2022年大学电气信息专业大学物理下册期末考试试题D卷-附答案

第第页2022年大学电气信息专业《大学物理（下册）》期末考试试题D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、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_______________________。2、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”）。3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。4、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为__________________。5、静电场中有一质子(带电荷)沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。6、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E＝__________。7、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。8、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w=_____________．()9、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示.长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。10、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_____。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、时间、空间的相对性：2、受激辐射：3、电通量：4、红限极限频率：5、波强度：6、能量按自由度均分定理：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？（）A.媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒B.媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同C.媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等D.媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大2、如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中（）。A.机械能、角动量都守恒B.机械能守恒、角动量不守恒C.机械不守恒、角动量守恒D.机械能、角动量都不守恒3、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（）。A.温度相同、压强相同B.温度、压强都不相同C.温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D.温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强4、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）,则该质点作（）。A.匀速直线运动B.变速直线运动C.抛物线运动D.一般曲线运动5、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6、两个均质圆盘A和B的密度分别为和，若，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为和，则：（）。A.B.C.D.,哪个大，不能确定。7、一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x＝b处质点的振动方程为，波速为u，则波动方程为：（）。A.B.C.D.8、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中（）。A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加9、对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确（）。A.位移电流是由变化的电场产生的B.位移电流是由线性变化的磁场产生的C.位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律D.位移电流的磁效应不服从安培环路定理10、刚体定轴转动，当它的角加速度很大时，作用在刚体上的（）。A．力一定很大B．力矩一定很大C．力矩可以为零D．无法确定。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、如图所示：长为的匀质细杆，质量为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。求：（1）开始转动的瞬间，细杆的角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？3、AA＇和CC＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合，AA＇线圈半径为20.0cm，共10匝，通有电流10.0A；而CC＇线圈的半径为10.0cm，共20匝，通有电流5.0A，求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向。()4、图中所示为一沿x轴放置的长度为l的不均匀带电细棒，其电荷线密度为为一常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点O处的电势。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续2、正比3、0.14、5、6、7、1：2：48、9、，10、，零二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、时间、空间的相对性：在一切惯性系中观察，相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。2、受激辐射：在外来光子刺激下原子从高能级跃迁到低能级而放出光的现象。3、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。4、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。5、波强度：通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能流称为平均能流密度6、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。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、D2、A3、C4、B5、C6、B7、C8、B9、A10、B四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为：2、解：（1）开始转动的瞬间（2）垂直位置时3、解：AA