2022年大學海洋工程專業(yè)大學物理下冊期中考試試題D卷-含答案

第第頁2022年大學海洋工程專業(yè)《大學物理（下冊）》期中考試試題D卷含答案姓名：______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。2、一圓錐擺擺長為I、擺錘質量為m，在水平面上作勻速圓周運動，擺線與鉛直線夾角，則：(1)擺線的張力T＝_____________________；(2)擺錘的速率v＝_____________________。3、一質點作半徑為R的勻速圓周運動，在此過程中質點的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改變”或“不變”）4、若靜電場的某個區(qū)域電勢等于恒量，則該區(qū)域的電場強度為_______________，若電勢隨空間坐標作線性變化，則該區(qū)域的電場強度分布為_______________。5、如圖所示，軸沿水平方向，軸豎直向下，在時刻將質量為的質點由a處靜止釋放，讓它自由下落，則在任意時刻，質點所受的對點的力矩＝________；在任意時刻，質點對原點的角動量=_____________。6、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉動，轉軸與平行，輪子和輻條都是導體，輻條長為R，輪子轉速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。7、圖示曲線為處于同一溫度T時氦（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。8、動方程當t=常數時的物理意義是_____________________。9、質量分別為m和2m的兩物體(都可視為質點)，用一長為l的輕質剛性細桿相連，系統(tǒng)繞通過桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉動，已知O軸離質量為2m的質點的距離為l，質量為m的質點的線速度為v且與桿垂直，則該系統(tǒng)對轉軸的角動量(動量矩)大小為________。10、一個中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導線，當通以電流I=3A時，環(huán)中磁場能量密度w=_____________．()二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平衡態(tài)：2、波函數：3、位移極化：4、質點的角動量(對點)：5、黑體輻射：6、靜電屏蔽：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋（）。A.寬度變小B.寬度變大C.寬度不變，且中心強度也不變D.寬度不變，但中心強度增大2、長為的勻質細桿，可繞過其端點的水平軸在豎直平面內自由轉動。如果將細桿置于水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉動瞬間桿的角加速度和細桿轉動到豎直位置時的角加速度分別為：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。3、在真空中的A、B兩平行金屬板，相距為d，板面積為S（S→∞），各帶電q和q，兩板間的作用力f大小為（）。4、已知一高斯面所包圍的體積內電量代數和為零，則可肯定：（）A.高斯面上各點場強均為零B.穿過高斯面上每一面元的電通量均為零C.穿過整個高斯面的電通量為零D.以上說法都不對5、兩根無限長平行直導線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI/dt的變化率增長，一矩形線圈位于導線平面內(如圖)，則：（）。A.線圈中無感應電流B.線圈中感應電流為順時針方向C.線圈中感應電流為逆時針方向D.線圈中感應電流方向不確定6、一質點在平面上運動，已知質點位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質點作（）。A.勻速直線運動B.拋物線運動C.變速直線運動D.一般曲線運動7、下述說法中，正確的是（）。A.本征半導體是電子與空穴兩種載流子同時參予導電，而雜質半導體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導電，所以本征半導體導電性能比雜質半導體好B.n型半導體的導電性能優(yōu)于p型半導體，因為n型半導體是負電子導電，p型半導體是正離子導電C.n型半導體中雜質原子所形成的局部能級靠近空帶(導帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導體導電性能D.p型半導體的導電機構完全決定于滿帶中空穴的運動8、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉動慣量為，則轉動角速度變?yōu)椋ǎ?。A.B.C.D.9、一個質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.91J10、下面說法正確的是（）。A.等勢面上各點場強的大小一定相等B.在電勢高處，電勢能也一定高C.場強大處，電勢一定高D.場強的方向總是從電勢高處指向低處四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、在一任意形狀的空腔導體內放一任意形狀的帶電體，總電荷為q，如圖所示．試證明，在靜電平衡時，整個空腔內表面上的感生電荷總是等于-q。2、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。3、如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動．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。4、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。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，6m，10m2、，3、改變，不變4、處處為零；均勻分布5、6、，07、氬，氦8、表示t時刻各個質點離開平衡位置的位移。9、mvl10、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的交換，內部也無任何形式能量的轉化，則密度、溫度和壓強都將長期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。2、波函數：波函數是量子力學中用來描述粒子的德布羅意波的函數。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、質點的角動量(對點)：設時刻質點對某參照系的動量為，質點對該參照系中某固定點的位矢為，則時刻質點對點的角動量。角動量描述質點的運動狀態(tài)。5、黑體輻射：在任何條件下，對任何波長的外來輻射完全吸收而無任何反射的物體，即吸收比為1的物體。6、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三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、A2、B3、C4、C5、B6、C7、C8、C9、C10、D四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、2、解對于桿和地球系統(tǒng)，只有重力做功，故機械能守恒。①直桿的轉動慣量為OA段和OB段轉動慣量的疊加，所以②將②代入①，解得3、解：根據牛頓運動定律和轉動定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=J