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

第第頁(yè)2022年大學(xué)力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試題C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(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、三個(gè)容器中裝有同種理想氣體，分子數(shù)密度相同，方均根速率之比為，則壓強(qiáng)之比_____________。2、某人站在勻速旋轉(zhuǎn)的圓臺(tái)中央，兩手各握一個(gè)啞鈴，雙臂向兩側(cè)平伸與平臺(tái)一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)他把啞鈴收到胸前時(shí)，人、啞鈴和平臺(tái)組成的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度應(yīng)變_____；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變_____。3、兩個(gè)相同的剛性容器，一個(gè)盛有氧氣，一個(gè)盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開(kāi)始他們的壓強(qiáng)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(yīng)向氧氣傳遞的熱量為_(kāi)________J。4、一根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I，在P點(diǎn)處被彎成了一個(gè)半徑為R的圓，且P點(diǎn)處無(wú)交叉和接觸，則圓心O處的磁感強(qiáng)度大小為_(kāi)______________，方向?yàn)開(kāi)________________。5、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。6、一質(zhì)點(diǎn)的加速度和位移的關(guān)系為且，則速度的最大值為_(kāi)______________。7、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改變”或“不變”）8、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_(kāi)____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________________。（3）若氣體的壓強(qiáng)不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_(kāi)____________________________。9、一電子以0.99c的速率運(yùn)動(dòng)(電子靜止質(zhì)量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是_____________。10、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。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、玻爾茲曼分布律：3、單色光：4、定容摩爾熱容:5、能量子：6、位移：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、三個(gè)偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為，強(qiáng)度為的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過(guò)偏振片P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過(guò)三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為（）。A.B.C.D.2、如圖，在一圓形電流所在的平面內(nèi)，選一個(gè)同心圓形閉合回路（）。(A)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(B)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(C)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)(D)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)常量3、如圖所示，一光滑細(xì)桿上端由光滑鉸鏈固定，桿可繞其上端在任意角度的錐面上繞豎直軸作勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。有一小環(huán)套在桿的上端處。開(kāi)始使桿在一個(gè)錐面上運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而后小環(huán)由靜止開(kāi)始沿桿下滑。在小環(huán)下滑過(guò)程中，小環(huán)、桿和地球系統(tǒng)的機(jī)械能以及小環(huán)與桿對(duì)軸的角動(dòng)量這兩個(gè)量中（）。A.機(jī)械能、角動(dòng)量都守恒B.機(jī)械能守恒、角動(dòng)量不守恒C.機(jī)械不守恒、角動(dòng)量守恒D.機(jī)械能、角動(dòng)量都不守恒4、當(dāng)一平面簡(jiǎn)諧機(jī)械波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，下述各結(jié)論哪個(gè)是正確的？（）A.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能增大時(shí)，其彈性勢(shì)能減小，總機(jī)械能守恒B.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢(shì)能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相位在任一時(shí)刻都相同，但二者的數(shù)值不相等D.媒質(zhì)質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢(shì)能最大5、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩臂伸開(kāi)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)椋ǎ?。A.B.C.D.6、在下列說(shuō)法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過(guò)程一定是平衡過(guò)程。（2）平衡過(guò)程一定是可逆的。（3）不可逆過(guò)程一定是非平衡過(guò)程。（4）非平衡過(guò)程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）7、質(zhì)點(diǎn)做半徑為1m的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為=3+2t（SI單位），則t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的大小為=（）m/s。A.1B.3C.4D.88、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)9、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為，則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向10、關(guān)于靜電場(chǎng)中的電位移線，下列說(shuō)法中，哪一種是正確的？（）A．起自正電荷,止于負(fù)電荷,不形成閉合線,不中斷B．任何兩條電位移線互相平行C．起自正自由電荷，止于負(fù)自由電荷，任何兩條電位移線在無(wú)自由電荷的空間不相交D．電位移線只出現(xiàn)在有電介質(zhì)的空間四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，一平行板電容器兩極板相距為d，面積為S，在極板間平行地放一面積與極板相等、厚度為t的均勻電介質(zhì)板，它的相對(duì)介電常數(shù)為.設(shè)兩極板分別帶有的電荷，不計(jì)邊緣效應(yīng)。試求：（1）電介質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電位移的大?。唬?）兩極板間的電勢(shì)差；（3）電容器的電容。2、一電子以0.99c(c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)．試求：(1)電子的總能量是多少？(2)電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量)3、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。4、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。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、1：2：42、大，小3、5J4、，垂直紙面向里5、A6、10cm/s7、改變，不變8、（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9、10、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。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(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。2、玻爾茲曼分布律：當(dāng)有保守外力(如重力場(chǎng)、電場(chǎng)等)作用時(shí)，氣體分子的空間位置3、單色光：?jiǎn)我活l率（或波長(zhǎng)）的光4、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。5、能量子：一個(gè)物理量如果有最