2022年大学生物科学专业大学物理下册模拟考试试卷D卷-附解析

第第页2022年大学生物科学专业《大学物理（下册）》模拟考试试卷D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、二质点的质量分别为、.当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为____________。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、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、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。5、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。6、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”）。7、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______________。8、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。9、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。10、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数)(1)任意时刻ｔ，质点的加速度a=_______；(2)质点速度为零的时刻t=__________．二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、循环过程：2、熵增加原理：3、电通量：4、半波损失：5、能量按自由度均分定理：6、回路：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、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.3、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、以下四种运动形式中，加速度保持不变的运动是（）。A.抛体运动B.匀速圆周运动C.变加速直线运动D.单摆的运动6、一均质细杆可绕垂直它且离其一端（为杆长）的水平固定轴在竖直平面内转动。杆的质量为，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴的转动惯量，一切摩擦不计）。A.B.C.D.7、某质点作直线运动的运动学方程为，则该质点作（）。A.匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向B.匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向C.变加速直线运动，加速度沿x轴正方向D.变加速直线运动，加速度沿x轴负方向8、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9、一质点在x轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2，式中x、t分别以m、s为单位，则4秒末质点的速度和加速度为（）。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/10、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.8四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、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。2、一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为，在光栅后放一焦距=1m的凸透镜，现以=600nm(1nm=m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？3、如图所示，设两重物的质量分别为和，且＞，定滑轮的半径为r，对转轴的转动惯量为J，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计。设开始时系统静止，试求t时刻滑轮的角加速度。4、一卡诺热机的低温热源温度为，效率为40%。若要将其效率提高到50%，求高温热源的温度需提高多少？参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、，3、，04、m5、06、正比7、48、（SI）或（SI）9、，6m，10m10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。简称循环。2、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.3、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。4、半波损失：由波疏到波密介质的反射波，在反射点有位相π的突变，相当于有/2的波程差。5、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。6、回路：只通过任何结点一次即能构成闭合路径的支路集合。三、