2021年2021级大学物理Ⅱ考卷

2021年2021级大学物理Ⅱ考卷（考试时间：90分钟，满分：100分）一、选择题（10小题，每小题2分，共20分）1.在下列哪个现象中，机械能守恒？（）A.物体在空气中自由下落B.物体在粗糙水平面上滑动C.物体在弹簧振子中振动D.物体在水中匀速下沉2.关于电磁感应，下列哪项说法是正确的？（）A.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流B.感应电流的方向总是与磁场方向相同C.感应电动势的大小与导体的速度成正比D.法拉第电磁感应定律表明，感应电动势与磁通量的变化率成正比3.关于光的干涉，下列哪项说法是正确的？（）A.光的干涉现象是光的波动性的体现B.光的干涉现象只发生在单色光中C.光的干涉现象要求两束光的频率相同D.光的干涉现象要求两束光的振幅相同4.关于黑体辐射，下列哪项说法是正确的？（）A.黑体辐射的强度与温度成正比B.黑体辐射的强度与频率成正比C.黑体辐射的强度与温度和频率均无关D.黑体辐射的强度与温度成反比5.关于量子力学，下列哪项说法是正确的？（）A.海森堡不确定性原理表明，粒子的位置和动量可以同时被精确测量B.波尔理论成功地解释了氢原子的光谱C.薛定谔方程是描述粒子运动的经典方程D.量子力学的波函数具有明确的物理意义6.关于相对论，下列哪项说法是正确的？（）A.狭义相对论的基本假设是光速不变原理和相对性原理B.广义相对论成功地解释了水星近日点的进动C.时间膨胀效应表明，运动的钟比静止的钟走得更慢D.质能方程E=mc^2表明，质量和能量是两个独立的物理量7.关于热力学，下列哪项说法是正确的？（）A.热力学第一定律是能量守恒定律B.热力学第二定律表明，热量可以自发地从低温物体传到高温物体C.热力学第三定律表明，绝对零度无法达到D.热力学第四定律是关于黑洞的热力学性质8.关于固体物理，下列哪项说法是正确的？（）A.金属的导电性是由于其内部的自由电子B.半导体的导电性介于导体和绝缘体之间C.超导体的电阻为零9.关于流体力学，下列哪项说法是正确的？（）A.贝努利方程适用于不可压缩流体B.流体的粘性系数与温度成正比C.流体的压强与速度成正比D.流体的密度与温度成正比10.关于天体物理，下列哪项说法是正确的？（）A.牛顿万有引力定律成功地解释了行星的运动B.爱因斯坦的广义相对论成功地解释了黑洞的存在C.恒星的形成与演化与核聚变反应有关二、填空题（5小题，每小题4分，共20分）1.光在真空中的速度是______m/s。2.一个质量为m的物体在地球表面受到的重力为______N。3.一个理想气体在等温过程中的体积与压强成______比。4.一个简谐振动的周期与振动的频率成______比。5.一个匀速圆周运动的物体，其加速度的大小与速度的大小成______比。三、计算题（3小题，每小题10分，共30分）1.一个质量为m的物体在地球表面受到的重力为F，求该物体在高度为h处受到的重力。2.一个理想气体在等温过程中的体积与压强成反比，求该气体在等温过程中的压强与体积的关系。3.一个简谐振动的周期与振动的频率成反比，求该振动的周期与频率的关系。四、证明题（2小8.分析题（2小题，每小题10分，共20分）1.分析并解释牛顿第一定律。2.分析并解释法拉第电磁感应定律。9.计算题（3小题，每小题10分，共30分）1.一个质量为m的物体在地球表面受到的重力为F，求该物体在高度为h处受到的重力。2.一个理想气体在等温过程中的体积与压强成反比，求该气体在等温过程中的压强与体积的关系。3.一个简谐振动的周期与振动的频率成反比，求该振动的周期与频率的关系。10.证明题（2小题，每小题10分，共20分）1.证明牛顿第二定律。2.证明麦克斯韦方程组。11.应用题（3小题，每小题10分，共30分）1.一个物体在空气中自由下落，求其下落的速度与时间的关系。2.一个物体在弹簧振子中振动，求其振动的振幅与频率的关系。3.一个物体在水中匀速下沉，求其下沉的速度与时间的关系。12.设计题（2小题，每小题10分，共20分）1.设计一个实验来验证牛顿第三定律。2.设计一个实验来验证法拉第电磁感应定律。13.探究题（3小题，每小题10分，共30分）1.探究光的折射现象。2.探究黑体辐射的强度与温度的关系。3.探究量子力学的测不准原理。14.比较题（2小题，每小题10分，共20分）1.比较牛顿力学和相对论的区别。2.比较经典力学和量子力学的区别。15.综合题（3小题，每小题10分，共30分）1.综合运用牛顿定律和能量守恒定律，分析一个物体在斜面上的运动。2.综合运用麦克斯韦方程组和电磁感应定律，分析一个线圈在磁场中的运动。3.综合运用量子力学和相对论，分析一个粒子的运动。一、选择题答案：1.C2.A3.B4.D5.C6.B7.D8.A9.C10.B二、填空题答案：1.万有引力定律2.电磁感应3.理想气体状态方程4.简谐振动5.匀速圆周运动三、计算题答案：1.F=mg2.P1V1=P2V23.T=1/f四、证明题答案：1.F=ma2.∇×E=∂B/∂t五、分析题答案：1.牛顿第一定律：物体保持静止或匀速直线运动的状态，除非受到外力的作用。2.法拉第电磁感应定律：当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。六、应用题答案：1.v=gt2.A=k/f3.v=gt七、设计题答案：1.实验一：让两个物体相互碰撞，观察它们的运动状态变化。2.实验二：让一个线圈在磁场中运动，观察线圈中产生的感应电流。八、探究题答案：1.光的折射现象：当光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生改变。2.黑体辐射的强度与温度的关系：黑体辐射的强度与温度的四次方成正比。3.量子力学的测不准原理：粒子的位置和动量不能同时被精确测量。九、比较题答案：1.牛顿力学和相对论的区别：牛顿力学适用于低速运动，而相对论适用于高速运动。2.经典力学和量子力学的区别：经典力学适用于宏观物体，而量子力学适用于微观粒子。十、综合题答案：1.分析一个物体在斜面上的运动：运用牛顿定律和能量守恒定律，分析物体的加速度、速度和位移。2.分析一个线圈在磁场中的运动：运用麦克斯韦方程组和电磁感应定律，分析线圈中的感应电动势和电流。3.分析一个粒子的运动：运用量子力学和相对论，分析粒子的波粒二象性和不确定性。1.牛顿定律：描述物体的运动状态和力的关系。2.能量守恒定律：描述能量在不同形式间的转化和守恒。3.电磁感应：描述磁场变化时在导体中产生的感应电动势。4.理想气体状态方程：描述理想气体的压强、体积和温度的关系。5.简谐振动：描述物体在平衡位置附近的振动。6.匀速圆周运动：描述物体在圆周路径上的运动。7.光的折射：