2022年大学生物科学专业大学物理下册期中考试试卷-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、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________。2、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。3、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。4、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。5、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。6、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示.长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。7、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______。8、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A电流时,铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________。9、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。10、在主量子数n=2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是______________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、能量按自由度均分定理：2、电磁感应现象：3、定压摩尔热容：4、波的干涉：5、质点：6、电通量：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、置于容器的气体，如果气体各处压强相等，或气体各处温度相同，则这两种情况下气体的状态（）。A.一定都是平衡态B.不一定都是平衡态C.前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态D.后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态2、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3、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）4、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：（）。A.线圈中无感应电流B.线圈中感应电流为顺时针方向C.线圈中感应电流为逆时针方向D.线圈中感应电流方向不确定5、均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示。今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是:（）。A.角速度从小到大，角加速度从大到小。B.角速度从小到大，角加速度从小到大。C.角速度从大到小，角加速度从大到小。D.角速度从大到小，角加速度从小到大。6、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.07、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8、刚体定轴转动，当它的角加速度很大时，作用在刚体上的（）。A．力一定很大B．力矩一定很大C．力矩可以为零D．无法确定。9、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分（）。A.凸起，且高度为/4B.凸起，且高度为/2C.凹陷，且深度为/2D.凹陷，且深度为/410、某质点作直线运动的运动学方程为，则该质点作（）。A.匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向B.匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向C.变加速直线运动，加速度沿x轴正方向D.变加速直线运动，加速度沿x轴负方向四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、质量为、半径为R的自行车轮，假定质量均匀分布在轮缘上（可看作圆环），可绕固定轴O转动．另一质量为的子弹（可看作质点）以速度射入轮缘，并留在轮内。开始时轮是静止的，求子弹打入后车轮的角速度。2、如图所示，长直导线中电流为i，矩形线框abcd与长直导线共面，且ad∥AB，dc边固定，ab边沿da及cb以速度无摩擦地匀速平动．t=0时，ab边与cd边重合．设线框自感忽略不计。(1)如，求ab中的感应电动势．ab两点哪点电势高？(2)如，求ab边运动到图示位置时线框中的总感应电动势。3、AA＇和CC＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合，AA＇线圈半径为20.0cm，共10匝，通有电流10.0A；而CC＇线圈的半径为10.0cm，共20匝，通有电流5.0A，求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向。()4、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？参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、,,2、1：2：43、氩，氦4、，零5、（SI）或（SI）6、，7、8、0.226T;300A/m9、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。10、4二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、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。2、电磁感应现象：当穿过闭合导电回路所包围曲面的磁通量发生变化时，回路中产生电流的现象。3、定压摩尔热容：在压强不变的条件下，1mol理想气体温度升高（或降低）1K时，吸收（或放出）的热量。4、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。5、质点：有质量无大小、形状的点，是理想模型。在一定条件下，物体可以看成质点。6、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、B3、B4、B5、A6、D7、D8、B9、C10、D四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：2、3、解：AA＇线圈在O点所产生的磁感强度