大学天文学专业《大学物理（下册）》期中考试试卷 附答案

大学天文学专业《大学物理（下册）》期中考试试卷附答案
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、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为
的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。

2、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为
（SI），（SI）.其合振运动的振动方程为x＝____________。

3、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_____________。

4、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____________。

5、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线
旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。

在距盘心
为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。

6、如图所示，一静止的均匀细棒，长为、质量为，可绕通过棒的端点且垂直于棒长
的光滑固定轴在水平面内转动，转动惯量为。

一质量为、速率为的子弹在
水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端，设穿过棒后子弹的速率为，则此时棒的角速度应为______。

7、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_____。

8、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______________。

9、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 =_____________ ．()
10、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=_____________。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、定压摩尔热容：
2、功能原理:
3、能量子：
4、光速不变原理：
5、等势面：
6、红限极限频率：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电量为q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O距离的r的P点处的电势为：（）。

A.
B.
C.
D.
2、一个通有电流的导体，厚度为，横截面积为，放置在磁感应强度为的匀强磁场
中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。

现测得导体上下两面电势差为，则此导体的霍尔系数等于（）。

A.
B.
C.
D.
3、在下列说法中，哪些是正确的？（）。

（1）可逆过程一定是平衡过程。

（2）平衡过程一定是可逆的。

（3）不可逆过程一定是非平衡过程。

（4）非平衡过程一定是不可逆的。

A.（1）、（4）
B.（2）、（3）
C.（1）、（2）、（3）、（4）
D.（1）、（3）
4、对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确（）。

A.位移电流是由变化的电场产生的
B.位移电流是由线性变化的磁场产生的
C.位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律
D.位移电流的磁效应不服从安培环路定理
5、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
6、关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一种是正确的？（）
A．起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断
B．任何两条电位移线互相平行
C．起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交D．电位移线只出现在有电介质的空间
7、刚体定轴转动，当它的角加速度很大时，作用在刚体上的（）。

A．力一定很大
B．力矩一定很大
C．力矩可以为零
D．无法确定。

8、某人骑自行车以速率V向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为V），则他感到风是从（）。

A.东北方向吹来
B.东南方向吹来
C.西北方向吹来
D.西南方向吹来
9、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电荷Q1，外球面半径为R2、带电荷Q2 .设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势U 为：（）。

A.
B.
C.
D.
10、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. -67J
B. 17J
C. 67J
D. 91 J
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、两同心带电球面,分别带等量异号电荷Q。

内球面半径，带电量+Q；外球面半径，带电量-Q。

求球面内外的场强分布和两球面间的电势差。

3、如图所示，已知滑轮的半径为，转动惯量为 J ，弹簧的劲度系数为，物体的质量为
. 设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳与滑轮无相对滑动，轴间摩擦不计，试求：
（1）物体下落的距离为时，物体的速率。

（2）物体能够下落的最大距离。

4、一束具有动量的电子，垂直地射入宽度为a的狭缝，若在狭缝后远处与狭缝相距为R 的地方放置一块荧光屏，试证明屏幕上衍射图样中央最大强度的宽度，式中h为普朗克常量。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、
2、（SI）或（SI）
3、1：2：4
4、
5、
6、
7、，零
8、4
9、
10、
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、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。

2、功能原理:系统所受外力的功和非保守内力的功的总和等于系统机械能的增量。

3、能量子：一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割，就说这个物理量是量子化的，并把最小的单元称为量子。

4、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。

5、等势面：电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面
6、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。

三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、C
3、A
4、A
5、C
6、C
7、B
8、C
9、C
10、C
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、
2、解：
3、
4、证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为：。