2022年大學(xué)生物工程專業(yè)大學(xué)物理下冊(cè)期末考試試卷D卷-附解析

第第頁(yè)2022年大學(xué)生物工程專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》期末考試試卷D卷附解析姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、圖示曲線為處于同一溫度T時(shí)氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是________氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是________氣分子的速率分布曲線。2、長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過(guò)其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果將細(xì)桿置與水平位置，然后讓其由靜止開(kāi)始自由下擺，則開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_(kāi)____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角加速度為_(kāi)____。3、兩個(gè)同振動(dòng)方向、同頻率、振幅均為A的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成后振幅仍為A，則兩簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相位差為_(kāi)______。4、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為_(kāi)_______；角加速度=________。5、一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)同方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，它們的振動(dòng)方程分別為（SI），（SI）.其合振運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程為x＝____________。6、一電子以0.99c的速率運(yùn)動(dòng)(電子靜止質(zhì)量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是_____________。7、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________________。（3）若氣體的壓強(qiáng)不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________________。8、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長(zhǎng)為、質(zhì)量為，可繞通過(guò)棒的端點(diǎn)且垂直于棒長(zhǎng)的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。一質(zhì)量為、速率為的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過(guò)棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為_(kāi)_____。9、如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為_(kāi)______________________。10、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改變”或“不變”）二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波強(qiáng)度：2、電通量：3、質(zhì)點(diǎn)：4、位移：5、單色光：6、平均自由程：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖，長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線ab在均勻磁場(chǎng)中以速度移動(dòng)，直導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.02、有一矩形線圈AOCD，通以如圖示方向的電流，將它置于均勻磁場(chǎng)中，的方向與軸正方向一致，線圈平面與軸之間的夾角為，<90°．若AO邊在y軸上，且線圈可繞y軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則線圈將（）。A.轉(zhuǎn)動(dòng)使角減小B.轉(zhuǎn)動(dòng)使角增大C.不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.如何轉(zhuǎn)動(dòng)尚不能判定3、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，總能量為E1，如果簡(jiǎn)諧振動(dòng)振幅增加為原來(lái)的兩倍，重物的質(zhì)量增為原來(lái)的四倍，則它的總能量E1變?yōu)椋ǎ.B.C.D.4、下述說(shuō)法中，正確的是（）。A.本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時(shí)參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好B.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因?yàn)閚型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電C.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級(jí)靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級(jí)中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能D.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運(yùn)動(dòng)5、下面說(shuō)法正確的是（）。A.等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小一定相等B.在電勢(shì)高處，電勢(shì)能也一定高C.場(chǎng)強(qiáng)大處，電勢(shì)一定高D.場(chǎng)強(qiáng)的方向總是從電勢(shì)高處指向低處6、在某一瞬時(shí)，物體在力矩作用下，則有（）。A.角速度可以為零，角加速度也可以為零B.角速度不能為零，角加速度可以為零C.角速度可以為零，角加速度不能為零D.角速度與角加速度均不能為零7、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩臂伸開(kāi)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)椋ǎ?。A.B.C.D.8、一帶電體可作為點(diǎn)電荷處理的條件是（）。A.電荷必須呈球形分布。B.帶電體的線度很小。C.帶電體的線度與其它有關(guān)長(zhǎng)度相比可忽略不計(jì)。D.電量很小。9、三個(gè)偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為，強(qiáng)度為的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過(guò)偏振片P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過(guò)三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為（）。A.B.C.D.10、在一直線上相向運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球作完全彈性碰撞，碰撞后兩球均靜止，則碰撞前兩球應(yīng)滿足：（）。A.質(zhì)量相等B.速率相等C.動(dòng)能相等D.動(dòng)量大小相等，方向相反四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、電荷為q1的一個(gè)點(diǎn)電荷處在一高斯球面的中心處，問(wèn)在下列三種情況下，穿過(guò)此高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量是否會(huì)改變？電場(chǎng)強(qiáng)度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個(gè)點(diǎn)電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內(nèi)的任意處；(3)將原來(lái)的點(diǎn)電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內(nèi)。2、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無(wú)滑動(dòng)．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開(kāi)始下落的過(guò)程中，下落速度與時(shí)間的關(guān)系。3、如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流為i，矩形線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，且ad∥AB，dc邊固定，ab邊沿da及cb以速度無(wú)摩擦地勻速平動(dòng)．t=0時(shí)，ab邊與cd邊重合．設(shè)線框自感忽略不計(jì)。(1)如，求ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．a(chǎn)b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？(2)如，求ab邊運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)線框中的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。4、如圖,半徑R=0.2m,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為的定滑輪,一不可伸長(zhǎng)的輕繩無(wú)滑地跨過(guò)定滑輪,一端懸掛質(zhì)量m=10kg的重物,使定滑輪從靜止開(kāi)始加速轉(zhuǎn)動(dòng)，試求：(1)定滑輪的角加速度(2)輕繩拉下5m時(shí)，定滑輪的角速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、氬，氦2、，零3、3/4π4、，5、（SI）或（SI）6、7、（1）氣體的能，（2）氣體對(duì)外所做的功，（3）氣體的能和對(duì)外所做的功8、9、10、改變，不變二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波強(qiáng)度：通過(guò)垂直于波動(dòng)傳播方向的單位面積的平均能流稱為平均能流密度2、電通量：通過(guò)電場(chǎng)中任一面積的電場(chǎng)線數(shù)目。3、質(zhì)點(diǎn)：有質(zhì)量無(wú)大小、形狀的點(diǎn)，是理想模型。在一定條件下，物體可以看成質(zhì)點(diǎn)。4、位移：(1)指質(zhì)點(diǎn)位置的改變；(2)從質(zhì)點(diǎn)初位置指向末位置的矢量。5、單色光：?jiǎn)我活l率（或波長(zhǎng)）的光6、平均自由程：指分子在連續(xù)兩次相繼碰撞間所經(jīng)歷的自由路程的平均值三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、B3、D4、C5、D6、C7、C8、C9、C10、D四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、答：根據(jù)高斯定理，穿過(guò)高斯面的電通量?jī)H取決于面內(nèi)電量的代數(shù)和，而與面內(nèi)電荷的分布情況及面外電荷無(wú)關(guān)，故：2、解：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程對(duì)物體：mg－T＝ma①對(duì)滑輪：TR=J