2022年大学数学专业大学物理下册期中考试试题C卷-含答案

第第页2022年大学数学专业《大学物理（下册）》期中考试试题C卷含答案姓名：______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、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_____。2、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。3、一质点作半径为0.1m的圆周运动，其运动方程为：（SI），则其切向加速度为＝_____________。4、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________。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、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___________。7、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。8、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。9、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_____。10、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_____。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、电偶极矩：2、介质的极化：3、波的干涉：4、瞬时速度：5、卡诺循环：6、熵增加原理：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、下列几个说法中哪一个是正确的？（）A.电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。B.在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同。C.场强方向可由E=F/q定出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负F为试验电荷所受的电场力。D.以上说法都不正确。2、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.3、在真空中的A、B两平行金属板，相距为d，板面积为S（S→∞），各带电q和q，两板间的作用力f大小为（）。4、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。5、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.6、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.7、一带电体可作为点电荷处理的条件是（）。A.电荷必须呈球形分布。B.带电体的线度很小。C.带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。D.电量很小。8、真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电量为q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离的r的P点处的电势为：（）。A.B.C.D.9、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10、一质点在x轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2，式中x、t分别以m、s为单位，则4秒末质点的速度和加速度为（）。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/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、一质点沿x方向运动，其加速度随时间的变化关系为,如果初始时质点的速度为5m/s，则当ｔ为3s时，质点的速率v为多大。4、轻绳绕于半径r=20cm的飞轮边缘，在绳端施以大小为98N的拉力，飞轮的转动惯量J=0.5。设绳子与滑轮间无相对滑动，飞轮和转轴间的摩擦不计。试求：（1）飞轮的角加速度；（2）如以质量m=10kg的物体挂在绳端，试计算飞轮的角加速度。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、，2、3、0.14、mvl5、,6、8m10m7、5J8、09、10、减小二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、电偶极矩：对于电偶极子，该矢量的模等于电荷之间距离与正电荷的乘积，方向是由负电荷指向正电荷2、介质的极化：将有极分子或无极分子放到外电场中，会发现电介质沿方向在两端出现等量异号电荷的现象。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、瞬时速度：(1)指时刻质点运动的快慢和方向；(2)瞬时速度的物理意义是，如果从时刻起质点作匀速直线运动，则该直线运动的瞬时速度为；(3)瞬时速度。5、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6、熵增加原理：在绝热过程中，系统的熵永不减少.对于可逆绝热过程，系统的熵不变，对于不可逆绝热过程，系统的熵总是增加.三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、B3、C4、B5、D6、C7、C8、B9、C10、B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