2022年大学力学专业大学物理二期中考试试卷D卷-附解析

第第页2022年大学力学专业《大学物理（二）》期中考试试卷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、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。抬起另一端使棒向上与水平面呈60°，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1)放手时棒的角加速度为____；(2)棒转到水平位置时的角加速度为____。（）2、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。3、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________。4、理想气体向真空作绝热膨胀。（）A.膨胀后，温度不变，压强减小。B.膨胀后，温度降低，压强减小。C.膨胀后，温度升高，压强减小。D.膨胀后，温度不变，压强不变。5、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______。6、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＝_____________。7、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______。8、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。9、从统计的意义来解释,不可逆过程实质上是一个________________的转变过程,一切实际过程都向着________________的方向进行。10、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、位移极化：2、熵增加原理：3、波的干涉：4、介质的极化：5、光的吸收：6、热力学第二定律：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为，则由伸长至的过程中，弹性力所作的功为（）。A.B.C.D.2、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。3、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4、在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是（）(c表示真空中光速)。A.(4/5)cB.(3/5)cC.(2/5)cD.(1/5)c5、轻绳绕在有水平轮的定滑轮上，滑轮质量为m，绳下端挂一物体．物体所受重力为，滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度β将（）。A.不变B.变小C.变大D.无法判断6、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（）。A.温度相同、压强相同B.温度、压强都不相同C.温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D.温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强7、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.8、下述说法中，正确的是（）。A.本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好B.n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电C.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能D.p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动9、如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中（）。A.机械能、角动量都守恒B.机械能守恒、角动量不守恒C.机械不守恒、角动量守恒D.机械能、角动量都不守恒10、有下列过程：（）。（1）用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。（设活塞与器壁无摩擦）（2）用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。（3）冰溶解为水。（4）一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。其中是逆过程的为A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）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、振源作简谐运动，其运动方程为，式中的单位为，的单位为，它所形成的波以30的速度沿一直线传播。（1）求波的周期及波长；（2）写出波动方程。3、有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如图所示，试证明热机效率为4、一质量为10kg的物体在光滑平面上沿X轴运动,设t=0时物体位于原点,速度为零.求物体在F=3+4x（N)的力作用下移动了3米,它速度和加速度各为多大？参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、7.5，152、，零3、10cm/s4、A5、3/4π6、0.17、8、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。9、从几率较小的状态到几率较大的状态，状态的几率增大(或熵值增加)10、上(n-1)e二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、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2、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.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、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。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、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。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、C3、B4、B5、C6、C7、C8、C9、A10、D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：（1）周期波长（2）设波沿着x轴正方向运动，波动方程为3、证明：C-A过程：吸热