2022年大学机械专业《大学物理(下册)》期中考试试题C卷 附答案

2022年大学机械专业《大学物理（下册）》期中考试试题C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、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。

2、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为
；然后将两手臂合拢，使其转动惯量变为，则转动角速度变为_______。

3、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。

4、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。

当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。

5、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。

6、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。

7、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。

8、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。

9、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。

10、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____。

（）
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、卡诺循环：
2、时间、空间的相对性：
3、瞬时加速度：
4、电位梯度：
5、平均碰撞次数：
6、单色光：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、一带电体可作为点电荷处理的条件是（）。

A.电荷必须呈球形分布。

B.带电体的线度很小。

C.带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。

D.电量很小。

2、一定量的理想气体，开始时处于压强，体积，温度分别为P1、V1、T1，的平衡态，后来变到压强、体积、温度分别为P2、V2、T2的终态。

若已知V2 > V1, 且T2 = T1 , 则以下
各种说确的是: （）。

A.不论经历的是什么过程，气体对外净做的功一定为正值
B.不论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正值
C.若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸收的热量最少
D.如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程中对外净做功和外界净吸热的正负皆无法判断
3、某质点作直线运动的运动学方程为，则该质点作（）。

A.匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向
B.匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向
C.变加速直线运动，加速度沿x轴正方向
D.变加速直线运动，加速度沿x轴负方向
4、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.
5、如图所示，A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为m的物体，B滑轮受力F=mg，设A、B两滑轮的角加速度分别为和，不计滑轮的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小关系为：（）。

A.
B.
C.
D.无法判断
6、在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹（）。

A.宽度变小
B.宽度变大
C.宽度不变，且中心强度也不变
D.宽度不变，但中心强度增大
7、在下列说法中，哪些是正确的？（）。

（1）可逆过程一定是平衡过程。

（2）平衡过程一定是可逆的。

（3）不可逆过程一定是非平衡过程。

（4）非平衡过程一定是不可逆的。

A.（1）、（4）
B.（2）、（3）
C.（1）、（2）、（3）、（4）
D.（1）、（3）
8、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞，碰撞后两球均静止，则碰撞前两球应满足：（）。

A.质量相等
B.速率相等
C.动能相等
D.动量大小相等，方向相反
9、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
10、如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动，直导线ab中的电动势为（）。

A.Blv
B.Blv sin
C.Blv cos
D.0
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、轻绳绕于半径r=20cm的飞轮边缘，在绳端施以大小为98N的拉力，飞轮的转动惯量J=0.5。

设绳子与滑轮间无相对滑动，飞轮和转轴间的摩擦不计。

试求：（1）飞轮的角加速度；
（2）如以质量m=10kg的物体挂在绳端，试计算飞轮的角加速度。

3、如图所示，，，，上电压为50 V.求：.
4、如图所示，设两重物的质量分别为和，且＞，定滑轮的半径为r，对转轴的转动惯量为J，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计。

设开始时系统静止，试求t时刻滑轮的角加速度。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、0
2、
3、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。

4、变大
5、
6、， 0
7、表示t时刻各个质点离开平衡位置的位移。

8、2S
9、,,
10、7.5 ， 15
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、时间、空间的相对性：在一切惯性系中观察，相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。

3、瞬时加速度：
(1)指时刻质点速度随时间的变化情况;
(2)瞬时加速度的物理意义是，如果从时刻起质点作匀变速运动，则该匀变速运动的瞬时加速度为；
(3) 瞬时加速度。

4、电位梯度：如果在细胞膜两侧存在有电位梯度差时，这种电位在空间上的递减叫做电位梯度
5、平均碰撞次数：单位时间内一个分子平均与其它分子碰撞的次数
6、单色光：单一频率（或波长）的光
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、D
3、D
4、C
5、B
6、A
7、A
8、D
9、A
10、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；
3、解: 电容上电量
4、解：作受力图。