2022年大學能源動力專業(yè)大學物理二期末考試試題-附解析

第第頁2022年大學能源動力專業(yè)《大學物理（二）》期末考試試題附解析姓名：______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、設描述微觀粒子運動的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。2、長為的勻質細桿，可繞過其端點的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉動。如果將細桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉動的瞬間，細桿的角加速度為_____，細桿轉動到豎直位置時角加速度為_____。3、一個質點的運動方程為（SI），則在由0至4s的時間間隔內(nèi)，質點的位移大小為___________，在由0到4s的時間間用內(nèi)質點走過的路程為___________。4、剛體繞定軸轉動時，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉動慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。5、質量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點起沿軸正向運動，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點運動到坐標為點的過程中所受外力沖量的大小為_________。6、一質點在OXY平面內(nèi)運動,其運動方程為,則質點在任意時刻的速度表達式為________；加速度表達式為________。7、一質量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動系統(tǒng)的勁度系數(shù)k為_______N/m。8、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉化為_____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉化為_____________________________。（3）若氣體的壓強不變，則熱量轉化為_____________________________。9、二質點的質量分別為、.當它們之間的距離由a縮短到b時，萬有引力所做的功為____________。10、設在某一過程P中，系統(tǒng)由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，如果________________________________________，則過程P為可逆過程；如果_________________________________________則過程P為不可逆過程。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、多普勒效應：2、自由度：3、光速不變原理：4、波的干涉：5、相干光：6、黑體輻射：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測得時間間隔為4s，若相對于甲作勻速直線運動的乙測得時間間隔為5s，則乙相對于甲的運動速度是（）(c表示真空中光速)。A.(4/5)cB.(3/5)cC.(2/5)cD.(1/5)c2、剛體定軸轉動，當它的角加速度很大時，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。3、如圖所示，有一個小塊物體，置于一個光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結此物體，另一端穿過桌面中心的小孔，該物體原以角速度ω在距孔為R的圓周上轉動，今將繩從小孔緩慢往下拉．則物體（）。A.動能不變，動量改變B.動量不變，動能改變C.角動量不變，動量不變D.角動量改變，動量改變E.角動量不變，動能、動量都改變4、真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q，在球心O處有一帶電量為q的點電荷，設無窮遠處為電勢零點，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點處的電勢為：（）。A.B.C.D.5、一定量的理想氣體，開始時處于壓強，體積，溫度分別為P1、V1、T1，的平衡態(tài)，后來變到壓強、體積、溫度分別為P2、V2、T2的終態(tài)。若已知V2>V1,且T2=T1,則以下各種說確的是:（）。A.不論經(jīng)歷的是什么過程，氣體對外凈做的功一定為正值B.不論經(jīng)歷的是什么過程，氣體從外界凈吸的熱一定為正值C.若氣體從始態(tài)變到終態(tài)經(jīng)歷的是等溫過程，則氣體吸收的熱量最少D.如果不給定氣體所經(jīng)歷的是什么過程，則氣體在過程中對外凈做功和外界凈吸熱的正負皆無法判斷6、在真空中的A、B兩平行金屬板，相距為d，板面積為S（S→∞），各帶電q和q，兩板間的作用力f大小為（）。7、一個質點作圓周運動時，則有（）。A.切向加速度一定改變，法向加速度也改變B.切向加速度可能不變，法向加速度一定改變C.切向加速度可能不變，法向加速度可能改變D.切向加速度一定改變，法向加速度不變8、在真空中的靜電場中，作一封閉的曲面，則下列結論中正確的是（）。A.通過封閉曲面的電通量僅是面內(nèi)電荷提供的B.封閉曲面上各點的場強是面內(nèi)電荷激發(fā)的C.由高斯定理求得的場強僅由面內(nèi)電荷所激發(fā)的D.由高斯定理求得的場強是空間所有電荷共同激發(fā)的9、三個偏振片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，強度為的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過偏振片P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過三個偏振片后的光強為（）。A.B.C.D.10、在靜電場中，作一閉合曲面S，若有則S面內(nèi)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(shù)和為零D．自由電荷的代數(shù)和為零四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，已知滑輪的半徑為，轉動慣量為J，彈簧的勁度系數(shù)為，物體的質量為.設開始時物體靜止且彈簧無伸長，在物體下落過程中繩與滑輪無相對滑動，軸間摩擦不計，試求：（1）物體下落的距離為時，物體的速率。（2）物體能夠下落的最大距離。2、電荷為q1的一個點電荷處在一高斯球面的中心處，問在下列三種情況下，穿過此高斯面的電場強度通量是否會改變？電場強度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個點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)將原來的點電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內(nèi)。3、質量為M＝1.5kg的物體，用一根長為l＝1.25m的細繩懸掛在天花板上．今有一質量為m＝10g的子彈以＝500m/s的水平速度射穿物體，剛穿出物體時子彈的速度大小,設穿透時間極短．求：（1）子彈剛穿出時繩中張力的大??；（2）子彈在穿透過程中所受的沖量。4、質量為m的物體懸于一條輕繩的一端，繩另一端繞在一輪軸的軸上，如圖所示．軸水平且垂直于輪軸面，其半徑為r，整個裝置架在光滑的固定軸承之上．當物體從靜止釋放后，在時間t內(nèi)下降了一段距離S．試求整個輪軸的轉動慣量(用m、r、t和S表示)。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、粒子在t時刻在(x，y，z)處出現(xiàn)的概率密度單值、有限、連續(xù)2、，零3、8m10m4、正比5、6、,7、2(或0.2π^2)8、（1）氣體的能，（2）氣體對外所做的功，（3）氣體的能和對外所做的功9、10、能使系統(tǒng)進行逆向變化，回復狀態(tài)，而且周圍一切都回復原狀。系統(tǒng)不能回復到初；態(tài)；或者系統(tǒng)回復到初態(tài)時，周圍并不能回復原狀。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、多普勒效應：由于聲源與觀察者的相對運動，造成接收頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。2、自由度：確定一個物體在空間的位置需要的獨立坐標數(shù)目。3、光速不變原理：在一切慣性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。4、波的干涉：兩列頻率相同，振動方向相同，相位相同或相位差恒定的波的疊加。5、相干光：兩束滿足相干條件的光稱為相干光6、黑體輻射：在任何條件下，對任何波長的外來輻射完全吸收而無任何反射的物體，即吸收比為1的物體。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、B3、E4、B5、D6、C7、B8、D9、C10、D四、解