2022年大学生物工程专业大学物理下册期中考试试题-含答案

第第页2022年大学生物工程专业《大学物理（下册）》期中考试试题含答案姓名：______班级：______学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：，则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。2、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。3、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。4、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。5、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中.，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。6、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________。7、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。8、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。9、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。10、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________，圆________盘所受合力矩的大小为________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、角动量定理(对点)：2、红限极限频率：3、波的干涉：4、能量按自由度均分定理：5、基态：6、电位梯度：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、在下列各种说法中，哪些是正确的？（）。（1）热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程。（2）热平衡过程一定是可逆过程。（3）热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。（4）热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示。A.（1）、（2）B.（3）、（4）C.（2）、（3）、（4）D.（1）、（2）、（3）、（4）2、如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动，直导线ab中的电动势为（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.03、在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ4、质点沿半径R做圆周运动，运动方程为(单位)，则任意时刻质点角速度的大小=（）。A.B.C.D.5、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是（）。A.只取决于刚体质量，与质量的空间分布和轴的位置无关B.取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置D.只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关6、一质点作简谐振动，周期为T．质点由平衡位置向x轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的时间为（）。A.T/4B.T/6C.T/8D.T/127、在静电场中，作一闭合曲面S，若有则S面内必定（）。A．既无自由电荷，也无束缚电荷B．没有自由电荷C．自由电荷和束缚电荷的代数和为零D．自由电荷的代数和为零8、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：()。A.减小而不变B.减小而增大C.增大而减小D.不变而增大9、三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为，强度为的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（）。A.B.C.D.10、一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为P1、V1、T1，的平衡态，后来变到压强、体积、温度分别为P2、V2、T2的终态。若已知V2>V1,且T2=T1,则以下各种说确的是:（）。A.不论经历的是什么过程，气体对外净做的功一定为正值B.不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值C.若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少D.如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净做功和外界净吸热的正负皆无法判断四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如图所示，试证明热机效率为2、一轻绳跨过两个质量为m、半径为r的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为3m和m的重物，如图所示，绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑，两个定滑轮的转动惯量均为，将由两个定滑轮以及质量为3m和m的重物组成的系统从静止释放，求重物的加速度和两滑轮之间绳内的张力。3、一束具有动量的电子，垂直地射入宽度为a的狭缝，若在狭缝后远处与狭缝相距为R的地方放置一块荧光屏，试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度，式中h为普朗克常量。4、在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体，总电荷为q，如图所示．试证明，在静电平衡时，整个空腔内表面上的感生电荷总是等于-q。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、0.1，0.12、变大3、4、m5、6、7、5J8、9、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、角动量定理(对点)：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点的力矩，等于质点对同一参考点的角动量对时间的变化率，即2、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。3、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波的叠加。4、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。5、基态：微观粒子的能量是量子化的，当主量子数n=1时的能级，称基态。6、电位梯度：如果在细胞膜两侧存在有电位梯度差时，这种电位在空间上的递减叫做电位梯度三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、D3、B4、B5、C6、D7、D8、B9、C10、D四、解答题（共4小题，每题1