2022年大学航空航天专业《大学物理(二)》期末考试试卷 含答案

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2022年大学航空航天专业《大学物理(二)》期末考试试卷含答案
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、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_______________________。

2、如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上,中央明条纹将向__________移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。

3、某人站在匀速旋转的圆台中央,两手各握一个哑铃,双臂向两侧平伸与平台一起旋转。

当他把哑铃收到胸前时,人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。

4、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为:(SI),则其切向加速度为=_____________。

5、一质点作半径为R的匀速圆周运动,在此过程中质点的切向加速度的方向______,法向加速度的大小______。

(填“改变”或“不变”)
6、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg,则电子的总能量是__________J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。

7、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___________。

8、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,轮子和辐条都是导体,辐条长为R,轮子转速为n,则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。

9、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m,在水平面上作匀速圆周运动,摆线与铅直线夹角,则:
(1) 摆线的张力T=_____________________;
(2) 摆锤的速率v=_____________________。

10、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为
的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L=__________。

二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)
1、瞬时速度:
2、角动量定理(对点):
3、光速不变原理:
4、干涉现象:
5、热辐射:
6、霍耳效应:
三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)
1、对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确()。

A.位移电流是由变化的电场产生的
B.位移电流是由线性变化的磁场产生的
C.位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律
D.位移电流的磁效应不服从安培环路定理
2、在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4s,若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s,则乙相对于甲的运动速度是()(c表示真空中光速)。

A. (4/5) c
B. (3/5) c
C. (2/5) c
D. (1/5) c
3、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,使其转动惯量为,则转动角速度变为()。

A.
B.
C.
D.
4、有一劲度系数为k的轻弹簧,原长为,将它吊在天花板上.当它下端挂一托盘平衡时,其长度变为.然后在托盘中放一重物,弹簧长度变为,则由伸长至的过程中,弹性力所作的功为()。

A.
B.
C.
D.
5、如图所示,A、B为两个相同的定滑轮,A滑轮挂一质量为m的物体,B滑轮受力F=mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为和,不计滑轮的摩擦,这两个滑轮的角加速度的大小关系为:()。

A.
B.
C.
D.无法判断
6、以下四种运动形式中,加速度保持不变的运动是()。

A.抛体运动
B.匀速圆周运动
C.变加速直线运动
D.单摆的运动
7、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为(其中a、b为常量), 则该质点作()。

A.匀速直线运动
B.变速直线运动
C.抛物线运动
D. 一般曲线运动
8、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I,并各以dI /dt的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:()。

A.线圈中无感应电流
B.线圈中感应电流为顺时针方向
C.线圈中感应电流为逆时针方向
D.线圈中感应电流方向不确定
9、一质量为0.02kg的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为()。

A. 0.00014J
B.0.0014J
C.0.014J
D.0.14J
10、一均质细杆可绕垂直它且离其一端(为杆长)的水平固定轴在竖直平面内转动。

杆的质量为,当杆自由悬挂时,给它一个起始角速度,如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要(已知细杆绕轴的转动惯量,一切摩擦不计)。

A.
B.
C.
D.
四、解答题(共4小题,每题12分,共48分)
1、轻绳绕于半径r=20cm的飞轮边缘,在绳端施以大小为98N的拉力,飞轮的转动惯量J=0.5。

设绳子与滑轮间无相对滑动,飞轮和转轴间的摩擦不计。

试求:(1)飞轮的角加速度;
(2)如以质量m=10kg的物体挂在绳端,试计算飞轮的角加速度。

2、如图所示,在半径m 的区域内有均匀磁场,方向垂直纸面向外,设磁场以
T/s的匀速率增加。

已知,m,试求:
(1)半径为r的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电场强度的大小;
(2)等腰梯形导线框中的感应电动势,并指出感应电流的方向。

3、已知一质点的运动方程为(a、b为常数,且不为零),求此质点运动速度的矢量表达式、加速度的矢量表达式和轨迹方程。

4、电荷为q1的一个点电荷处在一高斯球面的中心处,问在下列三种情况下,穿过此高斯面的电场强度通量是否会改变?电场强度通量各是多少?
(1) 将电荷为q2的第二个点电荷放在高斯面外的附近处;
(2) 将上述的q2放在高斯面内的任意处;
(3) 将原来的点电荷移离高斯面的球心,但仍在高斯面内。

参考答案
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)
1、粒子在t时刻在(x,y,z)处出现的概率密度
单值、有限、连续
2、上 (n-1)e
3、变大
4、0.1
5、改变,不变
6、
7、
8、, 0
9、,
10、
二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)
1、瞬时速度:
(1)指时刻质点运动的快慢和方向;
(2)瞬时速度的物理意义是,如果从时刻起质点作匀速直线运动,则该直线运动的瞬时速度为;
(3)瞬时速度。

2、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,等于质点对同一参考点的角动量对时间的变化率,即
3、光速不变原理:在一切惯性系中,光在真空中的速率都相同,恒为。

4、干涉现象:两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定或相位相同的波源发出的两列波,在它们相遇区域内,某些点处的振动始终加强,而在另一些点处的振动始终减弱的现象。

5、热辐射:物体在任何温度下都在发射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分子、原子
受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

6、霍耳效应:当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差
三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)
1、A
2、B
3、C
4、C
5、B
6、A
7、B
8、B
9、C
10、A
四、解答题(共4小题,每题12分,共48分)
1、解;
2、解:
3、
则将代入的表达式可得到质点运动的轨迹方程为
4、答:根据高斯定理,穿过高斯面的电通量仅取决于面内电量的代数和,而与面内电荷的分布情况及面外电荷无关,故:。

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