2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二期中考試試題A卷-含答案

第第頁2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試題A卷含答案姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為0.1m的圓周運(yùn)動(dòng)，其角位置的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：，則其切向加速度大小為=__________第1秒末法向加速度的大小為=__________。2、一個(gè)力F作用在質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn)上，使之沿x軸運(yùn)動(dòng)．已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)．在0到4s的時(shí)間間隔內(nèi)，(1)力F的沖量大小I=__________________．(2)力F對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功W=________________。3、長(zhǎng)為、質(zhì)量為的均質(zhì)桿可繞通過桿一端的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，開始時(shí)桿豎直下垂，如圖所示。現(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以水平速度射入桿上點(diǎn)，并嵌在桿中.，則子彈射入后瞬間桿的角速度___________。4、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長(zhǎng)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(dòng)勢(shì)為______________，電勢(shì)最高點(diǎn)是在______________處。5、靜電場(chǎng)中有一質(zhì)子(帶電荷)沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力作功J．則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力作功A＝___________；若設(shè)a點(diǎn)電勢(shì)為零，則b點(diǎn)電勢(shì)＝_________。6、真空中有一半徑為R均勻帶正電的細(xì)圓環(huán)，其電荷線密度為λ，則電荷在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為____。7、一彈簧振子系統(tǒng)具有1.OJ的振動(dòng)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(dòng)頻率為_______。8、兩根相互平行的“無限長(zhǎng)”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(chǎng)強(qiáng)等于零的點(diǎn)與直線1的距離a為_____________。9、一長(zhǎng)直導(dǎo)線旁有一長(zhǎng)為，寬為的矩形線圈，線圈與導(dǎo)線共面，如圖所示.長(zhǎng)直導(dǎo)線通有穩(wěn)恒電流，則距長(zhǎng)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___________。10、兩列簡(jiǎn)諧波發(fā)生干涉的條件是_______________，_______________，_______________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平均自由程：2、定壓摩爾熱容：3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：4、剛體：5、能量按自由度均分定理：6、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量(對(duì)點(diǎn))：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為L(zhǎng)的勻質(zhì)細(xì)桿對(duì)過桿中點(diǎn)且垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（）。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(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示?，F(xiàn)測(cè)得導(dǎo)體上下兩面電勢(shì)差為，則此導(dǎo)體的霍爾系數(shù)等于（）。A.B.C.D.3、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(shí)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?yàn)閚型半導(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(jí)靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級(jí)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(yùn)動(dòng)4、如圖所示，一光滑細(xì)桿上端由光滑鉸鏈固定，桿可繞其上端在任意角度的錐面上繞豎直軸作勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。有一小環(huán)套在桿的上端處。開始使桿在一個(gè)錐面上運(yùn)動(dòng)起來，而后小環(huán)由靜止開始沿桿下滑。在小環(huán)下滑過程中，小環(huán)、桿和地球系統(tǒng)的機(jī)械能以及小環(huán)與桿對(duì)軸的角動(dòng)量這兩個(gè)量中（）。A.機(jī)械能、角動(dòng)量都守恒B.機(jī)械能守恒、角動(dòng)量不守恒C.機(jī)械不守恒、角動(dòng)量守恒D.機(jī)械能、角動(dòng)量都不守恒5、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，則當(dāng)它從距地球中心處下降到處時(shí)，飛船增加的動(dòng)能應(yīng)等于（）。A.B.C.D.E.6、在真空中的靜電場(chǎng)中，作一封閉的曲面，則下列結(jié)論中正確的是（）。A.通過封閉曲面的電通量?jī)H是面內(nèi)電荷提供的B.封閉曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是面內(nèi)電荷激發(fā)的C.由高斯定理求得的場(chǎng)強(qiáng)僅由面內(nèi)電荷所激發(fā)的D.由高斯定理求得的場(chǎng)強(qiáng)是空間所有電荷共同激發(fā)的7、為麥克斯韋速率分布函數(shù)，為總分子數(shù)，那么表示（）。A.速率在之間的個(gè)分子的速率和，B.速率在之間的分子的平均速率C.速率在之間的分子數(shù)，D.速率在之間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率。8、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）9、一個(gè)平行板電容器,充電后與電源斷開,當(dāng)用絕緣手柄將電容器兩極板的距離拉大,則兩極板間的電勢(shì)差、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、電場(chǎng)能量將發(fā)生如下變化：（）。A.減小，減小，減??；B.增大，增大，增大；C.增大，不變，增大；D.減小，不變，不變.10、若用衍射光柵準(zhǔn)確測(cè)定一單色可見光的波長(zhǎng)，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？（）。A.5.0×mmB.1.0×mmC.1.0×mmD.1.0×mm四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、荷量Q均勻分布在半徑為R的球體內(nèi)，試求：離球心為r(r<R)的P點(diǎn)處的電勢(shì)。2、一簡(jiǎn)諧波沿OX軸正方向傳播，波長(zhǎng)λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程；（2）寫出波的表達(dá)式；（3）畫出t＝1s時(shí)刻的波形曲線。3、有一以理想氣體為工作物質(zhì)的熱機(jī)，其循環(huán)如圖所示，試證明熱機(jī)效率為4、兩同心帶電球面,分別帶等量異號(hào)電荷Q。內(nèi)球面半徑，帶電量+Q；外球面半徑，帶電量-Q。求球面內(nèi)外的場(chǎng)強(qiáng)分布和兩球面間的電勢(shì)差。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、0.1，0.12、16N·s，176J3、4、，05、6、07、8、9、，10、振動(dòng)方向相同、頻率相同，相位相同或具有恒定的相位差二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、平均自由程：指分子在連續(xù)兩次相繼碰撞間所經(jīng)歷的自由路程的平均值2、定壓摩爾熱容：在壓強(qiáng)不變的條件下，1mol理想氣體溫度升高（或降低）1K時(shí)，吸收（或放出）的熱量。3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)電回路所包圍曲面的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。4、剛體：在任何情況下大小、形狀都保持不變的物體。5、能量按自由度均分定理：氣體分子的每一個(gè)自由度都具有相同的平均平動(dòng)動(dòng)能，其大小都等于kT/2。6、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量(對(duì)點(diǎn))：設(shè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)對(duì)某參照系的動(dòng)量為，質(zhì)點(diǎn)對(duì)該參照系中某固定點(diǎn)的位矢為，則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的角動(dòng)量。角動(dòng)量描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、C3、C4、A5、C6、D7、C8、A9、C10、D四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：由高斯定理得：2、解：（1）（SI）