2022年大學生物工程專業(yè)大學物理下冊期末考試試題D卷-附解析

第第頁2022年大學生物工程專業(yè)《大學物理（下冊）》期末考試試題D卷附解析姓名：______班級：______學號：______考試須知：1、考試時間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、質(zhì)量為M的物體A靜止于水平面上，它與平面之間的滑動摩擦系數(shù)為μ，另一質(zhì)量為的小球B以沿水平方向向右的速度與物體A發(fā)生完全非彈性碰撞．則碰后它們在水平方向滑過的距離L＝__________。2、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。3、某人站在勻速旋轉(zhuǎn)的圓臺中央，兩手各握一個啞鈴，雙臂向兩側(cè)平伸與平臺一起旋轉(zhuǎn)。當他把啞鈴收到胸前時，人、啞鈴和平臺組成的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的角速度_____。4、一小球沿斜面向上作直線運動，其運動方程為：，則小球運動到最高點的時刻是=_______S。5、圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線，其中虛線表示的是的關(guān)系．說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線：a代表__________________________的B~H關(guān)系曲線b代表__________________________的B~H關(guān)系曲線c代表__________________________的B~H關(guān)系曲線6、二質(zhì)點的質(zhì)量分別為、.當它們之間的距離由a縮短到b時，萬有引力所做的功為____________。7、靜電場中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點經(jīng)c點移動到b點時，電場力作功J．則當質(zhì)子從b點沿另一路徑回到a點過程中，電場力作功A＝___________；若設a點電勢為零，則b點電勢＝_________。8、一質(zhì)點在OXY平面內(nèi)運動,其運動方程為,則質(zhì)點在任意時刻的速度表達式為________；加速度表達式為________。9、一根無限長直導線通有電流I，在P點處被彎成了一個半徑為R的圓，且P點處無交叉和接觸，則圓心O處的磁感強度大小為_______________，方向為_________________。10、兩個相同的剛性容器，一個盛有氧氣，一個盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始他們的壓強和溫度都相同，現(xiàn)將3J的熱量傳給氦氣，使之升高一定的溫度。若使氧氣也升高同樣的溫度，則應向氧氣傳遞的熱量為_________J。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平衡態(tài)：2、波強度：3、波函數(shù)：4、轉(zhuǎn)動慣量：5、相干光：6、位移極化：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，湖中有一小船，有人用繩繞過岸上一定高度處的定滑輪拉湖中的船向岸邊運動．設該人以勻速率收繩，繩不伸長、湖水靜止，則小船的運動是（）。A.勻加速運動B.勻減速運動C.變加速運動D.變減速運動E.勻速直線運動2、一個物體沿固定圓弧光滑軌道由靜止下滑，在下滑過程中（）。A.它的加速度方向永遠指向圓心,其速率保持不變B.它受到的軌道的作用力的大小不斷增加C.它受到的合外力的大小變化,方向永遠指向圓心D.它受到的合外力的大小不變,其速率不斷增加3、一定量的理想氣體，開始時處于壓強，體積，溫度分別為P1、V1、T1，的平衡態(tài)，后來變到壓強、體積、溫度分別為P2、V2、T2的終態(tài)。若已知V2>V1,且T2=T1,則以下各種說確的是:（）。A.不論經(jīng)歷的是什么過程，氣體對外凈做的功一定為正值B.不論經(jīng)歷的是什么過程，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)歷的是什么過程，則氣體在過程中對外凈做功和外界凈吸熱的正負皆無法判斷4、在下列各種說法中，哪些是正確的？（）。（1）熱平衡就是無摩擦的、平衡力作用的過程。（2）熱平衡過程一定是可逆過程。（3）熱平衡過程是無限多個連續(xù)變化的平衡態(tài)的連接。（4）熱平衡過程在P—V圖上可用一連續(xù)曲線表示。A.（1）、（2）B.（3）、（4）C.（2）、（3）、（4）D.（1）、（2）、（3）、（4）5、下面說法正確的是（）。A.等勢面上各點場強的大小一定相等B.在電勢高處，電勢能也一定高C.場強大處，電勢一定高D.場強的方向總是從電勢高處指向低處6、一臺工作于溫度分別為327和27的高溫熱源與低溫熱源之間的卡諾熱機，每經(jīng)歷一個循環(huán)吸熱2000J，則對外做功為（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J7、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動機返回地球時，可認為該飛船只在地球的引力場中運動．已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，則當它從距地球中心處下降到處時，飛船增加的動能應等于（）。A.B.C.D.E.8、兩個均質(zhì)圓盤A和B的密度分別為和，若，但兩圓盤的質(zhì)量與厚度相同，如兩盤對通過盤心垂直于盤面軸的轉(zhuǎn)動慣量各為和，則：（）。A.B.C.D.,哪個大，不能確定。9、有下列過程：（）。（1）用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。（設活塞與器壁無摩擦）（2）用緩慢地旋轉(zhuǎn)的葉片使絕熱容器中的水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一個不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動。其中是逆過程的為A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）10、真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q，在球心O處有一帶電量為q的點電荷，設無窮遠處為電勢零點，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點處的電勢為：（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一質(zhì)量為，長為l的棒能繞通過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量為m，速率為的子彈從水平方向飛來，擊中棒的中點且留在棒內(nèi)，如圖所示。則棒中點獲得的瞬時速率為多少。2、如圖所示，均勻直桿質(zhì)量為m，長為l，初始時棒水平靜止。軸光滑，。求桿下擺到角時的角速度。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兩點的曲線Ⅲ的方程為,a點的溫度為(1)試以,普適氣體常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過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、一質(zhì)量為10kg的物體在光滑平面上沿X軸運動,設t=0時物體位于原點,速度為零.求物體在F=3+4x（N)的力作用下移動了3米,它速度和加速度各為多大？參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、表示分布在該速率附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)最多。3、變大4、2S5、鐵磁質(zhì)順磁質(zhì)抗磁質(zhì)6、7、8、,9、，垂直紙面向里10、5J二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平衡態(tài)：如果氣體與外界沒有能量和物質(zhì)的交換，內(nèi)部也無任何形式能量的轉(zhuǎn)化，則密度、溫度和壓強都將長期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。2、波強度：通過垂直于波動傳播方向的單位面積的平均能流稱為平均能流密度3、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。4、轉(zhuǎn)動慣量：反映剛體的轉(zhuǎn)動慣性大小。5、相干光：兩束滿足相干條件的光稱為相干光6、位移極化：是電介質(zhì)（不導電的物質(zhì)）極化的一種方式。在電場中的無極分子正負電荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故謂位移極化三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、D4、B5、D6、B7、C8、B9、D10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：由角動量守恒定律可得由此可得棒和子彈的瞬時角速度為棒中點獲得的瞬時速率為2、解對于桿和地球系統(tǒng)，只有重力做功，故機械能守恒。①直桿的轉(zhuǎn)動慣量為OA段和OB段轉(zhuǎn)動慣量的疊加，所以②將②代入①，解得3、解：設a狀態(tài)的狀態(tài)參量為，則∵∴∵pcVc=RTc∴Tc=27T0