第第頁2022年大學工程力學專業《大學物理（下冊）》期中考試試卷A卷附答案姓名：______班級：______學號：______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、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、從統計的意義來解釋,不可逆過程實質上是一個________________的轉變過程,一切實際過程都向著________________的方向進行。2、一質點沿半徑R=0.4m作圓周運動，其角位置，在t=2s時，它的法向加速度=______，切向加速度=______。3、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉動，轉軸與平行，輪子和輻條都是導體，輻條長為R，輪子轉速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。4、同一種理想氣體的定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容，其原因是_______________________________________________。5、長為、質量為的均質桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉動，轉動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示。現有一質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___________。6、兩個相同的剛性容器，一個盛有氧氣，一個盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始他們的壓強和溫度都相同，現將3J的熱量傳給氦氣，使之升高一定的溫度。若使氧氣也升高同樣的溫度，則應向氧氣傳遞的熱量為_________J。7、一質量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動系統的勁度系數k為_______N/m。8、如圖所示，一靜止的均勻細棒，長為、質量為，可繞通過棒的端點且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內轉動，轉動慣量為。一質量為、速率為的子彈在水平面內沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設穿過棒后子彈的速率為，則此時棒的角速度應為______。9、一個繞有500匝導線的平均周長50cm的細螺繞環，鐵芯的相對磁導率為600，載有0.3A電流時,鐵芯中的磁感應強度B的大小為___________；鐵芯中的磁場強度H的大小為___________。10、質量為m的物體和一個輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動周期為T．當它作振幅為A的自由簡諧振動時，其振動能量E＝__________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、靜電感應現象：2、瞬時速度：3、狹義相對論相對性原理：4、平衡態：5、能量按自由度均分定理：6、定壓摩爾熱容：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、質點系的內力可以改變（）。A.系統的總質量B.系統的總動量C.系統的總動能D.系統的總動量2、質點沿半徑R做圓周運動，運動方程為(單位)，則任意時刻質點角速度的大小=（）。A.B.C.D.3、質點在平面內運動,其運動方程為,質點在任意時刻的加速度為（）。A．B．2C．3D．44、把理想氣體的狀態方程寫成恒量時，下列說法中正確的是（）。A.對一定質量的某種氣體，在不同狀態下，此恒量不等B.對摩爾數相同的不同氣體，此恒量相等C.對不同質量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對5、一個物體沿固定圓弧光滑軌道由靜止下滑，在下滑過程中（）。A.它的加速度方向永遠指向圓心,其速率保持不變B.它受到的軌道的作用力的大小不斷增加C.它受到的合外力的大小變化,方向永遠指向圓心D.它受到的合外力的大小不變,其速率不斷增加6、關于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學過程一定是準靜態過程。（2）準靜態過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）7、以下四種運動形式中，加速度保持不變的運動是（）。A.拋體運動B.勻速圓周運動C.變加速直線運動D.單擺的運動8、在靜電場中，作一閉合曲面S，若有則S面內必定（）。A．既無自由電荷，也無束縛電荷B．沒有自由電荷C．自由電荷和束縛電荷的代數和為零D．自由電荷的代數和為零9、一質點在平面上運動，已知質點位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質點作（）。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10、一原長為的火箭，以速度相對地面作勻速直線運動，火箭上有一個人從火箭的后端向火箭前端的一個靶子發射一顆子彈，子彈相對于火箭的速度為.在火箭上測得子彈從射出到擊中靶的時間間隔是：（表示真空中的光速）（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、有一以理想氣體為工作物質的熱機，其循環如圖所示，試證明熱機效率為2、均質細棒長為l質量為m，，和一質量也為m的小球牢固地連在桿的一端，可繞過桿的另一端的水平軸轉動。在忽略轉軸處摩擦的情況下，使桿自水平位置由靜止狀態開始自由轉下，試求：（1）當桿與水平線成θ角時，剛體的角加速度；（2）當桿轉到豎直線位置時，剛體的角速度，小球的線速度。3、如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯，繩子質量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動．假設定滑輪質量為M、半徑為R，其轉動慣量為，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系。4、一半徑為、電荷量為的均勻帶電球體，設無窮遠處為電勢零點。試求：(1)球體內外電場強度的分布；(2)球體內外電勢的分布。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、從幾率較小的狀態到幾率較大的狀態，狀態的幾率增大(或熵值增加)2、57.6，2.43、，04、在等壓升溫過程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過程多吸收一部分熱量。5、6、5J7、2(或0.2π^2)8、9、0.226T;300A/m10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、靜電感應現象：導體中的自由電子在電場力的作用下要產生定向移動，使導體中的電荷重新分布.外電場使導體上電荷重新分布的現象。2、瞬時速度：(1)指時刻質點運動的快慢和方向；(2)瞬時速度的物理意義是，如果從時刻起質點作勻速直線運動，則該直線運動的瞬時速度為；(3)瞬時速度。3、狹義相對論相對性原理：在一切慣性系中，物理現象的規律都相同。4、平衡態：如果氣體與外界沒有能量和物質的交換，內部也無任何形式能量的轉化，則密度、溫度和壓強都將長期維持均勻不變，這種狀態稱為平衡態。5、能量按自由度均分定理：氣體分子的每一個自由度都具有相同的平均平動動能，其大小都等于kT/2。6、定壓摩爾熱容：在壓強不變的條件下，1mol理想氣體溫度升高（或降低）1K時，吸收（或放出）的熱量。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、B3、B4、B5、B6、D7、A8、D9、B10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、證明：C-A過程：吸熱（1）A-B過程絕熱1分B-A過程放熱(2)由理想氣體狀態方程可得(3)另外有且(4）由(1)—(4)可得：2、解：（1）由轉動定律得（2）由機械能守恒得3、解：根據牛頓運動定律和轉動定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：