2022年大學(xué)儀器儀表專業(yè)大學(xué)物理二期中考試試題C卷-附解析

第第頁2022年大學(xué)儀器儀表專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試題C卷附解析姓名：______班級：______學(xué)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(xué)號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、動量定理的內(nèi)容是__________，其數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫__________，動量守恒的條件是__________。2、質(zhì)量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點起沿軸正向運(yùn)動，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點運(yùn)動到坐標(biāo)為點的過程中所受外力沖量的大小為_________。3、簡諧振動的振動曲線如圖所示，相應(yīng)的以余弦函數(shù)表示的振動方程為__________。4、質(zhì)點p在一直線上運(yùn)動，其坐標(biāo)x與時間t有如下關(guān)系：(A為常數(shù))(1)任意時刻ｔ，質(zhì)點的加速度a=_______；(2)質(zhì)點速度為零的時刻t=__________．5、已知質(zhì)點的運(yùn)動方程為，式中r的單位為m，t的單位為s。則質(zhì)點的運(yùn)動軌跡方程，由t=0到t=2s內(nèi)質(zhì)點的位移矢量______m。6、一長直導(dǎo)線旁有一長為，寬為的矩形線圈，線圈與導(dǎo)線共面，如圖所示.長直導(dǎo)線通有穩(wěn)恒電流，則距長直導(dǎo)線為處的點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為___________；線圈與導(dǎo)線的互感系數(shù)為___________。7、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長為、質(zhì)量為，可繞通過棒的端點且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為。一質(zhì)量為、速率為的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過棒后子彈的速率為，則此時棒的角速度應(yīng)為______。8、動方程當(dāng)t=常數(shù)時的物理意義是_____________________。9、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。10、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______________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱力學(xué)第零定律：2、多普勒效應(yīng)：3、角動量定理(對點)：4、光的吸收：5、等勢面：6、轉(zhuǎn)動慣量：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一個質(zhì)點同時在幾個力作用下的位移為：(SI)其中一個力為恒力(SI)，則此力在該位移過程中所作的功為（）。A.-67JB.17JC.67JD.91J2、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（）。3、質(zhì)點做半徑為1m的圓周運(yùn)動，運(yùn)動方程為=3+2t（SI單位），則t時刻質(zhì)點的切向加速度的大小為=（）m/s。A.1B.3C.4D.84、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、一定量的理想氣體，開始時處于壓強(qiáng)，體積，溫度分別為P1、V1、T1，的平衡態(tài)，后來變到壓強(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(fù)皆無法判斷6、下述說法中，正確的是（）。A.本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好B.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因為n型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電C.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能D.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運(yùn)動7、一個通有電流的導(dǎo)體，厚度為，橫截面積為，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示?，F(xiàn)測得導(dǎo)體上下兩面電勢差為，則此導(dǎo)體的霍爾系數(shù)等于（）。A.B.C.D.8、一質(zhì)量為0.02kg的彈簧振子,振幅為0.12m,周期為2s,此振動系統(tǒng)的機(jī)械能為（）。A.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J9、用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當(dāng)波長為的單色平行光垂直入射時，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應(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/410、如圖所示，當(dāng)汽缸中的活塞迅速向外移動從而使汽缸膨脹時，氣體所經(jīng)歷的過程（）。A.是平衡過程，它能用P—V圖上的一條曲線表示B.不是平衡過程，但它能用P—V圖上的一條曲線表示C.不是平衡過程，它不能用P—V圖上的一條曲線表示D.是平衡過程，但它不能用P—V圖上的一條曲線表示四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，兩個帶有等量異號電荷的無限長同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長度上的電荷為λ，內(nèi)筒帶正電，外筒帶負(fù)電，求空間各點的電場強(qiáng)度及兩筒間的電勢差。2、已知一質(zhì)點的運(yùn)動方程為（a、b為常數(shù)，且不為零），求此質(zhì)點運(yùn)動速度的矢量表達(dá)式、加速度的矢量表達(dá)式和軌跡方程。3、已知質(zhì)點的運(yùn)動學(xué)方程為：.式中的單位為米，的單位為秒，求作用于質(zhì)點的合力的大小。4、有一以理想氣體為工作物質(zhì)的熱機(jī)，其循環(huán)如圖所示，試證明熱機(jī)效率為參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、答案：1、質(zhì)點系所受合外力的沖量等于質(zhì)點系（系統(tǒng)）動量的增量2、3、系統(tǒng)所受合外力等于零2、3、4、5、m6、，7、8、表示t時刻各個質(zhì)點離開平衡位置的位移。9、，010、4二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱力學(xué)第零定律：如果有三個物體A、B、C，A、B兩個物體分別處于確定狀態(tài)的C達(dá)到了熱平衡，那么A、B兩個物體也會處于熱平衡狀態(tài)，兩者相互接觸，不會有能量的傳遞。2、多普勒效應(yīng)：由于聲源與觀察者的相對運(yùn)動，造成接收頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。3、角動量定理(對點)：在慣性系中，作用在質(zhì)點上的合力對某參考點的力矩，等于質(zhì)點對同一參考點的角動量對時間的變化率，即4、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而從低能級躍遷到高能級的現(xiàn)象。5、等勢面：電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面叫做等勢面6、轉(zhuǎn)動慣量：反映剛體的轉(zhuǎn)動慣性大小。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、C3、C4、B5、D6、C7、C8、C9、C10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：(1)作同軸圓柱面為高斯面，設(shè)筒面高為L，根據(jù)高斯定理對，