2021年2021級大學物理Ⅱ考卷

2021年2021級大學物理Ⅱ考卷（考試時間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（10小題，每小題2分，共20分）1.在下列哪個現(xiàn)象中，機械能守恒？（）A.物體在空氣中自由下落B.物體在粗糙水平面上滑動C.物體在彈簧振子中振動D.物體在水中勻速下沉2.關于電磁感應，下列哪項說法是正確的？（）A.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產生感應電流B.感應電流的方向總是與磁場方向相同C.感應電動勢的大小與導體的速度成正比D.法拉第電磁感應定律表明，感應電動勢與磁通量的變化率成正比3.關于光的干涉，下列哪項說法是正確的？（）A.光的干涉現(xiàn)象是光的波動性的體現(xiàn)B.光的干涉現(xiàn)象只發(fā)生在單色光中C.光的干涉現(xiàn)象要求兩束光的頻率相同D.光的干涉現(xiàn)象要求兩束光的振幅相同4.關于黑體輻射，下列哪項說法是正確的？（）A.黑體輻射的強度與溫度成正比B.黑體輻射的強度與頻率成正比C.黑體輻射的強度與溫度和頻率均無關D.黑體輻射的強度與溫度成反比5.關于量子力學，下列哪項說法是正確的？（）A.海森堡不確定性原理表明，粒子的位置和動量可以同時被精確測量B.波爾理論成功地解釋了氫原子的光譜C.薛定諤方程是描述粒子運動的經典方程D.量子力學的波函數具有明確的物理意義6.關于相對論，下列哪項說法是正確的？（）A.狹義相對論的基本假設是光速不變原理和相對性原理B.廣義相對論成功地解釋了水星近日點的進動C.時間膨脹效應表明，運動的鐘比靜止的鐘走得更慢D.質能方程E=mc^2表明，質量和能量是兩個獨立的物理量7.關于熱力學，下列哪項說法是正確的？（）A.熱力學第一定律是能量守恒定律B.熱力學第二定律表明，熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體C.熱力學第三定律表明，絕對零度無法達到D.熱力學第四定律是關于黑洞的熱力學性質8.關于固體物理，下列哪項說法是正確的？（）A.金屬的導電性是由于其內部的自由電子B.半導體的導電性介于導體和絕緣體之間C.超導體的電阻為零9.關于流體力學，下列哪項說法是正確的？（）A.貝努利方程適用于不可壓縮流體B.流體的粘性系數與溫度成正比C.流體的壓強與速度成正比D.流體的密度與溫度成正比10.關于天體物理，下列哪項說法是正確的？（）A.牛頓萬有引力定律成功地解釋了行星的運動B.愛因斯坦的廣義相對論成功地解釋了黑洞的存在C.恒星的形成與演化與核聚變反應有關二、填空題（5小題，每小題4分，共20分）1.光在真空中的速度是______m/s。2.一個質量為m的物體在地球表面受到的重力為______N。3.一個理想氣體在等溫過程中的體積與壓強成______比。4.一個簡諧振動的周期與振動的頻率成______比。5.一個勻速圓周運動的物體，其加速度的大小與速度的大小成______比。三、計算題（3小題，每小題10分，共30分）1.一個質量為m的物體在地球表面受到的重力為F，求該物體在高度為h處受到的重力。2.一個理想氣體在等溫過程中的體積與壓強成反比，求該氣體在等溫過程中的壓強與體積的關系。3.一個簡諧振動的周期與振動的頻率成反比，求該振動的周期與頻率的關系。四、證明題（2小8.分析題（2小題，每小題10分，共20分）1.分析并解釋牛頓第一定律。2.分析并解釋法拉第電磁感應定律。9.計算題（3小題，每小題10分，共30分）1.一個質量為m的物體在地球表面受到的重力為F，求該物體在高度為h處受到的重力。2.一個理想氣體在等溫過程中的體積與壓強成反比，求該氣體在等溫過程中的壓強與體積的關系。3.一個簡諧振動的周期與振動的頻率成反比，求該振動的周期與頻率的關系。10.證明題（2小題，每小題10分，共20分）1.證明牛頓第二定律。2.證明麥克斯韋方程組。11.應用題（3小題，每小題10分，共30分）1.一個物體在空氣中自由下落，求其下落的速度與時間的關系。2.一個物體在彈簧振子中振動，求其振動的振幅與頻率的關系。3.一個物體在水中勻速下沉，求其下沉的速度與時間的關系。12.設計題（2小題，每小題10分，共20分）1.設計一個實驗來驗證牛頓第三定律。2.設計一個實驗來驗證法拉第電磁感應定律。13.探究題（3小題，每小題10分，共30分）1.探究光的折射現(xiàn)象。2.探究黑體輻射的強度與溫度的關系。3.探究量子力學的測不準原理。14.比較題（2小題，每小題10分，共20分）1.比較牛頓力學和相對論的區(qū)別。2.比較經典力學和量子力學的區(qū)別。15.綜合題（3小題，每小題10分，共30分）1.綜合運用牛頓定律和能量守恒定律，分析一個物體在斜面上的運動。2.綜合運用麥克斯韋方程組和電磁感應定律，分析一個線圈在磁場中的運動。3.綜合運用量子力學和相對論，分析一個粒子的運動。一、選擇題答案：1.C2.A3.B4.D5.C6.B7.D8.A9.C10.B二、填空題答案：1.萬有引力定律2.電磁感應3.理想氣體狀態(tài)方程4.簡諧振動5.勻速圓周運動三、計算題答案：1.F=mg2.P1V1=P2V23.T=1/f四、證明題答案：1.F=ma2.?×E=?B/?t五、分析題答案：1.牛頓第一定律：物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，除非受到外力的作用。2.法拉第電磁感應定律：當磁通量發(fā)生變化時，會在導體中產生感應電動勢。六、應用題答案：1.v=gt2.A=k/f3.v=gt七、設計題答案：1.實驗一：讓兩個物體相互碰撞，觀察它們的運動狀態(tài)變化。2.實驗二：讓一個線圈在磁場中運動，觀察線圈中產生的感應電流。八、探究題答案：1.光的折射現(xiàn)象：當光從一種介質斜射入另一種介質時，光的傳播方向會發(fā)生改變。2.黑體輻射的強度與溫度的關系：黑體輻射的強度與溫度的四次方成正比。3.量子力學的測不準原理：粒子的位置和動量不能同時被精確測量。九、比較題答案：1.牛頓力學和相對論的區(qū)別：牛頓力學適用于低速運動，而相對論適用于高速運動。2.經典力學和量子力學的區(qū)別：經典力學適用于宏觀物體，而量子力學適用于微觀粒子。十、綜合題答案：1.分析一個物體在斜面上的運動：運用牛頓定律和能量守恒定律，分析物體的加速度、速度和位移。2.分析一個線圈在磁場中的運動：運用麥克斯韋方程組和電磁感應定律，分析線圈中的感應電動勢和電流。3.分析一個粒子的運動：運用量子力學和相對論，分析粒子的波粒二象性和不確定性。1.牛頓定律：描述物體的運動狀態(tài)和力的關系。2.能量守恒定律：描述能量在不同形式間的轉化和守恒。3.電磁感應：描述磁場變化時在導體中產生的感應電動勢。4.理想氣體狀態(tài)方程：描述理想氣體的壓強、體積和溫度的關系。5.簡諧振動：描述物體在平衡位置附近的振動。6.勻速圓周運動：描述物體在圓周路徑上的運動。7.光的折射：