2022年大學天文學專業(yè)大學物理下冊開學考試試卷B卷-附答案

第第頁2022年大學天文學專業(yè)《大學物理（下冊）》開學考試試卷B卷附答案姓名：______班級：______學號：______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、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、質量分別為m和2m的兩物體(都可視為質點)，用一長為l的輕質剛性細桿相連，系統(tǒng)繞通過桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉動，已知O軸離質量為2m的質點的距離為l，質量為m的質點的線速度為v且與桿垂直，則該系統(tǒng)對轉軸的角動量(動量矩)大小為________。2、在主量子數n=2，自旋磁量子數的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數是______________。3、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級次為____________。4、一個繞有500匝導線的平均周長50cm的細螺繞環(huán)，鐵芯的相對磁導率為600，載有0.3A電流時,鐵芯中的磁感應強度B的大小為___________；鐵芯中的磁場強度H的大小為___________。5、剛體繞定軸轉動時，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉動慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。6、一質點在OXY平面內運動,其運動方程為,則質點在任意時刻的速度表達式為________；加速度表達式為________。7、質點p在一直線上運動，其坐標x與時間t有如下關系：(A為常數)(1)任意時刻ｔ，質點的加速度a=_______；(2)質點速度為零的時刻t=__________．8、長為的勻質細桿，可繞過其端點的水平軸在豎直平面內自由轉動。如果將細桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉動的瞬間，細桿的角加速度為_____，細桿轉動到豎直位置時角加速度為_____。9、圖示為三種不同的磁介質的B~H關系曲線，其中虛線表示的是的關系．說明a、b、c各代表哪一類磁介質的B~H關系曲線：a代表__________________________的B~H關系曲線b代表__________________________的B~H關系曲線c代表__________________________的B~H關系曲線10、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為，角速度為；然后將兩手臂合攏，使其轉動慣量變?yōu)?，則轉動角速度變?yōu)開______。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、能量按自由度均分定理：2、磁矩描：3、熱輻射：4、循環(huán)過程：5、卡諾循環(huán)：6、光的吸收：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一個物體沿固定圓弧光滑軌道由靜止下滑，在下滑過程中（）。A.它的加速度方向永遠指向圓心,其速率保持不變B.它受到的軌道的作用力的大小不斷增加C.它受到的合外力的大小變化,方向永遠指向圓心D.它受到的合外力的大小不變,其速率不斷增加2、質量為m的一艘宇宙飛船關閉發(fā)動機返回地球時，可認為該飛船只在地球的引力場中運動．已知地球質量為M，萬有引力恒量為G，則當它從距地球中心處下降到處時，飛船增加的動能應等于（）。A.B.C.D.E.3、如圖所示，M、N為水平面內兩根平行金屬導軌，ab與cd為垂直于導軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導線．外磁場垂直水平面向上．當外力使ab向右平移時，cd（）。A.不動B.轉動C.向左移動D.向右移動4、某質點作直線運動的運動學方程為，則該質點作（）。A.勻加速直線運動，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運動，加速度沿x軸負方向C.變加速直線運動，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運動，加速度沿x軸負方向5、一質點沿軸運動，其速度與時間的關系為：，當時，質點位于處，則質點的運動方程為（）。A.B.C.D.6、一個通有電流的導體，厚度為，橫截面積為，放置在磁感應強度為的勻強磁場中，磁場方向垂直于導體的側表面，如圖所示?，F測得導體上下兩面電勢差為，則此導體的霍爾系數等于（）。A.B.C.D.7、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）8、在一直線上相向運動的兩個小球作完全彈性碰撞，碰撞后兩球均靜止，則碰撞前兩球應滿足：（）。A.質量相等B.速率相等C.動能相等D.動量大小相等，方向相反9、關于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學過程一定是準靜態(tài)過程。（2）準靜態(tài)過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）10、一質點沿x軸運動的規(guī)律是。則第三秒時的加速度的大小是（）。A.10B.50C.15D.12四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、粒子(a)、(b)的波函數分別如圖所示，若用位置和動量描述它們的運動狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動量的不確定量較大？為什么？2、有一以理想氣體為工作物質的熱機，其循環(huán)如圖所示，試證明熱機效率為3、如圖所示，一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動．假設定滑輪質量為M、半徑為R，其轉動慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關系。4、一輕繩跨過兩個質量為m、半徑為r的均勻圓盤狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質量為3m和m的重物，如圖所示，繩與滑輪間無相對滑動，滑輪軸光滑，兩個定滑輪的轉動慣量均為，將由兩個定滑輪以及質量為3m和m的重物組成的系統(tǒng)從靜止釋放，求重物的加速度和兩滑輪之間繩內的張力。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、mvl2、43、0，，4、0.226T;300A/m5、正比6、,7、8、，零9、鐵磁質順磁質抗磁質10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、能量按自由度均分定理：氣體分子的每一個自由度都具有相同的平均平動動能，其大小都等于kT/2。2、磁矩描：述載流線圈或微觀粒子磁性的物理量3、熱輻射：物體在任何溫度下都在發(fā)射各種波長的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發(fā)而發(fā)射電磁波的現象稱為熱輻射。4、循環(huán)過程：系統(tǒng)經歷一系列變化后又回到初始狀態(tài)的整個過程。簡稱循環(huán)。5、卡諾循環(huán)：由兩個可逆的等溫過程和兩個可逆的絕熱過程所組成的理想循環(huán)6、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而從低能級躍遷到高能級的現象。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、C3、D4、D5、A6、C7、A8、D9、D10、A四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、答：由圖可知，(a)粒子位置的不確定量較大又據不確定關系式可知，由于(b)粒子位置的不確定量較小，故(b)粒子動量的不確定量較大2、證明：C-A過程：吸熱（1）A-B過程絕熱1分B-A過程放熱(2)由理想氣體狀態(tài)方程可得(3)另外有且(4）由(1)—(4)可得：3、解：根據牛頓運動定律和轉動定律列方程對物體：mg－T＝ma①對滑輪：TR=