2022年大學生物科學專業(yè)大學物理下冊期末考試試題-附解析

第第頁2022年大學生物科學專業(yè)《大學物理（下冊）》期末考試試題附解析姓名：______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、一個半徑為、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；今將其放入磁感應強度為的均勻外磁場中，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?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________。2、設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_________________。4、均勻細棒質量為，長度為，則對于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉動慣量為_____，對于通過棒的中點與棒垂直的軸的轉動慣量_____。5、兩列簡諧波發(fā)生干涉的條件是_______________，_______________，_______________。6、質量為m的物體和一個輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動周期為T．當它作振幅為A的自由簡諧振動時，其振動能量E＝__________。7、真空中有一半徑為R均勻帶正電的細圓環(huán)，其電荷線密度為λ，則電荷在圓心處產生的電場強度的大小為____。8、簡諧振動的振動曲線如圖所示，相應的以余弦函數(shù)表示的振動方程為__________。9、如圖，在雙縫干涉實驗中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在縫上，中央明條紋將向__________移動；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_________________。10、一質點在OXY平面內運動,其運動方程為,則質點在任意時刻的速度表達式為________；加速度表達式為________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、取向極化：2、介質的極化：3、位移極化：4、回路：5、靜電屏蔽：6、光速不變原理：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、在下列各種說法中，哪些是正確的？（）。（1）熱平衡就是無摩擦的、平衡力作用的過程。（2）熱平衡過程一定是可逆過程。（3）熱平衡過程是無限多個連續(xù)變化的平衡態(tài)的連接。（4）熱平衡過程在P—V圖上可用一連續(xù)曲線表示。A.（1）、（2）B.（3）、（4）C.（2）、（3）、（4）D.（1）、（2）、（3）、（4）2、一臺工作于溫度分別為327和27的高溫熱源與低溫熱源之間的卡諾熱機，每經歷一個循環(huán)吸熱2000J，則對外做功為（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J3、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時，下列說法中正確的是（）。A.對一定質量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對摩爾數(shù)相同的不同氣體，此恒量相等C.對不同質量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對4、在波長為λ的駐波中，兩個相鄰波腹之間的距離為（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ5、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。6、若用衍射光柵準確測定一單色可見光的波長，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？（）。A.5.0×mmB.1.0×mmC.1.0×mmD.1.0×mm7、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的點電荷，設無窮遠處為電勢零點，則在球內離球心O距離的r的P點處的電勢為：（）。A.B.C.D.8、一質量為0.02kg的彈簧振子,振幅為0.12m,周期為2s,此振動系統(tǒng)的機械能為（）。A.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J9、如圖所示，兩個同心的均勻帶電球面，內球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設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.10、在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋．若將縫蓋住，并在連線的垂直平分面處放一高折射率介質反射面M，如圖所示，則此時（）。A.P點處仍為明條紋B.P點處為暗條紋C.不能確定P點處是明條紋還是暗條紋D.無干涉條紋四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相連，繩子的質量可以忽略，它與定滑輪之間無相對滑動．假設定滑輪質量為M、半徑為R，其轉動慣量為，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系。2、如圖所示，長L的直導線AB上均勻地分布著線密度為的電荷。求在導線的延長線上與導線一端B相距d處P點的場強大小。3、電荷為q1的一個點電荷處在一高斯球面的中心處，問在下列三種情況下，穿過此高斯面的電場強度通量是否會改變？電場強度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個點電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內的任意處；(3)將原來的點電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內。4、如圖所示，均勻直桿質量為m，長為l，初始時棒水平靜止。軸光滑，。求桿下擺到角時的角速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、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、，垂直紙面向里4、，5、振動方向相同、頻率相同，相位相同或具有恒定的相位差6、7、08、9、上(n-1)e10、,二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、取向極化：這是一種電介質極化現(xiàn)象，外電場對電偶極矩的力矩作用，使它們傾向于定向排列2、介質的極化：將有極分子或無極分子放到外電場中，會發(fā)現(xiàn)電介質沿方向在兩端出現(xiàn)等量異號電荷的現(xiàn)象。3、位移極化：是電介質（不導電的物質）極化的一種方式。在電場中的無極分子正負電荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故謂位移極化4、回路：只通過任何結點一次即能構成閉合路徑的支路集合。5、靜電屏蔽：導體的外殼對它的內部起到“保護”作用，使它的內部不受外部電場的影響6、光速不變原理：在一切慣性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、B3、B4、B5、C6、D7、B8、C9、C10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：根據(jù)牛頓運動定律和轉動定律列方程:2、解：在導線上取電荷元。電荷元在P點所激發(fā)的場強大小為：導線上電荷在P點所激發(fā)的總場強方向沿軸正方向，大小為：3、答：根據(jù)高