2022年大学数学专业大学物理二期末考试试题D卷-附解析

第第页2022年大学数学专业《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、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w=_____________．()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、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____________。4、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＝__________________。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、理想气体向真空作绝热膨胀。（）A.膨胀后，温度不变，压强减小。B.膨胀后，温度降低，压强减小。C.膨胀后，温度升高，压强减小。D.膨胀后，温度不变，压强不变。7、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________。8、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________。9、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。10、一根长为l，质量为m的均匀细棒在地上竖立着。如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下，则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、多普勒效应：2、单色光：3、波的干涉：4、质点的角动量(对点)：5、波函数：6、时间、空间的相对性：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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2、一个质点作圆周运动时，则有（）。A.切向加速度一定改变，法向加速度也改变B.切向加速度可能不变，法向加速度一定改变C.切向加速度可能不变，法向加速度可能改变D.切向加速度一定改变，法向加速度不变3、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4、一质量为0.02kg的弹簧振子,振幅为0.12m,周期为2s,此振动系统的机械能为（）。A.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J5、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程（）。A.一定都是平衡过程B.不一定是平衡过程C.前者是平衡态，后者不是平衡态D.后者是平衡态，前者不是平衡态6、一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为P1、V1、T1，的平衡态，后来变到压强、体积、温度分别为P2、V2、T2的终态。若已知V2>V1,且T2=T1,则以下各种说确的是:（）。A.不论经历的是什么过程，气体对外净做的功一定为正值B.不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值C.若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少D.如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净做功和外界净吸热的正负皆无法判断7、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.500J8、质点沿半径R做圆周运动，运动方程为(单位)，则任意时刻质点角速度的大小=（）。A.B.C.D.9、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10、有下列过程：（）。（1）用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。（设活塞与器壁无摩擦）（2）用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。（3）冰溶解为水。（4）一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。其中是逆过程的为A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为，在光栅后放一焦距=1m的凸透镜，现以=600nm(1nm=m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？2、某弹簧不遵守胡克定律，若施力F，则相应伸长为，力与伸长的关系为：F＝52.8x十38.4（SI）求：（1）将弹簧从定长=0.5m拉伸到定长=1.00m外力所需做的功。（2）将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一个质量为2.17kg的物体，然后将弹簧拉伸到一定长=1.00m,再将物体有静止释放，求当弹簧回到=0.5m时，物体的速率。（3）此弹簧的弹力是保守力吗？3、如图所示，均匀直杆质量为m，长为l，初始时棒水平静止。轴光滑，。求杆下摆到角时的角速度。4、如图,半径R=0.2m,转动惯量为的定滑轮,一不可伸长的轻绳无滑地跨过定滑轮,一端悬挂质量m=10kg的重物,使定滑轮从静止开始加速转动，试求：(1)定滑轮的角加速度(2)轻绳拉下5m时，定滑轮的角速度。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、1：2：43、4、18N·s5、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、A7、8、,9、10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、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。2、单色光：单一频率（或波长）的光3、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。4、质点的角动量(对点)：设时刻质点对某参照系的动量为，质点对该参照系中某固定点的位矢为，则时刻质点对点的角动量。角动量描述质点的运动状态。5、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。6、时间、空间的相对性：在一切惯性系中观察，相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、B3、D4、C5、B6、D7、B8、B9、B10、D四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：2、解：（1）外力做的功（2）设弹力为，（3）此力为保守力，因