2022年大學(xué)能源動(dòng)力專業(yè)大學(xué)物理二期末考試試卷B卷-附答案

第第頁2022年大學(xué)能源動(dòng)力專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期末考試試卷B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、質(zhì)量分別為m和2m的兩物體(都可視為質(zhì)點(diǎn))，用一長(zhǎng)為l的輕質(zhì)剛性細(xì)桿相連，系統(tǒng)繞通過桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知O軸離質(zhì)量為2m的質(zhì)點(diǎn)的距離為l，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的線速度為v且與桿垂直，則該系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量(動(dòng)量矩)大小為________。2、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。3、質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為，質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位置矢量為________；質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度矢量為________；加速度矢量為________。4、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。5、如圖所示，軸沿水平方向，軸豎直向下，在時(shí)刻將質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)由a處?kù)o止釋放，讓它自由下落，則在任意時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)所受的對(duì)點(diǎn)的力矩＝________；在任意時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)對(duì)原點(diǎn)的角動(dòng)量=_____________。6、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_______________，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_______________。7、一個(gè)半徑為、面密度為的均勻帶電圓盤，以角速度繞過圓心且垂直盤面的軸線旋轉(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_______，該電流所受磁力矩的大小為________，圓________盤所受合力矩的大小為________。8、如圖，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在縫上，中央明條紋將向__________移動(dòng)；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_________________。9、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______________。10、兩個(gè)相同的剛性容器，一個(gè)盛有氧氣，一個(gè)盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始他們的壓強(qiáng)和溫度都相同，現(xiàn)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(yīng)向氧氣傳遞的熱量為_________J。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量(對(duì)點(diǎn))：2、定容摩爾熱容:3、平均自由程：4、功能原理:5、定壓摩爾熱容：6、卡諾循環(huán)：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋（）。A.寬度變小B.寬度變大C.寬度不變，且中心強(qiáng)度也不變D.寬度不變，但中心強(qiáng)度增大2、關(guān)于靜電場(chǎng)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(fù)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(fù)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3、兩根無限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI/dt的變化率增長(zhǎng)，一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)(如圖)，則：（）。A.線圈中無感應(yīng)電流B.線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向C.線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向D.線圈中感應(yīng)電流方向不確定4、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時(shí)，下列說法中正確的是（）。A.對(duì)一定質(zhì)量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對(duì)摩爾數(shù)相同的不同氣體，此恒量相等C.對(duì)不同質(zhì)量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對(duì)5、關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程。（2）準(zhǔn)靜態(tài)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(jìn)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）6、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)椋ǎ.B.C.D.7、一個(gè)通有電流的導(dǎo)體，厚度為，橫截面積為，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示?，F(xiàn)測(cè)得導(dǎo)體上下兩面電勢(shì)差為，則此導(dǎo)體的霍爾系數(shù)等于（）。A.B.C.D.8、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9、一個(gè)未帶電的空腔導(dǎo)體球殼，內(nèi)半徑為。在腔內(nèi)離球心的距離為處（），固定一點(diǎn)電荷，如圖所示。用導(dǎo)線把球殼接地后，再把地線撤去。選無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則球心處的電勢(shì)為（）。A.B.C.D.10、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)它的角加速度很大時(shí)，作用在剛體上的（）。A.力一定很大B.力矩一定很大C.力矩可以為零D.無法確定。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、一質(zhì)量為，長(zhǎng)為l的棒能繞通過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一質(zhì)量為m，速率為的子彈從水平方向飛來，擊中棒的中點(diǎn)且留在棒內(nèi)，如圖所示。則棒中點(diǎn)獲得的瞬時(shí)速率為多少。3、如圖所示，有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為、的圓盤，它們分別以角速度、繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且旋轉(zhuǎn)軸在同一條直線上。當(dāng)兩個(gè)圓盤在沿水平軸方向的外力作用下，嚙合為一體時(shí)，其角速度為。求兩圓盤嚙合后共同的角速度。4、以波長(zhǎng)的單色光照射某一金屬，產(chǎn)生的光電子的最大動(dòng)能，求能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最大波長(zhǎng)是多少？(普朗克常量)參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、mvl2、正比3、,,4、0.15、6、處處為零；均勻分布7、8、上(n-1)e9、410、5J二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量(對(duì)點(diǎn))：設(shè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)對(duì)某參照系的動(dòng)量為，質(zhì)點(diǎn)對(duì)該參照系中某固定點(diǎn)的位矢為，則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的角動(dòng)量。角動(dòng)量描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2、定容摩爾熱容:在體積不變的條件下，1mol理想氣體溫度升高（或降低）1K時(shí)，吸收（或放出）的熱量。3、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4、功能原理:系統(tǒng)所受外力的功和非保守內(nèi)力的功的總和等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量。5、定壓摩爾熱容：在壓強(qiáng)不變的條件下，1mol理想氣體溫度升高（或降低）1K時(shí)，吸收（或放出）的熱量。6、卡諾循環(huán)：由兩個(gè)可逆的等溫過程和兩個(gè)可逆的絕熱過程所組成的理想循環(huán)三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、A2、C3、B4、B5、D6、C7、C8、B9、D10、B四、解答題（共4小