2022年大学环境与安全专业大学物理二期中考试试卷D卷-附答案

第第页2022年大学环境与安全专业《大学物理（二）》期中考试试卷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、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，使其转动惯量变为，则转动角速度变为_______。2、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。3、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。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、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_____________。6、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_____________________________。7、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。8、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_________________。9、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。10、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、卡诺循环：2、位移极化：3、回路：4、波强度：5、基态：6、能量按自由度均分定理：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（）。A．物块到达斜面底端时的动量相等B．物块到达斜面底端时的动能相等C．物块和斜面组成的系统，机械能不守恒D．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒2、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.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、下面说法正确的是（）。A.等势面上各点场强的大小一定相等B.在电势高处，电势能也一定高C.场强大处，电势一定高D.场强的方向总是从电势高处指向低处5、质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M，万有引力恒量为G，则当它从距地球中心处下降到处时，飞船增加的动能应等于（）。A.B.C.D.E.6、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝盖住，并在连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时（）。A.P点处仍为明条纹B.P点处为暗条纹C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹D.无干涉条纹7、距一根载有电流为3×A的电线1m处的磁感强度的大小为（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁导率)8、某人骑自行车以速率V向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为V），则他感到风是从（）。A.东北方向吹来B.东南方向吹来C.西北方向吹来D.西南方向吹来9、在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是（）。A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的10、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。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、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连，绳子的质量可以忽略，它与定滑轮之间无相对滑动．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。3、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？4、质量为M＝1.5kg的物体，用一根长为l＝1.25m的细绳悬挂在天花板上．今有一质量为m＝10g的子弹以＝500m/s的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小,设穿透时间极短．求：（1）子弹刚穿出时绳中张力的大小；（2）子弹在穿透过程中所受的冲量。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、氩，氦3、,,4、18N·s5、1：2：46、（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7、8、，垂直纸面向里9、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。10、10cm/s二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、卡诺循环：由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环2、位移极化：是电介质（不导电的物质）极化的一种方式。在电场中的无极分子正负电荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故谓位移极化3、回路：只通过任何结点一次即能构成闭合路径的支路集合。4、波强度：通过垂直于波动传播方向的单位面积的平均能流称为平均能流密度5、基态：微观粒子的能量是量子化的，当主量子数n=1时的能级，称基态。6、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、D2、D3、C4、D5、C6、B7、B8、C9、D10、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Ⅰ过程Ⅱ过程Ⅲ