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第第頁2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理(二)》期末考試試卷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、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng),其角位置的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為:,則其切向加速度大小為=__________第1秒末法向加速度的大小為=__________。2、一長為的均勻直棒可繞過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____;(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為____。()3、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___________,在由0到4s的時(shí)間間用內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過的路程為___________。4、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_______N/m。5、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。6、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________。7、已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為,式中r的單位為m,t的單位為s。則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程,由t=0到t=2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移矢量______m。8、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_____________。9、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.OJ的振動(dòng)能量,0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率,則彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為_______,振子的振動(dòng)頻率為_______。10、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),在此過程中質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的方向______,法向加速度的大小______。(填“改變”或“不變”)二、名詞解釋(共6小題,每題2分,共12分)1、瞬時(shí)速度:2、波函數(shù):3、電通量:4、等勢(shì)面:5、紅限極限頻率:6、剛體: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。開始使桿在一個(gè)錐面上運(yùn)動(dòng)起來,而后小環(huán)由靜止開始沿桿下滑。在小環(huán)下滑過程中,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、有下列過程:()。(1)用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。(設(shè)活塞與器壁無摩擦)(2)用緩慢地旋轉(zhuǎn)的葉片使絕熱容器中的水溫上升。(3)冰溶解為水。(4)一個(gè)不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動(dòng)。其中是逆過程的為A.(1)、(2)、(4)B.(1)、(2)、(3)C.(1)、(3)、(4)D.(1)、(4)3、在下列各種說法中,哪些是正確的?()。(1)熱平衡就是無摩擦的、平衡力作用的過程。(2)熱平衡過程一定是可逆過程。(3)熱平衡過程是無限多個(gè)連續(xù)變化的平衡態(tài)的連接。(4)熱平衡過程在P—V圖上可用一連續(xù)曲線表示。A.(1)、(2)B.(3)、(4)C.(2)、(3)、(4)D.(1)、(2)、(3)、(4)4、如圖所示,M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌,ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線.外磁場(chǎng)垂直水平面向上.當(dāng)外力使ab向右平移時(shí),cd()。A.不動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)C.向左移動(dòng)D.向右移動(dòng)5、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)6、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)刻的加速度為()。A.B.2C.3D.47、物體A的質(zhì)量是B的2倍且靜止,物體B以一定的動(dòng)能E與A碰撞后粘在一塊并以共同的速度運(yùn)動(dòng),碰撞后兩物體的總動(dòng)能為()。A.EB.E/2C.E/3D.2E/38、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9、假設(shè)衛(wèi)星環(huán)繞地球作橢圓運(yùn)動(dòng),則在運(yùn)動(dòng)過程中,衛(wèi)星對(duì)地球中心的()。A.角動(dòng)量守恒,動(dòng)能守恒。B.角動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒。C.角動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒。D.角動(dòng)量不守恒,動(dòng)量也不守恒。10、有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,原長為,將它吊在天花板上.當(dāng)它下端掛一托盤平衡時(shí),其長度變?yōu)椋缓笤谕斜P中放一重物,彈簧長度變?yōu)?,則由伸長至的過程中,彈性力所作的功為()。A.B.C.D.四、解答題(共4小題,每題12分,共48分)1、質(zhì)量為,長為的均勻的細(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。2、質(zhì)量為M=1.5kg的物體,用一根長為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??;(2)子彈在穿透過程中所受的沖量。3、一卡諾熱機(jī)的低溫?zé)嵩礈囟葹?,效率?0%。若要將其效率提高到50%,求高溫?zé)嵩吹臏囟刃杼岣叨嗌伲?、以波長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、0.1,0.12、7.5,153、8m10m4、2(或0.2π^2)5、表示分布在該速率附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)最多。6、7、m8、9、10、改變,不變二、名詞解釋(共6小題,每題2分,共12分)1、瞬時(shí)速度:(1)指時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向;(2)瞬時(shí)速度的物理意義是,如果從時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng),則該直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為;(3)瞬時(shí)速度。2、波函數(shù):波函數(shù)是量子力學(xué)中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。3、電通量:通過電場(chǎng)中任一面積的電場(chǎng)線數(shù)目。4、等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面5、紅限極限頻率:以為光從紅到紫頻率逐漸升高。6、剛體:在任何情況下大小、形狀都保持不變的物體。三、選擇題(共10小題,每題2分,共20分)1、A2、D3、B4、D5、B6、B7、C8、B9、B10、C四、解答題(共4小題,每題12分,共48分)1、2、解:
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