2022年大学工程力学专业《大学物理(二)》开学考试试题D卷.doc

2022年大学工程力学专业大学物理（二）开学考试试题D卷姓名：_ 班级：_ 学号：_考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。 2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。 一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_。2、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点)，用一长为l的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距离为l，质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直，则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为_。 3、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动角速度应变_；转动惯量变_。4、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向_，法向加速度的大小_。（填“改变”或“不变”）5、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为_；质点在任意时刻的速度矢量为_；加速度矢量为_。6、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为_；在 _时，粒子的动能最大;_时，粒子的动能最小。7、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_S。8、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x_。9、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示. 长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为_；线圈与导线的互感系数为_。 10、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为 ，则压强之比_。 二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、卡诺循环：2、红限极限频率：3、循环过程：4、介质的极化：5、玻尔兹曼分布律：6、受激辐射： 三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程（ ）。A.一定都是平衡过程B.不一定是平衡过程C.前者是平衡态，后者不是平衡态D.后者是平衡态，前者不是平衡态2、以下四种运动形式中，加速度保持不变的运动是（ ）。A.抛体运动B.匀速圆周运动C.变加速直线运动D.单摆的运动3、置于容器的气体，如果气体各处压强相等，或气体各处温度相同，则这两种情况下气体的状态 （ ）。A.一定都是平衡态B.不一定都是平衡态C.前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态D.后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态4、两个均质圆盘A和B的密度分别为和，若，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为和，则 ：（ ）。A.B.C.D.,哪个大，不能确定。5、一质点沿轴运动，其速度与时间的关系为：，当时，质点位于处，则质点的运动方程为（ ）。A.B.C.D.6、如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动设该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（ ）。A.匀加速运动B.匀减速运动 C.变加速运动D.变减速运动E.匀速直线运动 7、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞，碰撞后两球均静止，则碰撞前两球应满足：（ ）。A.质量相等B.速率相等C.动能相等D.动量大小相等，方向相反8、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）则该质点作（ ）。A.匀速直线运动B.变速直线运动C.抛物线运动D.一般曲线运动9、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 （其中a、b为常量）, 则该质点作（ ）。A.匀速直线运动B.抛物线运动C.变速直线运动D.一般曲线运动 10、三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为，强度为的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（ ）。A.B.C.D. 四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、如图所示，均匀直杆质量为m，长为l，初始时棒水平静止。轴光滑，。求杆下摆到角时的角速度。 2、AA和CC为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合，AA线圈半径为20.0 cm，共10匝，通有电流10.0 A；而CC线圈的半径为10.0 cm，共20匝，通有电流 5.0A，求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向。()3、一半径为、电荷量为的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。试求：(1)球体内外电场强度的分布；(2)球体内外电势的分布。4、质量为M1.5kg的物体，用一根长为 l1.25 m的细绳悬挂在天花板上今有一质量为m10g的子弹以500m/s的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小,设穿透时间极短求：（1）子弹刚穿出时绳中张力的大小；（2）子弹在穿透过程中所受的冲量。 第 9 页 共 9 页参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、变大2、mvl3、大，小4、改变，不变5、,6、，6m，10m7、2S8、（SI） 或（SI）9、 ， 10、1：2：4二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、卡诺循环：由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环2、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。3、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。简称循环。4、介质的极化：将有极分子或无极分子放到外电场中，会发现电介质沿方向在两端出现等量异号电荷的现象。5、玻尔兹曼分布律：当有保守外力(如重力场、电场等)作用时，气体分子的空间位置6、受激辐射：在外来光子刺激下原子从高能级跃迁到低能级而放出光的现象。 三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、A3、B4、B5、A6、C7、D8、B9、C10、C四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解 对于杆和地球系统，只有重力做功，故机械能守恒。 直杆的转动惯量为OA段和OB段转动惯量的叠加，所以 将代入，解得2、解：AA线圈在O点所产生的磁感强度 (方向垂直AA平面) CC线圈在O点所产生的磁感强度 (方向垂直CC平面) O点的合磁感强度T B的方向在和AA、CC都垂直的平面内，和CC平面的夹角 3、解：4、解：（1）穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置.因此作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向，故系统在水平方向上动量守恒.令子弹穿出物体的水平速度为，有： （2）负号表示冲量方向与方向相反。