大学天文学专业《大学物理（下册）》期末考试试卷A卷 含答案

大学天文学专业《大学物理（下册）》期末考试试卷A卷含答案
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、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。

2、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。

3、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___________。

4、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。

①
②
③
④
试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。

(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________
(2) 磁感线是无头无尾的；________________________
(3) 电荷总伴随有电场．__________________________
5、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿
轴正向，大小为。

物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。

6、将热量Q传给一定量的理想气体：
（1）若气体的体积不变，则热量转化为_____________________________。

（2）若气体的温度不变，则热量转化为_____________________________。

（3）若气体的压强不变，则热量转化为_____________________________。

7、一质点的加速度和位移的关系为且，则速度的最大值为_______________ 。

8、已知质点的运动方程为，式中r的单位为m，t的单位为s。

则质点
的运动轨迹方程，由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。

9、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。

10、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角速度应变_____；转动惯量变_____。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、电通量：
2、平均自由程：
3、红限极限频率：
4、自由度：
5、磁矩描：
6、位移极化：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度
为。

当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为（）。

A.
B.
C.
D.
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、有下列过程：（）。

（1）用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。

（设活塞与器壁无摩擦）
（2）用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。

（3）冰溶解为水。

（4）一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。

其中是逆过程的为
A.（1）、（2）、（4）
B.（1）、（2）、（3）
C.（1）、（3）、（4）
D.（1）、（4）
4、一均质细杆可绕垂直它且离其一端（为杆长）的水平固定轴在竖直平面内转动。

杆的质量为，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴的转动惯量，一切摩擦不计）。

A.
B.
C.
D.
5、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.
6、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
7、物体在恒力F作用下作直线运动，在时间内速度由0增加到v，在时间内速度由v增加到2v，设F在内作的功是W1，冲量是Il，F在内作的功是W2，冲量是I2，那么（）。

A.W2＝W1，I2＞I1
B.W2＝W1，I2＜I1
C.W2＞W1，I2＝I1
D.W2＜W1，I2＝I1
8、一台工作于温度分别为327和27的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一个循环吸热2000J，则对外做功为（）。

A. 2000J
B. 1000J
C. 4000J
D. 500J
9、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分（）。

A.凸起，且高度为/ 4
B.凸起，且高度为/ 2
C.凹陷，且深度为/ 2
D.凹陷，且深度为/ 4
10、一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b，质量为．由此可算出其面积密度为 /ab．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为（）。

A.
B.
C.
D.
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、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？
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、如图所示，有两个转动惯量分别为、的圆盘，它们分别以角速度、绕水平轴转动，且旋转轴在同一条直线上。

当两个圆盘在沿水平轴方向的外力作用下，啮合为一体时，其角速度为。

求两圆盘啮合后共同的角速度。

4、如图,半径R=0.2m, 转动惯量为的定滑轮,一不可伸长的轻绳无滑地跨过定滑轮,一端悬挂质量m=10kg的重物,使定滑轮从静止开始加速转动，试求：
(1) 定滑轮的角加速度
(2) 轻绳拉下5m时，定滑轮的角速度。

参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、5J
2、上 (n-1)e
3、
4、②③①
5、
6、（1）气体的能，（2）气体对外所做的功，（3）气体的能和对外所做的功
7、10cm/s
8、m
9、振动方向相同、频率相同，相位相同或具有恒定的相位差
10、大，小
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、电通量：通过电场中任一面积的电场线数目。

2、平均自由程：指分子在连续两次相继碰撞间所经历的自由路程的平均值
3、红限极限频率：以为光从红到紫频率逐渐升高。

4、自由度：确定一个物体在空间的位置需要的独立坐标数目。

5、磁矩描：述载流线圈或微观粒子磁性的物理量
6、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
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、D
3、D
4、A
5、C
6、C
7、C
8、B
9、C
10、C
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、解：
（1）开始转动的瞬间
（2）垂直位置时
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：根据角动量守恒
4、解：
（1）由转动定理：
期中
解得：
（2）。