2022年大学机械专业大学物理下册期中考试试题-附解析

第第页2022年大学机械专业《大学物理（下册）》期中考试试题附解析姓名：______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、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。(1)变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2)磁感线是无头无尾的；________________________(3)电荷总伴随有电场．__________________________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、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_____。4、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。则质点的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。5、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___________。6、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_____________。7、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中.，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。8、一质量为0.2kg的弹簧振子,周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______N/m。9、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_____________。10、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、卡诺循环：2、基态：3、取向极化：4、布郎运动：5、自由度：6、磁矩描：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（）。A.只取决于刚体的质量,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.只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关2、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.3、质点系的内力可以改变（）。A.系统的总质量B.系统的总动量C.系统的总动能D.系统的总动量4、关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？（）A．起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断B．任何两条电位移线互相平行C．起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交D．电位移线只出现在有电介质的空间5、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）,则该质点作（）。A.匀速直线运动B.抛物线运动C.变速直线运动D.一般曲线运动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、一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E1变为（）。A.B.C.D.8、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)9、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10、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。如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、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2、一质点沿半径为的圆周按规律运动，都是常量。（1）求时刻质点加速度的大小；（2）为何值时总加速度在数值上等于b？（3）当加速度达到时，质点已沿圆周运行了多少圈？3、一简谐波沿OX轴正方向传播，波长λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0处质点的振动曲线如图所示，（1）写出x＝0处质点的振动方程；（2）写出波的表达式；（3）画出t＝1s时刻的波形曲线。4、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。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、②③①2、3、，4、m5、8m10m6、1：2：47、8、2(或0.2π^2)9、10、0，，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、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。3、取向极化：这是一种电介质极化现象，外电场对电偶极矩的力矩作用，使它们倾向于定向排列4、布郎运动：显微镜观察,发现花粉的小颗粒在作不停地,无秩序的运动,这种现象叫做布郎运动5、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。6、磁矩描：述载流线圈或微观粒子磁性的物理量三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、D8、B9、B10、B四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、证明：C-A过程：吸热（1）A-B过程绝热1分B-A过程放热(2)由理想气体状态方程可得(3)另外有且(4）由(1)—(4)可得：2、（1）由可知（2）即（3）带入3、解：（1）（SI）（2）（SI）（3）t＝