2022年大学力学专业《大学物理(二)》开学考试试题B卷-附解析.doc

2022年大学力学专业《大学物理（二）》开学考试试题B卷 附解析
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、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：
(1) 摆线的张力T＝_____________________；
(2) 摆锤的速率v＝_____________________。

2、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。

3、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。

4、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。

5、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。
6、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。抬起另一端使棒向上与水平面呈60°，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1) 放手时棒的角加速度为____；(2) 棒转到水平位置时的角加速度为____。（）
7、设在某一过程P中，系统由状态A变为状态B，如果________________________________________，则过程P为可逆过程；如果_________________________________________则过程P为不可逆过程。
8、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________ ；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。

9、某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长________的两种成分，其中_________的散射成分称为康普顿散射。
10、设作用在质量为1kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2.0 s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________。
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、回路：
2、波函数：
3、布郎运动：
4、熵增加原理：
5、光电效应：
6、黑体辐射：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是（ ）。
A.只取决于刚体质量，与质量的空间分布和轴的位置无关
B. 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关
C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置
D.只取决于轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关
2、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（ ）。
A.只取决于刚体的质量, 与质量的空间分布和轴的位置无关
B.取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关
C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置
D.只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关
3、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（ ）。
A.
B.
C.
D.
4、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为，然后将两手臂合拢，使其转动惯量为，则转动角速度变为（ ）。
A.
B.
C.
D.
5、如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中（ ）。
A.机械能、角动量都守恒
B.机械能守恒、角动量不守恒
C.机械不守恒、角动量守恒
D.机械能、角动量都不守恒

6、如图所示，有一个小块物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔缓慢往下拉．则物体（ ）。
A.动能不变，动量改变
B.动量不变，动能改变
C.角动量不变，动量不变
D.角动量改变，动量改变
E.角动量不变，动能、动量都改变

7、下面说法正确的是（ ）。
A.等势面上各点场强的大小一定相等
B.在电势高处，电势能也一定高
C.场强大处，电势一定高
D.场强的方向总是从电势高处指向低处
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、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝盖住，并在连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时（ ）。
A.P点处仍为明条纹
B.P点处为暗条纹
C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹
D.无干涉条纹

10、质量为m的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中运动．已知地球质量为M，万有引力恒量为G，则当它从距地球中心处下降到处时，飞船增加的动能应等于（ ）。
A.
B.
C.
D.
E.
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、已知电子在于均匀磁场的平面内运动，设电子的运动满足玻尔量子化条件，求电子轨道的半径=？

2、图中所示为一沿 x 轴放置的长度为l的不均匀带电细棒，其电荷线密度为为一常量。取无穷远处为电势零点，求坐标原点O处的电势。

3、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处，问在下列三种情况下，穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变？电场强度通量各是多少？
(1) 将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处；
(2) 将上述的q2放在高斯面内的任意处；
(3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心，但仍在高斯面内。

4、质量为m的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间t内下降了一段距离S．试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示)。

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、 ，
2、，6m，10m
3、 ， 0
4、
5、3/4π
6、7.5 ， 15
7、能使系统进行逆向变化，回复状态，而且周围一切都回复原状。系统不能回复到初；态；或者系统回复到初态时，周围并不能回复原状。
8、
9、不变 变长 波长变长
10、18 N·s
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、回路：只通过任何结点一次即能构成闭合路径的支路集合。
2、波函数：波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。
3、布郎运动：显微镜观察,发现花粉的小颗粒在作不停地,无秩序的运动,这种现象叫做布郎运动
4、熵增加原理：在绝热过程中，系统的熵永不减少.对于可逆绝热过程，系统的熵不变，对于不可逆绝热过程，系统的熵总是增加.
5、光电效应：金属表面被光照射后有释放出电子(称为光电子) 的现象。
6、黑体辐射：在任何条件下，对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体，即吸收比为1的物体。
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、C
3、D
4、C
5、A
6、E
7、D
8、B
9、B
10、C
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为：
( k = 1，2……)
令k=1，得
2、解：

3、答：根据高斯定理，穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和，而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关，故：

4、