2022年大學(xué)能源動(dòng)力專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理二期中考試試題C卷-附答案

第第頁(yè)2022年大學(xué)能源動(dòng)力專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試題C卷附答案姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿(mǎn)分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫(xiě)您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一個(gè)中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導(dǎo)線(xiàn)，當(dāng)通以電流I=3A時(shí)，環(huán)中磁場(chǎng)能量密度w=_____________．()2、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。3、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.OJ的振動(dòng)能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，則彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為_(kāi)______，振子的振動(dòng)頻率為_(kāi)______。4、一長(zhǎng)為的均勻直棒可繞過(guò)其一端且與棒垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。抬起另一端使棒向上與水平面呈60°，然后無(wú)初轉(zhuǎn)速地將棒釋放，已知棒對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則(1)放手時(shí)棒的角加速度為_(kāi)___；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為_(kāi)___。（）5、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。6、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑R=0.4m作圓周運(yùn)動(dòng)，其角位置，在t=2s時(shí)，它的法向加速度=______，切向加速度=______。7、真空中有一半徑為R均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，其電荷線(xiàn)密度為λ，則電荷在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)___。8、一個(gè)力F作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn)上，使之沿x軸運(yùn)動(dòng)．已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)．在0到4s的時(shí)間間隔內(nèi)，(1)力F的沖量大小I=__________________．(2)力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功W=________________。9、質(zhì)點(diǎn)p在一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，其坐標(biāo)x與時(shí)間t有如下關(guān)系：(A為常數(shù))(1)任意時(shí)刻ｔ，質(zhì)點(diǎn)的加速度a=_______；(2)質(zhì)點(diǎn)速度為零的時(shí)刻t=__________．10、靜電場(chǎng)中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力作功J．則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力作功A＝___________；若設(shè)a點(diǎn)電勢(shì)為零，則b點(diǎn)電勢(shì)＝_________。二、名詞解釋?zhuān)ü?小題，每題2分，共12分）1、熵增加原理：2、熱力學(xué)第零定律：3、能量按自由度均分定理：4、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：5、光速不變?cè)恚?、卡諾循環(huán)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、物體A的質(zhì)量是B的2倍且靜止,物體B以一定的動(dòng)能E與A碰撞后粘在一塊并以共同的速度運(yùn)動(dòng),碰撞后兩物體的總動(dòng)能為（）。A.EB.E/2C.E/3D.2E/32、質(zhì)點(diǎn)沿半徑R做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為(單位)，則任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)角速度的大小=（）。A.B.C.D.3、一質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為L(zhǎng)的勻質(zhì)細(xì)桿對(duì)過(guò)桿中點(diǎn)且垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（）。A.B.C.D.4、用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷，當(dāng)波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀(guān)察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線(xiàn)部分的連線(xiàn)相切，則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分（）。A.凸起，且高度為/4B.凸起，且高度為/2C.凹陷，且深度為/2D.凹陷，且深度為/45、如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線(xiàn)．外磁場(chǎng)垂直水平面向上．當(dāng)外力使ab向右平移時(shí)，cd（）。A.不動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)C.向左移動(dòng)D.向右移動(dòng)6、一質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動(dòng)，其速度與時(shí)間的關(guān)系為：，當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于處，則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（）。A.B.C.D.7、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，總能量為E1，如果簡(jiǎn)諧振動(dòng)振幅增加為原來(lái)的兩倍，重物的質(zhì)量增為原來(lái)的四倍，則它的總能量E1變?yōu)椋ǎ.B.C.D.8、一定量的理想氣體，開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)，體積，溫度分別為P1、V1、T1，的平衡態(tài)，后來(lái)變到壓強(qiáng)、體積、溫度分別為P2、V2、T2的終態(tài)。若已知V2>V1,且T2=T1,則以下各種說(shuō)確的是:（）。A.不論經(jīng)歷的是什么過(guò)程，氣體對(duì)外凈做的功一定為正值B.不論經(jīng)歷的是什么過(guò)程，氣體從外界凈吸的熱一定為正值C.若氣體從始態(tài)變到終態(tài)經(jīng)歷的是等溫過(guò)程，則氣體吸收的熱量最少D.如果不給定氣體所經(jīng)歷的是什么過(guò)程，則氣體在過(guò)程中對(duì)外凈做功和外界凈吸熱的正負(fù)皆無(wú)法判斷9、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則有（）。A.切向加速度一定改變，法向加速度也改變B.切向加速度可能不變，法向加速度一定改變C.切向加速度可能不變，法向加速度可能改變D.切向加速度一定改變，法向加速度不變10、已知一高斯面所包圍的體積內(nèi)電量代數(shù)和為零，則可肯定：（）A.高斯面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零B.穿過(guò)高斯面上每一面元的電通量均為零C.穿過(guò)整個(gè)高斯面的電通量為零D.以上說(shuō)法都不對(duì)四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、已知質(zhì)量為3Kg的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：.式中的單位為米，的單位為秒，求任意時(shí)刻的速度矢量和加速度矢量表達(dá)式。2、如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中電流為i，矩形線(xiàn)框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)共面，且ad∥AB，dc邊固定，ab邊沿da及cb以速度無(wú)摩擦地勻速平動(dòng)．t=0時(shí)，ab邊與cd邊重合．設(shè)線(xiàn)框自感忽略不計(jì)。(1)如，求ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．a(chǎn)b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？(2)如，求ab邊運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)線(xiàn)框中的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3、1mol單原子分子的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯(lián)結(jié)ac兩點(diǎn)的曲線(xiàn)Ⅲ的方程為,a點(diǎn)的溫度為(1)試以,普適氣體常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過(guò)程中氣體吸收的熱量。(2)求此循環(huán)的效率。(提示：循環(huán)效率的定義式，為循環(huán)中氣體吸收的熱量，為循環(huán)中氣體放出的熱量。)4、荷量Q均勻分布在半徑為R的球體內(nèi)，試求：離球心為r(r<R)的P點(diǎn)處的電勢(shì)。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、0.13、4、7.5，155、正比6、57.6，2.47、08、16N·s，176J9、10、二、名詞解釋?zhuān)ü?小題，每題2分，共12分）1、熵增加原理：在絕熱過(guò)程中，系統(tǒng)的熵永不減少.對(duì)于可逆絕熱過(guò)程，系統(tǒng)的熵不變，對(duì)于不可逆絕熱過(guò)程，系統(tǒng)的熵總是增加.2、熱力學(xué)第零定律：如果有三個(gè)物體A、B、C，A、B兩個(gè)物體分別處于確定狀態(tài)的C達(dá)到了熱平衡，那么A、B兩個(gè)物體也會(huì)處于熱平衡狀態(tài)，兩者相互接觸，不會(huì)有能量的傳遞。3、能量按自由度均分定理：氣體分子的每一個(gè)自由度都具有相同的平均平動(dòng)動(dòng)能，其大小都等于kT/2。4、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：在慣性系中，作用在質(zhì)點(diǎn)上的合力對(duì)某參考點(diǎn)的力矩，等于質(zhì)點(diǎn)對(duì)同一參考點(diǎn)的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率，即5、光速不變?cè)恚涸谝磺袘T性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。6、卡諾循環(huán)：由兩個(gè)可逆的等溫過(guò)程和兩個(gè)可逆的絕熱過(guò)程所組成的理想循環(huán)三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、D4、C5、D6、A7、D8、D9、B10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）（2）2、3、解：設(shè)a狀態(tài)的狀態(tài)參量為，則∵∴∵