2022年大学水利专业《大学物理(二)》开学考试试卷B卷-附解析.doc

2022年大学水利专业《大学物理（二）》开学考试试卷B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、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。 一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。
2、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=________。
3、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。
4、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。
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、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。

7、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 =__________．
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、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。
10、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。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、光电效应：
2、功能原理:
3、卡诺循环：
4、自由度：
5、玻尔兹曼分布律：
6、平衡态：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程（ ）。
A.一定都是平衡过程
B.不一定是平衡过程
C.前者是平衡态，后者不是平衡态
D.后者是平衡态，前者不是平衡态
2、一质量为0.02kg的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为（ ）。
A. 0.00014J
B.0.0014J
C.0.014J
D.0.14J
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、一无限长直导体薄板宽为l，板面与z轴垂直，板的长度方向沿y轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为的均匀磁场中，的方向沿z轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度向y轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为（ ）。
A.0
B.vBl
C.vBl
D.2vBl

5、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
6、在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为（ ）。
A.λ／4
B.λ/2
C. 3λ/4
D.λ
7、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
8、三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为，强度为的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（ ）。
A.
B.
C.
D.
9、有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为，则由伸长至的过程中，弹性力所作的功为（ ）。
A.
B.
C.
D.
10、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分（ ）。
A.凸起，且高度为/ 4
B.凸起，且高度为/ 2
C.凹陷，且深度为/ 2
D.凹陷，且深度为/ 4

四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、质点P在水平面内沿一半径为1m的圆轨道转动，转动的角速度与时间的关系为，已知=2s时，质点P的速率为16m/s，试求t=1s时，质点P的速率与加速度的大小。

2、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。

3、如图所示，一平面简谐波沿x轴正方向传播，BC为波密媒质的反射面．波由P点反射，= 3 /4，= /6．在t=0时，O处质点的合振动是经过平衡位置向负方向运动．求D点处入射波与反射波的合振动方程．（设入射波和反射波的振幅皆为A，频率为．）

4、一半径为、电荷量为的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。
试求：
(1)球体内外电场强度的分布；
(2)球体内外电势的分布。

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参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、 ， 5A
2、，
3、物体作宏观位移，分子之间的相互作用。
4、
5、0
6
7、
8、（SI） 或（SI）
9、处处为零；均匀分布
10、，6m，10m
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、光电效应：金属表面被光照射后有释放出电子(称为光电子) 的现象。
2、功能原理:系统所受外力的功和非保守内力的功的总和等于系统机械能的增量。
3、卡诺循环：由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环
4、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。
5、玻尔兹曼分布律：当有保守外力(如重力场、电场等)作用时，气体分子的空间位置
6、平衡态：如果气体与外界没有能量和物质的交换，内部也无任何形式能量的转化，则密度、温度和压强都将长期维持均匀不变，这种状态称为平衡态。
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、C
3、D
4、A
5、C
6、B
7、D
8、C
9、C
10、C
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、解：由线速度公式得
P点的速率为m/s m/s2 m/s2
t=1时：

2、证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为：

3、解：选O点为坐标原点，设入射波表达式为

则反射波的表达式是
合成波表达式（驻波）为
在t = 0时，x = 0处的质点
故得
因此，D点处的合成振动方程是:

4、解：