2022年大学天文学专业大学物理下册期末考试试题D卷-附答案

第第页2022年大学天文学专业《大学物理（下册）》期末考试试题D卷附答案姓名：______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、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。2、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。3、一根长为l，质量为m的均匀细棒在地上竖立着。如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下，则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。4、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。5、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中.，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。6、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。7、将热量Q传给一定量的理想气体：（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。8、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。(1)变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2)磁感线是无头无尾的；________________________(3)电荷总伴随有电场．__________________________9、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w=_____________．()10、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、质点：2、取向极化：3、电通量：4、平均碰撞次数：5、布郎运动：6、能量子：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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2、一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们（）。A.温度相同、压强相同B.温度、压强都不相同C.温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强D.温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强3、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.4、轻绳绕在有水平轮的定滑轮上，滑轮质量为m，绳下端挂一物体．物体所受重力为，滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度β将（）。A.不变B.变小C.变大D.无法判断5、一无限长直导体薄板宽为l，板面与z轴垂直，板的长度方向沿y轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为的均匀磁场中，的方向沿z轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度向y轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为（）。A.0B.vBlC.vBlD.2vBl6、如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中（）。A.机械能、角动量都守恒B.机械能守恒、角动量不守恒C.机械不守恒、角动量守恒D.机械能、角动量都不守恒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、距一根载有电流为3×A的电线1m处的磁感强度的大小为（）。A.3×TB.6×TC.1.9×TD.0.6T(已知真空的磁导率)9、物体在恒力F作用下作直线运动，在时间内速度由0增加到v，在时间内速度由v增加到2v，设F在内作的功是W1，冲量是Il，F在内作的功是W2，冲量是I2，那么（）。A.W2＝W1，I2＞I1B.W2＝W1，I2＜I1C.W2＞W1，I2＝I1D.W2＜W1，I2＝I110、某质点作直线运动的运动学方程为(SI)，则该质点作（）。A.匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向B.匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向C.变加速直线运动，加速度沿x轴正方向D.变加速直线运动，加速度沿x轴负方向四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、如图所示，在半径m的区域内有均匀磁场，方向垂直纸面向外，设磁场以T/s的匀速率增加。已知，m，试求：（1）半径为r的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电场强度的大小；（2）等腰梯形导线框中的感应电动势，并指出感应电流的方向。2、如图所示，一平面简谐波沿x轴正方向传播，BC为波密媒质的反射面．波由P点反射，=3/4，=/6．在t=0时，O处质点的合振动是经过平衡位置向负方向运动．求D点处入射波与反射波的合振动方程．（设入射波和反射波的振幅皆为A，频率为．）3、一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为，在光栅后放一焦距=1m的凸透镜，现以=600nm(1nm=m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？4、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。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、1：2：42、5J3、4、变大5、6、7、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功8、②③①9、10、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、质点：有质量无大小、形状的点，是理想模型。在一定条件下，物体可以看成质点。2、取向极化：这是一种电介质极化现象，外电场对电偶极矩的力矩作用，使它们倾向于定向排列3、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。4、平均碰撞次数：单位时间内一个分子平均与其它分子碰撞的次数5、布郎运动：显微镜观察,发现花粉的小颗粒在作不停地,无秩序的运动,这种现象叫做布郎运动6、能量子：一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割，就说这个物理量是量子化的，并把最小的单元称为量子。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、C3、B4、C5、A6、A7、C8、B9、C10、D四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：2、解：选O点为坐标原点，设入射波表达式为则反射波的表达式是合成波表达式（驻波）为在t=0时，x=0处的质点故得因此，D点处的合成振动方程是:3、解：4、解：根据牛顿运动定律和转动定律列方程对物体：mg－T＝ma①