大学天文学专业《大学物理（二）》期末考试试卷 附答案

大学天文学专业《大学物理（二）》期末考试试卷附答案
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_____。

2、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________。

3、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＝__________。

4、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__________。

5、长为的匀质细杆，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，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为_____，细杆转动到竖直位置时角加速度为_____。

6、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_______ 。

7、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w =_____________ ．()
8、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_______________________________________________。

9、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。

10、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。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、时间、空间的相对性：
2、位移极化：
3、质点：
4、干涉现象：
5、介质的极化：
6、半波损失：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、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
2、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：（）。

3、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
4、一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差、电场强度的大小、电场能量将发生如下变化：（）。

A.减小，减小，减小；
B.增大，增大，增大；
C.增大，不变，增大；
D. 减小，不变，不变.
5、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（）。

6、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的加速度为（）。

A．
B．2
C．3
D．4
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.-12 m/s、-4 m/
C.20m/s、4 m/
D.-20m/s 、-4 m/
8、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的？（）
A. 媒质质元的振动动能增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒
B. 媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化，但二者的相位不相同
C. 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等
D.媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大
9、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
10、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
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、一简谐波沿OX轴正方向传播，波长λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0处质点的振动曲线如图所示，
（1）写出x＝0处质点的振动方程；
（2）写出波的表达式；
（3）画出t＝1s时刻的波形曲线。

2、某弹簧不遵守胡克定律，若施力F，则相应伸长为，力与伸长的关系为：
F＝52.8 x十38.4（SI）求：
（1）将弹簧从定长=0.5m拉伸到定长=1.00m外力所需做的功。

（2）将弹簧横放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一个质量为2.17kg的物体，然后将弹簧拉伸到一定长= 1.00m,再将物体有静止释放，求当弹簧回到=0.5m 时，物体的速率。

（3）此弹簧的弹力是保守力吗？
3、振源作简谐运动，其运动方程为，式中的单位为，的单位为，它所形成的波以30的速度沿一直线传播。

（1）求波的周期及波长；
（2）写出波动方程。

4、如图所示，设两重物的质量分别为和，且＞，定滑轮的半径为r，对转轴的转动惯量为J，轻绳与滑轮间无滑动，滑轮轴上摩擦不计。

设开始时系统静止，试求t时刻滑轮的角加速度。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、变大
2、 ,
3、
4、
5、，零
6、3/4π
7、
8、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。

9、0，，
10、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。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、时间、空间的相对性：在一切惯性系中观察，相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。

2、位移极化：是电介质（不导电的物质）极化的一种方式。

在电场中的无极分子正负电荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故谓位移极化
3、质点：有质量无大小、形状的点，是理想模型。

在一定条件下，物体可以看成质点。

4、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。

5、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。

6、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。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、C
2、B
3、B
4、C
5、C
6、B
7、B
8、D
9、B
10、C
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、解：
（1）（SI）
（2）（SI）
（3） t＝1s时，波形方程：
故有如图的曲线：
2、解：
（1）外力做的功
（2）设弹力为，
（3）此力为保守力，因为其功的值仅与弹簧的始末态有关。

3、解：
（1）周期
波长
（2）设波沿着x轴正方向运动，波动方程为
4、解：作受力图。