2022年大学天文学专业大学物理二期中考试试卷-附解析

第第页2022年大学天文学专业《大学物理（二）》期中考试试卷附解析姓名：______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、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_______________________。2、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＝__________。3、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。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、同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是_______________________________________________。6、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。7、二质点的质量分别为、.当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为____________。8、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___________。9、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。10、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”）二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、熵增加原理：2、半波损失：3、玻尔兹曼分布律：4、基态：5、干涉现象：6、霍耳效应：三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是（）。A.匀加速运动B.匀减速运动C.变加速运动D.变减速运动E.匀速直线运动2、某质点作直线运动的运动学方程为，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3、在真空中的A、B两平行金属板，相距为d，板面积为S（S→∞），各带电q和q，两板间的作用力f大小为（）。4、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）,则该质点作（）。A.匀速直线运动B.抛物线运动C.变速直线运动D.一般曲线运动5、有下列几种说法：(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的(2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同若问其中哪些说法是正确的,答案是（）。A.只有(1)、(2)是正确的B.只有(1)、(3)是正确的C.只有(2)、(3)是正确的D.三种说法都是正确的6、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。7、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）,则该质点作（）。A.匀速直线运动B.变速直线运动C.抛物线运动D.一般曲线运动8、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）9、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.10、置于容器的气体，如果气体各处压强相等，或气体各处温度相同，则这两种情况下气体的状态（）。A.一定都是平衡态B.不一定都是平衡态C.前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态D.后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）1、荷量Q均匀分布在半径为R的球体内，试求：离球心为r(r<R)的P点处的电势。2、如图所示：长为的匀质细杆，质量为可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆。求：（1）开始转动的瞬间，细杆的角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？3、强度为的一束光，垂直入射到两个叠在一起的偏振片上,这两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为60°.若这束入射光是强度相等的线偏振光和自然光混合而成的，且线偏振光的光矢量振动方向与此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透过每个偏振片后的光束强度。4、粒子(a)、(b)的波函数分别如图所示，若用位置和动量描述它们的运动状态，两者中哪一粒子位置的不确定量较大？哪一粒子的动量的不确定量较大？为什么？参考答案一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、粒子在t时刻在(x，y，z)处出现的概率密度单值、有限、连续2、3、，04、变大5、在等压升温过程中，气体要膨胀而作功，所以要比气体等体升温过程多吸收一部分热量。6、，5A7、8、9、5J10、改变，不变二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）1、熵增加原理：在绝热过程中，系统的熵永不减少.对于可逆绝热过程，系统的熵不变，对于不可逆绝热过程，系统的熵总是增加.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、玻尔兹曼分布律：当有保守外力(如重力场、电场等)作用时，气体分子的空间位置4、基态：微观粒子的能量是量子化的，当主量子数n=1时的能级，称基态。5、干涉现象：两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定或相位相同的波源发出的两列波，在它们相遇区域内，某些点处的振动始终加强，而在另一些点处的振动始终减弱的现象。6、霍耳效应：当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）1、C2、