2022年大学机械专业《大学物理(下册)》期中考试试卷B卷 含答案

2022年大学机械专业《大学物理（下册）》期中考试试卷B卷含答案
姓名：______ 班级：______ 学号：______
考试须知：
1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。

2、在主量子数n=2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是______________。

3、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。

4、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。

5、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。

6、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E＝__________。

7、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。

8、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。

9、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x = -
处质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。

10、将热量Q传给一定量的理想气体：
（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。

（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。

（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、多普勒效应：
2、卡诺循环：
3、能量按自由度均分定理：
4、红限极限频率：
5、熵增加原理：
6、循环过程：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、质点沿半径R做圆周运动，运动方程为(单位)，则任意时刻质点角速度的大小=（）。

A.
B.
C.
D.
2、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。

如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为：（）。

A.0;
B.; 0
C.0;
D.；0。

3、均匀细棒 OA 可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。

今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是:（）。

A.角速度从小到大，角加速度从大到小。

B.角速度从小到大，角加速度从小到大。

C.角速度从大到小，角加速度从大到小。

D.角速度从大到小，角加速度从小到大。

4、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（）。

A．物块到达斜面底端时的动量相等
B．物块到达斜面底端时的动能相等
C．物块和斜面组成的系统，机械能不守恒
D．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒
5、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程（）。

A.一定都是平衡过程
B.不一定是平衡过程
C.前者是平衡态，后者不是平衡态
D.后者是平衡态，前者不是平衡态
6、一质点沿x轴运动的规律是。

则第三秒时的加速度的大小是（）。

A.10
B.50
C.15
D.12
7、下述说法中，正确的是（）。

A.本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好
B.n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电
C.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能
D.p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动
8、一电子以速度垂直地进入磁感强度为的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将（）。

A.正比于B，反比于
B.反比于B，正比于
C.正比于B，反比于
D.反比于B，反比于
9、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）, 则该质点作（）。

A.匀速直线运动
B.变速直线运动
C.抛物线运动
D. 一般曲线运动
10、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞，碰撞后两球均静止，则碰撞前两球应满足：（）。

A.质量相等
B.速率相等
C.动能相等
D.动量大小相等，方向相反
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如图所示，试证明热机效率为
2、强度为的一束光，垂直入射到两个叠在一起的偏振片上,这两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为60°.若这束入射光是强度相等的线偏振光和自然光混合而成的，且线偏振光的光矢量振动方向与此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透过每个偏振片后的光束强度。

3、如图所示，两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面，半径分别是、，单位长度
上的电荷为λ，内筒带正电，外筒带负电，求空间各点的电场强度及两筒间的电势差。

4、有一质点沿x轴作直线运动，t时刻的坐标为，试求：（1）在第2秒内的平均速度；（2）第2秒末的瞬时速度；（3）第2秒末的加速度。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、上 (n-1)e
2、4
3、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。

4、0.1
5、
6、
7、0，，
8、16 N·s ，176 J
9、，
10、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、多普勒效应：由于声源与观察者的相对运动，造成接收频率发生变化的现象。

2、卡诺循环：由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环
3、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。

4、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。

5、熵增加原理：在绝热过程中，系统的熵永不减少.对于可逆绝热过程，系统的熵不变，对于不可逆绝热过程，系统的熵总是增加.
6、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。

简称循环。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、B
3、A
4、D
5、B
6、A
7、C
8、B
9、B
10、D
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、证明：
C-A过程：吸热（1）
A-B过程绝热1分
B-A过程放热 (2)
由理想气体状态方程可得
(3)
另外有且 (4）
由(1)—(4)可得：
2、解：透过第一个偏振片后的光强为
3、解：
(1) 作同轴圆柱面为高斯面，设筒面高为L，根据高斯定理
对，，
对，，
对，，
(2) 两筒间电势差
4、解：。