2022年大学生物工程专业大学物理下册期末考试试卷D卷-附解析

第第页2022年大学生物工程专业《大学物理（下册）》期末考试试卷D卷附解析姓名：______班级：______学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。2、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。3、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______。4、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为(SI)，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。5、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。6、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。7、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。8、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。9、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_______________________。10、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改变”或“不变”）二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波强度：2、电通量：3、质点：4、位移：5、单色光：6、平均自由程：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动，直导线ab中的电动势为（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.02、有一矩形线圈AOCD，通以如图示方向的电流，将它置于均匀磁场中，的方向与轴正方向一致，线圈平面与轴之间的夹角为，<90°．若AO边在y轴上，且线圈可绕y轴自由转动，则线圈将（）。A.转动使角减小B.转动使角增大C.不会发生转动D.如何转动尚不能判定3、一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E1变为（）。A.B.C.D.4、下述说法中，正确的是（）。A.本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好B.n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电C.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能D.p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动5、下面说法正确的是（）。A.等势面上各点场强的大小一定相等B.在电势高处，电势能也一定高C.场强大处，电势一定高D.场强的方向总是从电势高处指向低处6、在某一瞬时，物体在力矩作用下，则有（）。A.角速度可以为零，角加速度也可以为零B.角速度不能为零，角加速度可以为零C.角速度可以为零，角加速度不能为零D.角速度与角加速度均不能为零7、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为，然后将两手臂合拢，使其转动惯量为，则转动角速度变为（）。A.B.C.D.8、一带电体可作为点电荷处理的条件是（）。A.电荷必须呈球形分布。B.带电体的线度很小。C.带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。D.电量很小。9、三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为，强度为的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（）。A.B.C.D.10、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞，碰撞后两球均静止，则碰撞前两球应满足：（）。A.质量相等B.速率相等C.动能相等D.动量大小相等，方向相反四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？(1)将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处；(2)将上述的q2放在高斯面内的任意处；(3)将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内。2、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M、半径为R，其转动惯量为，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系。3、如图所示，长直导线中电流为i，矩形线框abcd与长直导线共面，且ad∥AB，dc边固定，ab边沿da及cb以速度无摩擦地匀速平动．t=0时，ab边与cd边重合．设线框自感忽略不计。(1)如，求ab中的感应电动势．ab两点哪点电势高？(2)如，求ab边运动到图示位置时线框中的总感应电动势。4、如图,半径R=0.2m,转动惯量为的定滑轮,一不可伸长的轻绳无滑地跨过定滑轮,一端悬挂质量m=10kg的重物,使定滑轮从静止开始加速转动，试求：(1)定滑轮的角加速度(2)轻绳拉下5m时，定滑轮的角速度。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、氩，氦2、，零3、3/4π4、，5、（SI）或（SI）6、7、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功8、9、10、改变，不变二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波强度：通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能流称为平均能流密度2、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。3、质点：有质量无大小、形状的点，是理想模型。在一定条件下，物体可以看成质点。4、位移：(1)指质点位置的改变；(2)从质点初位置指向末位置的矢量。5、单色光：单一频率（或波长）的光6、平均自由程：指分子在连续两次相继碰撞间所经历的自由路程的平均值三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、D2、B3、D4、C5、D6、C7、C8、C9、C10、D四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，故：2、解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体：mg－T＝ma①对滑轮：TR=J