2022年大学天文学专业大学物理下册开学考试试卷D卷-附解析

第第页2022年大学天文学专业《大学物理（下册）》开学考试试卷D卷附解析姓名：______班级：______学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为__________________。2、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改变”或“不变”）3、一质点沿半径R=0.4m作圆周运动，其角位置，在t=2s时，它的法向加速度=______，切向加速度=______。4、设描述微观粒子运动的波函数为，则表示_______________________；须满足的条件是_______________________；其归一化条件是_______________________。5、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。6、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数)(1)任意时刻ｔ，质点的加速度a=_______；(2)质点速度为零的时刻t=__________．7、一长直导线旁有一长为，宽为的矩形线圈，线圈与导线共面，如图所示.长直导线通有稳恒电流，则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________；线圈与导线的互感系数为___________。8、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。9、设作用在质量为1kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2.0s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________。10、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、时间、空间的相对性：2、多普勒效应：3、自由度：4、波的干涉：5、光的吸收：6、热力学第二定律：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分（）。A.凸起，且高度为/4B.凸起，且高度为/2C.凹陷，且深度为/2D.凹陷，且深度为/42、关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？（）A．起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断B．任何两条电位移线互相平行C．起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交D．电位移线只出现在有电介质的空间3、以下四种运动形式中，加速度保持不变的运动是（）。A.抛体运动B.匀速圆周运动C.变加速直线运动D.单摆的运动4、关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是（）。A.只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关B.取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关C.取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置D.只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关5、一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：()。A.减小而不变B.减小而增大C.增大而减小D.不变而增大6、在下列各种说法中，哪些是正确的？（）。（1）热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程。（2）热平衡过程一定是可逆过程。（3）热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。（4）热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示。A.（1）、（2）B.（3）、（4）C.（2）、（3）、（4）D.（1）、（2）、（3）、（4）7、一个通有电流的导体，厚度为，横截面积为，放置在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。现测得导体上下两面电势差为，则此导体的霍尔系数等于（）。A.B.C.D.8、一均质细杆可绕垂直它且离其一端（为杆长）的水平固定轴在竖直平面内转动。杆的质量为，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴的转动惯量，一切摩擦不计）。A.B.C.D.9、真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电量为q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离的r的P点处的电势为：（）。A.B.C.D.10、有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为，则由伸长至的过程中，弹性力所作的功为（）。A.B.C.D.四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、有一以理想气体为工作物质的热机，其循环如图所示，试证明热机效率为2、一质点沿x方向运动，其加速度随时间的变化关系为,如果初始时质点的速度为5m/s，则当ｔ为3s时，质点的速率v为多大。3、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定滑轮质量为M、半径为R，其转动惯量为，滑轮轴光滑．试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系。4、如图所示：长为的匀质细杆，质量为可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆。求：（1）开始转动的瞬间，细杆的角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、改变，不变3、57.6，2.44、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续5、,6、7、，8、，5A9、18N·s10、0二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、时间、空间的相对性：在一切惯性系中观察，相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。2、多普勒效应：由于声源与观察者的相对运动，造成接收频率发生变化的现象。3、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。4、波的干涉：两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波的叠加。5、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而从低能级跃迁到高能级的现象。6、热力学第二定律：热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、C3、A4、C5、B6、B7、C8、A9、B10、C四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、证明：C-A过程：吸热（1）A-B过程绝热1分B-A过程放热(2)由理想气体状态方程可得(3)另外有且(4）由(1)—(4)可得：2、解：时，可得积分常量m/s速度为当时,m/s3、解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体：mg－T＝ma①对滑轮：TR=J