2022年大学天文学专业大学物理下册期中考试试题D卷-附解析

第第页2022年大学天文学专业《大学物理（下册）》期中考试试题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、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_____。2、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。3、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。4、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。5、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为(SI)，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。6、一电子以0.99c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。7、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_______________________。8、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=______。9、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______________。10、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波函数：2、半波损失：3、自由度：4、回路：5、波的干涉：6、光速不变原理：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、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.2、把理想气体的状态方程写成恒量时，下列说法中正确的是（）。A.对一定质量的某种气体，在不同状态下，此恒量不等B.对摩尔数相同的不同气体，此恒量相等C.对不同质量的同种气体，此恒量相等D.以上说法都不对3、一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x＝b处质点的振动方程为，波速为u，则波动方程为：（）。A.B.C.D.4、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5、一个质点同时在几个力作用下的位移为：(SI)其中一个力为恒力(SI)，则此力在该位移过程中所作的功为（）。A.-67JB.17JC.67JD.91J6、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零7、如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动，直导线ab中的电动势为（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.08、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9、如图所示，M、N为水平面内两根平行金属导轨，ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab向右平移时，cd（）。A.不动B.转动C.向左移动D.向右移动10、质点沿半径R做圆周运动，运动方程为(单位)，则任意时刻质点角速度的大小=（）。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，，，，上电压为50V.求：.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、2、振动方向相同、频率相同，相位相同或具有恒定的相位差3、表示分布在该速率附近单位速率区间内的分子数最多。4、5J5、，6、7、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续8、57.6，2.49、410、减小二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、波函数：波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。2、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。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、回路：只通过任何结点一次即能构成闭合路径的支路集合。5、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。6、光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中的速率都相同，恒为。三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、B2、B3、C4、C5、C6、D7、D8、A9、D10、B四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、解：（1）（2）2、解:电容上电量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对滑轮：