2022年大学海洋工程专业大学物理下册期中考试试题D卷-含答案

第第页2022年大学海洋工程专业《大学物理（下册）》期中考试试题D卷含答案姓名：______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、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。2、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1)摆线的张力T＝_____________________；(2)摆锤的速率v＝_____________________。3、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”）4、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为_______________。5、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。6、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。7、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。8、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。9、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点)，用一长为l的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为l，质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。10、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w=_____________．()二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、平衡态：2、波函数：3、位移极化：4、质点的角动量(对点)：5、黑体辐射：6、静电屏蔽：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹（）。A.宽度变小B.宽度变大C.宽度不变，且中心强度也不变D.宽度不变，但中心强度增大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。如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。3、在真空中的A、B两平行金属板，相距为d，板面积为S（S→∞），各带电q和q，两板间的作用力f大小为（）。4、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零，则可肯定：（）A.高斯面上各点场强均为零B.穿过高斯面上每一面元的电通量均为零C.穿过整个高斯面的电通量为零D.以上说法都不对5、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：（）。A.线圈中无感应电流B.线圈中感应电流为顺时针方向C.线圈中感应电流为逆时针方向D.线圈中感应电流方向不确定6、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）,则该质点作（）。A.匀速直线运动B.抛物线运动C.变速直线运动D.一般曲线运动7、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8、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.9、一个质点同时在几个力作用下的位移为：(SI)其中一个力为恒力(SI)，则此力在该位移过程中所作的功为（）。A.-67JB.17JC.67JD.91J10、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四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体，总电荷为q，如图所示．试证明，在静电平衡时，整个空腔内表面上的感生电荷总是等于-q。2、如图所示，均匀直杆质量为m，长为l，初始时棒水平静止。轴光滑，。求杆下摆到角时的角速度。3、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。4、振源作简谐运动，其运动方程为，式中的单位为，的单位为，它所形成的波以30的速度沿一直线传播。（1）求波的周期及波长；（2）写出波动方程。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、，6m，10m2、，3、改变，不变4、处处为零；均匀分布5、6、，07、氩，氦8、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。9、mvl10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、平衡态：如果气体与外界没有能量和物质的交换，内部也无任何形式能量的转化，则密度、温度和压强都将长期维持均匀不变，这种状态称为平衡态。2、波函数：波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。3、位移极化：是电介质（不导电的物质）极化的一种方式。在电场中的无极分子正负电荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故谓位移极化4、质点的角动量(对点)：设时刻质点对某参照系的动量为，质点对该参照系中某固定点的位矢为，则时刻质点对点的角动量。角动量描述质点的运动状态。5、黑体辐射：在任何条件下，对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体，即吸收比为1的物体。6、静电屏蔽：导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、A2、B3、C4、C5、B6、C7、C8、C9、C10、D四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、2、解对于杆和地球系统，只有重力做功，故机械能守恒。①直杆的转动惯量为OA段和OB段转动惯量的叠加，所以②将②代入①，解得3、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