1、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
2、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,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
3、关系:(A为常数) (1) 任意时刻,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
4、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.0.14J3、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
5、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.0B.vBl C.vBlD.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
6、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、在波长为的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为( )。A.4B./2C. 3/4D.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
7、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
8、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/ 4B.凸起,且高度为/ 2C.凹陷,且深度为/ 2D.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
9、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。第 9 页 共 9 页参考答案一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、 , 5A2、,3、物体作宏观位移,分子之间的相互作用。4、 5、06、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)
10、 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、B2、C3、D4、A5、C6、B7、D8、C9、C10、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:
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