2021年2021級(jí)大學(xué)物理Ⅱ考卷（考試時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（10小題，每小題2分，共20分）1.在下列哪個(gè)現(xiàn)象中，機(jī)械能守恒？（）A.物體在空氣中自由下落B.物體在粗糙水平面上滑動(dòng)C.物體在彈簧振子中振動(dòng)D.物體在水中勻速下沉2.關(guān)于電磁感應(yīng)，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.感應(yīng)電流的方向總是與磁場(chǎng)方向相同C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體的速度成正比D.法拉第電磁感應(yīng)定律表明，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比3.關(guān)于光的干涉，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.光的干涉現(xiàn)象是光的波動(dòng)性的體現(xiàn)B.光的干涉現(xiàn)象只發(fā)生在單色光中C.光的干涉現(xiàn)象要求兩束光的頻率相同D.光的干涉現(xiàn)象要求兩束光的振幅相同4.關(guān)于黑體輻射，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.黑體輻射的強(qiáng)度與溫度成正比B.黑體輻射的強(qiáng)度與頻率成正比C.黑體輻射的強(qiáng)度與溫度和頻率均無關(guān)D.黑體輻射的強(qiáng)度與溫度成反比5.關(guān)于量子力學(xué)，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.海森堡不確定性原理表明，粒子的位置和動(dòng)量可以同時(shí)被精確測(cè)量B.波爾理論成功地解釋了氫原子的光譜C.薛定諤方程是描述粒子運(yùn)動(dòng)的經(jīng)典方程D.量子力學(xué)的波函數(shù)具有明確的物理意義6.關(guān)于相對(duì)論，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.狹義相對(duì)論的基本假設(shè)是光速不變?cè)砗拖鄬?duì)性原理B.廣義相對(duì)論成功地解釋了水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)C.時(shí)間膨脹效應(yīng)表明，運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得更慢D.質(zhì)能方程E=mc^2表明，質(zhì)量和能量是兩個(gè)獨(dú)立的物理量7.關(guān)于熱力學(xué)，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律B.熱力學(xué)第二定律表明，熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體C.熱力學(xué)第三定律表明，絕對(duì)零度無法達(dá)到D.熱力學(xué)第四定律是關(guān)于黑洞的熱力學(xué)性質(zhì)8.關(guān)于固體物理，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.金屬的導(dǎo)電性是由于其內(nèi)部的自由電子B.半導(dǎo)體的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間C.超導(dǎo)體的電阻為零9.關(guān)于流體力學(xué)，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.貝努利方程適用于不可壓縮流體B.流體的粘性系數(shù)與溫度成正比C.流體的壓強(qiáng)與速度成正比D.流體的密度與溫度成正比10.關(guān)于天體物理，下列哪項(xiàng)說法是正確的？（）A.牛頓萬有引力定律成功地解釋了行星的運(yùn)動(dòng)B.愛因斯坦的廣義相對(duì)論成功地解釋了黑洞的存在C.恒星的形成與演化與核聚變反應(yīng)有關(guān)二、填空題（5小題，每小題4分，共20分）1.光在真空中的速度是______m/s。2.一個(gè)質(zhì)量為m的物體在地球表面受到的重力為______N。3.一個(gè)理想氣體在等溫過程中的體積與壓強(qiáng)成______比。4.一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期與振動(dòng)的頻率成______比。5.一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度的大小與速度的大小成______比。三、計(jì)算題（3小題，每小題10分，共30分）1.一個(gè)質(zhì)量為m的物體在地球表面受到的重力為F，求該物體在高度為h處受到的重力。2.一個(gè)理想氣體在等溫過程中的體積與壓強(qiáng)成反比，求該氣體在等溫過程中的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。3.一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期與振動(dòng)的頻率成反比，求該振動(dòng)的周期與頻率的關(guān)系。四、證明題（2小8.分析題（2小題，每小題10分，共20分）1.分析并解釋牛頓第一定律。2.分析并解釋法拉第電磁感應(yīng)定律。9.計(jì)算題（3小題，每小題10分，共30分）1.一個(gè)質(zhì)量為m的物體在地球表面受到的重力為F，求該物體在高度為h處受到的重力。2.一個(gè)理想氣體在等溫過程中的體積與壓強(qiáng)成反比，求該氣體在等溫過程中的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。3.一個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期與振動(dòng)的頻率成反比，求該振動(dòng)的周期與頻率的關(guān)系。10.證明題（2小題，每小題10分，共20分）1.證明牛頓第二定律。2.證明麥克斯韋方程組。11.應(yīng)用題（3小題，每小題10分，共30分）1.一個(gè)物體在空氣中自由下落，求其下落的速度與時(shí)間的關(guān)系。2.一個(gè)物體在彈簧振子中振動(dòng)，求其振動(dòng)的振幅與頻率的關(guān)系。3.一個(gè)物體在水中勻速下沉，求其下沉的速度與時(shí)間的關(guān)系。12.設(shè)計(jì)題（2小題，每小題10分，共20分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證牛頓第三定律。2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律。13.探究題（3小題，每小題10分，共30分）1.探究光的折射現(xiàn)象。2.探究黑體輻射的強(qiáng)度與溫度的關(guān)系。3.探究量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理。14.比較題（2小題，每小題10分，共20分）1.比較牛頓力學(xué)和相對(duì)論的區(qū)別。2.比較經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)的區(qū)別。15.綜合題（3小題，每小題10分，共30分）1.綜合運(yùn)用牛頓定律和能量守恒定律，分析一個(gè)物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)。2.綜合運(yùn)用麥克斯韋方程組和電磁感應(yīng)定律，分析一個(gè)線圈在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。3.綜合運(yùn)用量子力學(xué)和相對(duì)論，分析一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)。一、選擇題答案：1.C2.A3.B4.D5.C6.B7.D8.A9.C10.B二、填空題答案：1.萬有引力定律2.電磁感應(yīng)3.理想氣體狀態(tài)方程4.簡(jiǎn)諧振動(dòng)5.勻速圓周運(yùn)動(dòng)三、計(jì)算題答案：1.F=mg2.P1V1=P2V23.T=1/f四、證明題答案：1.F=ma2.?×E=?B/?t五、分析題答案：1.牛頓第一定律：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，除非受到外力的作用。2.法拉第電磁感應(yīng)定律：當(dāng)磁通量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。六、應(yīng)用題答案：1.v=gt2.A=k/f3.v=gt七、設(shè)計(jì)題答案：1.實(shí)驗(yàn)一：讓兩個(gè)物體相互碰撞，觀察它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化。2.實(shí)驗(yàn)二：讓一個(gè)線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，觀察線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。八、探究題答案：1.光的折射現(xiàn)象：當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，光的傳播方向會(huì)發(fā)生改變。2.黑體輻射的強(qiáng)度與溫度的關(guān)系：黑體輻射的強(qiáng)度與溫度的四次方成正比。3.量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理：粒子的位置和動(dòng)量不能同時(shí)被精確測(cè)量。九、比較題答案：1.牛頓力學(xué)和相對(duì)論的區(qū)別：牛頓力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)，而相對(duì)論適用于高速運(yùn)動(dòng)。2.經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)的區(qū)別：經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體，而量子力學(xué)適用于微觀粒子。十、綜合題答案：1.分析一個(gè)物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)：運(yùn)用牛頓定律和能量守恒定律，分析物體的加速度、速度和位移。2.分析一個(gè)線圈在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：運(yùn)用麥克斯韋方程組和電磁感應(yīng)定律，分析線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。3.分析一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)：運(yùn)用量子力學(xué)和相對(duì)論，分析粒子的波粒二象性和不確定性。1.牛頓定律：描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和力的關(guān)系。2.能量守恒定律：描述能量在不同形式間的轉(zhuǎn)化和守恒。3.電磁感應(yīng)：描述磁場(chǎng)變化時(shí)在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。4.理想氣體狀態(tài)方程：描述理想氣體的壓強(qiáng)、體積和溫度的關(guān)系。5.簡(jiǎn)諧振動(dòng)：描述物體在平衡位置附近的振動(dòng)。6.勻速圓周運(yùn)動(dòng)：描述物體在圓周路徑上的運(yùn)動(dòng)。7.光的折射：