2022年大學(xué)機(jī)械專業(yè)大學(xué)物理二期末考試試卷-附解析

第第頁(yè)2022年大學(xué)機(jī)械專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期末考試試卷附解析姓名：______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、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（SI），則在由0至4s的時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為_(kāi)__________，在由0到4s的時(shí)間間用內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程為_(kāi)__________。2、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖射來(lái)兩個(gè)質(zhì)量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并留在盤內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。3、一長(zhǎng)為的均勻直棒可繞過(guò)其一端且與棒垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。抬起另一端使棒向上與水平面呈60°，然后無(wú)初轉(zhuǎn)速地將棒釋放，已知棒對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則(1)放手時(shí)棒的角加速度為_(kāi)___；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為_(kāi)___。（）4、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_____。5、兩個(gè)同振動(dòng)方向、同頻率、振幅均為A的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成后振幅仍為A，則兩簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相位差為_(kāi)______。6、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)____。7、動(dòng)方程當(dāng)t=常數(shù)時(shí)的物理意義是_____________________。8、質(zhì)量為m的物體和一個(gè)輕彈簧組成彈簧振子，其固有振動(dòng)周期為T．當(dāng)它作振幅為A的自由簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量E＝__________。9、一個(gè)繞有500匝導(dǎo)線的平均周長(zhǎng)50cm的細(xì)螺繞環(huán)，鐵芯的相對(duì)磁導(dǎo)率為600，載有0.3A電流時(shí),鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_(kāi)__________；鐵芯中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H的大小為_(kāi)__________。10、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)______________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、玻爾茲曼分布律：2、剛體：3、自由度：4、基態(tài)：5、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：6、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、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(diǎn)電荷，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點(diǎn)處的電勢(shì)為：（）。A.B.C.D.2、一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為T．質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時(shí)間為（）。A.T/4B.T/6C.T/8D.T/123、一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時(shí)測(cè)得其長(zhǎng)為a，寬為b，質(zhì)量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長(zhǎng)度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再測(cè)算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.4、下述說(shuō)法中，正確的是（）。A.本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時(shí)參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好B.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因?yàn)閚型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電C.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級(jí)靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級(jí)中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能D.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運(yùn)動(dòng)5、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＝I16、關(guān)于可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程的判斷：（）。（1）可逆熱力學(xué)過(guò)程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。（2）準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程一定是可逆過(guò)程。（3）不可逆過(guò)程就是不能向相反方向進(jìn)行的過(guò)程。（4）凡有摩擦的過(guò)程，一定是不可逆過(guò)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）7、質(zhì)點(diǎn)沿半徑R做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為(單位)，則任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)角速度的大小=（）。A.B.C.D.8、一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，當(dāng)位移為振幅的一半時(shí)，其動(dòng)能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.9、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10、一電子以速度垂直地進(jìn)入磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，此電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道所圍的面積內(nèi)的磁通量將（）。A.正比于B，反比于B.反比于B，正比于C.正比于B，反比于D.反比于B，反比于四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，，，，上電壓為50V.求：.2、輕繩繞于半徑r=20cm的飛輪邊緣，在繩端施以大小為98N的拉力，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=0.5。設(shè)繩子與滑輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，飛輪和轉(zhuǎn)軸間的摩擦不計(jì)。試求：（1）飛輪的角加速度；（2）如以質(zhì)量m=10kg的物體掛在繩端，試計(jì)算飛輪的角加速度。3、如圖所示，兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長(zhǎng)度上的電荷為λ，內(nèi)筒帶正電，外筒帶負(fù)電，求空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及兩筒間的電勢(shì)差。4、已知質(zhì)量為10Kg的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：.式中的單位為米，的單位為秒，求作用于質(zhì)點(diǎn)的合力的大小。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、8m10m2、減小3、7.5，154、，5、3/4π6、，零7、表示t時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移。8、9、0.226T;300A/m10、處處為零；均勻分布二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、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2、剛體：在任何情況下大小、形狀都保持不變的物體。3、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。4、基態(tài)：微觀粒子的能量是量子化的，當(dāng)主量子數(shù)n=1時(shí)的能級(jí)，稱基態(tài)。5、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：在慣性系中，作用在質(zhì)點(diǎn)上的合力對(duì)某參考點(diǎn)的力矩，等于質(zhì)點(diǎn)對(duì)同一參考點(diǎn)的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率，即6、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：反映剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小。三