2022年大學化工與制藥專業(yè)大學物理下冊期末考試試卷A卷-附答案

第第頁2022年大學化工與制藥專業(yè)《大學物理（下冊）》期末考試試卷A卷附答案姓名：______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、一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為R的圓形導體片，在充電時，板間電場強度的變化率為dE/dt．若略去邊緣效應，則兩板間的位移電流為__________________。2、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_____。3、反映電磁場基本性質和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為：（）。①②③④試判斷下列結論是包含于或等效于哪一個麥克斯韋方程式的．將你確定的方程式用代號填在相應結論后的空白處。(1)變化的磁場一定伴隨有電場；__________________(2)磁感線是無頭無尾的；________________________(3)電荷總伴隨有電場．__________________________4、一質點的加速度和位移的關系為且，則速度的最大值為_______________。5、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_______________________。6、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉動，如圖射來兩個質量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并留在盤內，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。7、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=_____________．()8、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級次為____________。9、一質量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動系統(tǒng)的勁度系數(shù)k為_______N/m。10、動量定理的內容是__________，其數(shù)學表達式可寫__________，動量守恒的條件是__________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、機械能守恒定律：2、轉動慣量：3、自由度：4、介質的極化：5、熵增加原理：6、波函數(shù)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一個質點作圓周運動時，則有（）。A.切向加速度一定改變，法向加速度也改變B.切向加速度可能不變，法向加速度一定改變C.切向加速度可能不變，法向加速度可能改變D.切向加速度一定改變，法向加速度不變2、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3、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播．已知x＝b處質點的振動方程為，波速為u，則波動方程為：（）。A.B.C.D.4、距一根載有電流為3×A的電線1m處的磁感強度的大小為（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁導率)5、質量為m的一艘宇宙飛船關閉發(fā)動機返回地球時，可認為該飛船只在地球的引力場中運動．已知地球質量為M，萬有引力恒量為G，則當它從距地球中心處下降到處時，飛船增加的動能應等于（）。A.B.C.D.E.6、半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點的電場強度的大小E與距軸線的距離r的關系曲線為：（）。7、在下列說法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過程一定是平衡過程。（2）平衡過程一定是可逆的。（3）不可逆過程一定是非平衡過程。（4）非平衡過程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）8、一無限長直導體薄板寬為l，板面與z軸垂直，板的長度方向沿y軸，板的兩側與一個伏特計相接，如圖．整個系統(tǒng)放在磁感強度為的均勻磁場中，的方向沿z軸正方向．如果伏特計與導體平板均以速度向y軸正方向移動，則伏特計指示的電壓值為（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl9、一個未帶電的空腔導體球殼，內半徑為。在腔內離球心的距離為處（），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.10、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。2、1mol單原子分子的理想氣體，經歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯(lián)結ac兩點的曲線Ⅲ的方程為,a點的溫度為(1)試以,普適氣體常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過程中氣體吸收的熱量。(2)求此循環(huán)的效率。(提示：循環(huán)效率的定義式，為循環(huán)中氣體吸收的熱量，為循環(huán)中氣體放出的熱量。)3、粒子(a)、(b)的波函數(shù)分別如圖所示，若用位置和動量描述它們的運動狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動量的不確定量較大？為什么？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、，3、②③①4、10cm/s5、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)6、減小7、8、0，，9、2(或0.2π^2)10、答案：1、質點系所受合外力的沖量等于質點系（系統(tǒng)）動量的增量2、3、系統(tǒng)所受合外力等于零二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、機械能守恒定律：對于物體組（系統(tǒng)）而言，如果只有保守內力（重力、彈性力）做功，沒有非保守內力及一切外力的功，那么，物體組內各物體之間的動能和勢能雖然可以互相轉換，但它們的總和是恒量。2、轉動慣量：反映剛體的轉動慣性大小。3、自由度：確定一個物體在空間的位置需要的獨立坐標數(shù)目。4、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。5、熵增加原理：在絕熱過程中，系統(tǒng)的熵永不減少.對于可逆絕熱過程，系統(tǒng)的熵不變，對于不可逆絕熱過程，系統(tǒng)的熵總是增加.6、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)。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、D3、C4、B5、C6、B7、A8、A9、D10、A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對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=J②運動學關系：a＝R③將①、②、③式聯(lián)立得a＝mg/(m＋M)∵＝0，∴v＝at＝mgt/(m＋M)2、解：設a狀態(tài)的狀態(tài)參量為，則∵∴∵pcVc=RTc∴Tc=27T0(1)過程Ⅰ過程Ⅱ過程Ⅲ(2)