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

第第頁(yè)2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》期中考試試題D卷附解析姓名：______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、一根長(zhǎng)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(shí)細(xì)棒的角加速度應(yīng)為_____。2、兩列簡(jiǎn)諧波發(fā)生干涉的條件是_______________，_______________，_______________。3、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。4、兩個(gè)相同的剛性容器，一個(gè)盛有氧氣，一個(gè)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。5、沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為(SI)，則ｔ時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為________；角加速度=________。6、一電子以0.99c的速率運(yùn)動(dòng)(電子靜止質(zhì)量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比是_____________。7、設(shè)描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的波函數(shù)為，則表示_______________________；須滿足的條件是_______________________；其歸一化條件是_______________________。8、一質(zhì)點(diǎn)沿半徑R=0.4m作圓周運(yùn)動(dòng)，其角位置，在t=2s時(shí)，它的法向加速度=______，切向加速度=______。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、一圓盤正繞垂直于盤面的水平光滑固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，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_____。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波函數(shù)：2、半波損失：3、自由度：4、回路：5、波的干涉：6、光速不變?cè)恚喝⑦x擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一原長(zhǎng)為的火箭，以速度相對(duì)地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)，火箭上有一個(gè)人從火箭的后端向火箭前端的一個(gè)靶子發(fā)射一顆子彈，子彈相對(duì)于火箭的速度為.在火箭上測(cè)得子彈從射出到擊中靶的時(shí)間間隔是：（表示真空中的光速）（）。A.B.C.D.2、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(duì)一定質(zhì)量的某種氣體，在不同狀態(tài)下，此恒量不等B.對(duì)摩爾數(shù)相同的不同氣體，此恒量相等C.對(duì)不同質(zhì)量的同種氣體，此恒量相等D.以上說法都不對(duì)3、一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播．已知x＝b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為，波速為u，則波動(dòng)方程為：（）。A.B.C.D.4、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)5、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在幾個(gè)力作用下的位移為：(SI)其中一個(gè)力為恒力(SI)，則此力在該位移過程中所作的功為（）。A.-67JB.17JC.67JD.91J6、在靜電場(chǎng)中，作一閉合曲面S，若有則S面內(nèi)必定（）。A．既無(wú)自由電荷，也無(wú)束縛電荷B．沒有自由電荷C．自由電荷和束縛電荷的代數(shù)和為零D．自由電荷的代數(shù)和為零7、如圖，長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線ab在均勻磁場(chǎng)中以速度移動(dòng)，直導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.08、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9、如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線．外磁場(chǎng)垂直水平面向上．當(dāng)外力使ab向右平移時(shí)，cd（）。A.不動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)C.向左移動(dòng)D.向右移動(dòng)10、質(zhì)點(diǎn)沿半徑R做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)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.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一質(zhì)點(diǎn)在OXY平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,求：（1）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡方程；（2）質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度和加速度矢量。2、如圖所示，，，，上電壓為50V.求：.3、輕繩繞于半徑r=20cm的飛輪邊緣，在繩端施以大小為98N的拉力，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=0.5。設(shè)繩子與滑輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，飛輪和轉(zhuǎn)軸間的摩擦不計(jì)。試求：（1）飛輪的角加速度；（2）如以質(zhì)量m=10kg的物體掛在繩端，試計(jì)算飛輪的角加速度。4、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無(wú)滑動(dòng)．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)間的關(guān)系。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、振動(dòng)方向相同、頻率相同，相位相同或具有恒定的相位差3、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。4、5J5、，6、7、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)8、57.6，2.49、410、減小二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、波函數(shù)：波函數(shù)是量子力學(xué)中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù)。2、半波損失：由波疏到波密介質(zhì)的反射波，在反射點(diǎn)有位相π的突變，相當(dāng)于有/2的波程差。3、自由度：確定一個(gè)物體在空間的位置需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。4、回路：只通過任何結(jié)點(diǎn)一次即能構(gòu)成閉合路徑的支路集合。5、波的干涉：兩列頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位相同或相位差恒定的波的疊加。6、光速不變?cè)恚涸谝磺袘T性系中，光在真空中的速率都相同，恒為。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、B3、C4、C5、C6、D7、D8、A9、D10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：（1）（2）2、解:電容上電量3、解；4、解：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程對(duì)物體：mg－T＝ma①對(duì)滑輪：