2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)大學(xué)物理二期中考試試題D卷-含答案

第第頁2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（二）》期中考試試題D卷含答案姓名：______班級：______學(xué)號：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級、學(xué)號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、氣體分子的最可幾速率的物理意義是__________________。2、一長為的均勻直棒可繞過其一端且與棒垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動。抬起另一端使棒向上與水平面呈60°，然后無初轉(zhuǎn)速地將棒釋放，已知棒對軸的轉(zhuǎn)動慣量為，則(1)放手時(shí)棒的角加速度為____；(2)棒轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)的角加速度為____。（）3、一質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了兩個(gè)同方向的簡諧振動，它們的振動方程分別為（SI），（SI）.其合振運(yùn)動的振動方程為x＝____________。4、如圖所示，一靜止的均勻細(xì)棒，長為、質(zhì)量為，可繞通過棒的端點(diǎn)且垂直于棒長的光滑固定軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量為。一質(zhì)量為、速率為的子彈在水平面內(nèi)沿與棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，設(shè)穿過棒后子彈的速率為，則此時(shí)棒的角速度應(yīng)為______。5、質(zhì)量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點(diǎn)起沿軸正向運(yùn)動，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點(diǎn)運(yùn)動到坐標(biāo)為點(diǎn)的過程中所受外力沖量的大小為_________。6、兩列簡諧波發(fā)生干涉的條件是_______________，_______________，_______________。7、一電子以0.99c的速率運(yùn)動(電子靜止質(zhì)量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經(jīng)典力學(xué)的動能與相對論動能之比是_____________。8、一個(gè)中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導(dǎo)線，當(dāng)通以電流I=3A時(shí)，環(huán)中磁場能量密度w=_____________．()9、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級次為____________。10、一質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，在此過程中質(zhì)點(diǎn)的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。（填“改變”或“不變”）二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、自由度：2、瞬時(shí)速度：3、電位梯度：4、平衡態(tài)：5、平均碰撞次數(shù)：6、回路：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為：（）。2、一均質(zhì)細(xì)桿可繞垂直它且離其一端（為桿長）的水平固定軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。桿的質(zhì)量為，當(dāng)桿自由懸掛時(shí)，給它一個(gè)起始角速度，如桿恰能持續(xù)轉(zhuǎn)動而不作往復(fù)擺動則需要（已知細(xì)桿繞軸的轉(zhuǎn)動慣量，一切摩擦不計(jì)）。A.B.C.D.3、輕繩繞在有水平輪的定滑輪上，滑輪質(zhì)量為m，繩下端掛一物體．物體所受重力為，滑輪的角加速度為β．若將物體去掉而以與相等的力直接向下拉繩子，滑輪的角加速度β將（）。A.不變B.變小C.變大D.無法判斷4、物體在恒力F作用下作直線運(yùn)動，在時(shí)間內(nèi)速度由0增加到v，在時(shí)間內(nèi)速度由v增加到2v，設(shè)F在內(nèi)作的功是W1，沖量是Il，F(xiàn)在內(nèi)作的功是W2，沖量是I2，那么（）。A.W2＝W1，I2＞I1B.W2＝W1，I2＜I1C.W2＞W(wǎng)1，I2＝I1D.W2＜W1，I2＝I15、一勻質(zhì)矩形薄板，在它靜止時(shí)測得其長為a，寬為b，質(zhì)量為．由此可算出其面積密度為/ab．假定該薄板沿長度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動，此時(shí)再測算該矩形薄板的面積密度則為（）。A.B.C.D.6、一個(gè)物體沿固定圓弧光滑軌道由靜止下滑，在下滑過程中（）。A.它的加速度方向永遠(yuǎn)指向圓心,其速率保持不變B.它受到的軌道的作用力的大小不斷增加C.它受到的合外力的大小變化,方向永遠(yuǎn)指向圓心D.它受到的合外力的大小不變,其速率不斷增加7、下述說法中，正確的是（）。A.本征半導(dǎo)體是電子與空穴兩種載流子同時(shí)參予導(dǎo)電，而雜質(zhì)半導(dǎo)體(n型或p型)只有一種載流子(電子或空穴)參予導(dǎo)電，所以本征半導(dǎo)體導(dǎo)電性能比雜質(zhì)半導(dǎo)體好B.n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能優(yōu)于p型半導(dǎo)體，因?yàn)閚型半導(dǎo)體是負(fù)電子導(dǎo)電，p型半導(dǎo)體是正離子導(dǎo)電C.n型半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子所形成的局部能級靠近空帶(導(dǎo)帶)的底部，使局部能級中多余的電子容易被激發(fā)躍遷到空帶中去，大大提高了半導(dǎo)體導(dǎo)電性能D.p型半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)完全決定于滿帶中空穴的運(yùn)動8、如圖所示，湖中有一小船，有人用繩繞過岸上一定高度處的定滑輪拉湖中的船向岸邊運(yùn)動．設(shè)該人以勻速率收繩，繩不伸長、湖水靜止，則小船的運(yùn)動是（）。A.勻加速運(yùn)動B.勻減速運(yùn)動C.變加速運(yùn)動D.變減速運(yùn)動E.勻速直線運(yùn)動9、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)方程為，則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動，加速度沿x軸負(fù)方向10、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋．若將縫蓋住，并在連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M，如圖所示，則此時(shí)（）。A.P點(diǎn)處仍為明條紋B.P點(diǎn)處為暗條紋C.不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋D.無干涉條紋四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、一電子以0.99c(c為真空中光速)的速率運(yùn)動．試求：(1)電子的總能量是多少？(2)電子的經(jīng)典力學(xué)的動能與相對論動能之比是多少？(電子靜止質(zhì)量)2、如圖所示，在半徑m的區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，方向垂直紙面向外，設(shè)磁場以T/s的勻速率增加。已知，m，試求：（1）半徑為r的導(dǎo)體圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢及P點(diǎn)處有旋電場強(qiáng)度的大??；（2）等腰梯形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢，并指出感應(yīng)電流的方向。3、如圖所示，均勻直桿質(zhì)量為m，長為l，初始時(shí)棒水平靜止。軸光滑，。求桿下擺到角時(shí)的角速度。4、質(zhì)量為M＝1.5kg的物體，用一根長為l＝1.25m的細(xì)繩懸掛在天花板上．今有一質(zhì)量為m＝10g的子彈以＝500m/s的水平速度射穿物體，剛穿出物體時(shí)子彈的速度大小,設(shè)穿透時(shí)間極短．求：（1）子彈剛穿出時(shí)繩中張力的大小；（2）子彈在穿透過程中所受的沖量。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、表示分布在該速率附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)最多。2、7.5，153、（SI）或（SI）4、5、6、振動方向相同、頻率相同，相位相同或具有恒定的相位差7、8、9、0，，10、改變，不變二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、自由度：確定一個(gè)物體在空間的位置需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。2、瞬時(shí)速度：(1)指時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的快慢和方向；(2)瞬時(shí)速度的物理意義是，如果從時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動，則該直線運(yùn)動的瞬時(shí)速度為；(3)瞬時(shí)速度。3、電位梯度：如果在細(xì)胞膜兩側(cè)存在有電位梯度差時(shí)，這種電位在空間上的遞減叫做電位梯度4、平衡態(tài)：如果氣體與外界沒有能量和物質(zhì)的交換，內(nèi)部也無任何形式能量的轉(zhuǎn)化，則密度、溫度和壓強(qiáng)都將長期維持均勻不變，這種狀態(tài)稱為平衡態(tài)。5、平均碰撞次數(shù)：單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)分子平均與其它分子碰撞的次數(shù)6、回路：只通過任何結(jié)點(diǎn)一次即能構(gòu)成閉合路徑的支路集合。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、A3、C4、C5、C6、B7、C8、C9、D10、B四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、2、解：3、解對于桿和地球系統(tǒng)，只有重力做功，故機(jī)械能守恒。