2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊期中考試試題C卷-附答案

第第頁2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》期中考試試題C卷附答案姓名：______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、圖示曲線為處于同一溫度T時氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是________氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是________氣分子的速率分布曲線。2、兩根相互平行的“無限長”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，則場強(qiáng)等于零的點(diǎn)與直線1的距離a為_____________。3、兩個相同的剛性容器，一個盛有氧氣，一個盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始他們的壓強(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_________J。4、長為、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，轉(zhuǎn)動慣量為，開始時桿豎直下垂，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___________。5、三個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_____________。6、質(zhì)量為m的物體和一個輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動周期為T．當(dāng)它作振幅為A的自由簡諧振動時，其振動能量E＝__________。7、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，在此過程中質(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、已知質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的運(yùn)動軌跡方程，由t=0到t=2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移矢量______m。9、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次為____________。10、質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的加速度a=_______；(2)質(zhì)點(diǎn)速度為零的時刻t=__________．二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、玻爾茲曼分布律：2、干涉現(xiàn)象：3、磁矩描：4、狹義相對論相對性原理：5、平均碰撞次數(shù)：6、等勢面：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、有下列過程：（）。（1）用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。（設(shè)活塞與器壁無摩擦）（2）用緩慢地旋轉(zhuǎn)的葉片使絕熱容器中的水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一個不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動。其中是逆過程的為A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）2、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)方程為，則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向3、一彈簧振子作簡諧振動，當(dāng)位移為振幅的一半時，其動能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.4、距一根載有電流為3×A的電線1m處的磁感強(qiáng)度的大小為（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁導(dǎo)率)5、一個未帶電的空腔導(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)處為電勢零點(diǎn)，則球心處的電勢為（）。A.B.C.D.6、一無限長直導(dǎo)體薄板寬為l，板面與z軸垂直，板的長度方向沿y軸，板的兩側(cè)與一個伏特計相接，如圖．整個系統(tǒng)放在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中，的方向沿z軸正方向．如果伏特計與導(dǎo)體平板均以速度向y軸正方向移動，則伏特計指示的電壓值為（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl7、為麥克斯韋速率分布函數(shù)，為總分子數(shù)，那么表示（）。A.速率在之間的個分子的速率和，B.速率在之間的分子的平均速率C.速率在之間的分子數(shù)，D.速率在之間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率。8、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時，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9、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的兩根直裸導(dǎo)線．外磁場垂直水平面向上．當(dāng)外力使ab向右平移時，cd（）。A.不動B.轉(zhuǎn)動C.向左移動D.向右移動10、有兩個傾角不同、高度相同、質(zhì)量一樣的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有兩個一樣的物塊分別從這兩個斜面的頂點(diǎn)由靜止開始下滑，則（）。A．物塊到達(dá)斜面底端時的動量相等B．物塊到達(dá)斜面底端時的動能相等C．物塊和斜面組成的系統(tǒng)，機(jī)械能不守恒D．物塊和斜面組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、質(zhì)點(diǎn)P在水平面內(nèi)沿一半徑為1m的圓軌道轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度與時間的關(guān)系為，已知=2s時，質(zhì)點(diǎn)P的速率為16m/s，試求t=1s時，質(zhì)點(diǎn)P的速率與加速度的大小。2、質(zhì)量為m的物體懸于一條輕繩的一端，繩另一端繞在一輪軸的軸上，如圖所示．軸水平且垂直于輪軸面，其半徑為r，整個裝置架在光滑的固定軸承之上．當(dāng)物體從靜止釋放后，在時間t內(nèi)下降了一段距離S．試求整個輪軸的轉(zhuǎn)動慣量(用m、r、t和S表示)。3、如圖所示：長為的勻質(zhì)細(xì)桿，質(zhì)量為可繞過其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。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)動的瞬間，細(xì)桿的角加速度為多少？（2）細(xì)桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時角速度為多少？4、已知一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程為（a、b為常數(shù)，且不為零），求此質(zhì)點(diǎn)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。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、氬，氦2、3、5J4、5、1：2：46、7、改變，不變8、m9、0，，10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、玻爾茲曼分布律：當(dāng)有保守外力(如重力場、電場等)作用時，氣體分子的空間位置2、干涉現(xiàn)象：兩個頻率相同、振動方向相同、相位差恒定或相位相同的波源發(fā)出的兩列波，在它們相遇區(qū)域內(nèi)，某些點(diǎn)處的振動始終加強(qiáng)，而在另一些點(diǎn)處的振動始終減弱的現(xiàn)象。3、磁矩描：述載流線圈或微觀粒子磁性的物理量4、狹義相對論相對性原理：在一切慣性系中，物理現(xiàn)象的規(guī)律都相同。5、平均碰撞次數(shù)：單位時間內(nèi)一個分子平均與其它分子碰撞的次數(shù)6、等勢面：電場中電勢相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面三、選擇題（共10