2022年大学化学专业《大学物理(下册)》期中考试试卷 附答案

2022年大学化学专业《大学物理（下册）》期中考试试卷附答案
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、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。

2、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。

①
②
③
④
试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。

(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________
(2) 磁感线是无头无尾的；________________________
(3) 电荷总伴随有电场．__________________________
3、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。

其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。

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、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 _______________。

6、一束光线入射到单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射．这样的现象称为双折射现象．其中一束折射光称为寻常光，它______________定律；另一束光线称为非常光，它___________定律。

7、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。

8、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________ 。

9、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______________。

10、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_______________，方向为_________________。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、功能原理:
2、角动量定理(对点)：
3、平衡态：
4、波函数：
5、光速不变原理：
6、等势面：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、一个质点同时在几个力作用下的位移为：
(SI)
其中一个力为恒力 (SI)，则此力在该位移过程中所作的功为（）。

A. -67J
B. 17J
C. 67J
D. 91 J
2、有一矩形线圈AOCD，通以如图示方向的电流，将它置于均匀磁场中，的方向与
轴正方向一致，线圈平面与轴之间的夹角为，< 90°．若AO边在y轴上，且线圈可绕y轴自由转动，则线圈将（）。

A.转动使角减小
B.转动使角增大
C.不会发生转动
D.如何转动尚不能判定
3、有下列过程：（）。

（1）用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。

（设活塞与器壁无摩擦）
（2）用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。

（3）冰溶解为水。

（4）一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。

其中是逆过程的为
A.（1）、（2）、（4）
B.（1）、（2）、（3）
C.（1）、（3）、（4）
D.（1）、（4）
4、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是： ( ) 。

A.减小而不变
B.减小而增大
C.增大而减小
D.不变而增大
5、某人骑自行车以速率V向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为V），则他感到风是从（）。

A.东北方向吹来
B.东南方向吹来
C.西北方向吹来
D.西南方向吹来
6、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度
为。

当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间
的电势差为（ ）。

A.
B.
C.
D.
7、 一电子以速度
垂直地进入磁感强度为的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所
围的面积内的磁通量将（ ）。

A.正比于B ，反比于
B.反比于B ，正比于
C.正比于B ，反比于
D.反比于B ，反比于
8、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.
9、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.
10、置于容器的气体，如果气体各处压强相等，或气体各处温度相同，则这两种情况下气体的状态（）。

A.一定都是平衡态
B.不一定都是平衡态
C.前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态
D.后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、已知质点的运动学方程为：. 式中的单位为米，的单位为秒，求作用于质点的合力的大小。

2、已知质量为3Kg的质点的运动学方程为：. 式中的单位为米，的单位为秒，求任意时刻的速度矢量和加速度矢量表达式。

3、如图所示，两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面，半径分别是、，单位长度上的电荷为λ，内筒带正电，外筒带负电，求空间各点的电场强度及两筒间的电势差。

4、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？
(1) 将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处；
(2) 将上述的q2放在高斯面内的任意处；
(3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、
2、②③①
3、氩，氦
4、
5、处处为零；均匀分布
6、遵守通常的折射, 不遵守通常的折射
7、m
8、 0.226T; 300A/m
9、4
10、，垂直纸面向里
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、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。

2、角动量定理(对点)：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点的力矩，等于质
点对同一参考点的角动量对时间的变化率，即
3、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。

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、光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的速率都相同，恒为。

6、等势面：电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、B
3、D
4、B
5、C
6、B
7、B
8、B
9、C
10、B
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、解：
2、解：
（1）
（2）
3、解：
(1) 作同轴圆柱面为高斯面，设筒面高为L，根据高斯定理
对，，
对，，
对，，
(2) 两筒间电势差
4、答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，故：。