2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊期中考試試題B卷-附解析

第第頁2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊）》期中考試試題B卷附解析姓名：______班級：______學(xué)號：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學(xué)號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、長為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。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)動的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時(shí)角加速度為_____。2、均勻細(xì)棒質(zhì)量為，長度為，則對于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量為_____，對于通過棒的中點(diǎn)與棒垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量_____。3、一長直導(dǎo)線旁有一長為，寬為的矩形線圈，線圈與導(dǎo)線共面，如圖所示.長直導(dǎo)線通有穩(wěn)恒電流，則距長直導(dǎo)線為處的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為___________；線圈與導(dǎo)線的互感系數(shù)為___________。4、設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。5、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動，如圖射來兩個(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_____。6、若靜電場的某個(gè)區(qū)域電勢等于恒量，則該區(qū)域的電場強(qiáng)度為_______________，若電勢隨空間坐標(biāo)作線性變化，則該區(qū)域的電場強(qiáng)度分布為_______________。7、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。8、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.OJ的振動能量，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_______，振子的振動頻率為_______。9、在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是______________。10、將熱量Q傳給一定量的理想氣體：（1）若氣體的體積不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（2）若氣體的溫度不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。（3）若氣體的壓強(qiáng)不變，則熱量轉(zhuǎn)化為_____________________________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、位移：2、平衡態(tài)：3、光速不變原理：4、基態(tài)：5、熱力學(xué)第二定律：6、參照系：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一均質(zhì)細(xì)桿可繞垂直它且離其一端（為桿長）的水平固定軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。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)動而不作往復(fù)擺動則需要（已知細(xì)桿繞軸的轉(zhuǎn)動慣量，一切摩擦不計(jì)）。A.B.C.D.2、一個(gè)通有電流的導(dǎo)體，厚度為，橫截面積為，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示?，F(xiàn)測得導(dǎo)體上下兩面電勢差為，則此導(dǎo)體的霍爾系數(shù)等于（）。A.B.C.D.3、一彈簧振子作簡諧振動，當(dāng)位移為振幅的一半時(shí)，其動能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.4、在下列說法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過程一定是平衡過程。（2）平衡過程一定是可逆的。（3）不可逆過程一定是非平衡過程。（4）非平衡過程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）5、把理想氣體的狀態(tài)方程寫成恒量時(shí)，下列說法中正確的是（）。A.對一定質(zhì)量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對摩爾數(shù)相同的不同氣體，此恒量相等C.對不同質(zhì)量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對6、一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻速直線運(yùn)動B.變速直線運(yùn)動C.拋物線運(yùn)動D.一般曲線運(yùn)動7、質(zhì)點(diǎn)沿半徑R做圓周運(yùn)動，運(yùn)動方程為(單位)，則任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)角速度的大小=（）。A.B.C.D.8、如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的定滑輪，A滑輪掛一質(zhì)量為m的物體，B滑輪受力F=mg，設(shè)A、B兩滑輪的角加速度分別為和，不計(jì)滑輪的摩擦，這兩個(gè)滑輪的角加速度的大小關(guān)系為：（）。A.B.C.D.無法判斷9、在某一瞬時(shí)，物體在力矩作用下，則有（）。A.角速度可以為零，角加速度也可以為零B.角速度不能為零，角加速度可以為零C.角速度可以為零，角加速度不能為零D.角速度與角加速度均不能為零10、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)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在球內(nèi)離球心O距離的r的P點(diǎn)處的電勢為：（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、強(qiáng)度為的一束光，垂直入射到兩個(gè)疊在一起的偏振片上,這兩個(gè)偏振片的偏振化方向之間的夾角為60°.若這束入射光是強(qiáng)度相等的線偏振光和自然光混合而成的，且線偏振光的光矢量振動方向與此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透過每個(gè)偏振片后的光束強(qiáng)度。2、如圖所示，長L的直導(dǎo)線AB上均勻地分布著線密度為的電荷。求在導(dǎo)線的延長線上與導(dǎo)線一端B相距d處P點(diǎn)的場強(qiáng)大小。3、1mol單原子分子的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的可逆循環(huán)，聯(lián)結(jié)ac兩點(diǎn)的曲線Ⅲ的方程為,a點(diǎn)的溫度為(1)試以,普適氣體常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ過程中氣體吸收的熱量。(2)求此循環(huán)的效率。(提示：循環(huán)效率的定義式，為循環(huán)中氣體吸收的熱量，為循環(huán)中氣體放出的熱量。)4、已知電子在于均勻磁場的平面內(nèi)運(yùn)動，設(shè)電子的運(yùn)動滿足玻爾量子化條件，求電子軌道的半徑=？參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，零2、，3、，4、粒子在t時(shí)刻在(x，y，z)處出現(xiàn)的概率密度單值、有限、連續(xù)5、減小6、處處為零；均勻分布7、表示分布在該速率附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)最多。8、9、410、（1）氣體的能，（2）氣體對外所做的功，（3）氣體的能和對外所做的功二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、位移：(1)指質(zhì)點(diǎn)位置的改變；(2)從質(zhì)點(diǎn)初位置指向末位置的矢量。2、平衡態(tài)：如果氣體與外界沒有能量和物質(zhì)的交換，內(nèi)部也無任何形式能量的轉(zhuǎn)化，則密度、溫度和壓強(qiáng)都將長期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。3、光速不變原理：在一切慣性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。4、基態(tài)：微觀粒子的能量是量子化的，當(dāng)主量子數(shù)n=1時(shí)的能級，稱基態(tài)。5、熱力學(xué)第二定律：熱量不可能自動地從低溫物體傳向高溫物體。6、參照系：描述物體運(yùn)動時(shí)，被選作依據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)的物體或物體系。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、A2、C3、D4、A5、B6、B7、B8、B9、C10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：透過第一個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為2、解：在導(dǎo)線上取電荷元。電荷元在P點(diǎn)所激發(fā)的場強(qiáng)大小為：導(dǎo)線上電荷在P點(diǎn)所激發(fā)的總場強(qiáng)方向沿軸正方向，大小為：3、解：設(shè)a狀態(tài)的狀態(tài)參量為，則∵∴∵pcVc=RTc∴Tc=27T0