第第頁2022年大學天文學專業《大學物理（二）》期末考試試題C卷附解析姓名：______班級：______學號：______考試須知：1、考試時間：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、學號。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、同一種理想氣體的定壓摩爾熱容大于定容摩爾熱容，其原因是_______________________________________________。2、一電子以0.99c的速率運動(電子靜止質量為9.11×10-31kg，則電子的總能量是__________J，電子的經典力學的動能與相對論動能之比是_____________。3、一個繞有500匝導線的平均周長50cm的細螺繞環，鐵芯的相對磁導率為600，載有0.3A電流時,鐵芯中的磁感應強度B的大小為___________；鐵芯中的磁場強度H的大小為___________。4、如圖，在雙縫干涉實驗中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在縫上，中央明條紋將向__________移動；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_________________。5、若靜電場的某個區域電勢等于恒量，則該區域的電場強度為_______________，若電勢隨空間坐標作線性變化，則該區域的電場強度分布為_______________。6、一彈簧振子系統具有1.OJ的振動能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，則彈簧的倔強系數為_______，振子的振動頻率為_______。7、已知質點的運動方程為，式中r的單位為m，t的單位為s。則質點的運動軌跡方程，由t=0到t=2s內質點的位移矢量______m。8、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場中轉動，轉軸與平行，輪子和輻條都是導體，輻條長為R，輪子轉速為n，則輪子中心O與輪邊緣b之間的感應電動勢為______________，電勢最高點是在______________處。9、均勻細棒質量為，長度為，則對于通過棒的一端與棒垂直的軸的轉動慣量為_____，對于通過棒的中點與棒垂直的軸的轉動慣量_____。10、一質點作半徑為R的勻速圓周運動，在此過程中質點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、位移極化：3、瞬時加速度：4、定容摩爾熱容:5、玻爾茲曼分布律：6、熱輻射：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、假設衛星環繞地球作橢圓運動，則在運動過程中，衛星對地球中心的（）。A．角動量守恒，動能守恒。B．角動量守恒，機械能守恒。C．角動量不守恒，機械能守恒。D．角動量不守恒，動量也不守恒。2、在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若增大縫寬，其他條件不變，則中央明條紋（）。A.寬度變小B.寬度變大C.寬度不變，且中心強度也不變D.寬度不變，但中心強度增大3、已知一螺繞環的自感系數為．若將該螺繞環鋸成兩個半環式的螺線管，則兩個半環螺線管的自感系數（）。A.都等于B.有一個大于，另一個小于C.都大于D.都小于4、一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當體積增大時，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是：()。A.減小而不變B.減小而增大C.增大而減小D.不變而增大5、花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開，轉動慣量為，角速度為，然后將兩手臂合攏，使其轉動慣量為，則轉動角速度變為（）。A.B.C.D.6、關于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學過程一定是準靜態過程。（2）準靜態過程一定是可逆過程。（3）不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程。（4）凡有摩擦的過程，一定是不可逆過程。以上四種判斷，其中正確的是A.（1）、（2）、（3）B.（1）、（2）、（4）C.（2）、（4）D.（1）、（4）7、下面說法正確的是（）。A.等勢面上各點場強的大小一定相等B.在電勢高處，電勢能也一定高C.場強大處，電勢一定高D.場強的方向總是從電勢高處指向低處8、如圖，長度為l的直導線ab在均勻磁場中以速度移動，直導線ab中的電動勢為（）。A.BlvB.BlvsinC.BlvcosD.09、關于剛體對軸的轉動慣量，下列說法中正確的是（）。A.只取決于剛體的質量,與質量的空間分布和軸的位置無關B.取決于剛體的質量和質量的空間分布，與軸的位置無關C.取決于剛體的質量、質量的空間分布和軸的位置D.只取決于轉軸的位置，與剛體的質量和質量的空間分布無關10、有一勁度系數為k的輕彈簧，原長為，將它吊在天花板上．當它下端掛一托盤平衡時，其長度變為．然后在托盤中放一重物，彈簧長度變為，則由伸長至的過程中，彈性力所作的功為（）。A.B.C.D.四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，已知滑輪的半徑為，轉動慣量為J，彈簧的勁度系數為，物體的質量為.設開始時物體靜止且彈簧無伸長，在物體下落過程中繩與滑輪無相對滑動，軸間摩擦不計，試求：（1）物體下落的距離為時，物體的速率。（2）物體能夠下落的最大距離。2、電荷為q1的一個點電荷處在一高斯球面的中心處，問在下列三種情況下，穿過此高斯面的電場強度通量是否會改變？電場強度通量各是多少？(1)將電荷為q2的第二個點電荷放在高斯面外的附近處；(2)將上述的q2放在高斯面內的任意處；(3)將原來的點電荷移離高斯面的球心，但仍在高斯面內。3、一簡諧波沿OX軸正方向傳播，波長λ=4m，周期T＝4s，已知x＝0處質點的振動曲線如圖所示，（1）寫出x＝0處質點的振動方程；（2）寫出波的表達式；（3）畫出t＝1s時刻的波形曲線。4、在一任意形狀的空腔導體內放一任意形狀的帶電體，總電荷為q，如圖所示．試證明，在靜電平衡時，整個空腔內表面上的感生電荷總是等于-q。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、在等壓升溫過程中，氣體要膨脹而作功，所以要比氣體等體升溫過程多吸收一部分熱量。2、3、0.226T;300A/m4、上(n-1)e5、處處為零；均勻分布6、7、m8、，09、，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：確定一個物體在空間的位置需要的獨立坐標數目。2、位移極化：是電介質（不導電的物質）極化的一種方式。在電場中的無極分子正負電荷“重心”向相反的方向作一微小位移，故謂位移極化3、瞬時加速度：(1)指時刻質點速度隨時間的變化情況;(2)瞬時加速度的物理意義是，如果從時刻起質點作勻變速運動，則該勻變速運動的瞬時加速度為；(3)瞬時加速度。4、定容摩爾熱容:在體積不變的條件下，1mol理想氣體溫度升高（或降低）1K時，吸收（或放出）的熱量。5、玻爾茲曼分布律：當有保守外力(如重力場、電場等)作用時，氣體分子的空間位置6、熱輻射：物體在任何溫度下都在發射各種波長的電磁波，這種由于物體中的分子、原子受到激發而發射電磁波的現象稱為熱輻射。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、A3