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第第頁2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理(下冊(cè))》期末考試試題A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、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI),則t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為________;角加速度=________。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)的角速度_____。3、質(zhì)量為的物體,初速極小,在外力作用下從原點(diǎn)起沿軸正向運(yùn)動(dòng),所受外力方向沿軸正向,大小為。物體從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)為點(diǎn)的過程中所受外力沖量的大小為_________。4、一維保守力的勢(shì)能曲線如圖所示,則總能量為的粒子的運(yùn)動(dòng)范圍為________;在________時(shí),粒子的動(dòng)能最大;________時(shí),粒子的動(dòng)能最小。5、長(zhǎng)為、質(zhì)量為的均質(zhì)桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為,開始時(shí)桿豎直下垂,如圖所示?,F(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以水平速度射入桿上點(diǎn),并嵌在桿中.,則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。6、靜電場(chǎng)中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力作功J.則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過程中,電場(chǎng)力作功A=___________;若設(shè)a點(diǎn)電勢(shì)為零,則b點(diǎn)電勢(shì)=_________。7、從統(tǒng)計(jì)的意義來解釋,不可逆過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)________________的轉(zhuǎn)變過程,一切實(shí)際過程都向著________________的方向進(jìn)行。8、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=__________。9、質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置矢量為________;質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度矢量為________;加速度矢量為________。10、一長(zhǎng)直導(dǎo)線旁有一長(zhǎng)為,寬為的矩形線圈,線圈與導(dǎo)線共面,如圖所示.長(zhǎng)直導(dǎo)線通有穩(wěn)恒電流,則距長(zhǎng)直導(dǎo)線為處的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為___________;線圈與導(dǎo)線的互感系數(shù)為___________。二、名詞解釋(共6小題,每題2分,共12分)1、熱輻射:2、磁矩描:3、剛體:4、位移極化:5、波的干涉:6、回路:三、選擇題(共10小題,每題2分,共20分)1、在某地發(fā)生兩件事,靜止位于該地的甲測(cè)得時(shí)間間隔為4s,若相對(duì)于甲作勻速直線運(yùn)動(dòng)的乙測(cè)得時(shí)間間隔為5s,則乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)速度是()(c表示真空中光速)。A.(4/5)cB.(3/5)cC.(2/5)cD.(1/5)c2、如圖所示,M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌,ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線.外磁場(chǎng)垂直水平面向上.當(dāng)外力使ab向右平移時(shí),cd()。A.不動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)C.向左移動(dòng)D.向右移動(dòng)3、如圖所示,當(dāng)汽缸中的活塞迅速向外移動(dòng)從而使汽缸膨脹時(shí),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4、半徑為R的“無限長(zhǎng)”均勻帶電圓柱面的靜電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為:()。5、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)6、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在幾個(gè)力作用下的位移為:(SI)其中一個(gè)力為恒力(SI),則此力在該位移過程中所作的功為()。A.-67JB.17JC.67JD.91J7、一無限長(zhǎng)直導(dǎo)體薄板寬為l,板面與z軸垂直,板的長(zhǎng)度方向沿y軸,板的兩側(cè)與一個(gè)伏特計(jì)相接,如圖.整個(gè)系統(tǒng)放在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中,的方向沿z軸正方向.如果伏特計(jì)與導(dǎo)體平板均以速度向y軸正方向移動(dòng),則伏特計(jì)指示的電壓值為()。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl8、一個(gè)未帶電的空腔導(dǎo)體球殼,內(nèi)半徑為。在腔內(nèi)離球心的距離為處(),固定一點(diǎn)電荷,如圖所示。用導(dǎo)線把球殼接地后,再把地線撤去。選無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),則球心處的電勢(shì)為()。A.B.C.D.9、一電子以速度垂直地進(jìn)入磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中,此電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道所圍的面積內(nèi)的磁通量將()。A.正比于B,反比于B.反比于B,正比于C.正比于B,反比于D.反比于B,反比于10、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,若增大縫寬,其他條件不變,則中央明條紋()。A.寬度變小B.寬度變大C.寬度不變,且中心強(qiáng)度也不變D.寬度不變,但中心強(qiáng)度增大四、解答題(共4小題,每題12分,共48分)1、如圖所示,兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的無限長(zhǎng)同軸圓柱面,半徑分別是、,單位長(zhǎng)度上的電荷為λ,內(nèi)筒帶正電,外筒帶負(fù)電,求空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及兩筒間的電勢(shì)差。2、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。3、一簡(jiǎn)諧波沿OX軸正方向傳播,波長(zhǎng)λ=4m,周期T=4s,已知x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線如圖所示,(1)寫出x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程;(2)寫出波的表達(dá)式;(3)畫出t=1s時(shí)刻的波形曲線。4、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(diǎn)的曲線Ⅲ的方程為,a點(diǎn)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。)參考答案一、填空題(共10小題,每題2分,共20分)1、,2、變大3、4、,6m,10m5、6、7、從幾率較小的狀態(tài)到幾率較大的狀態(tài),狀態(tài)的幾率增大(或熵值增加)8、9、,,10、,二、名詞解釋(共6小題,每題2分,共12分)1、熱輻射:物體在任何溫度下都在發(fā)射各種波長(zhǎng)的電磁波,這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。2、磁矩描:述載流線圈或微觀粒子磁性的物理量3、剛體:在任何情況下大小、形狀都保持不變的物體。4、位移極化:是電介質(zhì)(不導(dǎo)電的物質(zhì))極化的一種方式。在電場(chǎng)中的無極分子正負(fù)電荷“重心”向相反的方向作一微小位移,故謂位移極化5、波的干涉:兩列頻率相同,振動(dòng)方向相同,相位相同或相位差恒定的波的疊加。6、回路:只通過任何結(jié)點(diǎn)一次即能構(gòu)成閉合路徑的支路集合。三、選擇題(共10小題,每題2分,共20分)1、B2、D3、C4、B5、C6、C7、A8、D9、B10、A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(zhǎng),根據(jù)高斯定理對(duì),,對(duì),,對(duì),,(2)兩筒間電勢(shì)差2、3、解:(1)(SI)(2)(SI)(3)t=1s時(shí),波形方程:故有如圖的曲線:
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