2022年大學(xué)物理學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊(cè)期中考試試卷A卷-附解析

第第頁(yè)2022年大學(xué)物理學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》期中考試試卷A卷附解析姓名：______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，當(dāng)通以電流I=3A時(shí)，環(huán)中磁場(chǎng)能量密度w=_____________．()2、長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過(guò)其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果將細(xì)桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角加速度為_____。3、均勻細(xì)棒質(zhì)量為，長(zhǎng)度為，則對(duì)于通過(guò)棒的一端與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為_____，對(duì)于通過(guò)棒的中點(diǎn)與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量_____。4、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____________。5、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____；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為____。（）6、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（3）若氣體的壓強(qiáng)不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。7、反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為：（）。①②③④試判斷下列結(jié)論是包含于或等效于哪一個(gè)麥克斯韋方程式的．將你確定的方程式用代號(hào)填在相應(yīng)結(jié)論后的空白處。(1)變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電場(chǎng)；__________________(2)磁感線是無(wú)頭無(wú)尾的；________________________(3)電荷總伴隨有電場(chǎng)．__________________________8、若靜電場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域電勢(shì)等于恒量，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度為_______________，若電勢(shì)隨空間坐標(biāo)作線性變化，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布為_______________。9、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”）。10、一質(zhì)點(diǎn)在OXY平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,則質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度表達(dá)式為________；加速度表達(dá)式為________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、自由度：2、熱力學(xué)第二定律：3、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：4、回路：5、等勢(shì)面：6、質(zhì)點(diǎn)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、兩根無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI/dt的變化率增長(zhǎng)，一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)(如圖)，則：（）。A.線圈中無(wú)感應(yīng)電流B.線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较駽.線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駾.線圈中感應(yīng)電流方向不確定2、如圖所示，直角三角形金屬框架放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)平行于邊，的長(zhǎng)度為。當(dāng)金屬框架繞邊以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）。A.B.C.D.3、一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤?，分子平均平?dòng)動(dòng)能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們（）。A.溫度相同、壓強(qiáng)相同B.溫度、壓強(qiáng)都不相同C.溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)D.溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng)4、輕繩繞在有水平輪的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為m，繩下端掛一物體．物體所受重力為，滑輪的角加速度為β．若將物體去掉而以與相等的力直接向下拉繩子，滑輪的角加速度β將（）。A.不變B.變小C.變大D.無(wú)法判斷5、關(guān)于可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程的判斷：（）。（1）可逆熱力學(xué)過(guò)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。（2）準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程一定是可逆過(guò)程。（3）不可逆過(guò)程就是不能向相反方向進(jìn)行的過(guò)程。（4）凡有摩擦的過(guò)程，一定是不可逆過(guò)程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）6、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(diǎn)電荷，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點(diǎn)處的電勢(shì)為：（）。A.B.C.D.7、在靜電場(chǎng)中，作一閉合曲面S，若有則S面內(nèi)必定（）。A．既無(wú)自由電荷，也無(wú)束縛電荷B．沒有自由電荷C．自由電荷和束縛電荷的代數(shù)和為零D．自由電荷的代數(shù)和為零8、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/39、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/10、關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說(shuō)法正確的是（）。A.只取決于剛體質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無(wú)關(guān)B.取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無(wú)關(guān)C.取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置D.只取決于軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無(wú)關(guān)四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示：長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，質(zhì)量為可繞過(guò)其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果將細(xì)桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺。求：（1）開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為多少？（2）細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角速度為多少？2、如圖所示，，，，上電壓為50V.求：.3、已知質(zhì)量為10Kg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，求作用于質(zhì)點(diǎn)的合力的大小。4、均質(zhì)細(xì)棒長(zhǎng)為l質(zhì)量為m，，和一質(zhì)量也為m的小球牢固地連在桿的一端，可繞過(guò)桿的另一端的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在忽略轉(zhuǎn)軸處摩擦的情況下，使桿自水平位置由靜止?fàn)顟B(tài)開始自由轉(zhuǎn)下，試求：（1）當(dāng)桿與水平線成θ角時(shí)，剛體的角加速度；（2）當(dāng)桿轉(zhuǎn)到豎直線位置時(shí)，剛體的角速度，小球的線速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、，零3、，4、0，，5、7.5，156、（1）氣體的能，（2）氣體對(duì)外所做的功，（3）氣體的能和對(duì)外所做的功7、②③①8、處處為零；均勻分布9、正比10、,二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、自由度：確定一個(gè)物體在空間的位置需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。2、熱力學(xué)第二定律：熱量不可能自動(dòng)地從低溫物體傳向高溫物體。3、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4、回路：只通過(guò)任何結(jié)點(diǎn)一次即能構(gòu)成閉合路徑的支路集合。5、等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面6、質(zhì)點(diǎn)：有質(zhì)