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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
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