第第頁(yè)2022年大學(xué)環(huán)境與安全專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》期末考試試題A卷附解析姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一維保守力的勢(shì)能曲線如圖所示，則總能量為的粒子的運(yùn)動(dòng)范圍為________；在________時(shí)，粒子的動(dòng)能最大;________時(shí)，粒子的動(dòng)能最小。2、質(zhì)量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點(diǎn)起沿軸正向運(yùn)動(dòng)，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)為點(diǎn)的過(guò)程中所受外力沖量的大小為_________。3、長(zhǎng)為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過(guò)其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果將細(xì)桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角加速度為_____。4、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.OJ的振動(dòng)能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，則彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為_______，振子的振動(dòng)頻率為_______。5、兩個(gè)同振動(dòng)方向、同頻率、振幅均為A的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成后振幅仍為A，則兩簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相位差為_______。6、若靜電場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域電勢(shì)等于恒量，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度為_______________，若電勢(shì)隨空間坐標(biāo)作線性變化，則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布為_______________。7、真空中有一半徑為R均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，其電荷線密度為λ，則電荷在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為____。8、一長(zhǎng)為的均勻直棒可繞過(guò)其一端且與棒垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。抬起另一端使棒向上與水平面呈60°，然后無(wú)初轉(zhuǎn)速地將棒釋放，已知棒對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，則(1)放手時(shí)棒的角加速度為____；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為____。（）9、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖射來(lái)兩個(gè)質(zhì)量相同，速度大小相同，方向相反并在一條直線上的子彈，子彈射入圓盤并留在盤內(nèi)，則子彈射入后的瞬間，圓盤的角速度_____。10、長(zhǎng)為、質(zhì)量為的均質(zhì)桿可繞通過(guò)桿一端的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，開始時(shí)桿豎直下垂，如圖所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以水平速度射入桿上點(diǎn)，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：2、波強(qiáng)度：3、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量(對(duì)點(diǎn))：4、參照系：5、光電效應(yīng)：6、相干光：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時(shí)測(cè)得其長(zhǎng)為a，寬為b，質(zhì)量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長(zhǎng)度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再測(cè)算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.2、一均質(zhì)細(xì)桿可繞垂直它且離其一端（為桿長(zhǎng)）的水平固定軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。桿的質(zhì)量為，當(dāng)桿自由懸掛時(shí)，給它一個(gè)起始角速度，如桿恰能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而不作往復(fù)擺動(dòng)則需要（已知細(xì)桿繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，一切摩擦不計(jì)）。A.B.C.D.3、真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q，在球心O處有一帶電量為q的點(diǎn)電荷，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點(diǎn)處的電勢(shì)為：（）。A.B.C.D.4、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)它的角加速度很大時(shí)，作用在剛體上的（）。A．力一定很大B．力矩一定很大C．力矩可以為零D．無(wú)法確定。5、在一直線上相向運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球作完全彈性碰撞，碰撞后兩球均靜止，則碰撞前兩球應(yīng)滿足：（）。A.質(zhì)量相等B.速率相等C.動(dòng)能相等D.動(dòng)量大小相等，方向相反6、一個(gè)未帶電的空腔導(dǎo)體球殼，內(nèi)半徑為。在腔內(nèi)離球心的距離為處（），固定一點(diǎn)電荷，如圖所示。用導(dǎo)線把球殼接地后，再把地線撤去。選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則球心處的電勢(shì)為（）。A.B.C.D.7、如圖所示，一光滑細(xì)桿上端由光滑鉸鏈固定，桿可繞其上端在任意角度的錐面上繞豎直軸作勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。有一小環(huán)套在桿的上端處。開始使桿在一個(gè)錐面上運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而后小環(huán)由靜止開始沿桿下滑。在小環(huán)下滑過(guò)程中，小環(huán)、桿和地球系統(tǒng)的機(jī)械能以及小環(huán)與桿對(duì)軸的角動(dòng)量這兩個(gè)量中（）。A.機(jī)械能、角動(dòng)量都守恒B.機(jī)械能守恒、角動(dòng)量不守恒C.機(jī)械不守恒、角動(dòng)量守恒D.機(jī)械能、角動(dòng)量都不守恒8、為麥克斯韋速率分布函數(shù)，為總分子數(shù)，那么表示（）。A.速率在之間的個(gè)分子的速率和，B.速率在之間的分子的平均速率C.速率在之間的分子數(shù)，D.速率在之間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率。9、置于容器的氣體，如果氣體各處壓強(qiáng)相等，或氣體各處溫度相同，則這兩種情況下氣體的狀態(tài)（）。A.一定都是平衡態(tài)B.不一定都是平衡態(tài)C.前者一定是平衡態(tài)，后者一定不是平衡態(tài)D.后者一定是平衡態(tài)，前者一定不是平衡態(tài)10、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則有（）。A.切向加速度一定改變，法向加速度也改變B.切向加速度可能不變，法向加速度一定改變C.切向加速度可能不變，法向加速度可能改變D.切向加速度一定改變，法向加速度不變四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長(zhǎng)度上的電荷為λ，內(nèi)筒帶正電，外筒帶負(fù)電，求空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及兩筒間的電勢(shì)差。2、已知質(zhì)量為10Kg的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：.式中的單位為米，的單位為秒，求作用于質(zhì)點(diǎn)的合力的大小。3、如圖所示，均勻直桿質(zhì)量為m，長(zhǎng)為l，初始時(shí)棒水平靜止。軸光滑，。求桿下擺到角時(shí)的角速度。4、一質(zhì)點(diǎn)沿x方向運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間的變化關(guān)系為,如果初始時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為5m/s，則當(dāng)ｔ為3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速率v為多大。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，6m，10m2、3、，零4、5、3/4π6、處處為零；均勻分布7、08、7.5，159、減小10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、角動(dòng)量定理(對(duì)點(diǎn))：在慣性系中，作用在質(zhì)點(diǎn)上的合力對(duì)某參考點(diǎn)的力矩，等于質(zhì)點(diǎn)對(duì)同一參考點(diǎn)的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率，即2、波強(qiáng)度：通過(guò)垂直于波動(dòng)傳播方向的單位面積的平均能流稱為平均能流密度3、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量(對(duì)點(diǎn))：設(shè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)對(duì)某參照系的動(dòng)量為，質(zhì)點(diǎn)對(duì)該參照系中某固定點(diǎn)的位矢為，則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的角動(dòng)量。角動(dòng)量描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。4、參照系：描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，被選作依據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)的物體或物體系。5、光電效應(yīng)：金屬表面被光照射后有釋放出電子(稱為光電子)的現(xiàn)象。6、相干光：兩束滿足相干條件的光稱為相干光三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、C2、A3、B4、B5、D6、D7、A8、C9、B10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：(1)作同軸圓柱面為高斯面，設(shè)筒面高為L(zhǎng)，根據(jù)高斯定理對(duì)，，對(duì)，，對(duì)，，(2)兩筒間電勢(shì)差2、解：3、解對(duì)于桿和地球系統(tǒng)，只