2022年大學(xué)環(huán)境與安全專業(yè)大學(xué)物理下冊(cè)期中考試試卷-附答案

第第頁(yè)2022年大學(xué)環(huán)境與安全專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》期中考試試卷附答案姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、兩根相互平行的“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶正電直線1、2，相距為d，其電荷線密度分別為和如圖所示，則場(chǎng)強(qiáng)等于零的點(diǎn)與直線1的距離a為_____________。2、在熱力學(xué)中，“作功”和“傳遞熱量”有著本質(zhì)的區(qū)別，“作功”是通過(guò)__________來(lái)完成的;“傳遞熱量”是通過(guò)___________來(lái)完成的。3、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長(zhǎng)為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為______________，電勢(shì)最高點(diǎn)是在______________處。4、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（SI），則在由0至4s的時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為___________，在由0到4s的時(shí)間間用內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程為___________。5、反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為：（）。①②③④試判斷下列結(jié)論是包含于或等效于哪一個(gè)麥克斯韋方程式的．將你確定的方程式用代號(hào)填在相應(yīng)結(jié)論后的空白處。(1)變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電場(chǎng)；__________________(2)磁感線是無(wú)頭無(wú)尾的；________________________(3)電荷總伴隨有電場(chǎng)．__________________________6、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為________；角加速度=________。7、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(duì)論動(dòng)能之比是_____________。8、在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是______________。9、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑R=0.4m作圓周運(yùn)動(dòng)，其角位置，在t=2s時(shí)，它的法向加速度=______，切向加速度=______。10、設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱輻射：2、機(jī)械能守恒定律：3、自由度：4、光速不變?cè)恚?、質(zhì)點(diǎn)：6、位移：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線．外磁場(chǎng)垂直水平面向上．當(dāng)外力使ab向右平移時(shí)，cd（）。A.不動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)C.向左移動(dòng)D.向右移動(dòng)2、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)椋ǎ?。A.B.C.D.3、關(guān)于可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程的判斷：（）。（1）可逆熱力學(xué)過(guò)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。（2）準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程一定是可逆過(guò)程。（3）不可逆過(guò)程就是不能向相反方向進(jìn)行的過(guò)程。（4）凡有摩擦的過(guò)程，一定是不可逆過(guò)程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）4、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)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(zhì)反射面M，如圖所示，則此時(shí)（）。A.P點(diǎn)處仍為明條紋B.P點(diǎn)處為暗條紋C.不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋D.無(wú)干涉條紋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、下述說(shuō)法中，正確的是（）。A.本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時(shí)參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好B.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因?yàn)閚型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電C.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級(jí)靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級(jí)中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能D.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運(yùn)動(dòng)7、如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的定滑輪，A滑輪掛一質(zhì)量為m的物體，B滑輪受力F=mg，設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為和，不計(jì)滑輪的摩擦，這兩個(gè)滑輪的角加速度的大小關(guān)系為：（）。A.B.C.D.無(wú)法判斷8、已知一高斯面所包圍的體積內(nèi)電量代數(shù)和為零，則可肯定：（）A.高斯面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零B.穿過(guò)高斯面上每一面元的電通量均為零C.穿過(guò)整個(gè)高斯面的電通量為零D.以上說(shuō)法都不對(duì)9、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，總能量為E1，如果簡(jiǎn)諧振動(dòng)振幅增加為原來(lái)的兩倍，重物的質(zhì)量增為原來(lái)的四倍，則它的總能量E1變?yōu)椋ǎ?。A.B.C.D.10、在波長(zhǎng)為λ的駐波中，兩個(gè)相鄰波腹之間的距離為（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、已知電子在于均勻磁場(chǎng)的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子的運(yùn)動(dòng)滿足玻爾量子化條件，求電子軌道的半徑=？2、粒子(a)、(b)的波函數(shù)分別如圖所示，若用位置和動(dòng)量描述它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動(dòng)量的不確定量較大？為什么？3、電荷為q1的一個(gè)點(diǎn)電荷處在一高斯球面的中心處，問(wèn)在下列三種情況下，穿過(guò)此高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量是否會(huì)改變？電場(chǎng)強(qiáng)度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個(gè)點(diǎn)電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內(nèi)的任意處；(3)將原來(lái)的點(diǎn)電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內(nèi)。4、如圖所示，一個(gè)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(wú)相對(duì)滑動(dòng)．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，滑輪軸光滑。試求該物體由靜止開始下落的過(guò)程中，下落速度與時(shí)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、2、物體作宏觀位移，分子之間的相互作用。3、，04、8m10m5、②③①6、，7、8、49、57.6，2.410、粒子在t時(shí)刻在(x，y，z)處出現(xiàn)的概率密度單值、有限、連續(xù)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(zhǎng)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、機(jī)械能守恒定律：對(duì)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(shì)能雖然可以互相轉(zhuǎn)換，但它們的總和是恒量。3、自由度：確定一個(gè)物體在空間的位置需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。4、光速不變?cè)恚涸谝磺袘T性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。5、質(zhì)點(diǎn)：有質(zhì)量無(wú)大小、形狀的點(diǎn)，是理想模型。在一定條件下，物體可以看成質(zhì)點(diǎn)。6、位移：(1)指質(zhì)點(diǎn)位置的改變；(2)從質(zhì)點(diǎn)初位置指向末位置的矢量。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、C3、D4、B5、B6、C7、B8、C9、D10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、證：?jiǎn)慰p夫朗禾費(fèi)衍