第第頁2022年大學環境與安全專業《大學物理（二）》開學考試試題含答案姓名：______班級：______學號：______考試須知：1、考試時間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、動量定理的內容是__________，其數學表達式可寫__________，動量守恒的條件是__________。2、一維保守力的勢能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運動范圍為________；在________時，粒子的動能最大;________時，粒子的動能最小。3、兩個相同的剛性容器，一個盛有氧氣，一個盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始他們的壓強和溫度都相同，現將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，則應向氧氣傳遞的熱量為_________J。4、一個中空的螺繞環上每厘米繞有20匝導線，當通以電流I=3A時，環中磁場能量密度w=_____________．()5、剛體繞定軸轉動時，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉動慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。6、一根長為l，質量為m的均勻細棒在地上豎立著。如果讓豎立著的棒以下端與地面接觸處為軸倒下，則上端到達地面時細棒的角加速度應為_____。7、已知質點的運動方程為，式中r的單位為m，t的單位為s。則質點的運動軌跡方程，由t=0到t=2s內質點的位移矢量______m。8、長為、質量為的均質桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉動，轉動慣量為，開始時桿豎直下垂，如圖所示。現有一質量為的子彈以水平速度射入桿上點，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。9、若靜電場的某個區域電勢等于恒量，則該區域的電場強度為_______________，若電勢隨空間坐標作線性變化，則該區域的電場強度分布為_______________。10、一質量為0.2kg的彈簧振子,周期為2s,此振動系統的勁度系數k為_______N/m。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、位移：2、多普勒效應：3、基態：4、電位梯度：5、電場線：6、卡諾循環：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、如圖所示，兩個同心的均勻帶電球面，內球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2.設無窮遠處為電勢零點，則在兩個球面之間、距離球心為r處的P點的電勢U為：（）。A.B.C.D.2、如圖所示，有一個小塊物體，置于一個光滑的水平桌面上，有一繩其一端連結此物體，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的圓周上轉動，今將繩從小孔緩慢往下拉．則物體（）。A.動能不變，動量改變B.動量不變，動能改變C.角動量不變，動量不變D.角動量改變，動量改變E.角動量不變，動能、動量都改變3、三個偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為，強度為的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過偏振片P1、P2與P3，若不考慮偏振片的吸收和反射，則通過三個偏振片后的光強為（）。A.B.C.D.4、如圖所示，M、N為水平面內兩根平行金屬導軌，ab與cd為垂直于導軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導線．外磁場垂直水平面向上．當外力使ab向右平移時，cd（）。A.不動B.轉動C.向左移動D.向右移動5、距一根載有電流為3×A的電線1m處的磁感強度的大小為（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁導率)6、兩個均質圓盤A和B的密度分別為和，若，但兩圓盤的質量與厚度相同，如兩盤對通過盤心垂直于盤面軸的轉動慣量各為和，則：（）。A.B.C.D.,哪個大，不能確定。7、某質點作直線運動的運動學方程為，則該質點作（）。A.勻加速直線運動，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運動，加速度沿x軸負方向C.變加速直線運動，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運動，加速度沿x軸負方向8、一彈簧振子作簡諧振動，當位移為振幅的一半時，其動能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.9、有下列過程：（）。（1）用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。（設活塞與器壁無摩擦）（2）用緩慢地旋轉的葉片使絕熱容器中的水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一個不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動。其中是逆過程的為A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）10、置于容器的氣體，如果氣體各處壓強相等，或氣體各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態（）。A.一定都是平衡態B.不一定都是平衡態C.前者一定是平衡態，后者一定不是平衡態D.后者一定是平衡態，前者一定不是平衡態四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，長L的直導線AB上均勻地分布著線密度為的電荷。求在導線的延長線上與導線一端B相距d處P點的場強大小。2、如圖,半徑R=0.2m,轉動慣量為的定滑輪,一不可伸長的輕繩無滑地跨過定滑輪,一端懸掛質量m=10kg的重物,使定滑輪從靜止開始加速轉動，試求：(1)定滑輪的角加速度(2)輕繩拉下5m時，定滑輪的角速度。3、一輕繩跨過兩個質量為m、半徑為r的均勻圓盤狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質量為3m和m的重物，如圖所示，繩與滑輪間無相對滑動，滑輪軸光滑，兩個定滑輪的轉動慣量均為，將由兩個定滑輪以及質量為3m和m的重物組成的系統從靜止釋放，求重物的加速度和兩滑輪之間繩內的張力。4、均質細棒長為l質量為m，，和一質量也為m的小球牢固地連在桿的一端，可繞過桿的另一端的水平軸轉動。在忽略轉軸處摩擦的情況下，使桿自水平位置由靜止狀態開始自由轉下，試求：（1）當桿與水平線成θ角時，剛體的角加速度；（2）當桿轉到豎直線位置時，剛體的角速度，小球的線速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、答案：1、質點系所受合外力的沖量等于質點系（系統）動量的增量2、3、系統所受合外力等于零2、，6m，10m3、5J4、5、正比6、7、m8、9、處處為零；均勻分布10、2(或0.2π^2)二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、位移：(1)指質點位置的改變；(2)從質點初位置指向末位置的矢量。2、多普勒效應：由于聲源與觀察者的相對運動，造成接收頻率發生變化的現象。3、基態：微觀粒子的能量是量子化的，當主量子數n=1時的能級，稱基態。4、電位梯度：如果在細胞膜兩側存在有電位梯度差時，這種電位在空間上的遞減叫做電位梯度5、電場線：直觀形象地描述電場分布，在電場中引入的一些假想的曲線6、卡諾循環：由兩個可逆的等溫過程和兩個可逆的絕熱過程所組成的理想循環三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、E3、C4、D5、B6、B7、D8、D