2022年大学海洋工程专业《大学物理(二)》期末考试试卷D卷 附解析

2022年大学海洋工程专业《大学物理（二）》期末考试试卷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、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___________。

2、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为
=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。

3、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。

4、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＝_____________。

5、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。

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、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、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_______________________。

9、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________。

10、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、热力学第零定律：
2、介质的极化：
3、质点：
4、波函数：
5、红限极限频率：
6、平均自由程：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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.
2、一原长为的火箭，以速度相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：（表示真空中的光速）（）。

A.
B.
C.
D.
3、假设卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（）。

A.动量不守恒，角动量守恒
B. 动量不守恒，角动量不守恒
C.动量守恒，角动量不守恒
D. 动量守恒，角动量守恒
4、如图所示，当汽缸中的活塞迅速向外移动从而使汽缸膨胀时，气体所经历的过程（）。

A.是平衡过程，它能用P—V图上的一条曲线表示
B.不是平衡过程，但它能用P—V图上的一条曲线表示
C.不是平衡过程，它不能用P—V图上的一条曲线表示
D.是平衡过程，但它不能用P—V图上的一条曲线表示
5、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
6、质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M，万有引力恒量为G，则当它从距地球中心处下降到处时，飞船增加的动能应等于（）。

A.
B.
C.
D.
E.
7、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（）。

A.
B.
C.
D.
8、一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的（）。

A.1/2
B.1/4
C.
D.3/4
E.
9、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零，则可肯定：（）
A.高斯面上各点场强均为零
B.穿过高斯面上每一面元的电通量均为零
C.穿过整个高斯面的电通量为零
D.以上说法都不对
10、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.
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？
2、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．）
3、荷量Q均匀分布在半径为R的球体内，试求：离球心为r(r<R)的P点处的电势。

4、如图所示，一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为 t 的均匀电介质板，它的相对介电常数为. 设两极板分别带有的电荷，不计边缘效应。

试求：
（1）电介质中电场强度和电位移的大小；
（2）两极板间的电势差；
（3）电容器的电容。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、
2、0.1 ， 0.1
3、16 N·s ，176 J
4、0.1
5、 ,
6、
7、
8、
9、
10、2S
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、热力学第零定律：如果有三个物体A、B、C，A、B两个物体分别处于确定状态的C达到了热平衡，那么A、B两个物体也会处于热平衡状态，两者相互接触，不会有能量的传递。

2、介质的极化：将有极分子或无极分子放到外电场中，会发现电介质沿方向在两端出现等量异号电荷的现象。

3、质点：有质量无大小、形状的点，是理想模型。

在一定条件下，物体可以看成质点。

4、波函数：波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。

5、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。

6、平均自由程：指分子在连续两次相继碰撞间所经历的自由路程的平均值
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、B
3、A
4、C
5、B
6、C
7、D
8、D
9、C
10、C
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、答：由图可知，(a)粒子位置的不确定量较大
又据不确定关系式
可知，由于(b)粒子位置的不确定量较小，故(b)粒子动量的不确定量较大
2、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:
3、解：由高斯定理得：
4、解：。