2022年大學(xué)生物工程專業(yè)大學(xué)物理下冊開學(xué)考試試題D卷-含答案

第第頁2022年大學(xué)生物工程專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》開學(xué)考試試題D卷含答案姓名：______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、靜電場中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場力作功J．則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過程中，電場力作功A＝___________；若設(shè)a點(diǎn)電勢為零，則b點(diǎn)電勢＝_________。2、一圓錐擺擺長為I、擺錘質(zhì)量為m，在水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，擺線與鉛直線夾角，則：(1)擺線的張力T＝_____________________；(2)擺錘的速率v＝_____________________。3、一質(zhì)點(diǎn)在OXY平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,則質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度表達(dá)式為________；加速度表達(dá)式為________。4、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。5、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。6、設(shè)作用在質(zhì)量為1kg的物體上的力F＝6t＋3（SI）．如果物體在這一力的作用下，由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，在0到2.0s的時(shí)間間隔內(nèi)，這個(gè)力作用在物體上的沖量大?。桑絖_________________。7、一長直導(dǎo)線旁有一長為，寬為的矩形線圈，線圈與導(dǎo)線共面，如圖所示.長直導(dǎo)線通有穩(wěn)恒電流，則距長直導(dǎo)線為處的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為___________；線圈與導(dǎo)線的互感系數(shù)為___________。8、一平面余弦波沿Ox軸正方向傳播，波動(dòng)表達(dá)式為，則x=-處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程是_____；若以x=處為新的坐標(biāo)軸原點(diǎn)，且此坐標(biāo)軸指向與波的傳播方向相反，則對此新的坐標(biāo)軸，該波的波動(dòng)表達(dá)式是_________________________。9、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_____________。10、一長為的均勻直棒可繞過其一端且與棒垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。抬起另一端使棒向上與水平面呈60°，然后無初轉(zhuǎn)速地將棒釋放，已知棒對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則(1)放手時(shí)棒的角加速度為____；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為____。（）二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平衡態(tài)：2、玻爾茲曼分布律：3、狹義相對論相對性原理：4、等勢面：5、光的吸收：6、電偶極矩：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，兩個(gè)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(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在兩個(gè)球面之間、距離球心為r處的P點(diǎn)的電勢U為：（）。A.B.C.D.2、以下四種運(yùn)動(dòng)形式中，加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)是（）。A.拋體運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.變加速直線運(yùn)動(dòng)D.單擺的運(yùn)動(dòng)3、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4、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場中運(yùn)動(dòng)．已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，則當(dāng)它從距地球中心處下降到處時(shí)，飛船增加的動(dòng)能應(yīng)等于（）。A.B.C.D.E.5、半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為：（）。6、長為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果將細(xì)桿置于水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉(zhuǎn)動(dòng)瞬間桿的角加速度和細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)的角加速度分別為：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。7、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(gè)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）8、如圖，在一圓形電流所在的平面內(nèi)，選一個(gè)同心圓形閉合回路（）。(A)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(B)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(C)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(D)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)常量9、一電子以速度垂直地進(jìn)入磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中，此電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌道所圍的面積內(nèi)的磁通量將（）。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10、一帶電體可作為點(diǎn)電荷處理的條件是（）。A.電荷必須呈球形分布。B.帶電體的線度很小。C.帶電體的線度與其它有關(guān)長度相比可忽略不計(jì)。D.電量很小。四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、圖中所示為一沿x軸放置的長度為l的不均勻帶電細(xì)棒，其電荷線密度為為一常量。取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，求坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢。2、電荷為q1的一個(gè)點(diǎn)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(qiáng)度通量是否會(huì)改變？電場強(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)將原來的點(diǎn)電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內(nèi)。3、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聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動(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程中，下落速度與時(shí)間的關(guān)系。4、已知一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（a、b為常數(shù)，且不為零），求此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的矢量表達(dá)式、加速度的矢量表達(dá)式和軌跡方程。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、，3、,4、氬，氦5、表示分布在該速率附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)最多。6、18N·s7、，8、，9、10、7.5，15二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平衡態(tài)：如果氣體與外界沒有能量和物質(zhì)的交換，內(nèi)部也無任何形式能量的轉(zhuǎn)化，則密度、溫度和壓強(qiáng)都將長期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。2、玻爾茲曼分布律：當(dāng)有保守外力(如重力場、電場等)作用時(shí)，氣體分子的空間位置3、狹義相對論相對性原理：在一切慣性系中，物理現(xiàn)象的規(guī)律都相同。4、等勢面：電場中電勢相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面5、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)的現(xiàn)象。6、電偶極矩：對于電偶極子，該矢量的模等于電荷之間距離與正電荷的乘積，方向是由負(fù)電荷指向正電荷三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、A3、D4、C5、B6、B7、B8、B9、B10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：2、答：根據(jù)高斯定理，穿過高斯面的電通量僅取決于面內(nèi)電量的代數(shù)和，而與面內(nèi)電荷的分布情況及面外電荷無關(guān)，故：3、解：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=J