2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二期中考試試題D卷-含答案

第第頁(yè)2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試題D卷含答案姓名：______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)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=________________。2、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示，相應(yīng)的以余弦函數(shù)表示的振動(dòng)方程為_(kāi)_________。3、如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為_(kāi)______________________。4、動(dòng)方程當(dāng)t=常數(shù)時(shí)的物理意義是_____________________。5、一根長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m的均勻細(xì)棒在地上豎立著。如果讓豎立著的棒以下端與地面接觸處為軸倒下，則上端到達(dá)地面時(shí)細(xì)棒的角加速度應(yīng)為_(kāi)____。6、理想氣體向真空作絕熱膨脹。（）A.膨脹后，溫度不變，壓強(qiáng)減小。B.膨脹后，溫度降低，壓強(qiáng)減小。C.膨脹后，溫度升高，壓強(qiáng)減小。D.膨脹后，溫度不變，壓強(qiáng)不變。7、質(zhì)量為m的物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動(dòng)周期為T．當(dāng)它作振幅為A的自由簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量E＝__________。8、在熱力學(xué)中，“作功”和“傳遞熱量”有著本質(zhì)的區(qū)別，“作功”是通過(guò)__________來(lái)完成的;“傳遞熱量”是通過(guò)___________來(lái)完成的。9、在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是______________。10、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級(jí)次為_(kāi)___________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時(shí)加速度：2、熱力學(xué)第零定律：3、定容摩爾熱容:4、多普勒效應(yīng)：5、波強(qiáng)度：6、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、有一矩形線圈AOCD，通以如圖示方向的電流，將它置于均勻磁場(chǎng)中，的方向與軸正方向一致，線圈平面與軸之間的夾角為，<90°．若AO邊在y軸上，且線圈可繞y軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則線圈將（）。A.轉(zhuǎn)動(dòng)使角減小B.轉(zhuǎn)動(dòng)使角增大C.不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.如何轉(zhuǎn)動(dòng)尚不能判定2、一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時(shí)測(cè)得其長(zhǎng)為a，寬為b，質(zhì)量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長(zhǎng)度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再測(cè)算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.3、在真空中的A、B兩平行金屬板，相距為d，板面積為S（S→∞），各帶電q和q，兩板間的作用力f大小為（）。4、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．已知地球質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力恒量為G，則當(dāng)它從距地球中心處下降到處時(shí)，飛船增加的動(dòng)能應(yīng)等于（）。A.B.C.D.E.5、一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.變速直線運(yùn)動(dòng)C.拋物線運(yùn)動(dòng)D.一般曲線運(yùn)動(dòng)6、一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.拋物線運(yùn)動(dòng)C.變速直線運(yùn)動(dòng)D.一般曲線運(yùn)動(dòng)7、一臺(tái)工作于溫度分別為327和27的高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的卡諾熱機(jī)，每經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)吸熱2000J，則對(duì)外做功為（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J8、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、均勻細(xì)棒OA可繞通過(guò)其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。今使棒從水平位置由靜止開(kāi)始自由下落，在棒擺動(dòng)到豎直位置的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是:（）。A.角速度從小到大，角加速度從大到小。B.角速度從小到大，角加速度從小到大。C.角速度從大到小，角加速度從大到小。D.角速度從大到小，角加速度從小到大。10、一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，其坐標(biāo)與時(shí)間的變化關(guān)系為x=4t-2，式中x、t分別以m、s為單位，則4秒末質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度為（）。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一半徑為、電荷量為的均勻帶電球體，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)。試求：(1)球體內(nèi)外電場(chǎng)強(qiáng)度的分布；(2)球體內(nèi)外電勢(shì)的分布。2、質(zhì)點(diǎn)P在水平面內(nèi)沿一半徑為1m的圓軌道轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與時(shí)間的關(guān)系為，已知=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速率為16m/s，試求t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速率與加速度的大小。3、如圖,半徑R=0.2m,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為的定滑輪,一不可伸長(zhǎng)的輕繩無(wú)滑地跨過(guò)定滑輪,一端懸掛質(zhì)量m=10kg的重物,使定滑輪從靜止開(kāi)始加速轉(zhuǎn)動(dòng)，試求：(1)定滑輪的角加速度(2)輕繩拉下5m時(shí)，定滑輪的角速度。4、質(zhì)量為，長(zhǎng)為的均勻的細(xì)桿豎直放置，其下端與一固定鉸鏈相接，并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，由于此豎直放置的細(xì)桿處于非穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，當(dāng)其受到微小擾動(dòng)時(shí)，細(xì)桿將在重力的作用下由靜止開(kāi)始繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)。試計(jì)算細(xì)桿與豎直線成角時(shí)的角速度和角加速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、16N·s，176J2、3、4、表示t時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移。5、6、A7、8、物體作宏觀位移，分子之間的相互作用。9、410、0，，二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時(shí)加速度：(1)指時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間的變化情況;(2)瞬時(shí)加速度的物理意義是，如果從時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)作勻變速運(yùn)動(dòng)，則該勻變速運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)加速度為；(3)瞬時(shí)加速度。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、定容摩爾熱容:在體積不變的條件下，1mol理想氣體溫度升高（或降低）1K時(shí)，吸收（或放出）的熱量。4、多普勒效應(yīng)：由于聲源與觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成接收頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。5、波強(qiáng)度：通過(guò)垂直于波動(dòng)傳播方向的單位面積的平均能流稱為平均能流密度6、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：反映剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小。三、選擇題（共