2、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）3、均勻細(xì)棒OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。今使棒從水平位置由靜止開始自由下落，在棒擺動(dòng)到豎直位置的過程中，下列說法正確的是:（）。A.角速度從小到大，角加速度從大到小。B.角速度從小到大，角加速度從小到大。C.角速度從大到小，角加速度從大到小。D.角速度從大到小，角加速度從小到大。4、關(guān)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(fù)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(fù)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(xiàn)在有電介質(zhì)的空間5、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時(shí)，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6、對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法正確（）。A.位移電流是由變化的電場產(chǎn)生的B.位移電流是由線性變化的磁場產(chǎn)生的C.位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳——楞次定律D.位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理7、物體在恒力F作用下作直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)速度由0增加到v，在時(shí)間內(nèi)速度由v增加到2v，設(shè)F在內(nèi)作的功是W1，沖量是Il，F(xiàn)在內(nèi)作的功是W2，沖量是I2，那么（）。A.W2＝W1，I2＞I1B.W2＝W1，I2＜I1C.W2＞W(wǎng)1，I2＝I1D.W2＜W1，I2＝I18、物體A的質(zhì)量是B的2倍且靜止,物體B以一定的動(dòng)能E與A碰撞后粘在一塊并以共同的速度運(yùn)動(dòng),碰撞后兩物體的總動(dòng)能為（）。A.EB.E/2C.E/3D.2E/39、當(dāng)一平面簡諧機(jī)械波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，下述各結(jié)論哪個(gè)是正確的？（）A.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能增大時(shí)，其彈性勢能減小，總機(jī)械能守恒B.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能的相位在任一時(shí)刻都相同，但二者的數(shù)值不相等D.媒質(zhì)質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢能最大10、真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q，在球心O處有一帶電量為q的點(diǎn)電荷，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點(diǎn)處的電勢為：（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、質(zhì)量為M＝1.5kg的物體，用一根長為l＝1.25m的細(xì)繩懸掛在天花板上．今有一質(zhì)量為m＝10g的子彈以＝500m/s的水平速度射穿物體，剛穿出物體時(shí)子彈的速度大小,設(shè)穿透時(shí)間極短．求：（1）子彈剛穿出時(shí)繩中張力的大??；（2）子彈在穿透過程中所受的沖量。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、以波長的單色光照射某一金屬，產(chǎn)生的光電子的最大動(dòng)能，求能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最大波長是多少？(普朗克常量)4、質(zhì)量為，長為的均勻的細(xì)桿豎直放置，其下端與一固定鉸鏈相接，并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，由于此豎直放置的細(xì)桿處于非穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，當(dāng)其受到微小擾動(dòng)時(shí)，細(xì)桿將在重力的作用下由靜止開始繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)。試計(jì)算細(xì)桿與豎直線成角時(shí)的角速度和角加速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、3、2(或0.2π^2)4、0.15、氬，氦6、7、1：2：48、m9、減小10、,,二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱輻射：物體在任何溫度下都在發(fā)射各種波長的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。2、電場線：直觀形象地描述電場分布，在電場中引入的一些假想的曲線3、機(jī)械能守恒定律：對于物體組（系統(tǒng)）而言，如果只有保守內(nèi)力（重力、彈性力）做功，沒有非保守內(nèi)力及一切外力的功，那么，物體組內(nèi)各物體之間的動(dòng)能和勢能雖然可以互相轉(zhuǎn)換，但它們的總和是恒量。4、受激輻射：在外來光子刺激下原子從高能級躍遷到低能級而放出光的現(xiàn)象。5、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。6、相干光：兩束滿足相干條件的光稱為相干光三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、A2、A3、A4、C5、B6、A7、C8、C9、D10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）穿透時(shí)間極短，故可認(rèn)為物體未離開平衡位置.因此作用于子彈、物體系統(tǒng)上的外力均在鉛直方向，故系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒.令子彈穿出物體的水平速度為，有：（2）負(fù)號表示沖量方向與方向相反。2、解：設(shè)a狀態(tài)的狀態(tài)參量為，則∵∴∵