2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二期末考試試題D卷-附答案

第第頁(yè)2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期末考試試題D卷附答案姓名：______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、一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)同方向的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，它們的振動(dòng)方程分別為（SI），（SI）.其合振運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程為x＝____________。2、質(zhì)量分別為m和2m的兩物體(都可視為質(zhì)點(diǎn))，用一長(zhǎng)為l的輕質(zhì)剛性細(xì)桿相連，系統(tǒng)繞通過(guò)桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知O軸離質(zhì)量為2m的質(zhì)點(diǎn)的距離為l，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的線速度為v且與桿垂直，則該系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量(動(dòng)量矩)大小為_(kāi)_______。3、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”）。4、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)____________________________。5、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_(kāi)_______；加速度表達(dá)式為_(kāi)_______。6、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_(kāi)______________，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_(kāi)______________。7、同一種理想氣體的定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容，其原因是_______________________________________________。8、某一波長(zhǎng)的X光經(jīng)物質(zhì)散射后，其散射光中包含波長(zhǎng)________和波長(zhǎng)________的兩種成分，其中_________的散射成分稱為康普頓散射。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、兩根相互平行的“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶正電直線1、2，相距為d，其電荷線密度分別為和如圖所示，則場(chǎng)強(qiáng)等于零的點(diǎn)與直線1的距離a為_(kāi)____________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波函數(shù)：2、剛體：3、循環(huán)過(guò)程：4、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：5、光的吸收：6、霍耳效應(yīng)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說(shuō)法中正確的是（）。A.只取決于剛體的質(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.只取決于轉(zhuǎn)軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無(wú)關(guān)2、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(guò)程（）。A.是平衡過(guò)程，它能用P—V圖上的一條曲線表示B.不是平衡過(guò)程，但它能用P—V圖上的一條曲線表示C.不是平衡過(guò)程，它不能用P—V圖上的一條曲線表示D.是平衡過(guò)程，但它不能用P—V圖上的一條曲線表示3、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/34、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）。A.對(duì)一定質(zhì)量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對(duì)摩爾數(shù)相同的不同氣體，此恒量相等C.對(duì)不同質(zhì)量的同種氣體，此恒量相等D.以上說(shuō)法都不對(duì)5、如圖所示，湖中有一小船，有人用繩繞過(guò)岸上一定高度處的定滑輪拉湖中的船向岸邊運(yùn)動(dòng)．設(shè)該人以勻速率收繩，繩不伸長(zhǎng)、湖水靜止，則小船的運(yùn)動(dòng)是（）。A.勻加速運(yùn)動(dòng)B.勻減速運(yùn)動(dòng)C.變加速運(yùn)動(dòng)D.變減速運(yùn)動(dòng)E.勻速直線運(yùn)動(dòng)6、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時(shí)，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是：()。A.減小而不變B.減小而增大C.增大而減小D.不變而增大7、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則有（）。A.切向加速度一定改變，法向加速度也改變B.切向加速度可能不變，法向加速度一定改變C.切向加速度可能不變，法向加速度可能改變D.切向加速度一定改變，法向加速度不變8、半徑為R的“無(wú)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：（）。9、如圖所示，兩個(gè)同心的均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則在兩個(gè)球面之間、距離球心為r處的P點(diǎn)的電勢(shì)U為：（）。A.B.C.D.10、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)常量四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、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(guò)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。)2、有一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，t時(shí)刻的坐標(biāo)為，試求：（1）在第2秒內(nèi)的平均速度；（2）第2秒末的瞬時(shí)速度；（3）第2秒末的加速度。3、如圖所示，有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為、的圓盤，它們分別以角速度、繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且旋轉(zhuǎn)軸在同一條直線上。當(dāng)兩個(gè)圓盤在沿水平軸方向的外力作用下，嚙合為一體時(shí)，其角速度為。求兩圓盤嚙合后共同的角速度。4、質(zhì)點(diǎn)P在水平面內(nèi)沿一半徑為1m的圓軌道轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與時(shí)間的關(guān)系為，已知=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速率為16m/s，試求t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速率與加速度的大小。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、（SI）或（SI）2、mvl3、正比4、（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5、,6、處處為零；均勻分布7、在等壓升溫過(guò)程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過(guò)程多吸收一部分熱量。8、不變變長(zhǎng)波長(zhǎng)變長(zhǎng)9、10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學(xué)中用來(lái)描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。2、剛體：在任何情況下大小、形狀都保持不變的物體。3、循環(huán)過(guò)程：系統(tǒng)經(jīng)歷一系列變化后又回到初始狀態(tài)的整個(gè)過(guò)程。簡(jiǎn)稱循環(huán)。4、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5、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)的現(xiàn)象。6、霍耳效應(yīng)：當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、C3、C4、B5、C6、B7、B8、B9、C10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：設(shè)a狀態(tài)的狀態(tài)參量為，則∵∴∵pcVc=RTc∴Tc=27T0(1)過(guò)程