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第第页2022年大学环境生态专业《大学物理(下册)》期中考试试卷B卷附答案姓名:______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、在热力学中,“作功”和“传递热量”有着本质的区别,“作功”是通过__________来完成的;“传递热量”是通过___________来完成的。2、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则:(1)摆线的张力T=_____________________;(2)摆锤的速率v=_____________________。3、一质点作半径为R的匀速圆周运动,在此过程中质点的切向加速度的方向______,法向加速度的大小______。(填“改变”或“不变”)4、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。5、从统计的意义来解释,不可逆过程实质上是一个________________的转变过程,一切实际过程都向着________________的方向进行。6、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度_____。7、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。8、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。9、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。10、设在某一过程P中,系统由状态A变为状态B,如果________________________________________,则过程P为可逆过程;如果_________________________________________则过程P为不可逆过程。二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)1、热力学第二定律:2、能量按自由度均分定理:3、玻尔兹曼分布律:4、定容摩尔热容:5、光的吸收:6、单色光:三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、把理想气体的状态方程写成恒量时,下列说法中正确的是()。A.对一定质量的某种气体,在不同状态下,此恒量不等B.对摩尔数相同的不同气体,此恒量相等C.对不同质量的同种气体,此恒量相等D.以上说法都不对2、如图所示,一光滑细杆上端由光滑铰链固定,杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来,而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中,小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中()。A.机械能、角动量都守恒B.机械能守恒、角动量不守恒C.机械不守恒、角动量守恒D.机械能、角动量都不守恒3、一电子以速度垂直地进入磁感强度为的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将()。A.正比于B,反比于B.反比于B,正比于C.正比于B,反比于D.反比于B,反比于4、一台工作于温度分别为327和27的高温热源与低温热源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2000J,则对外做功为()。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J5、如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动.设该人以匀速率收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是()。A.匀加速运动B.匀减速运动C.变加速运动D.变减速运动E.匀速直线运动6、在真空中的A、B两平行金属板,相距为d,板面积为S(S→∞),各带电q和q,两板间的作用力f大小为()。7、物体A的质量是B的2倍且静止,物体B以一定的动能E与A碰撞后粘在一块并以共同的速度运动,碰撞后两物体的总动能为()。A.EB.E/2C.E/3D.2E/38、一质点在x轴上运动,其坐标与时间的变化关系为x=4t-2,式中x、t分别以m、s为单位,则4秒末质点的速度和加速度为()。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/9、如图所示,A、B为两个相同的定滑轮,A滑轮挂一质量为m的物体,B滑轮受力F=mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为和,不计滑轮的摩擦,这两个滑轮的角加速度的大小关系为:()。A.B.C.D.无法判断10、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为(其中a、b为常量),则该质点作()。A.匀速直线运动B.变速直线运动C.抛物线运动D.一般曲线运动四、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、如图所示,两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面,半径分别是、,单位长度上的电荷为λ,内筒带正电,外筒带负电,求空间各点的电场强度及两筒间的电势差。3、一卡诺热机的低温热源温度为,效率为40%。若要将其效率提高到50%,求高温热源的温度需提高多少?4、一半径为、电荷量为的均匀带电球体,设无穷远处为电势零点。试求:(1)球体内外电场强度的分布;(2)球体内外电势的分布。参考答案一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、物体作宏观位移,分子之间的相互作用。2、,3、改变,不变4、,5、从几率较小的状态到几率较大的状态,状态的几率增大(或熵值增加)6、减小7、m8、振动方向相同、频率相同,相位相同或具有恒定的相位差9、答案:1、质点系所受合外力的冲量等于质点系(系统)动量的增量2、3、系统所受合外力等于零10、能使系统进行逆向变化,回复状态,而且周围一切都回复原状。系统不能回复到初;态;或者系统回复到初态时,周围并不能回复原状。二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)1、热力学第二定律:热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。2、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。3、玻尔兹曼分布律:当有保守外力(如重力场、电场等)作用时,气体分子的空间位置4、定容摩尔热容:在体积不变的条件下,1mol理想气体温度升高(或降低)1K时,吸收(或放出)的热量。5、光的吸收:在光的照射下,原子吸收光而从低能级跃迁到高能级的现象。6、单色光:单一频率(或波长)的光三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、B2、A3、B4、B5、C6、C7、C8、B9、B10、B四、解答题(共4小题,每题12分,共48分)1、证明:C-A过程:吸热(1)A-B过程绝热1分B-A过程放热(2)由理想气
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