2022年大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二開學(xué)考試試題-附解析

第第頁2022年大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》開學(xué)考試試題附解析姓名：______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、如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為_______________________。2、長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過其端點(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，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角加速度為_____。3、圖示曲線為處于同一溫度T時(shí)氦（原子量4）、氖（原子量20）和氬（原子量40）三種氣體分子的速率分布曲線。其中曲線（a）是________氣分子的速率分布曲線；曲線（c）是________氣分子的速率分布曲線。4、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。5、均勻細(xì)棒質(zhì)量為，長(zhǎng)度為，則對(duì)于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為_____，對(duì)于通過棒的中點(diǎn)與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量_____。6、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。7、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長(zhǎng)為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為______________，電勢(shì)最高點(diǎn)是在______________處。8、三個(gè)容器中裝有同種理想氣體，分子數(shù)密度相同，方均根速率之比為，則壓強(qiáng)之比_____________。9、長(zhǎng)為、質(zhì)量為的均質(zhì)桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，開始時(shí)桿豎直下垂，如圖所示。現(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以水平速度射入桿上點(diǎn)，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。10、某人站在勻速旋轉(zhuǎn)的圓臺(tái)中央，兩手各握一個(gè)啞鈴，雙臂向兩側(cè)平伸與平臺(tái)一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)他把啞鈴收到胸前時(shí)，人、啞鈴和平臺(tái)組成的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度_____。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時(shí)加速度：2、光速不變?cè)恚?、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：4、狹義相對(duì)論相對(duì)性原理：5、基態(tài)：6、光的衍射現(xiàn)象：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，湖中有一小船，有人用繩繞過岸上一定高度處的定滑輪拉湖中的船向岸邊運(yùn)動(dòng)．設(shè)該人以勻速率收繩，繩不伸長(zhǎng)、湖水靜止，則小船的運(yùn)動(dòng)是（）。A.勻加速運(yùn)動(dòng)B.勻減速運(yùn)動(dòng)C.變加速運(yùn)動(dòng)D.變減速運(yùn)動(dòng)E.勻速直線運(yùn)動(dòng)2、如圖所示，有一個(gè)小塊物體，置于一個(gè)光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結(jié)此物體，另一端穿過桌面中心的小孔，該物體原以角速度ω在距孔為R的圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)，今將繩從小孔緩慢往下拉．則物體（）。A.動(dòng)能不變，動(dòng)量改變B.動(dòng)量不變，動(dòng)能改變C.角動(dòng)量不變，動(dòng)量不變D.角動(dòng)量改變，動(dòng)量改變E.角動(dòng)量不變，動(dòng)能、動(dòng)量都改變3、置于容器的氣體，如果氣體各處壓強(qiáng)相等，或氣體各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態(tài)（）。A.一定都是平衡態(tài)B.不一定都是平衡態(tài)C.前者一定是平衡態(tài)，后者一定不是平衡態(tài)D.后者一定是平衡態(tài)，前者一定不是平衡態(tài)4、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時(shí)，下列說法中正確的是（）。A.對(duì)一定質(zhì)量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對(duì)摩爾數(shù)相同的不同氣體，此恒量相等C.對(duì)不同質(zhì)量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對(duì)5、如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的定滑輪，A滑輪掛一質(zhì)量為m的物體，B滑輪受力F=mg，設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為和，不計(jì)滑輪的摩擦，這兩個(gè)滑輪的角加速度的大小關(guān)系為：（）。A.B.C.D.無法判斷6、輕繩繞在有水平輪的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為m，繩下端掛一物體．物體所受重力為，滑輪的角加速度為β．若將物體去掉而以與相等的力直接向下拉繩子，滑輪的角加速度β將（）。A.不變B.變小C.變大D.無法判斷7、關(guān)于靜電場(chǎng)中的電位移線，下列說法中，哪一種是正確的？（）A．起自正電荷,止于負(fù)電荷,不形成閉合線,不中斷B．任何兩條電位移線互相平行C．起自正自由電荷，止于負(fù)自由電荷，任何兩條電位移線在無自由電荷的空間不相交D．電位移線只出現(xiàn)在有電介質(zhì)的空間8、為麥克斯韋速率分布函數(shù)，為總分子數(shù)，那么表示（）。A.速率在之間的個(gè)分子的速率和，B.速率在之間的分子的平均速率C.速率在之間的分子數(shù)，D.速率在之間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率。9、如圖所示，當(dāng)汽缸中的活塞迅速向外移動(dòng)從而使汽缸膨脹時(shí)，氣體所經(jīng)歷的過程（）。A.是平衡過程，它能用P—V圖上的一條曲線表示B.不是平衡過程，但它能用P—V圖上的一條曲線表示C.不是平衡過程，它不能用P—V圖上的一條曲線表示D.是平衡過程，但它不能用P—V圖上的一條曲線表示10、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)量都不守恒四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、已知質(zhì)量為3Kg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，求任意時(shí)刻的速度矢量和加速度矢量表達(dá)式。2、如圖所示：長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，質(zhì)量為可繞過其端點(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，然后讓其由靜止開始自由下擺。求：（1）開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為多少？（2）細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角速度為多少？3、如圖所示，長(zhǎng)L的直導(dǎo)線AB上均勻地分布著線密度為的電荷。求在導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上與導(dǎo)線一端B相距d處P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小。4、如圖所示，在半徑m的區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，設(shè)磁場(chǎng)以T/s的勻速率增加。已知，m，試求：（1）半徑為r的導(dǎo)體圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及P點(diǎn)處有旋電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（2）等腰梯形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并指出感應(yīng)電流的方向。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、，零3、氬，氦4、0.15、，6、m7、，08、1：2：49、10、變大二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、瞬時(shí)加速度：(1)指時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間的變化情況;(2)瞬時(shí)加速度的物理意義是，如果從時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)作勻變速運(yùn)動(dòng)，則該勻變速運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)加速度為；(3)瞬時(shí)加速度。2、光速不變?cè)恚涸谝磺袘T性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。3、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4、狹義相對(duì)論相對(duì)性原理：在一切慣性系中，物理現(xiàn)象的規(guī)律都相同。5、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)。6、光的衍射現(xiàn)象：當(dāng)光通過窄縫（縫寬小到可以與波長(zhǎng)相比擬(10-4m數(shù)量級(jí)以下)時(shí)，在屏幕上呈現(xiàn)明暗相間的條紋的現(xiàn)象。三、選擇題（共10小