2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)大學(xué)物理下冊期末考試試題-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）》期末考試試題附解析姓名：______班級：______學(xué)號：______考試須知：1、考試時間：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、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。2、質(zhì)點在平面內(nèi)運動，其運動方程為，質(zhì)點在任意時刻的位置矢量為________；質(zhì)點在任意時刻的速度矢量為________；加速度矢量為________。3、靜電場中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點經(jīng)c點移動到b點時，電場力作功J．則當(dāng)質(zhì)子從b點沿另一路徑回到a點過程中，電場力作功A＝___________；若設(shè)a點電勢為零，則b點電勢＝_________。4、兩根相互平行的“無限長”均勻帶正電直線1、2，相距為d，其電荷線密度分別為和如圖所示，則場強(qiáng)等于零的點與直線1的距離a為_____________。5、若靜電場的某個區(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_______________。6、同一種理想氣體的定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容，其原因是_______________________________________________。7、一個質(zhì)點的運動方程為（SI），則在由0至4s的時間間隔內(nèi)，質(zhì)點的位移大小為___________，在由0到4s的時間間用內(nèi)質(zhì)點走過的路程為___________。8、一根長為l，質(zhì)量為m的均勻細(xì)棒在地上豎立著。如果讓豎立著的棒以下端與地面接觸處為軸倒下，則上端到達(dá)地面時細(xì)棒的角加速度應(yīng)為_____。9、如圖所示，軸沿水平方向，軸豎直向下，在時刻將質(zhì)量為的質(zhì)點由a處靜止釋放，讓它自由下落，則在任意時刻，質(zhì)點所受的對點的力矩＝________；在任意時刻，質(zhì)點對原點的角動量=_____________。10、兩個相同的剛性容器，一個盛有氧氣，一個盛氦氣（均視為剛性分子理想氣體）。開始他們的壓強(qiáng)和溫度都相同，現(xiàn)將3J的熱量傳給氦氣，使之升高一定的溫度。若使氧氣也升高同樣的溫度，則應(yīng)向氧氣傳遞的熱量為_________J。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、質(zhì)點的角動量(對點)：2、位移極化：3、光速不變原理：4、黑體輻射：5、受激輻射：6、熱力學(xué)第二定律：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、剛體定軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)它的角加速度很大時，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．無法確定。2、下述說法中，正確的是（）。A.本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好B.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因為n型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電C.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能D.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運動3、有下列過程：（）。（1）用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。（設(shè)活塞與器壁無摩擦）（2）用緩慢地旋轉(zhuǎn)的葉片使絕熱容器中的水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一個不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動。其中是逆過程的為A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）4、一質(zhì)量為0.02kg的彈簧振子,振幅為0.12m,周期為2s,此振動系統(tǒng)的機(jī)械能為（）。A.0.00014JB.0.0014JC.0.014JD.0.14J5、關(guān)于剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量，下列說法正確的是（）。A.只取決于剛體質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無關(guān)B.取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無關(guān)C.取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置D.只取決于軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān)6、有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，原長為，將它吊在天花板上．當(dāng)它下端掛一托盤平衡時，其長度變?yōu)椋缓笤谕斜P中放一重物，彈簧長度變?yōu)?，則由伸長至的過程中，彈性力所作的功為（）。A.B.C.D.7、質(zhì)點系的內(nèi)力可以改變（）。A.系統(tǒng)的總質(zhì)量B.系統(tǒng)的總動量C.系統(tǒng)的總動能D.系統(tǒng)的總動量8、有兩個傾角不同、高度相同、質(zhì)量一樣的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有兩個一樣的物塊分別從這兩個斜面的頂點由靜止開始下滑，則（）。A．物塊到達(dá)斜面底端時的動量相等B．物塊到達(dá)斜面底端時的動能相等C．物塊和斜面組成的系統(tǒng)，機(jī)械能不守恒D．物塊和斜面組成的系統(tǒng)水平方向上動量守恒9、一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時測得其長為a，寬為b，質(zhì)量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運動，此時再測算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.10、均勻細(xì)棒OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動，如圖所示。今使棒從水平位置由靜止開始自由下落，在棒擺動到豎直位置的過程中，下列說法正確的是:（）。A.角速度從小到大，角加速度從大到小。B.角速度從小到大，角加速度從小到大。C.角速度從大到小，角加速度從大到小。D.角速度從大到小，角加速度從小到大。四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一卡諾熱機(jī)的低溫?zé)嵩礈囟葹?，效率?0%。若要將其效率提高到50%，求高溫?zé)嵩吹臏囟刃杼岣叨嗌伲?、一衍射光柵，每厘米200條透光縫，每條透光縫寬為，在光柵后放一焦距=1m的凸透鏡，現(xiàn)以=600nm(1nm=m)的單色平行光垂直照射光柵，求：(1)透光縫a的單縫衍射中央明條紋寬度為多少？(2)在該寬度內(nèi)，有幾個光柵衍射主極大？3、如圖所示，兩個帶有等量異號電荷的無限長同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長度上的電荷為λ，內(nèi)筒帶正電，外筒帶負(fù)電，求空間各點的電場強(qiáng)度及兩筒間的電勢差。4、如圖所示：長為的勻質(zhì)細(xì)桿，質(zhì)量為可繞過其端點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。求：（1）開始轉(zhuǎn)動的瞬間，細(xì)桿的角加速度為多少？（2）細(xì)桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時角速度為多少？參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、，02、,,3、4、5、處處為零；均勻分布6、在等壓升溫過程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過程多吸收一部分熱量。7、8m10m8、9、10、5J二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、質(zhì)點的角動量(對點)：設(shè)時刻質(zhì)點對某參照系的動量為，質(zhì)點對該參照系中某固定點的位矢為，則時刻質(zhì)點對點的角動量。角動量描述質(zhì)點的運動狀態(tài)。2、位移極化：是電介質(zhì)（不導(dǎo)電的物質(zhì)）極化的一種方式。在電場中的無極分子正負(fù)電荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故謂位移極化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、黑體輻射：在任何條件下，對任何波長的外來輻射完全吸收而無任何反射的物體，即吸收比為1的物體。5、受激輻射：在外來光子刺激下原子從高能級躍遷到低能級而放出光的現(xiàn)象。6、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。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、C3、D4、C5、