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2021年【物理】2021级大学物理Ⅱ考卷

（考试时间：90分钟，满分：100分）

一、选择题（共5题，每题4分，满分20分）

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二、填空题（共5题，每题4分，满分20分）

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三、计算题（共3题，每题10分，满分30分）

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四、分析题（共2题，每题10分，满分20分）

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五、综合题（共1题，满分10分）

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一、选择题

1.在下列选项中，哪个物理量是标量？（）

A.速度B.力C.位移D.加速度

2.关于静电场，下列说法正确的是？（）

A.静电场中任意闭合路径的电势差为零

B.静电场中任意两点间的电势差与路径无关

C.静电场中电场强度处处相等

D.静电场中电场强度与试探电荷的大小成正比

3.在LC振荡电路中，下列哪个物理量是周期性变化的？（）

A.电容器的电压B.电感器的电流

C.电容器的电荷量D.电感器的磁通量

4.关于量子力学中的不确定性原理，下列说法正确的是？（）

A.动量和位置可以同时被精确测量

B.角动量和角位置可以同时被精确测量

C.能量和时间可以同时被精确测量

D.动量和位置的不确定性乘积小于普朗克常数的一半

A.质量B.长度C.时间D.光速

二、填空题

1.在自由落体运动中，物体下落的距离h与时间t的关系为：h=__________。

2.磁感应强度B的定义式为：B=__________。

3.根据波动方程，波速v、波长λ和频率f的关系为：v=__________。

4.光电效应中，光电子的最大初动能E_k与入射光的频率ν的关系为：E_k=__________。

5.哈密顿算符H在量子力学中代表的是系统的__________。

三、计算题

1.一物体从静止开始沿斜面向下滑动，已知斜面倾角为30°，物体与斜面间的摩擦系数为0.2。求物体下滑的加速度。

2.一平行板电容器，两板间距为d，板面积为S，充电后板间电压为U。现将电容器中的介质换为介电常数为ε的介质，求电容器的电容。

3.一简谐振子做简谐振动，已知振幅为A，周期为T。求振子在t=0时刻通过平衡位置且向正方向运动的速度。

四、分析题

1.分析并解释为什么在地球表面，物体受到的重力与地球对物体的万有引力大小不相等。

2.根据玻尔理论，解释氢原子光谱线的产生原因，并说明为何氢原子的光谱是线状谱。

五、综合题

1.一电子以速度v垂直于磁感应强度为B的匀强磁场方向射入，求电子在磁场中的运动轨迹半径。在此基础上，分析洛伦兹力对电子运动状态的影响。

六、简答题（共3题，每题5分，满分15分）

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七、推导题（共2题，每题10分，满分20分）

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八、实验题（共2题，每题10分，满分20分）

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九、论述题（共1题，满分10分）

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六、简答题

1.简述牛顿第一定律的内容，并说明其物理意义。

2.简述动量守恒定律的条件及其在物理学中的应用。

3.简述热力学第一定律，并说明其与能量守恒的关系。

七、推导题

1.从库仑定律出发，推导真空中点电荷在电场中的电势能公式。

2.根据经典电磁理论，推导出电磁波在真空中的传播速度。

八、实验题

1.描述如何利用光电效应实验验证爱因斯坦的光子说，并简要说明实验步骤。

2.设计一个验证机械能守恒定律的实验，并说明实验原理、所需器材及数据处理方法。

九、论述题

1.论述量子力学中的波粒二象性，并举例说明其如何在实验中得到体现。

一、选择题

1.D

2.B

3.A

4.D

5.D

二、填空题

1.h=1/2gt^2

2.B=F/(IL)

3.v=λf

4.E_k=hνφ

5.总能量

三、计算题

1.a=g(sinθμcosθ)

2.C=εε_0S/d

3.v=2πA/T

四、分析题

1.地球表面物体受到的重力包含了地球自转产生的离心力，而万有引力是地球对物体的真实引力。

2.氢原子光谱线产生于电子能级跃迁，能量以光子的形式发射或吸收，玻尔理论解释了氢原子光谱的离散性。

五、综合题

1.r=mv/(qB)，洛伦兹力使电子在磁场中做圆周运动，不改变电子速度大小，只改变运动方向。

六、简答题

1.牛顿第一定律：一个物体若不受外力作用，或受到的外力合力为零，则该物体保持静止状态或匀速直线运动状态。物理意义