第第頁2022年大學能源動力專業(yè)《大學物理（下冊）》期中考試試題D卷含答案姓名：______班級：______學號：______考試須知：1、考試時間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、長為、質量為的均質桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉動，轉動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示。現有一質量為的子彈以水平速度射入桿上點，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。2、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉動，轉軸與平行，輪子和輻條都是導體，輻條長為R，輪子轉速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。3、如圖所示，軸沿水平方向，軸豎直向下，在時刻將質量為的質點由a處靜止釋放，讓它自由下落，則在任意時刻，質點所受的對點的力矩＝________；在任意時刻，質點對原點的角動量=_____________。4、圖示曲線為處于同一溫度T時氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是________氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是________氣分子的速率分布曲線。5、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。6、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉化為_____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉化為_____________________________。（3）若氣體的壓強不變，則熱量轉化為_____________________________。7、一圓錐擺擺長為I、擺錘質量為m，在水平面上作勻速圓周運動，擺線與鉛直線夾角，則：(1)擺線的張力T＝_____________________；(2)擺錘的速率v＝_____________________。8、兩個同振動方向、同頻率、振幅均為A的簡諧振動合成后振幅仍為A，則兩簡諧振動的相位差為_______。9、某一波長的X光經物質散射后，其散射光中包含波長________和波長________的兩種成分，其中_________的散射成分稱為康普頓散射。10、一質點在OXY平面內運動,其運動方程為,則質點在任意時刻的速度表達式為________；加速度表達式為________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、電位梯度：2、布郎運動：3、狹義相對論相對性原理：4、電通量：5、卡諾循環(huán)：6、霍耳效應：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法正確（）。A.位移電流是由變化的電場產生的B.位移電流是由線性變化的磁場產生的C.位移電流的熱效應服從焦耳——楞次定律D.位移電流的磁效應不服從安培環(huán)路定理2、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時，下列說法中正確的是（）。A.對一定質量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對摩爾數相同的不同氣體，此恒量相等C.對不同質量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對3、有下列幾種說法：(1)所有慣性系對物理基本規(guī)律都是等價的(2)在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關(3)在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同若問其中哪些說法是正確的,答案是（）。A.只有(1)、(2)是正確的B.只有(1)、(3)是正確的C.只有(2)、(3)是正確的D.三種說法都是正確的4、如圖所示，兩個同心的均勻帶電球面，內球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設無窮遠處為電勢零點，則在兩個球面之間、距離球心為r處的P點的電勢U為：（）。A.B.C.D.5、如圖所示，M、N為水平面內兩根平行金屬導軌，ab與cd為垂直于導軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導線．外磁場垂直水平面向上．當外力使ab向右平移時，cd（）。A.不動B.轉動C.向左移動D.向右移動6、一彈簧振子作簡諧振動，總能量為E1，如果簡諧振動振幅增加為原來的兩倍，重物的質量增為原來的四倍，則它的總能量E1變?yōu)椋ǎ.B.C.D.7、真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q，在球心O處有一帶電量為q的點電荷，設無窮遠處為電勢零點，則在球內離球心O距離的r的P點處的電勢為：（）。A.B.C.D.8、當一平面簡諧機械波在彈性媒質中傳播時，下述各結論哪個是正確的？（）A.媒質質元的振動動能增大時，其彈性勢能減小，總機械能守恒B.媒質質元的振動動能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質質元的振動動能和彈性勢能的相位在任一時刻都相同，但二者的數值不相等D.媒質質元在其平衡位置處彈性勢能最大9、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當體積增大時，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是：()。A.減小而不變B.減小而增大C.增大而減小D.不變而增大10、一質量為0.02kg的彈簧振子,振幅為0.12m,周期為2s,此振動系統(tǒng)的機械能為（）。A.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一輕繩跨過兩個質量為m、半徑為r的均勻圓盤狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質量為3m和m的重物，如圖所示，繩與滑輪間無相對滑動，滑輪軸光滑，兩個定滑輪的轉動慣量均為，將由兩個定滑輪以及質量為3m和m的重物組成的系統(tǒng)從靜止釋放，求重物的加速度和兩滑輪之間繩內的張力。2、1mol單原子分子的理想氣體，經歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯結ac兩點的曲線Ⅲ的方程為,a點的溫度為(1)試以,普適氣體常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過程中氣體吸收的熱量。(2)求此循環(huán)的效率。(提示：循環(huán)效率的定義式，為循環(huán)中氣體吸收的熱量，為循環(huán)中氣體放出的熱量。)3、電荷為q1的一個點電荷處在一高斯球面的中心處，問在下列三種情況下，穿過此高斯面的電場強度通量是否會改變？電場強度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個點電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內的任意處；(3)將原來的點電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內。4、均質細棒長為l質量為m，，和一質量也為m的小球牢固地連在桿的一端，可繞過桿的另一端的水平軸轉動。在忽略轉軸處摩擦的情況下，使桿自水平位置由靜止狀態(tài)開始自由轉下，試求：（1）當桿與水平線成θ角時，剛體的角加速度；（2）當桿轉到豎直線位置時，剛體的角速度，小球的線速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、，03、4、氬，氦5、表示分布在該速率附近單位速率區(qū)間內的分子數最多。6、（1）氣體的能，（2）氣體對外所做的功，（3）氣體的能和對外所做的功7、，8、3/4π9、不變變長波長變長10、,二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、電位梯度：如果在細胞膜兩側存在有電位梯度差時，這種電位在空間上的遞減叫做電位梯度2、布郎運動：顯微鏡觀察,發(fā)現花粉的小顆粒在作不停地,無秩序的運動,這種現象叫做布郎運動3、狹義相對論相對性原理：在一切慣性系中，物理現象的規(guī)律都相同。4、電通量：通過電場中任一面積的電場線數目。5、卡諾循環(huán)：由兩個可逆的等溫過程和兩個可逆的絕熱過程所組成的理想循環(huán)6、霍耳效應：當電流垂直于外磁場通過導體時，在導體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、A2、B3、D4、C5、D6、D7、B8、D9、B10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：列牛頓第二定律方程根據2、解：設a狀態(tài)的狀態(tài)參量為，則∵∴∵pcVc=RTc∴Tc