大学力学专业《大学物理（下册）》期末考试试卷 附答案

第 1 页 共 8 页 大学力学专业《大学物理（下册）》期末考试试卷 附答案

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、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。

2、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相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。

3、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=_____________。

4、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I

=__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。

5、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。 第 2 页 共 8 页

6、将热量Q传给一定量的理想气体：

（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。

（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。

（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。

7、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。

8、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为 ，则x = -处质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。

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、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）

1、电位梯度：

2、布郎运动：

3、熵增加原理：

4、循环过程：

5、热力学第零定律： 第 3 页 共 8 页 6、平均碰撞次数：

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

1、假设卫星环绕地球中心作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（ ）。

A.动量不守恒，角动量守恒

B. 动量不守恒，角动量不守恒

C.动量守恒，角动量不守恒

D. 动量守恒，角动量守恒

2、在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹（ ）。

A.宽度变小

B.宽度变大

C.宽度不变，且中心强度也不变

D.宽度不变，但中心强度增大

3、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（ ）。

A.温度相同、压强相同

B.温度、压强都不相同

C.温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强

D.温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强

4、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的加速度为（ ）。

A．

B．2

C．3

D．4

5、物体A的质量是B的2倍且静止,物体B以一定的动能E与A碰撞后粘在一块并以共同的速度运动, 碰撞后两物体的总动能为（ ）。

A. E 第 4 页 共 8 页 B. E/2

C. E/3

D. 2E/3

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、质点做半径为1m的圆周运动，运动方程为=3+2t（SI单位），则t时刻质点的切向加速度的大小为=（ ）m/s。

A.1

B.3

C.4

D.8

8、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. 第 5 页 共 8 页 C.

D.

E.

9、在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是（ ）。

A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的

B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的

C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的

D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的

10、长为的匀质细杆，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：（ ）。

A.0;

B.; 0

C.0;

D.；0。

四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）

1、质点P在水平面内沿一半径为1m的圆轨道转动，转动的角速度与时间的关系为，已知=2s时，质点P的速率为16m/s，试求t=1s时，质点P的速率与加速度的大小。

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 第 6 页 共 8 页 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，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、有一质点沿x轴作直线运动，t时刻的坐标为，试求：（1）在第2秒内的平均速度；（2）第2秒末的瞬时速度；（3）第2秒末的加速度。

4、如图所示：长为的匀质细杆，质量为可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆。求：（1）开始转动的瞬间，细杆的角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？

第 7 页 共 8 页 参考答案

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）

1、5J

2、0，，

3、

4、16 N·s ，176 J

5、

6、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功

7、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度

单值、有限、连续

8、，

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

2、

3、系统所受合外力等于零

10、

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）

1、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

2、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

3、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.

4、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。简称循环。

5、热力学第零定律：如果有三个物体A、B、C，A、B两个物体分别处于确定状态的C达到了热平衡，那么A、B两个物体也会处于热平衡状态，两者相互接触，不会有能量的传递。

6、平均碰撞次数：单位时间内一个分子平均与其它分子碰撞的次数

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）

1、A

2、A

3、C

4、B

5、C

6、E 第 8 页 共 8 页 7、C

8、C

9、D

10、B

四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）

1、解：由线速度公式得

P点的速率为m/s m/s2 m/s2

t=1时：

2、解：

根据牛顿运动定律和转动定律列方程:

3、解：

4、解：

（1）开始转动的瞬间

（2）垂直位置时