2022年大学化工与制药专业大学物理下册期末考试试卷A卷-附答案

第第页2022年大学化工与制药专业《大学物理（下册）》期末考试试卷A卷附答案姓名：______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、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为__________________。2、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。3、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。(1)变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2)磁感线是无头无尾的；________________________(3)电荷总伴随有电场．__________________________4、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________。5、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。6、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。7、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=_____________．()8、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。9、一质量为0.2kg的弹簧振子,周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______N/m。10、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、机械能守恒定律：2、转动惯量：3、自由度：4、介质的极化：5、熵增加原理：6、波函数：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、一个质点作圆周运动时，则有（）。A.切向加速度一定改变，法向加速度也改变B.切向加速度可能不变，法向加速度一定改变C.切向加速度可能不变，法向加速度可能改变D.切向加速度一定改变，法向加速度不变2、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3、一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x＝b处质点的振动方程为，波速为u，则波动方程为：（）。A.B.C.D.4、距一根载有电流为3×A的电线1m处的磁感强度的大小为（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁导率)5、质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M，万有引力恒量为G，则当它从距地球中心处下降到处时，飞船增加的动能应等于（）。A.B.C.D.E.6、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：（）。7、在下列说法中，哪些是正确的？（）。（1）可逆过程一定是平衡过程。（2）平衡过程一定是可逆的。（3）不可逆过程一定是非平衡过程。（4）非平衡过程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）8、一无限长直导体薄板宽为l，板面与z轴垂直，板的长度方向沿y轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为的均匀磁场中，的方向沿z轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度向y轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl9、一个未带电的空腔导体球壳，内半径为。在腔内离球心的距离为处（），固定一点电荷，如图所示。用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心处的电势为（）。A.B.C.D.10、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，但中心强度增大四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、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。2、1mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为,a点的温度为(1)试以,普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。(2)求此循环的效率。(提示：循环效率的定义式，为循环中气体吸收的热量，为循环中气体放出的热量。)3、粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？4、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。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、，3、②③①4、10cm/s5、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续6、减小7、8、0，，9、2(或0.2π^2)10、答案：1、质点系所受合外力的冲量等于质点系（系统）动量的增量2、3、系统所受合外力等于零二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、机械能守恒定律：对于物体组（系统）而言，如果只有保守内力（重力、弹性力）做功，没有非保守内力及一切外力的功，那么，物体组内各物体之间的动能和势能虽然可以互相转换，但它们的总和是恒量。2、转动惯量：反映刚体的转动惯性大小。3、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。4、介质的极化：将有极分子或无极分子放到外电场中，会发现电介质沿方向在两端出现等量异号电荷的现象。5、熵增加原理：在绝热过程中，系统的熵永不减少.对于可逆绝热过程，系统的熵不变，对于不可逆绝热过程，系统的熵总是增加.6、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。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、D3、C4、B5、C6、B7、A8、A9、D10、A四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、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=J②运动学关系：a＝R③将①、②、③式联立得a＝mg/(m＋M)∵＝0，∴v＝at＝mgt/(m＋M)2、解：设a状态的状态参量为，则∵∴∵pcVc=RTc∴Tc=27T0(1)过程Ⅰ过程Ⅱ过程Ⅲ(2)