2022年大学天文学专业大学物理二期末考试试题-附解析

第第页2022年大学天文学专业《大学物理（二）》期末考试试题附解析姓名：______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、在主量子数n=2，自旋磁量子数的量子态中，能够填充的最大电子数是______________。2、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_______________________。3、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________。4、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______。5、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。6、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。7、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”）8、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________，圆________盘所受合力矩的大小为________。9、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。10、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为_______________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、定容摩尔热容:2、平均碰撞次数：3、介质的极化：4、半波损失：5、静电屏蔽：6、循环过程：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：（）。2、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）3、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.2vBl4、在下列说法中，哪些是正确的？（）。（1）可逆过程一定是平衡过程。（2）平衡过程一定是可逆的。（3）不可逆过程一定是非平衡过程。（4）非平衡过程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）5、一质点沿x轴运动的规律是。则第三秒时的加速度的大小是（）。A.10B.50C.15D.126、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（）。A.B.C.D.7、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/8、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度为。当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为（）。A.B.C.D.9、为麦克斯韦速率分布函数，为总分子数，那么表示（）。A.速率在之间的个分子的速率和，B.速率在之间的分子的平均速率C.速率在之间的分子数，D.速率在之间的分子数占总分子数的百分率。10、假设卫星环绕地球作椭圆运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的（）。A．角动量守恒，动能守恒。B．角动量守恒，机械能守恒。C．角动量不守恒，机械能守恒。D．角动量不守恒，动量也不守恒。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、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、1mol单原子分子的理想气体，经历如图所示的可逆循环，联结ac两点的曲线Ⅲ的方程为,a点的温度为(1)试以,普适气体常量R表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程中气体吸收的热量。(2)求此循环的效率。(提示：循环效率的定义式，为循环中气体吸收的热量，为循环中气体放出的热量。)4、一半径为、电荷量为的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。试求：(1)球体内外电场强度的分布；(2)球体内外电势的分布。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、42、3、10cm/s4、3/4π5、遵守通常的折射,不遵守通常的折射6、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。7、改变，不变8、9、2S10、处处为零；均匀分布二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、定容摩尔热容:在体积不变的条件下，1mol理想气体温度升高（或降低）1K时，吸收（或放出）的热量。2、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3、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。4、半波损失：由波疏到波密介质的反射波，在反射点有位相π的突变，相当于有/2的波程差。5、静电屏蔽：导体的外壳对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响6、循环过程：系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程。简称循环。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、B3、A4、A5、A6、D7、B8、B9、C10、B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：(1)作同轴圆柱面为高斯面，设筒面高为L，根据高斯定理对，，对，，对，，(2)两筒间电势差3、解：设a状态的状态参量为