2022年大学天文学专业大学物理下册期末考试试题-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、如图所示，轴沿水平方向，轴竖直向下，在时刻将质量为的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻，质点所受的对点的力矩＝________；在任意时刻，质点对原点的角动量=_____________。2、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。3、在热力学中，“作功”和“传递热量”有着本质的区别，“作功”是通过__________来完成的;“传递热量”是通过___________来完成的。4、从统计的意义来解释,不可逆过程实质上是一个________________的转变过程,一切实际过程都向着________________的方向进行。5、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_____________。6、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。7、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___________。8、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。一质量为、速率为的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。9、一束光线入射到单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射．这样的现象称为双折射现象．其中一束折射光称为寻常光，它______________定律；另一束光线称为非常光，它___________定律。10、设在某一过程P中，系统由状态A变为状态B，如果________________________________________，则过程P为可逆过程；如果_________________________________________则过程P为不可逆过程。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、热力学第二定律：2、相干光：3、能量按自由度均分定理：4、介质的极化：5、转动惯量：6、波的干涉：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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2、下述说法中，正确的是（）。A.本征半导体是电子与空穴两种载流子同时参予导电，而杂质半导体(n型或p型)只有一种载流子(电子或空穴)参予导电，所以本征半导体导电性能比杂质半导体好B.n型半导体的导电性能优于p型半导体，因为n型半导体是负电子导电，p型半导体是正离子导电C.n型半导体中杂质原子所形成的局部能级靠近空带(导带)的底部，使局部能级中多余的电子容易被激发跃迁到空带中去，大大提高了半导体导电性能D.p型半导体的导电机构完全决定于满带中空穴的运动3、长为的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置于水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动瞬间杆的角加速度和细杆转动到竖直位置时的角加速度分别为：（）。A.0;B.;0C.0;D.；0。4、关于可逆过程和不可逆过程的判断：（）。（1）可逆热力学过程一定是准静态过程。（2）准静态过程一定是可逆过程。（3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。（4）凡有摩擦的过程，一定是不可逆过程。以上四种判断，其中正确的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）5、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中（）。A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加6、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b，质量为．由此可算出其面积密度为/ab．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为（）。A.B.C.D.7、一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大,则两极板间的电势差、电场强度的大小、电场能量将发生如下变化：（）。A.减小，减小，减小；B.增大，增大，增大；C.增大，不变，增大；D.减小，不变，不变.8、一质点在x轴上运动，其坐标与时间的变化关系为x=4t-2，式中x、t分别以m、s为单位，则4秒末质点的速度和加速度为（）。A.12m/s、4m/B.-12m/s、-4m/C.20m/s、4m/D.-20m/s、-4m/9、有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上，斜面是光滑的，有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑，则（）。A．物块到达斜面底端时的动量相等B．物块到达斜面底端时的动能相等C．物块和斜面组成的系统，机械能不守恒D．物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒10、一个未带电的空腔导体球壳，内半径为。在腔内离球心的距离为处（），固定一点电荷，如图所示。用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心处的电势为（）。A.B.C.D.四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为。求：（1）质点运动的轨迹方程；（2）质点在任意时刻的速度和加速度矢量。2、如图所示，两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面，半径分别是、，单位长度上的电荷为λ，内筒带正电，外筒带负电，求空间各点的电场强度及两筒间的电势差。3、已知质量为3Kg的质点的运动学方程为：.式中的单位为米，的单位为秒，求任意时刻的速度矢量和加速度矢量表达式。4、质量为m的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示．轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r，整个装置架在光滑的固定轴承之上．当物体从静止释放后，在时间t内下降了一段距离S．试求整个轮轴的转动惯量(用m、r、t和S表示)。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、2、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。3、物体作宏观位移，分子之间的相互作用。4、从几率较小的状态到几率较大的状态，状态的几率增大(或熵值增加)5、1：2：46、5J7、8、9、遵守通常的折射,不遵守通常的折射10、能使系统进行逆向变化，回复状态，而且周围一切都回复原状。系统不能回复到初；态；或者系统回复到初态时，周围并不能回复原状。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、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。2、相干光：两束满足相干条件的光称为相干光3、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。4、介质的极化：将有极分子或无极分子放到外电场中，会发现电介质沿方向在两端出现等量异号电荷的现象。5、转动惯量：反映刚体的转动惯性大小。6、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。三