2022年大學生物科學專業(yè)大學物理下冊期末考試試卷D卷-附解析

第第頁2022年大學生物科學專業(yè)《大學物理（下冊）》期末考試試卷D卷附解析姓名：______班級：______學號：______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、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、兩個同振動方向、同頻率、振幅均為A的簡諧振動合成后振幅仍為A，則兩簡諧振動的相位差為_______。2、設(shè)描述微觀粒子運動的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。3、一質(zhì)點作半徑為0.1m的圓周運動，其運動方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。4、一根無限長直導線通有電流I，在P點處被彎成了一個半徑為R的圓，且P點處無交叉和接觸，則圓心O處的磁感強度大小為_______________，方向為_________________。5、一小球沿斜面向上作直線運動，其運動方程為：，則小球運動到最高點的時刻是=_______S。6、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉(zhuǎn)動慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。7、均勻細棒質(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_____，對于通過棒的中點與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量_____。8、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（3）若氣體的壓強不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。9、如圖所示，一靜止的均勻細棒，長為、質(zhì)量為，可繞通過棒的端點且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為。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，則此時棒的角速度應為______。10、一維保守力的勢能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運動范圍為________；在________時，粒子的動能最大;________時，粒子的動能最小。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、定壓摩爾熱容：2、干涉現(xiàn)象：3、波的干涉：4、單色光：5、波函數(shù)：6、功能原理:三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，兩個同心的均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設(shè)無窮遠處為電勢零點，則在兩個球面之間、距離球心為r處的P點的電勢U為：（）。A.B.C.D.2、一個質(zhì)點同時在幾個力作用下的位移為：(SI)其中一個力為恒力(SI)，則此力在該位移過程中所作的功為（）。A.-67JB.17JC.67JD.91J3、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動，開始時兩臂伸開，轉(zhuǎn)動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動慣量為，則轉(zhuǎn)動角速度變?yōu)椋ǎ?。A.B.C.D.4、三個偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為，強度為的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過偏振片P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過三個偏振片后的光強為（）。A.B.C.D.5、如圖所示，直角三角形金屬框架放在均勻磁場中，磁場平行于邊，的長度為。當金屬框架繞邊以勻角速度轉(zhuǎn)動時，回路中的感應電動勢和、兩點間的電勢差為（）。A.B.C.D.6、為麥克斯韋速率分布函數(shù)，為總分子數(shù)，那么表示（）。A.速率在之間的個分子的速率和，B.速率在之間的分子的平均速率C.速率在之間的分子數(shù)，D.速率在之間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率。7、一個未帶電的空腔導體球殼，內(nèi)半徑為。在腔內(nèi)離球心的距離為處（），固定一點電荷，如圖所示。用導線把球殼接地后，再把地線撤去。選無窮遠處為電勢零點，則球心處的電勢為（）。A.B.C.D.8、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當體積增大時，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9、質(zhì)點的質(zhì)量為m，置于光滑球面的頂點A處(球面固定不動)，如圖所示．當它由靜止開始下滑到球面上B點時，它的加速度的大小為（）。A.B.C.D.10、一質(zhì)點在平面上運動，已知質(zhì)點位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）則該質(zhì)點作（）。A.勻速直線運動B.變速直線運動C.拋物線運動D.一般曲線運動四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、輕繩繞于半徑r=20cm的飛輪邊緣，在繩端施以大小為98N的拉力，飛輪的轉(zhuǎn)動慣量J=0.5。設(shè)繩子與滑輪間無相對滑動，飛輪和轉(zhuǎn)軸間的摩擦不計。試求：（1）飛輪的角加速度；（2）如以質(zhì)量m=10kg的物體掛在繩端，試計算飛輪的角加速度。2、振源作簡諧運動，其運動方程為，式中的單位為，的單位為，它所形成的波以30的速度沿一直線傳播。（1）求波的周期及波長；（2）寫出波動方程。3、如圖所示，一平面簡諧波沿x軸正方向傳播，BC為波密媒質(zhì)的反射面．波由P點反射，=3/4，=/6．在t=0時，O處質(zhì)點的合振動是經(jīng)過平衡位置向負方向運動．求D點處入射波與反射波的合振動方程．（設(shè)入射波和反射波的振幅皆為A，頻率為．）4、如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相連，繩子的質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無相對滑動．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動慣量為，滑輪軸光滑。試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關(guān)系。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、3/4π2、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)3、0.14、，垂直紙面向里5、2S6、正比7、，8、（1）氣體的能，（2）氣體對外所做的功，（3）氣體的能和對外所做的功9、10、，6m，10m二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、定壓摩爾熱容：在壓強不變的條件下，1mol理想氣體溫度升高（或降低）1K時，吸收（或放出）的熱量。2、干涉現(xiàn)象：兩個頻率相同、振動方向相同、相位差恒定或相位相同的波源發(fā)出的兩列波，在它們相遇區(qū)域內(nèi)，某些點處的振動始終加強，而在另一些點處的振動始終減弱的現(xiàn)象。3、波的干涉：兩列頻率相同，振動方向相同，相位相同或相位差恒定的波的疊加。4、單色光：單一頻率（或波長）的光5、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。6、功能原理:系統(tǒng)所受外力的功和非保守內(nèi)力的功的總和等于系統(tǒng)機械能的增量。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、C3、C4、C5、B6、C7、D8、B9、D10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解