浙江警察学院《流体力学与热工学基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《流体力学与热工学基础》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在波动光学中，薄膜干涉是一种常见的现象。对于增透膜，其厚度应该满足？（）A.等于光在膜中波长的四分之一B.等于光在膜中波长的二分之一C.等于光在真空中波长的四分之一D.等于光在真空中波长的二分之一2、在一个粗糙水平面上，有一个质量为M的木板，木板上有一个质量为m的物块，物块与木板之间的动摩擦因数为μ1，木板与地面之间的动摩擦因数为μ2，现对木板施加一个水平向右的力F，使木板和物块一起向右运动，经过一段时间后，物块与木板相对滑动，此时力F的大小为多少？（）A.μ1mg+μ2(M+m)gB.μ1mg+μ2MgC.μ1(M+m)g+μ2MgD.μ1mg+(μ1+μ2)Mg3、一物体从倾角为θ的斜面顶端由静止滑下，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，求物体滑到底端所用的时间是多少？（）A.2s/(gcosθ-μgsinθ)B.2s/(gcosθ+μgsinθ)C.2s/(gsinθ-μgcosθ)D.2s/(gsinθ+μgcosθ)4、在一个匀强电场中，有一带电粒子从A点运动到B点。已知电场强度为E，粒子的电荷量为q，A、B两点之间的距离为d，且粒子运动轨迹与电场线夹角为θ。粒子从A到B电场力做功为多少？（）A.EqdB.EqdcosθC.EqdsinθD.05、一个物体在竖直方向上做抛体运动，以下关于物体在上升和下降过程中经过同一高度时速度大小的说法，正确的是？（）A.上升时速度大B.下降时速度大C.速度大小相等D.速度大小关系不确定6、在弹性碰撞中，若一个质量为m1的物体以速度v1与一个静止的质量为m2的物体发生碰撞，碰撞后两物体的速度分别是多少？（）A.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m1v1/(m1+m2)B.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m1v1/(m1-m2)C.v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)，v2'=2m2v1/(m1+m2)D.v1'=(m1+m2)v1/(m1-m2)，v2'=2m2v1/(m1-m2)7、在一个固定的光滑斜面上，有一个物块受到一个平行于斜面向上的力F作用，物块从斜面底端向上运动，已知斜面倾角为θ，物块质量为m，重力加速度为g，以下关于物块运动过程中机械能变化情况的说法，正确的是？（）A.机械能增加B.机械能减少C.机械能不变D.无法确定8、一质量为m的物体在半径为R的竖直圆轨道内侧做圆周运动，恰好能通过最高点，以下关于物体在最高点时速度大小的表达式，正确的是？（）A.√(gR)B.√(2gR)C.√(3gR)D.09、在材料力学中，胡克定律描述了应力和应变之间的线性关系。对于拉伸实验中的金属材料，在弹性限度内，以下哪个物理量与应变成正比？（）A.应力B.弹性模量C.屈服强度D.断裂强度10、一个质量为m的小球，用不可伸长的轻绳系于O点，在竖直平面内做圆周运动。小球经过最低点时，绳子的拉力为F。若小球运动到最高点时，绳子恰好断裂，小球做平抛运动，落到水平地面上。已知圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则小球平抛的水平距离为多少？（）A.2√R(F-5mg)/gB.2√R(5mg-F)/gC.2√R(F-3mg)/gD.2√R(3mg-F)/g11、在流体的流动中，粘性是一个重要的性质。对于粘性流体，在管道中流动时，以下哪个位置的流速最大？（）A.管道中心B.管道壁面C.管道的任意位置流速相同D.无法确定12、在一个光滑的水平面上，两个质量分别为m1和m2的物体通过一根轻绳相连，在水平拉力F的作用下一起做匀加速直线运动，加速度为a，以下关于绳子拉力大小的表达式，正确的是？（）A.m1aB.m2aC.Fm1/（m1+m2）D.Fm2/（m1+m2）13、在圆周运动中，线速度、角速度和周期等概念是重要的物理量。关于它们之间的关系，以下哪一个表述是不正确的？（）A.v=ωr，其中v是线速度，ω是角速度，r是半径B.ω=2π/T，其中T是周期C.线速度的大小与角速度成正比，与半径成反比D.周期越小，角速度越大14、一个质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂在O点，将小球拉至与O点等高的A点由静止释放，当小球运动到B点时，绳子恰好断裂，已知B点与O点的水平距离为x，重力加速度为g，绳子断裂后小球做平抛运动的水平射程为多少？（）A.x√(2gL/(L^2-x^2))B.x√(gL/(L^2-x^2))C.2x√(gL/(L^2-x^2))D.4x√(gL/(L^2-x^2))15、在材料力学中，剪切变形是一种常见的变形形式。对于一个受剪切作用的矩形截面杆件，以下哪个位置的剪应力最大？（）A.截面中心B.截面边缘C.截面的角点D.整个截面剪应力均匀分布16、在研究质点的圆周运动时，向心加速度是一个重要的概念。当质点做匀速圆周运动时，向心加速度的大小与以下哪个物理量成正比？（）A.线速度的平方B.角速度的平方C.半径D.周期17、在波动光学中，光的偏振现象表明了光的横波特性。对于自然光通过偏振片后，其光强会？（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小18、有一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k。现将弹簧一端固定，另一端施加一个水平拉力F，使弹簧伸长到L。则拉力F做的功为多少？（）A.k(L-L0)²/2B.kL²/2C.kL(L-L0)D.kL²-kL0²19、在研究材料的强度和刚度时，以下关于屈服强度和弹性模量的描述，哪一项是错误的？（）A.屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力B.弹性模量反映材料抵抗弹性变形的能力C.屈服强度越高，材料的塑性越好D.弹性模量越大，材料越不容易发生弹性变形20、在研究质点的运动时，以下哪种运动不能直接用匀变速直线运动的公式来描述？（）A.自由落体运动B.竖直上抛运动C.平抛运动D.斜抛运动二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析在研究流体的微流动特性时，如何考虑表面张力和粘性力的作用，以及其在微流体器件中的应用？2、（本题5分）对于一个处于高温环境下工作的机械部件，运用力学原理分析如何考虑温度对材料性能的影响？3、（本题5分）对于复杂的机械系统，运用力学原理分析如何优化其设计以提高效率、降低能耗和减少磨损？三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一物体从高为8m的光滑斜面顶端由静止开始下滑，斜面的倾角为45°，求物体滑到斜面底端所用的时间和到达底端时的速度。2、（本题5分）有一密度为800kg/m³、边长为0.3m的正方体木块，漂浮在水面上，求木块露出水面的体积。3、（本题5分）一质量为8kg的物体从高为5m的斜面顶端由静止下滑，斜面与物体间的动摩擦因数为0.2，求物体滑至斜面底端时的速度。4、（本题5分）一质量为5kg的物体在水平地面上以初速度10m/s向右运动，受到向左的摩擦力f=15N，求物体运动6s后的位移和速度。5、（本题5分）在一水平放置的光滑U形金属导轨上，有一质量为0.5kg、电阻为1Ω的导体棒，在垂直导轨平面的匀强磁场中以4m/s的速度向右匀速运动，磁感应强度为1T，导轨间距为0.5m，求导体棒中产生的感应电动势和电流。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）全面分析波动现象，涵盖机械波（如声波、水波）和电磁波的传播特性。解释波长、波速、频率和波