大学工程力学专业大学物理二期末考试试题A卷-含答案

大学工程力学专业《大学物理(二)》期末考试试题A卷含答案

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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。

得分］评卷人

一、填空题(共10小题，每题2分，共20分)

1、一长为/-Im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3,则

(1)放手时棒的角加速度为一(2)棒转到水平位置时的角加速度为

2

radIsQ=

2

2、质点在。灯平面内运动，其运动方程为X=&J=10T,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________。

3、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度。与不透明部分宽度方相等,

则可能看到的衍射光谱的级次为o

4、质量为用的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿X轴正向运动，所受外力方向沿

X轴正向，大小为尸物体从原点运动到坐标为质点的过程中所受外力冲量的大小为

______________________O

5、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，使其转动惯量变为2乙/3,则转动角速度变为o

6、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：6=5+41-1,则小球运动到最高点的

时刻是So

7、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为8=1+方’(SI),则t时刻质点的法向加速度

大小为；角加速度二O

8、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11X10-31kg,则电子的总能量是

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」，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是。

9、动量定理的内容是，其数学表达式可写，动量守恒的条件是

10、在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过一

来完成的；“传递热星”是通过来完成的。

得分评卷入

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）

1、黑体辐射：

2、电偶极矩：

3、电位梯度：

4、相干光：

5、介质的极化：

6、角动量定理（对点）:

得分评卷入

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

1、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.2

2、如图所示，一光滑细杆上端由光滑较链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直

轴0。'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（）0

A.机械能、角动量都守恒

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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

3、质点系的内力可以改变()。

A.系统的总质量

B.系统的总动量

C.系统的总动能

D.系统的总动量

4、在某一瞬时，物体在力矩作用下，则有()0

A.角速度0可以为零，箱加速度a也可以为零

B.角速度0不能为零，角加速度。'可以为零

C.角速度0可以为零，角加速度a不能为零

D.角速度0与角加速度a均不能为零

5、在下列各种说法中，哪些是正确的？()。

(1)热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程。

(2)热平衡过程一定是可逆过程。

(3)热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。

(4)热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示。

A.(1)、(2)

B.(3)、(4)

C.(2)、(3)、(4)

D.(1)、(2)、(3)、(4)

6、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中()。

A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变

B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加

C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心

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D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加

7、有一矩形线圈AOCD,通以如图示方向的电流/,将它置于均匀磁场与中，月的方向与力

轴正方向一致，线圈平面与广轴之间的夹角为a,a<90。.若A0边在y轴上，且线圈

可绕y轴自由转动，则线圈将（）。

A.转动使。角减小

B.转动使。角增大

C.不会发生转动

D.如何转动尚不能判定

8、长为1的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水

平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位

置时的角加速度分别为：（）o

0,%

0。

9、一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大，则

两极板间的电势差、电场强度的大小、电场能量将发生如下变化：（）o

A.0口减小，£减小，用减小；

B.口口增大，£增大，限增大；

C.口口增大，£不变，期增大；

D.口口减小，R不变，即不变.

10、距一根载有电流为3X1（）4A的电线1m处的磁感强度的大小为（)o

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A.3X10-5T

B.6X10-JT

C.1.9X10-2!

D.0.6T

（已知真空的磁导率网=47cX10-T-m.A）

得分［评卷人

四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）

1、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20.0cm,

共10匝，通有电流10.0A；而CC'线圈的鸟径为10.0cm,共20匝，通有电流5.0A,求

两线圈公共中心0点的磁感强度的大小和方向。（/4=47iX10--N・A-2）

2、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连，绳子的质量可以忽略，它

与定滑轮之间无相对滑动,假设定滑轮质量为M、半径为R,其转动惯量为2,滑轮轴

光滑。试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系。

3、在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体，总电荷为q,如图所示.试证明,

在静电平衡时，整个空腔内表面上的感生电荷总是等于-q。

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4、荷量Q均匀分布在半径为R的球体内，试求：离球心为r(r<R)的P点处的电势。

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参考答案

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）

1、7.5,15

2、2n+（10-t2）J27-2V-2j

3、0,±1,士3

4、6E

5、34/2

6、2S

7、〃=（164W*）,/?=（4rad/s2）

8、5.8X1013.8.04X102

9、答案：

1、质点系所受合外力的冲量等于质点系（系统）动量的增量

3、系统所受合外力等于零

10、物体作宏观位移，分子之间的相互作用。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）

1、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。

2、电偶极矩：对于电偶极子，该矢量的模等于电荷之间距离与正电荷的乘积，方向是由负

电荷指向正电荷

3、电位梯度：如果在细胞膜两侧存在有电位梯度差时，这种电位在空间上的递减叫做电位

梯度

4、相干光：两束满足相干条件的光称为相干光

5、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。

6、角动量定理（对点）：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点。的力矩，等于质

八尸xF

点对同一参考点"的角动量对时间的变化率，即4

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

1、D

2、A

3、C

4、C

5、B

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6、B

7、B

8、B

9、C

10、B

四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）

1、解：AA，线圈在0点所产生的磁感强度

瓦==250%

（方向垂直AA'平面）

CC'线圈在0点所产生的磁感强度

殳=竽上=5004

%（方向垂直CC'平面）

o点的合磁感强度8=⑸+屋产=702x10。

B的方向在和AA*CO都垂直的平面内，和CC'平面的夹角

6=tg•&=634。

以

2、解：

根据牛顿运动定律和转动定律列方程：

对物体：mg-T=mn

对滑轮：TR=Ja

运动学关系：a=R（x

解方程组，得a=—喳一

m+M/2

v=