2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二期末考試試題A卷-含答案

第第頁(yè)2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期末考試試題A卷含答案姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫(xiě)您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一維保守力的勢(shì)能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運(yùn)動(dòng)范圍為_(kāi)_______；在________時(shí)，粒子的動(dòng)能最大;________時(shí)，粒子的動(dòng)能最小。2、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示，相應(yīng)的以余弦函數(shù)表示的振動(dòng)方程為_(kāi)_________。3、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長(zhǎng)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(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____________，電勢(shì)最高點(diǎn)是在______________處。4、靜電場(chǎng)中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力作功J．則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力作功A＝___________；若設(shè)a點(diǎn)電勢(shì)為零，則b點(diǎn)電勢(shì)＝_________。5、長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過(guò)其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果將細(xì)桿置與水平位置，然后讓其由靜止開(kāi)始自由下擺，則開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_(kāi)____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角加速度為_(kāi)____。6、一電子以0.99c的速率運(yùn)動(dòng)(電子靜止質(zhì)量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是_____________。7、設(shè)作用在質(zhì)量為1kg的物體上的力F＝6t＋3（SI）．如果物體在這一力的作用下，由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，在0到2.0s的時(shí)間間隔內(nèi)，這個(gè)力作用在物體上的沖量大?。桑絖_________________。8、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑R=0.4m作圓周運(yùn)動(dòng)，其角位置，在t=2s時(shí)，它的法向加速度=______，切向加速度=______。9、一個(gè)半徑為、面密度為的均勻帶電圓盤(pán)，以角速度繞過(guò)圓心且垂直盤(pán)面的軸線旋轉(zhuǎn)；今將其放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻外磁場(chǎng)中，的方向垂直于軸線。在距盤(pán)心為處取一寬度為的圓環(huán)，則該帶電圓環(huán)相當(dāng)?shù)碾娏鳛開(kāi)_______，該電流所受磁力矩的大小為_(kāi)_______，圓________盤(pán)所受合力矩的大小為_(kāi)_______。10、如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為_(kāi)______________________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、卡諾循環(huán)：2、光的衍射現(xiàn)象：3、波的干涉：4、電通量：5、自由度：6、電偶極矩：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為L(zhǎng)的勻質(zhì)細(xì)桿對(duì)過(guò)桿中點(diǎn)且垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（）。A.B.C.D.2、如圖所示，有一個(gè)小塊物體，置于一個(gè)光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結(jié)此物體，另一端穿過(guò)桌面中心的小孔，該物體原以角速度ω在距孔為R的圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)，今將繩從小孔緩慢往下拉．則物體（）。A.動(dòng)能不變，動(dòng)量改變B.動(dòng)量不變，動(dòng)能改變C.角動(dòng)量不變，動(dòng)量不變D.角動(dòng)量改變，動(dòng)量改變E.角動(dòng)量不變，動(dòng)能、動(dòng)量都改變3、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向4、假設(shè)衛(wèi)星環(huán)繞地球中心作橢圓運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，衛(wèi)星對(duì)地球中心的（）。A.動(dòng)量不守恒，角動(dòng)量守恒B.動(dòng)量不守恒，角動(dòng)量不守恒C.動(dòng)量守恒，角動(dòng)量不守恒D.動(dòng)量守恒，角動(dòng)量守恒5、輕繩繞在有水平輪的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為m，繩下端掛一物體．物體所受重力為，滑輪的角加速度為β．若將物體去掉而以與相等的力直接向下拉繩子，滑輪的角加速度β將（）。A.不變B.變小C.變大D.無(wú)法判斷6、物體在恒力F作用下作直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)速度由0增加到v，在時(shí)間內(nèi)速度由v增加到2v，設(shè)F在內(nèi)作的功是W1，沖量是Il，F(xiàn)在內(nèi)作的功是W2，沖量是I2，那么（）。A.W2＝W1，I2＞I1B.W2＝W1，I2＜I1C.W2＞W(wǎng)1，I2＝I1D.W2＜W1，I2＝I17、一質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動(dòng)，其速度與時(shí)間的關(guān)系為：，當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于處，則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（）。A.B.C.D.8、在一直線上相向運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)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(dòng)能相等D.動(dòng)量大小相等，方向相反9、下面說(shuō)法正確的是（）。A.等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小一定相等B.在電勢(shì)高處，電勢(shì)能也一定高C.場(chǎng)強(qiáng)大處，電勢(shì)一定高D.場(chǎng)強(qiáng)的方向總是從電勢(shì)高處指向低處10、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時(shí)，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是：()。A.減小而不變B.減小而增大C.增大而減小D.不變而增大四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、質(zhì)量為M＝1.5kg的物體，用一根長(zhǎng)為l＝1.25m的細(xì)繩懸掛在天花板上．今有一質(zhì)量為m＝10g的子彈以＝500m/s的水平速度射穿物體，剛穿出物體時(shí)子彈的速度大小,設(shè)穿透時(shí)間極短．求：（1）子彈剛穿出時(shí)繩中張力的大?。唬?）子彈在穿透過(guò)程中所受的沖量。2、一質(zhì)點(diǎn)沿x方向運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為,如果初始時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為5m/s，則當(dāng)ｔ為3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速率v為多大。3、AA＇和CC＇為兩個(gè)正交地放置的圓形線圈，其圓心相重合，AA＇線圈半徑為20.0cm，共10匝，通有電流10.0A；而CC＇線圈的半徑為10.0cm，共20匝，通有電流5.0A，求兩線圈公共中心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小和方向。()4、電荷為q1的一個(gè)點(diǎn)電荷處在一高斯球面的中心處，問(wèn)在下列三種情況下，穿過(guò)此高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量是否會(huì)改變？電場(chǎng)強(qiáng)度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個(gè)點(diǎn)電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內(nèi)的任意處；(3)將原來(lái)的點(diǎn)電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內(nèi)。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，6m，10m2、3、，04、5、，零6、7、18N·s8、57.6，2.49、10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、卡諾循環(huán)：由兩個(gè)可逆的等溫過(guò)程和兩個(gè)可逆的絕熱過(guò)程所組成的理想循環(huán)2、光的衍射現(xiàn)象：當(dāng)光通過(guò)窄縫（縫寬小到可以與波長(zhǎng)相比擬(10-4m數(shù)量級(jí)以下)時(shí)，在屏幕上呈現(xiàn)明暗相間的條紋的現(xiàn)象。3、波的干涉：兩列頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定的波的疊加。4、電通量：通過(guò)電場(chǎng)中任一面積的電場(chǎng)線數(shù)目。5、自由度：確定一個(gè)物體在空間的位置需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。6、電偶極矩：對(duì)于電偶極子，該矢量的模等于電荷之間距離與正電荷的乘積，方向是由負(fù)電荷指向正電荷三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、E3、D4、A5、C6、C7、A8、D9、D10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）穿透時(shí)間極短，故可認(rèn)為物體未離開(kāi)平衡位置.因此作用于子彈、物體系統(tǒng)上的外力均在鉛直方向，故系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒.令子彈穿出物體的水平速度為，有：（2）負(fù)號(hào)表示沖量方向與方向相反。2、解：時(shí)，可得積分常量m/s速度為當(dāng)時(shí),m/s3、解：AA＇線圈在O點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度