第第頁2022年大學環境科學專業《大學物理（下冊）》開學考試試卷A卷附解析姓名：______班級：______學號：______考試須知：1、考試時間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、沿半徑為R的圓周運動，運動學方程為(SI)，則ｔ時刻質點的法向加速度大小為________；角加速度=________。2、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉動，轉軸與平行，輪子和輻條都是導體，輻條長為R，輪子轉速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。3、剛體繞定軸轉動時，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉動慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。4、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉動，如圖射來兩個質量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并留在盤內，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。5、靜電場中有一質子(帶電荷)沿圖示路徑從a點經c點移動到b點時，電場力作功J．則當質子從b點沿另一路徑回到a點過程中，電場力作功A＝___________；若設a點電勢為零，則b點電勢＝_________。6、動方程當t=常數時的物理意義是_____________________。7、已知質點的運動方程為，式中r的單位為m，t的單位為s。則質點的運動軌跡方程，由t=0到t=2s內質點的位移矢量______m。8、一小球沿斜面向上作直線運動，其運動方程為：，則小球運動到最高點的時刻是=_______S。9、質量為m的物體和一個輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動周期為T．當它作振幅為A的自由簡諧振動時，其振動能量E＝__________。10、一個中空的螺繞環上每厘米繞有20匝導線，當通以電流I=3A時，環中磁場能量密度w=_____________．()二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、相干光：2、功能原理:3、玻爾茲曼分布律：4、光的衍射現象：5、熵增加原理：6、能量按自由度均分定理：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、在真空中的A、B兩平行金屬板，相距為d，板面積為S（S→∞），各帶電q和q，兩板間的作用力f大小為（）。2、在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋（）。A.寬度變小B.寬度變大C.寬度不變，且中心強度也不變D.寬度不變，但中心強度增大3、當一平面簡諧機械波在彈性媒質中傳播時，下述各結論哪個是正確的？（）A.媒質質元的振動動能增大時，其彈性勢能減小，總機械能守恒B.媒質質元的振動動能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質質元的振動動能和彈性勢能的相位在任一時刻都相同，但二者的數值不相等D.媒質質元在其平衡位置處彈性勢能最大4、一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平衡狀態，則它們（）。A.溫度相同、壓強相同B.溫度、壓強都不相同C.溫度相同，但氦氣的壓強大于氮氣的壓強D.溫度相同，但氦氣的壓強小于氮氣的壓強5、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉動慣量為，則轉動角速度變為（）。A.B.C.D.6、有一勁度系數為k的輕彈簧，原長為，將它吊在天花板上．當它下端掛一托盤平衡時，其長度變為．然后在托盤中放一重物，彈簧長度變為，則由伸長至的過程中，彈性力所作的功為（）。A.B.C.D.7、一個質點作圓周運動時，則有（）。A.切向加速度一定改變，法向加速度也改變B.切向加速度可能不變，法向加速度一定改變C.切向加速度可能不變，法向加速度可能改變D.切向加速度一定改變，法向加速度不變8、一帶電體可作為點電荷處理的條件是（）。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長度相比可忽略不計。D.電量很小。9、兩根無限長平行直導線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI/dt的變化率增長，一矩形線圈位于導線平面內(如圖)，則：（）。A.線圈中無感應電流B.線圈中感應電流為順時針方向C.線圈中感應電流為逆時針方向D.線圈中感應電流方向不確定10、下述說法中，正確的是（）。A.本征半導體是電子與空穴兩種載流子同時參予導電，而雜質半導體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導電，所以本征半導體導電性能比雜質半導體好B.n型半導體的導電性能優于p型半導體，因為n型半導體是負電子導電，p型半導體是正離子導電C.n型半導體中雜質原子所形成的局部能級靠近空帶(導帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發躍遷到空帶中去，大大提高了半導體導電性能D.p型半導體的導電機構完全決定于滿帶中空穴的運動四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、某彈簧不遵守胡克定律，若施力F，則相應伸長為，力與伸長的關系為：F＝52.8x十38.4（SI）求：（1）將彈簧從定長=0.5m拉伸到定長=1.00m外力所需做的功。（2）將彈簧橫放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一個質量為2.17kg的物體，然后將彈簧拉伸到一定長=1.00m,再將物體有靜止釋放，求當彈簧回到=0.5m時，物體的速率。（3）此彈簧的彈力是保守力嗎？2、如圖所示，兩個帶有等量異號電荷的無限長同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長度上的電荷為λ，內筒帶正電，外筒帶負電，求空間各點的電場強度及兩筒間的電勢差。3、一質點沿半徑為的圓周按規律運動，都是常量。（1）求時刻質點加速度的大小；（2）為何值時總加速度在數值上等于b？（3）當加速度達到時，質點已沿圓周運行了多少圈？4、有一質點沿x軸作直線運動，t時刻的坐標為，試求：（1）在第2秒內的平均速度；（2）第2秒末的瞬時速度；（3）第2秒末的加速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，2、，03、正比4、減小5、6、表示t時刻各個質點離開平衡位置的位移。7、m8、2S9、10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、相干光：兩束滿足相干條件的光稱為相干光2、功能原理:系統所受外力的功和非保守內力的功的總和等于系統機械能的增量。3、玻爾茲曼分布律：當有保守外力(如重力場、電場等)作用時，氣體分子的空間位置4、光的衍射現象：當光通過窄縫（縫寬小到可以與波長相比擬(10-4m數量級以下)時，在屏幕上呈現明暗相間的條紋的現象。5、熵增加原理：在絕熱過程中，系統的熵永不減少.對于可逆絕熱過程，系統的熵不變，對于不可逆絕熱過程，系統的熵總是增加.6、能量按自由度均分定理：氣體分子的每一個自由度都具有相同的平均平動動能，其大小都等于kT/2。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、A3、D4、C5、C6、C7、B8、C9、B10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）外力做的功（2）設彈力為，