2022年大學(xué)物理學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊(cè)期中考試試題D卷-附解析

第第頁2022年大學(xué)物理學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》期中考試試題D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_____________。2、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長(zhǎng)為、質(zhì)量為，可繞通過棒的端點(diǎn)且垂直于棒長(zhǎng)的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。一質(zhì)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(shè)穿過棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為______。3、一根長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m的均勻細(xì)棒在地上豎立著。如果讓豎立著的棒以下端與地面接觸處為軸倒下，則上端到達(dá)地面時(shí)細(xì)棒的角加速度應(yīng)為_____。4、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)＝_________。5、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_______________，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_______________。6、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)軌跡方程，由t=0到t=2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移矢量______m。7、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___________。8、質(zhì)點(diǎn)p在一直線上運(yùn)動(dòng)，其坐標(biāo)x與時(shí)間t有如下關(guān)系：(A為常數(shù))(1)任意時(shí)刻ｔ，質(zhì)點(diǎn)的加速度a=_______；(2)質(zhì)點(diǎn)速度為零的時(shí)刻t=__________．9、在熱力學(xué)中，“作功”和“傳遞熱量”有著本質(zhì)的區(qū)別，“作功”是通過__________來完成的;“傳遞熱量”是通過___________來完成的。10、動(dòng)量定理的內(nèi)容是__________，其數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫__________，動(dòng)量守恒的條件是__________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時(shí)速度：2、玻爾茲曼分布律：3、熱力學(xué)第二定律：4、平均自由程：5、電位梯度：6、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、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.82、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時(shí)，下列說法中正確的是（）。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.以上說法都不對(duì)3、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，當(dāng)位移為振幅的一半時(shí)，其動(dòng)能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.4、關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程。（2）準(zhǔn)靜態(tài)過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）5、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，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.B.C.D.6、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/37、在下列說法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過程一定是平衡過程。（2）平衡過程一定是可逆的。（3）不可逆過程一定是非平衡過程。（4）非平衡過程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）8、在靜電場(chǎng)中，作一閉合曲面S，若有則S面內(nèi)必定（）。A．既無自由電荷，也無束縛電荷B．沒有自由電荷C．自由電荷和束縛電荷的代數(shù)和為零D．自由電荷的代數(shù)和為零9、如圖所示，直角三角形金屬框架放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)平行于邊，的長(zhǎng)度為。當(dāng)金屬框架繞邊以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）。A.B.C.D.10、若用衍射光柵準(zhǔn)確測(cè)定一單色可見光的波長(zhǎng)，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？（）。A.5.0×mmB.1.0×mmC.1.0×mmD.1.0×mm四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一輕繩跨過兩個(gè)質(zhì)量為m、半徑為r的均勻圓盤狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質(zhì)量為3m和m的重物，如圖所示，繩與滑輪間無相對(duì)滑動(dòng)，滑輪軸光滑，兩個(gè)定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均為，將由兩個(gè)定滑輪以及質(zhì)量為3m和m的重物組成的系統(tǒng)從靜止釋放，求重物的加速度和兩滑輪之間繩內(nèi)的張力。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(gè)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(shí)間t內(nèi)下降了一段距離S．試求整個(gè)輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(用m、r、t和S表示)。3、已知電子在于均勻磁場(chǎng)的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子的運(yùn)動(dòng)滿足玻爾量子化條件，求電子軌道的半徑=？4、有一以理想氣體為工作物質(zhì)的熱機(jī)，其循環(huán)如圖所示，試證明熱機(jī)效率為參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、3、4、5、處處為零；均勻分布6、m7、，8、9、物體作宏觀位移，分子之間的相互作用。10、答案：1、質(zhì)點(diǎn)系所受合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)系（系統(tǒng)）動(dòng)量的增量2、3、系統(tǒng)所受合外力等于零二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時(shí)速度：(1)指時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向；(2)瞬時(shí)速度的物理意義是，如果從時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則該直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為；(3)瞬時(shí)速度。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、熱力學(xué)第二定律：熱量不可能自動(dòng)地從低溫物體傳向高溫物體。4、平均自由程：指分子在連續(xù)兩次相繼碰撞間所經(jīng)歷的自由路程的平均值5、電位梯度：如果在細(xì)胞膜兩側(cè)存在有電位梯度差時(shí)，這種電位在空間上的遞減叫做電位梯度6、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，即三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、D4、D5、C6、C7、A8、D9、B10、D四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：列牛頓第二定律方程根據(jù)2、3、證：?jiǎn)慰p夫朗