2022年大学天文学专业大学物理二开学考试试题D卷-附解析

第第页2022年大学天文学专业《大学物理（二）》开学考试试题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、某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长________和波长________的两种成分，其中_________的散射成分称为康普顿散射。2、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为；然后将两手臂合拢，使其转动惯量变为，则转动角速度变为_______。3、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1)摆线的张力T＝_____________________；(2)摆锤的速率v＝_____________________。4、一质量为0.2kg的弹簧振子,周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______N/m。5、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=_____________。6、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。7、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________。8、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____。9、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_____________。10、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为T．当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E＝__________。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、黑体辐射：2、定压摩尔热容：3、半波损失：4、相干光：5、回路：6、卡诺循环：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、有一矩形线圈AOCD，通以如图示方向的电流，将它置于均匀磁场中，的方向与轴正方向一致，线圈平面与轴之间的夹角为，<90°．若AO边在y轴上，且线圈可绕y轴自由转动，则线圈将（）。A.转动使角减小B.转动使角增大C.不会发生转动D.如何转动尚不能判定2、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零，则可肯定：（）A.高斯面上各点场强均为零B.穿过高斯面上每一面元的电通量均为零C.穿过整个高斯面的电通量为零D.以上说法都不对3、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4、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5、两个均质圆盘A和B的密度分别为和，若，但两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直于盘面轴的转动惯量各为和，则：（）。A.B.C.D.,哪个大，不能确定。6、已知一螺绕环的自感系数为．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数（）。A.都等于B.有一个大于，另一个小于C.都大于D.都小于7、在静电场中，作一闭合曲面S，若有则S面内必定（）。A．既无自由电荷，也无束缚电荷B．没有自由电荷C．自由电荷和束缚电荷的代数和为零D．自由电荷的代数和为零8、质点做半径为1m的圆周运动，运动方程为=3+2t（SI单位），则t时刻质点的切向加速度的大小为=（）m/s。A.1B.3C.4D.89、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.1210、一原长为的火箭，以速度相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：（表示真空中的光速）（）。A.B.C.D.四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、一电子以0.99c(c为真空中光速)的速率运动．试求：(1)电子的总能量是多少？(2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量)2、质量为，长为的均匀的细杆竖直放置，其下端与一固定铰链相接，并可绕其转动，由于此竖直放置的细杆处于非稳定的平衡状态，当其受到微小扰动时，细杆将在重力的作用下由静止开始绕铰链转动。试计算细杆与竖直线成角时的角速度和角加速度。3、轻绳绕于半径r=20cm的飞轮边缘，在绳端施以大小为98N的拉力，飞轮的转动惯量J=0.5。设绳子与滑轮间无相对滑动，飞轮和转轴间的摩擦不计。试求：（1）飞轮的角加速度；（2）如以质量m=10kg的物体挂在绳端，试计算飞轮的角加速度。4、如图所示，一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为t的均匀电介质板，它的相对介电常数为.设两极板分别带有的电荷，不计边缘效应。试求：（1）电介质中电场强度和电位移的大小；（2）两极板间的电势差；（3）电容器的电容。参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、不变变长波长变长2、3、，4、2(或0.2π^2)5、6、7、,8、09、1：2：410、二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、黑体辐射：在任何条件下，对任何波长的外来辐射完全吸收而无任何反射的物体，即吸收比为1的物体。2、定压摩尔热容：在压强不变的条件下，1mol理想气体温度升高（或降低）1K时，吸收（或放出）的热量。3、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。4、相干光：两束满足相干条件的光称为