2022年大学工程力学专业大学物理下册期中考试试卷A卷-附答案

第第页2022年大学工程力学专业《大学物理（下册）》期中考试试卷A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、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。2、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=______，切向加速度=______。3、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。4、同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是_______________________________________________。5、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___________。6、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。7、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。8、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______。9、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A电流时,铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________。10、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E＝__________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、静电感应现象：2、瞬时速度：3、狭义相对论相对性原理：4、平衡态：5、能量按自由度均分定理：6、定压摩尔热容：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的加速度为（）。A．B．2C．3D．44、把理想气体的状态方程写成恒量时，下列说法中正确的是（）。A.对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等B.对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等C.对不同质量的同种气体，此恒量相等D.以上说法都不对5、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中（）。A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加6、关于可逆过程和不可逆过程的判断：（）。（1）可逆热力学过程一定是准静态过程。（2）准静态过程一定是可逆过程。（3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。（4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程。以上四种判断，其中正确的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）7、以下四种运动形式中，加速度保持不变的运动是（）。A.抛体运动B.匀速圆周运动C.变加速直线运动D.单摆的运动8、在静电场中，作一闭合曲面S，若有则S面内必定（）。A．既无自由电荷，也无束缚电荷B．没有自由电荷C．自由电荷和束缚电荷的代数和为零D．自由电荷的代数和为零9、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.变速直线运动C.抛物线运动D.一般曲线运动10、一原长为的火箭，以速度相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：（表示真空中的光速）（）。A.B.C.D.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、均质细棒长为l质量为m，，和一质量也为m的小球牢固地连在杆的一端，可绕过杆的另一端的水平轴转动。在忽略转轴处摩擦的情况下，使杆自水平位置由静止状态开始自由转下，试求：（1）当杆与水平线成θ角时，刚体的角加速度；（2）当杆转到竖直线位置时，刚体的角速度，小球的线速度。3、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．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。4、一半径为、电荷量为的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。试求：(1)球体内外电场强度的分布；(2)球体内外电势的分布。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、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)2、57.6，2.43、，04、在等压升温过程中，气体要膨胀而作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量。5、6、5J7、2(或0.2π^2)8、9、0.226T;300A/m10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、静电感应现象：导体中的自由电子在电场力的作用下要产生定向移动，使导体中的电荷重新分布.外电场使导体上电荷重新分布的现象。2、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。3、狭义相对论相对性原理：在一切惯性系中，物理现象的规律都相同。4、平衡态：如果气体与外界没有能量和物质的交换，内部也无任何形式能量的转化，则密度、温度和压强都将长期维持均匀不变，这种状态称为平衡态。5、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。6、定压摩尔热容：在压强不变的条件下，1mol理想气体温度升高（或降低）1K时，吸收（或放出）的热量。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、B3、B4、B5、B6、D7、A8、D9、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、解：（1）由转动定律得（2）由机械能守恒得3、解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体：mg－T＝ma①对滑轮：