2022年大学环境与安全专业大学物理下册期中考试试卷-附答案

第第页2022年大学环境与安全专业《大学物理（下册）》期中考试试卷附答案姓名：______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、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_____________。2、在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过__________来完成的;“传递热量”是通过___________来完成的。3、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。4、一个质点的运动方程为（SI），则在由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为___________，在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。5、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．__________________________6、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=________。7、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_____________。8、在主量子数n=2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是______________。9、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=______，切向加速度=______。10、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_______________________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、热辐射：2、机械能守恒定律：3、自由度：4、光速不变原理：5、质点：6、位移：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、如图所示，M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab向右平移时，cd（）。A.不动B.转动C.向左移动D.向右移动2、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.3、关于可逆过程和不可逆过程的判断：（）。（1）可逆热力学过程一定是准静态过程。（2）准静态过程一定是可逆过程。（3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。（4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程。以上四种判断，其中正确的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）4、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝盖住，并在连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时（）。A.P点处仍为明条纹B.P点处为暗条纹C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹D.无干涉条纹5、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：()。A.减小而不变B.减小而增大C.增大而减小D.不变而增大6、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7、如图所示，A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为m的物体，B滑轮受力F=mg，设A、B两滑轮的角加速度分别为和，不计滑轮的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小关系为：（）。A.B.C.D.无法判断8、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9、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.10、在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、已知电子在于均匀磁场的平面内运动，设电子的运动满足玻尔量子化条件，求电子轨道的半径=？2、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？3、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。4、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连，绳子的质量可以忽略，它与定滑轮之间无相对滑动．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。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、物体作宏观位移，分子之间的相互作用。3、，04、8m10m5、②③①6、，7、8、49、57.6，2.410、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、热辐射：物体在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。2、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。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、光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的速率都相同，恒为。5、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。6、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。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、D2、C3、D4、B5、B6、C7、B8、C9、D10、B四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、证：单缝夫朗禾费衍