2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊(cè)開學(xué)考試試題B卷-附答案

第第頁2022年大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》開學(xué)考試試題B卷附答案姓名：______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、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為；然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變?yōu)椋瑒t轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)開______。2、一圓錐擺擺長為I、擺錘質(zhì)量為m，在水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，擺線與鉛直線夾角，則：(1)擺線的張力T＝_____________________；(2)擺錘的速率v＝_____________________。3、兩個(gè)相同的剛性容器，一個(gè)盛有氧氣，一個(gè)盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始他們的壓強(qiáng)和溫度都相同，現(xiàn)將3J的熱量傳給氦氣，使之升高一定的溫度。若使氧氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氧氣傳遞的熱量為_________J。4、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。5、一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)同方向的簡諧振動(dòng)，它們的振動(dòng)方程分別為（SI），（SI）.其合振運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程為x＝____________。6、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為________；角加速度=________。7、長為、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?，F(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___________。8、一個(gè)繞有500匝導(dǎo)線的平均周長50cm的細(xì)螺繞環(huán)，鐵芯的相對(duì)磁導(dǎo)率為600，載有0.3A電流時(shí),鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為___________；鐵芯中的磁場強(qiáng)度H的大小為___________。9、動(dòng)量定理的內(nèi)容是__________，其數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫__________，動(dòng)量守恒的條件是__________。10、在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是______________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、單色光：2、多普勒效應(yīng)：3、平均自由程：4、光的吸收：5、波的干涉：6、玻爾茲曼分布律：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為：（）。2、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場中運(yùn)動(dòng)．已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，則當(dāng)它從距地球中心處下降到處時(shí)，飛船增加的動(dòng)能應(yīng)等于（）。A.B.C.D.E.3、兩根無限長平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI/dt的變化率增長，一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)(如圖)，則：（）。A.線圈中無感應(yīng)電流B.線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向C.線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向D.線圈中感應(yīng)電流方向不確定4、一個(gè)未帶電的空腔導(dǎo)體球殼，內(nèi)半徑為。在腔內(nèi)離球心的距離為處（），固定一點(diǎn)電荷，如圖所示。用導(dǎo)線把球殼接地后，再把地線撤去。選無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則球心處的電勢為（）。A.B.C.D.5、當(dāng)一平面簡諧機(jī)械波在彈性媒質(zhì)中傳播時(shí)，下述各結(jié)論哪個(gè)是正確的？（）A.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能增大時(shí)，其彈性勢能減小，總機(jī)械能守恒B.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質(zhì)質(zhì)元的振動(dòng)動(dòng)能和彈性勢能的相位在任一時(shí)刻都相同，但二者的數(shù)值不相等D.媒質(zhì)質(zhì)元在其平衡位置處彈性勢能最大6、在波長為λ的駐波中，兩個(gè)相鄰波腹之間的距離為（）。A.λ／4B.λ/2C.3λ/4D.λ7、一臺(tái)工作于溫度分別為327和27的高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的卡諾熱機(jī)，每經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)吸熱2000J，則對(duì)外做功為（）。A.2000JB.1000JC.4000JD.500J8、在下列說法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過程一定是平衡過程。（2）平衡過程一定是可逆的。（3）不可逆過程一定是非平衡過程。（4）非平衡過程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）9、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)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、如圖所示：長為的勻質(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？2、已知質(zhì)量為10Kg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，求作用于質(zhì)點(diǎn)的合力的大小。3、某彈簧不遵守胡克定律，若施力F，則相應(yīng)伸長為，力與伸長的關(guān)系為：F＝52.8x十38.4（SI）求：（1）將彈簧從定長=0.5m拉伸到定長=1.00m外力所需做的功。（2）將彈簧橫放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一個(gè)質(zhì)量為2.17kg的物體，然后將彈簧拉伸到一定長=1.00m,再將物體有靜止釋放，求當(dāng)彈簧回到=0.5m時(shí)，物體的速率。（3）此彈簧的彈力是保守力嗎？4、如圖所示，均勻直桿質(zhì)量為m，長為l，初始時(shí)棒水平靜止。軸光滑，。求桿下擺到角時(shí)的角速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、，3、5J4、m5、（SI）或（SI）6、，7、8、0.226T;300A/m9、答案：1、質(zhì)點(diǎn)系所受合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)系（系統(tǒng)）動(dòng)量的增量2、3、系統(tǒng)所受合外力等于零10、4二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、單色光：單一頻率（或波長）的光2、多普勒效應(yīng)：由于聲源與觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成接收頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。3、平均自由程：指分子在連續(xù)兩次相繼碰撞間所經(jīng)歷的自由路程的平均值4、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)的現(xiàn)象。5、波的干涉：兩列頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定的波的疊加。6、玻爾茲曼分布律：當(dāng)有保守外力(如重力場、電場等)作用時(shí)，氣體分子的空間位置三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、C3、B4、D5、D6、B7、B8、A9、D10、A四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間（2）垂直位置時(shí)2、解：3、解：（1）外力做的功（2）設(shè)彈力為，