2022年大学化工与制药专业大学物理下册期中考试试题D卷-附解析

第第页2022年大学化工与制药专业《大学物理（下册）》期中考试试题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、一个质点的运动方程为（SI），则在由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为___________，在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。2、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_____。3、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___________。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、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_____。6、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。7、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_____________。8、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_____________。9、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。10、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=_____________．()二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、电通量：2、静电屏蔽：3、热力学第二定律：4、受激辐射：5、单色光：6、霍耳效应：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、质点的质量为m，置于光滑球面的顶点A处(球面固定不动)，如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B点时，它的加速度的大小为（）。A.B.C.D.2、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.3、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4、如图所示，M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab向右平移时，cd（）。A.不动B.转动C.向左移动D.向右移动5、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。6、两个均质圆盘A和B的密度分别为和，若，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为和，则：（）。A.B.C.D.,哪个大，不能确定。7、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8、一个未带电的空腔导体球壳，内半径为。在腔内离球心的距离为处（），固定一点电荷，如图所示。用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心处的电势为（）。A.B.C.D.9、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是（）。A.只取决于刚体质量，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.只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关10、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为，然后将两手臂合拢，使其转动惯量为，则转动角速度变为（）。A.B.C.D.四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、一质量为，长为l的棒能绕通过O点的水平轴自由转动。一质量为m，速率为的子弹从水平方向飞来，击中棒的中点且留在棒内，如图所示。则棒中点获得的瞬时速率为多少。2、如图所示，长L的直导线AB上均匀地分布着线密度为的电荷。求在导线的延长线上与导线一端B相距d处P点的场强大小。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、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M、半径为R，其转动惯量为，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、8m10m2、3、0.226T;300A/m4、18N·s5、，6、5J7、8、9、减小10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。2、静电屏蔽：导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响3、热力学第二定律：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。4、受激辐射：在外来光子刺激下原子从高能级跃迁到低能级而放出光的现象。5、单色光：单一频率（或波长）的光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、D2、C3、C4、D5、B6、B7、B8、D9、C10、C四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：由角动量守恒定律可得由此可得棒和子弹的瞬时角速度为棒中点获得的瞬时速率为2、解：在导线上取电荷元。电荷元在P点所激发的场强大小为：导线上电荷在P点所激发的总场强方向沿轴正方向，大小为：3、解对于杆和地球系统，只有重力做功，故机械能守恒。①直杆的转动惯量为OA段和OB段转动惯量的叠加，所以②将②代入①，解得4、解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体：mg－T＝ma①对滑轮：