2022年大学生物科学专业大学物理下册期中考试试题D卷-附解析

第第页2022年大学生物科学专业《大学物理（下册）》期中考试试题D卷附解析姓名：______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、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。2、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。3、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。4、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。5、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。6、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。抬起另一端使棒向上与水平面呈60°，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1)放手时棒的角加速度为____；(2)棒转到水平位置时的角加速度为____。（）7、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。8、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。9、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_______。10、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x=-处质点的振动方程是_____；若以x=处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、红限极限频率：2、能量子：3、机械能守恒定律：4、多普勒效应：5、电偶极矩：6、磁矩描：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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.02、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/123、如图所示，M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab向右平移时，cd（）。A.不动B.转动C.向左移动D.向右移动4、有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为，则由伸长至的过程中，弹性力所作的功为（）。A.B.C.D.5、一个质点作圆周运动时，则有（）。A.切向加速度一定改变，法向加速度也改变B.切向加速度可能不变，法向加速度一定改变C.切向加速度可能不变，法向加速度可能改变D.切向加速度一定改变，法向加速度不变6、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（）。A.B.C.D.7、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度为。当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为（）。A.B.C.D.8、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（）。A．物块到达斜面底端时的动量相等B．物块到达斜面底端时的动能相等C．物块和斜面组成的系统，机械能不守恒D．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒9、一均质细杆可绕垂直它且离其一端（为杆长）的水平固定轴在竖直平面内转动。杆的质量为，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴的转动惯量，一切摩擦不计）。A.B.C.D.10、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞，碰撞后两球均静止，则碰撞前两球应满足：（）。A.质量相等B.速率相等C.动能相等D.动量大小相等，方向相反四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、质量为m，速率为v的小球，以入射角斜向与墙壁相碰，又以原速率沿反射角a方向从墙壁弹回．设碰撞时间为，求墙壁受到的平均冲力。2、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3、如图,半径R=0.2m,转动惯量为的定滑轮,一不可伸长的轻绳无滑地跨过定滑轮,一端悬挂质量m=10kg的重物,使定滑轮从静止开始加速转动，试求：(1)定滑轮的角加速度(2)轻绳拉下5m时，定滑轮的角速度。4、一电子以0.99c(c为真空中光速)的速率运动．试求：(1)电子的总能量是多少？(2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量)参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。3、,,4、，6m，10m5、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。6、7.5，157、氩，氦8、5J9、10、，二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。2、能量子：一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割，就说这个物理量是量子化的，并把最小的单元称为量子。3、机械能守恒定律：对于物体组（系统）而言，如果只有保守内力（重力、弹性力）做功，没有非保守内力及一切外力的功，那么，物体组内各物体之间的动能和势能虽然可以互相转换，但它们的总和是恒量。4、多普勒效应：由于声源与观察者的相对运动，造成接收频率发生变化的现象。5、电偶极矩：对于电偶极子，该矢量的模等于电荷之间距离与正电荷的乘积，方向是由负电荷指向正电荷6、磁矩描：述载流线圈或微观粒子磁性的物理量三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、D2、D3、D4、C5、B6、D7、B8、D9、A10、D四、解答题（共4小题