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第第页2022年大学机械专业《大学物理(二)》期末考试试题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、一根无限长直导线通有电流I,在P点处被弯成了一个半径为R的圆,且P点处无交叉和接触,则圆心O处的磁感强度大小为_______________,方向为_________________。2、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___________。3、一小球沿斜面向上作直线运动,其运动方程为:,则小球运动到最高点的时刻是=_______S。4、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_______。5、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。6、设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到2.0s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=__________________。7、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。8、将热量Q传给一定量的理想气体:(1)若气体的体积不变,则热量转化为_____________________________。(2)若气体的温度不变,则热量转化为_____________________________。(3)若气体的压强不变,则热量转化为_____________________________。9、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线,其中虚线表示的是的关系.说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线:a代表__________________________的B~H关系曲线b代表__________________________的B~H关系曲线c代表__________________________的B~H关系曲线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、瞬时速度:2、红限极限频率:3、质点:4、波函数:5、电位梯度:6、磁矩描:三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们()。A.温度相同、压强相同B.温度、压强都不相同C.温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强D.温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强2、有一矩形线圈AOCD,通以如图示方向的电流,将它置于均匀磁场中,的方向与轴正方向一致,线圈平面与轴之间的夹角为,<90°.若AO边在y轴上,且线圈可绕y轴自由转动,则线圈将()。A.转动使角减小B.转动使角增大C.不会发生转动D.如何转动尚不能判定3、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4、一平面简谐波沿x轴负方向传播.已知x=b处质点的振动方程为,波速为u,则波动方程为:()。A.B.C.D.5、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6、在下列说法中,哪些是正确的?()。(1)可逆过程一定是平衡过程。(2)平衡过程一定是可逆的。(3)不可逆过程一定是非平衡过程。(4)非平衡过程一定是不可逆的。A.(1)、(4)B.(2)、(3)C.(1)、(2)、(3)、(4)D.(1)、(3)7、在真空中的静电场中,作一封闭的曲面,则下列结论中正确的是()。A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的8、一原长为的火箭,以速度相对地面作匀速直线运动,火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹,子弹相对于火箭的速度为.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是:(表示真空中的光速)()。A.B.C.D.9、一匀质矩形薄板,在它静止时测得其长为a,宽为b,质量为.由此可算出其面积密度为/ab.假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动,此时再测算该矩形薄板的面积密度则为()。A.B.C.D.10、一质点沿x轴运动的规律是。则第三秒时的加速度的大小是()。A.10B.50C.15D.12四、解答题(共4小题,每题12分,共48分)1、质量为,长为的均匀的细杆竖直放置,其下端与一固定铰链相接,并可绕其转动,由于此竖直放置的细杆处于非稳定的平衡状态,当其受到微小扰动时,细杆将在重力的作用下由静止开始绕铰链转动。试计算细杆与竖直线成角时的角速度和角加速度。2、1mol单原子分子的理想气体,经历如图所示的可逆循环,联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为,a点的温度为(1)试以,普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。(2)求此循环的效率。(提示:循环效率的定义式,为循环中气体吸收的热量,为循环中气体放出的热量。)3、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。4、一质点沿半径为的圆周按规律运动,都是常量。(1)求时刻质点加速度的大小;(2)为何值时总加速度在数值上等于b?(3)当加速度达到时,质点已沿圆周运行了多少圈?参考答案一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、,垂直纸面向里2、3、2S4、5、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。6、18N·s7、振动方向相同、频率相同,相位相同或具有恒定的相位差8、(1)气体的能,(2)气体对外所做的功,(3)气体的能和对外所做的功9、铁磁质顺磁质抗磁质10、,二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)1、瞬时速度:(1)指时刻质点运动的快慢和方向;(2)瞬时速度的物理意义是,如果从时刻起质点作匀速直线运动,则该直线运动的瞬时速度为;(3)瞬时速度。2、红限极限频率:以为光从红到紫频率逐渐升高。3、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。4、波函数:波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。5、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、C2、B3、D4、C5、B6、A7、D8、B9、C10、A四、解答题(共4小题,每题12分,共48分)1、2、解:设a状态的状态参量为,则∵∴∵
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