2022年大学工程力学专业大学物理二期末考试试题D卷-附答案

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卷附答案姓名：______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＝____________。2、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点)，用一长为l的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为l，质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。3、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”）。4、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_____________________________。5、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________。6、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为_______________。7、同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是_______________________________________________。8、某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长________的两种成分，其中_________的散射成分称为康普顿散射。9、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。10、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_____________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波函数：2、刚体：3、循环过程：4、角动量定理(对点)：5、光的吸收：6、霍耳效应：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（）。A.只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关B.取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置D.只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关2、如图所示，当汽缸中的活塞迅速向外移动从而使汽缸膨胀时，气体所经历的过程（）。A.是平衡过程，它能用P—V图上的一条曲线表示B.不是平衡过程，但它能用P—V图上的一条曲线表示C.不是平衡过程，它不能用P—V图上的一条曲线表示D.是平衡过程，但它不能用P—V图上的一条曲线表示3、物体A的质量是B的2倍且静止,物体B以一定的动能E与A碰撞后粘在一块并以共同的速度运动,碰撞后两物体的总动能为（）。A.EB.E/2C.E/3D.2E/34、把理想气体的状态方程写成恒量时，下列说法中正确的是（）。A.对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等B.对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等C.对不同质量的同种气体，此恒量相等D.以上说法都不对5、如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（）。A.匀加速运动B.匀减速运动C.变加速运动D.变减速运动E.匀速直线运动6、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7、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8、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：（）。9、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2.设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U为：（）。A.B.C.D.10、如图，在一圆形电流所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路（）。(A)，且环路上任意一点(B)，且环路上任意一点(C)，且环路上任意一点(D)，且环路上任意一点常量四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、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。)2、有一质点沿x轴作直线运动，t时刻的坐标为，试求：（1）在第2秒内的平均速度；（2）第2秒末的瞬时速度；（3）第2秒末的加速度。3、如图所示，有两个转动惯量分别为、的圆盘，它们分别以角速度、绕水平轴转动，且旋转轴在同一条直线上。当两个圆盘在沿水平轴方向的外力作用下，啮合为一体时，其角速度为。求两圆盘啮合后共同的角速度。4、质点P在水平面内沿一半径为1m的圆轨道转动，转动的角速度与时间的关系为，已知=2s时，质点P的速率为16m/s，试求t=1s时，质点P的速率与加速度的大小。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、（SI）或（SI）2、mvl3、正比4、（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5、,6、处处为零；均匀分布7、在等压升温过程中，气体要膨胀而作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量。8、不变变长波长变长9、10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、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。2、刚体：在任何情况下大小、形状都保持不变的物体。3、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。简称循环。4、角动量定理(对点)：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点的力矩，等于质点对同一参考点的角动量对时间的变化率，即5、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而从低能级跃迁到高能级的现象。6、霍耳效应：当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、C3、C4、B5、C6、B7、B8、B9、C10、B四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：设a状态的状态参量为，则∵∴∵pcVc=RTc∴Tc=27T0(1)过程