2022年大学工程力学专业大学物理二期末考试试题D卷-附解析

第第页2022年大学工程力学专业《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、二质点的质量分别为、.当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为____________。2、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_____。3、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______。4、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_________________。5、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。6、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。7、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___________。8、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=______，切向加速度=______。9、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______________。10、刚体绕定轴转动时，刚体的角加速度与它所受的合外力矩成______，与刚体本身的转动惯量成反比。（填“正比”或“反比”）。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、瞬时速度：2、定压摩尔热容：3、质点：4、单色光：5、相干光：6、多普勒效应：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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.2、为麦克斯韦速率分布函数，为总分子数，那么表示（）。A.速率在之间的个分子的速率和，B.速率在之间的分子的平均速率C.速率在之间的分子数，D.速率在之间的分子数占总分子数的百分率。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、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零，则可肯定：（）A.高斯面上各点场强均为零B.穿过高斯面上每一面元的电通量均为零C.穿过整个高斯面的电通量为零D.以上说法都不对5、若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好？（）。A.5.0×mmB.1.0×mmC.1.0×mmD.1.0×mm6、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/127、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是（）(c表示真空中光速)。A.(4/5)cB.(3/5)cC.(2/5)cD.(1/5)c8、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/49、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.010、一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大,则两极板间的电势差、电场强度的大小、电场能量将发生如下变化：（）。A.减小，减小，减小；B.增大，增大，增大；C.增大，不变，增大；D.减小，不变，不变.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、轻绳绕于半径r=20cm的飞轮边缘，在绳端施以大小为98N的拉力，飞轮的转动惯量J=0.5。设绳子与滑轮间无相对滑动，飞轮和转轴间的摩擦不计。试求：（1）飞轮的角加速度；（2）如以质量m=10kg的物体挂在绳端，试计算飞轮的角加速度。3、如图所示，，，，上电压为50V.求：.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、，3、4、，垂直纸面向里5、5J6、,7、，8、57.6，2.49、410、正比二、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、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。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、单色光：单一频率（或波长）的光5、相干光：两束满足相干条件的光称为相干光6、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。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、D2、C3、B4、C5、D6、D7、B8、C9