2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二開(kāi)學(xué)考試試題D卷-附答案

第第頁(yè)2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》開(kāi)學(xué)考試試題D卷附答案姓名：______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、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長(zhǎng)為、質(zhì)量為，可繞通過(guò)棒的端點(diǎn)且垂直于棒長(zhǎng)的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。一質(zhì)量為、速率為的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過(guò)棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為_(kāi)_____。2、若靜電場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域電勢(shì)等于恒量，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度為_(kāi)______________，若電勢(shì)隨空間坐標(biāo)作線性變化，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布為_(kāi)______________。3、均勻細(xì)棒質(zhì)量為，長(zhǎng)度為，則對(duì)于通過(guò)棒的一端與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為_(kāi)____，對(duì)于通過(guò)棒的中點(diǎn)與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量_____。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、二質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為、.當(dāng)它們之間的距離由a縮短到b時(shí)，萬(wàn)有引力所做的功為_(kāi)___________。6、在熱力學(xué)中，“作功”和“傳遞熱量”有著本質(zhì)的區(qū)別，“作功”是通過(guò)__________來(lái)完成的;“傳遞熱量”是通過(guò)___________來(lái)完成的。7、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。8、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為_(kāi)_______；角加速度=________。9、一質(zhì)量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動(dòng)系統(tǒng)的勁度系數(shù)k為_(kāi)______N/m。10、圖示曲線為處于同一溫度T時(shí)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。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平衡態(tài)：2、平均自由程：3、布郎運(yùn)動(dòng)：4、回路：5、玻爾茲曼分布律：6、卡諾循環(huán)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，一光滑細(xì)桿上端由光滑鉸鏈固定，桿可繞其上端在任意角度的錐面上繞豎直軸作勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。有一小環(huán)套在桿的上端處。開(kāi)始使桿在一個(gè)錐面上運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而后小環(huán)由靜止開(kāi)始沿桿下滑。在小環(huán)下滑過(guò)程中，小環(huán)、桿和地球系統(tǒng)的機(jī)械能以及小環(huán)與桿對(duì)軸的角動(dòng)量這兩個(gè)量中（）。A.機(jī)械能、角動(dòng)量都守恒B.機(jī)械能守恒、角動(dòng)量不守恒C.機(jī)械不守恒、角動(dòng)量守恒D.機(jī)械能、角動(dòng)量都不守恒2、如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的定滑輪，A滑輪掛一質(zhì)量為m的物體，B滑輪受力F=mg，設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為和，不計(jì)滑輪的摩擦，這兩個(gè)滑輪的角加速度的大小關(guān)系為：（）。A.B.C.D.無(wú)法判斷3、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4、以下四種運(yùn)動(dòng)形式中，加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)是（）。A.拋體運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.變加速直線運(yùn)動(dòng)D.單擺的運(yùn)動(dòng)5、氣體在狀態(tài)變化過(guò)程中，可以保持體積不變或保持壓強(qiáng)不變，這兩種過(guò)程（）。A.一定都是平衡過(guò)程B.不一定是平衡過(guò)程C.前者是平衡態(tài)，后者不是平衡態(tài)D.后者是平衡態(tài)，前者不是平衡態(tài)6、一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻速直線運(yùn)動(dòng)B.變速直線運(yùn)動(dòng)C.拋物線運(yùn)動(dòng)D.一般曲線運(yùn)動(dòng)7、一帶電體可作為點(diǎn)電荷處理的條件是（）。A.電荷必須呈球形分布。B.帶電體的線度很小。C.帶電體的線度與其它有關(guān)長(zhǎng)度相比可忽略不計(jì)。D.電量很小。8、一個(gè)物體沿固定圓弧光滑軌道由靜止下滑，在下滑過(guò)程中（）。A.它的加速度方向永遠(yuǎn)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(yuǎn)指向圓心D.它受到的合外力的大小不變,其速率不斷增加9、如圖，長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線ab在均勻磁場(chǎng)中以速度移動(dòng)，直導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.010、三個(gè)偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為，強(qiáng)度為的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過(guò)偏振片P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過(guò)三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一簡(jiǎn)諧波沿OX軸正方向傳播，波長(zhǎng)λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程；（2）寫出波的表達(dá)式；（3）畫出t＝1s時(shí)刻的波形曲線。2、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(gè)光柵衍射主極大？3、質(zhì)量為，長(zhǎng)為的均勻的細(xì)桿豎直放置，其下端與一固定鉸鏈相接，并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，由于此豎直放置的細(xì)桿處于非穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，當(dāng)其受到微小擾動(dòng)時(shí)，細(xì)桿將在重力的作用下由靜止開(kāi)始繞鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)。試計(jì)算細(xì)桿與豎直線成角時(shí)的角速度和角加速度。4、如圖所示，，，，上電壓為50V.求：.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、5、6、物體作宏觀位移，分子之間的相互作用。7、，08、，9、2(或0.2π^2)10、氬，氦二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平衡態(tài)：如果氣體與外界沒(méi)有能量和物質(zhì)的交換，內(nèi)部也無(wú)任何形式能量的轉(zhuǎn)化，則密度、溫度和壓強(qiáng)都將長(zhǎng)期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。2、平均自由程：指分子在連續(xù)兩次相繼碰撞間所經(jīng)歷的自由路程的平均值3、布郎運(yùn)動(dòng)：顯微鏡觀察,發(fā)現(xiàn)花粉的小顆粒在作不停地,無(wú)秩序的運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象叫做布郎運(yùn)動(dòng)4、回路：只通過(guò)任何結(jié)點(diǎn)一次即能構(gòu)成閉合路徑的支路集合。5、玻爾茲曼分布律：當(dāng)有保守外力(如重力場(chǎng)、電場(chǎng)等)作用時(shí)，氣體分子的空間位置6、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)三、選擇題（共10