2022年大學力學專業(yè)大學物理二期中考試試題D卷-附解析

第第頁2022年大學力學專業(yè)《大學物理（二）》期中考試試題D卷附解析姓名：______班級：______學號：______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、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，一靜止的均勻細棒，長為、質量為，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)轉動，轉動慣量為。一質量為、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，設穿過棒后子彈的速率為，則此時棒的角速度應為______。2、一個力F作用在質量為1.0kg的質點上，使之沿x軸運動．已知在此力作用下質點的運動學方程為(SI)．在0到4s的時間間隔內(nèi)，(1)力F的沖量大小I=__________________．(2)力F對質點所作的功W=________________。3、在熱力學中，“作功”和“傳遞熱量”有著本質的區(qū)別，“作功”是通過__________來完成的;“傳遞熱量”是通過___________來完成的。4、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.OJ的振動能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，則彈簧的倔強系數(shù)為_______，振子的振動頻率為_______。5、長為、質量為的均質桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉動，轉動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示?，F(xiàn)有一質量為的子彈以水平速度射入桿上點，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。6、均勻細棒質量為，長度為，則對于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉動慣量為_____，對于通過棒的中點與棒垂直的軸的轉動慣量_____。7、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，則壓強之比_____________。8、一質點在OXY平面內(nèi)運動,其運動方程為,則質點在任意時刻的速度表達式為________；加速度表達式為________。9、一質點作半徑為0.1m的圓周運動，其角位置的運動學方程為：，則其切向加速度大小為=__________第1秒末法向加速度的大小為=__________。10、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。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、干涉現(xiàn)象：2、基態(tài)：3、自由度：4、光的吸收：5、角動量定理(對點)：6、循環(huán)過程：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、兩個均質圓盤A和B的密度分別為和，若，但兩圓盤的質量與厚度相同，如兩盤對通過盤心垂直于盤面軸的轉動慣量各為和，則：（）。A.B.C.D.,哪個大，不能確定。2、某人騎自行車以速率V向正西方行駛，遇到由北向南刮的風（設風速大小也為V），則他感到風是從（）。A.東北方向吹來B.東南方向吹來C.西北方向吹來D.西南方向吹來3、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播．已知x＝b處質點的振動方程為，波速為u，則波動方程為：（）。A.B.C.D.4、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當體積增大時，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5、在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測得時間間隔為4s，若相對于甲作勻速直線運動的乙測得時間間隔為5s，則乙相對于甲的運動速度是（）(c表示真空中光速)。A.(4/5)cB.(3/5)cC.(2/5)cD.(1/5)c6、關于靜電場中的電位移線，下列說法中，哪一種是正確的？（）A．起自正電荷,止于負電荷,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，止于負自由電荷，任何兩條電位移線在無自由電荷的空間不相交D．電位移線只出現(xiàn)在有電介質的空間7、一質點在平面上運動，已知質點位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質點作（）。A.勻速直線運動B.變速直線運動C.拋物線運動D.一般曲線運動8、長為的勻質細桿，可繞過其端點的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉動。如果將細桿置于水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉動瞬間桿的角加速度和細桿轉動到豎直位置時的角加速度分別為：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。9、如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導軌，ab與cd為垂直于導軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導線．外磁場垂直水平面向上．當外力使ab向右平移時，cd（）。A.不動B.轉動C.向左移動D.向右移動10、如圖所示，一光滑細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動。有一小環(huán)套在桿的上端處。開始使桿在一個錐面上運動起來，而后小環(huán)由靜止開始沿桿下滑。在小環(huán)下滑過程中，小環(huán)、桿和地球系統(tǒng)的機械能以及小環(huán)與桿對軸的角動量這兩個量中（）。A.機械能、角動量都守恒B.機械能守恒、角動量不守恒C.機械不守恒、角動量守恒D.機械能、角動量都不守恒四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，在半徑m的區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，方向垂直紙面向外，設磁場以T/s的勻速率增加。已知，m，試求：（1）半徑為r的導體圓環(huán)中的感應電動勢及P點處有旋電場強度的大?。唬?）等腰梯形導線框中的感應電動勢，并指出感應電流的方向。2、電荷為q1的一個點電荷處在一高斯球面的中心處，問在下列三種情況下，穿過此高斯面的電場強度通量是否會改變？電場強度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個點電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內(nèi)的任意處；(3)將原來的點電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內(nèi)。3、質量為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．試求整個輪軸的轉動慣量(用m、r、t和S表示)。4、圖中所示為一沿x軸放置的長度為l的不均勻帶電細棒，其電荷線密度為為一常量。取無窮遠處為電勢零點，求坐標原點O處的電勢。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、16N·s，176J3、物體作宏觀位移，分子之間的相互作用。4、5、6、，7、1：2：48、,9、0.1，0.110、氬，氦二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、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)，某些點處的振動始終加強，而在另一些點處的振動始終減弱的現(xiàn)象。2、基態(tài)：微觀粒子的能量是量子化的，當主量子數(shù)n=1時的能級，稱基態(tài)。3、自由度：確定一個物體在空間的位置需要的獨立坐標數(shù)目。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、角動量定理(對點)：在慣性系中，作用在質點上的合力對某參考點的力矩，等于質點對同一參考點的角動量對時間的變化率，即