2022年大學(xué)儀器儀表專業(yè)大學(xué)物理二期末考試試題C卷-附解析

第第頁2022年大學(xué)儀器儀表專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期末考試試題C卷附解析姓名：______班級：______學(xué)號：______考試須知：1、考試時間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學(xué)號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一圓錐擺擺長為I、擺錘質(zhì)量為m，在水平面上作勻速圓周運動，擺線與鉛直線夾角，則：(1)擺線的張力T＝_____________________；(2)擺錘的速率v＝_____________________。2、若靜電場的某個區(qū)域電勢等于恒量，則該區(qū)域的電場強度為_______________，若電勢隨空間坐標(biāo)作線性變化，則該區(qū)域的電場強度分布為_______________。3、質(zhì)量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點起沿軸正向運動，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點運動到坐標(biāo)為點的過程中所受外力沖量的大小為_________。4、一小球沿斜面向上作直線運動，其運動方程為：，則小球運動到最高點的時刻是=_______S。5、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。6、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（3）若氣體的壓強不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。7、長為、質(zhì)量為的均質(zhì)桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以水平速度射入桿上點，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。8、反映電磁場基本性質(zhì)和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為：（）。①②③④試判斷下列結(jié)論是包含于或等效于哪一個麥克斯韋方程式的．將你確定的方程式用代號填在相應(yīng)結(jié)論后的空白處。(1)變化的磁場一定伴隨有電場；__________________(2)磁感線是無頭無尾的；________________________(3)電荷總伴隨有電場．__________________________9、圖示曲線為處于同一溫度T時氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是________氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是________氣分子的速率分布曲線。10、在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是______________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱力學(xué)第零定律：2、基態(tài)：3、瞬時加速度：4、自由度：5、半波損失：6、介質(zhì)的極化：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一質(zhì)量為m,長度為L的勻質(zhì)細桿對過桿中點且垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量為（）。A.B.C.D.2、一無限長直導(dǎo)體薄板寬為l，板面與z軸垂直，板的長度方向沿y軸，板的兩側(cè)與一個伏特計相接，如圖．整個系統(tǒng)放在磁感強度為的均勻磁場中，的方向沿z軸正方向．如果伏特計與導(dǎo)體平板均以速度向y軸正方向移動，則伏特計指示的電壓值為（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl3、在下列各種說法中，哪些是正確的？（）。（1）熱平衡就是無摩擦的、平衡力作用的過程。（2）熱平衡過程一定是可逆過程。（3）熱平衡過程是無限多個連續(xù)變化的平衡態(tài)的連接。（4）熱平衡過程在P—V圖上可用一連續(xù)曲線表示。A.（1）、（2）B.（3）、（4）C.（2）、（3）、（4）D.（1）、（2）、（3）、（4）4、在一直線上相向運動的兩個小球作完全彈性碰撞，碰撞后兩球均靜止，則碰撞前兩球應(yīng)滿足：（）。A.質(zhì)量相等B.速率相等C.動能相等D.動量大小相等，方向相反5、如圖，在一圓形電流所在的平面內(nèi)，選一個同心圓形閉合回路（）。(A)，且環(huán)路上任意一點(B)，且環(huán)路上任意一點(C)，且環(huán)路上任意一點(D)，且環(huán)路上任意一點常量6、一質(zhì)點在x軸上運動，其坐標(biāo)與時間的變化關(guān)系為x=4t-2，式中x、t分別以m、s為單位，則4秒末質(zhì)點的速度和加速度為（）。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/7、一質(zhì)點在平面上運動，已知質(zhì)點位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）則該質(zhì)點作（）。A.勻速直線運動B.變速直線運動C.拋物線運動D.一般曲線運動8、在真空中的靜電場中，作一封閉的曲面，則下列結(jié)論中正確的是（）。A.通過封閉曲面的電通量僅是面內(nèi)電荷提供的B.封閉曲面上各點的場強是面內(nèi)電荷激發(fā)的C.由高斯定理求得的場強僅由面內(nèi)電荷所激發(fā)的D.由高斯定理求得的場強是空間所有電荷共同激發(fā)的9、如圖所示，兩個同心的均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設(shè)無窮遠處為電勢零點，則在兩個球面之間、距離球心為r處的P點的電勢U為：（）。A.B.C.D.10、關(guān)于靜電場中的電位移線，下列說法中，哪一種是正確的？（）A．起自正電荷,止于負電荷,不形成閉合線,不中斷B．任何兩條電位移線互相平行C．起自正自由電荷，止于負自由電荷，任何兩條電位移線在無自由電荷的空間不相交D．電位移線只出現(xiàn)在有電介質(zhì)的空間四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一電子以0.99c(c為真空中光速)的速率運動．試求：(1)電子的總能量是多少？(2)電子的經(jīng)典力學(xué)的動能與相對論動能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量)2、一卡諾熱機的低溫?zé)嵩礈囟葹?，效率?0%。若要將其效率提高到50%，求高溫?zé)嵩吹臏囟刃杼岣叨嗌伲?、如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關(guān)系。4、一衍射光柵，每厘米200條透光縫，每條透光縫寬為，在光柵后放一焦距=1m的凸透鏡，現(xiàn)以=600nm(1nm=m)的單色平行光垂直照射光柵，求：(1)透光縫a的單縫衍射中央明條紋寬度為多少？(2)在該寬度內(nèi)，有幾個光柵衍射主極大？參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，2、處處為零；均勻分布3、4、2S5、，06、（1）氣體的能，（2）氣體對外所做的功，（3）氣體的能和對外所做的功7、8、②③①9、氬，氦10、4二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、熱力學(xué)第零定律：如果有三個物體A、B、C，A、B兩個物體分別處于確定狀態(tài)的C達到了熱平衡，那么A、B兩個物體也會處于熱平衡狀態(tài)，兩者相互接觸，不會有能量的傳遞。2、基態(tài)：微觀粒子的能量是量子化的，當(dāng)主量子數(shù)n=1時的能級，稱基態(tài)。3、瞬時加速度：(1)指時刻質(zhì)點速度隨時間的變化情況;(2)瞬時加速度的物理意義是，如果從時刻起質(zhì)點作勻變速運動，則該勻變速運動的瞬時加速度為；(3)瞬時加速度。4、自由度：確定一個物體在空間的位置需要的獨立坐標(biāo)數(shù)目。5、半波損失：由波疏到波密介質(zhì)的反射波，在反射點有位相π的突變，相當(dāng)于有/2的波程差。6、介質(zhì)的極化：將有極分子或無極分子放到外電場中，會發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)沿方向在兩端出現(xiàn)等量異號電荷的現(xiàn)象。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、A3、B4、D5、B6、B7、B8、D9、C10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、2、解：由卡諾熱機效率：可得可得3、解：根據(jù)牛頓運動定律和轉(zhuǎn)動定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：