2022年大学生物科学专业大学物理下册期中考试试卷A卷-附解析

第第页2022年大学生物科学专业《大学物理（下册）》期中考试试卷A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、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________。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、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。4、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_______________________。5、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______，与刚体本身的转动惯量成反比。（填“正比”或“反比”）。6、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_____。7、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。8、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。9、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________。10、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_____________________________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、狭义相对论相对性原理：2、磁矩描：3、波的干涉：4、基态：5、平均自由程：6、定压摩尔热容：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b，质量为．由此可算出其面积密度为/ab．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为（）。A.B.C.D.2、如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（）。A.匀加速运动B.匀减速运动C.变加速运动D.变减速运动E.匀速直线运动3、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度为。当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为（）。A.B.C.D.4、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5、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.6、在下列各种说法中，哪些是正确的？（）。（1）热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程。（2）热平衡过程一定是可逆过程。（3）热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。（4）热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示。A.（1）、（2）B.（3）、（4）C.（2）、（3）、（4）D.（1）、（2）、（3）、（4）7、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8、质点做半径为1m的圆周运动，运动方程为=3+2t（SI单位），则t时刻质点的切向加速度的大小为=（）m/s。A.1B.3C.4D.89、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、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四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、如图所示，一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为t的均匀电介质板，它的相对介电常数为.设两极板分别带有的电荷，不计边缘效应。试求：（1）电介质中电场强度和电位移的大小；（2）两极板间的电势差；（3）电容器的电容。2、一束具有动量的电子，垂直地射入宽度为a的狭缝，若在狭缝后远处与狭缝相距为R的地方放置一块荧光屏，试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度，式中h为普朗克常量。3、强度为的一束光，垂直入射到两个叠在一起的偏振片上,这两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为60°.若这束入射光是强度相等的线偏振光和自然光混合而成的，且线偏振光的光矢量振动方向与此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透过每个偏振片后的光束强度。4、已知一质点的运动方程为（a、b为常数，且不为零），求此质点运动速度的矢量表达式、加速度的矢量表达式和轨迹方程。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、mvl2、，3、,4、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续5、正比6、，零7、振动方向相同、频率相同，相位相同或具有恒定的相位差8、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零9、10、（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二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、狭义相对论相对性原理：在一切惯性系中，物理现象的规律都相同。2、磁矩描：述载流线圈或微观粒子磁性的物理量3、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波的叠加。4、基态：微观粒子的能量是量子化的，当主量子数n=1时的能级，称基态。5、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6、定压摩尔热容：在压强不变的条件下，1mol理想