第第頁2022年大學天文學專業《大學物理（下冊）》期末考試試題A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、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，使其轉動慣量變為，則轉動角速度變為_______。2、質量為的物體，初速極小，在外力作用下從原點起沿軸正向運動，所受外力方向沿軸正向，大小為。物體從原點運動到坐標為點的過程中所受外力沖量的大小為_________。3、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動。抬起另一端使棒向上與水平面呈60°，然后無初轉速地將棒釋放，已知棒對軸的轉動慣量為，則(1)放手時棒的角加速度為____；(2)棒轉到水平位置時的角加速度為____。（）4、一根長為l，質量為m的均勻細棒在地上豎立著。如果讓豎立著的棒以下端與地面接觸處為軸倒下，則上端到達地面時細棒的角加速度應為_____。5、動量定理的內容是__________，其數學表達式可寫__________，動量守恒的條件是__________。6、一質點作半徑為0.1m的圓周運動，其運動方程為：（SI），則其切向加速度為＝_____________。7、某一波長的X光經物質散射后，其散射光中包含波長________和波長________的兩種成分，其中_________的散射成分稱為康普頓散射。8、靜電場中有一質子(帶電荷)沿圖示路徑從a點經c點移動到b點時，電場力作功J．則當質子從b點沿另一路徑回到a點過程中，電場力作功A＝___________；若設a點電勢為零，則b點電勢＝_________。9、一質點同時參與了兩個同方向的簡諧振動，它們的振動方程分別為（SI），（SI）.其合振運動的振動方程為x＝____________。10、如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質的交界面上，發生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值為_______________________。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、干涉現象：2、波函數：3、波強度：4、多普勒效應：5、功能原理:6、霍耳效應：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、當一平面簡諧機械波在彈性媒質中傳播時，下述各結論哪個是正確的？（）A.媒質質元的振動動能增大時，其彈性勢能減小，總機械能守恒B.媒質質元的振動動能和彈性勢能都作周期性變化，但二者的相位不相同C.媒質質元的振動動能和彈性勢能的相位在任一時刻都相同，但二者的數值不相等D.媒質質元在其平衡位置處彈性勢能最大2、有下列過程：（）。（1）用活塞緩慢的壓縮絕熱容器中的理想氣體。（設活塞與器壁無摩擦）（2）用緩慢地旋轉的葉片使絕熱容器中的水溫上升。（3）冰溶解為水。（4）一個不受空氣阻力及其它摩擦力作用的單擺的擺動。其中是逆過程的為A.（1）、（2）、（4）B.（1）、（2）、（3）C.（1）、（3）、（4）D.（1）、（4）3、一質點作簡諧振動，周期為T．質點由平衡位置向x軸正方向運動時，由平衡位置到二分之一最大位移這段路程所需要的時間為（）。A.T/4B.T/6C.T/8D.T/124、一平面簡諧波沿x軸負方向傳播．已知x＝b處質點的振動方程為，波速為u，則波動方程為：（）。A.B.C.D.5、一彈簧振子作簡諧振動，當位移為振幅的一半時，其動能為總能量的（）。A.1/2B.1/4C.D.3/4E.6、物體在恒力F作用下作直線運動，在時間內速度由0增加到v，在時間內速度由v增加到2v，設F在內作的功是W1，沖量是Il，F在內作的功是W2，沖量是I2，那么（）。A.W2＝W1，I2＞I1B.W2＝W1，I2＜I1C.W2＞W1，I2＝I1D.W2＜W1，I2＝I17、兩個均質圓盤A和B的密度分別為和，若，但兩圓盤的質量與厚度相同，如兩盤對通過盤心垂直于盤面軸的轉動慣量各為和，則：（）。A.B.C.D.,哪個大，不能確定。8、在真空中的靜電場中，作一封閉的曲面，則下列結論中正確的是（）。A.通過封閉曲面的電通量僅是面內電荷提供的B.封閉曲面上各點的場強是面內電荷激發的C.由高斯定理求得的場強僅由面內電荷所激發的D.由高斯定理求得的場強是空間所有電荷共同激發的9、一電子以速度垂直地進入磁感強度為的均勻磁場中，此電子在磁場中運動軌道所圍的面積內的磁通量將（）。A.正比于B，反比于B.反比于B，正比于C.正比于B，反比于D.反比于B，反比于10、物體A的質量是B的2倍且靜止,物體B以一定的動能E與A碰撞后粘在一塊并以共同的速度運動,碰撞后兩物體的總動能為（）。A.EB.E/2C.E/3D.2E/3四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、如圖所示，長L的直導線AB上均勻地分布著線密度為的電荷。求在導線的延長線上與導線一端B相距d處P點的場強大小。2、如圖所示，一平行板電容器兩極板相距為d，面積為S，在極板間平行地放一面積與極板相等、厚度為t的均勻電介質板，它的相對介電常數為.設兩極板分別帶有的電荷，不計邊緣效應。試求：（1）電介質中電場強度和電位移的大小；（2）兩極板間的電勢差；（3）電容器的電容。3、如圖所示，兩個帶有等量異號電荷的無限長同軸圓柱面，半徑分別是、，單位長度上的電荷為λ，內筒帶正電，外筒帶負電，求空間各點的電場強度及兩筒間的電勢差。4、如圖所示，均勻直桿質量為m，長為l，初始時棒水平靜止。軸光滑，。求桿下擺到角時的角速度。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、2、3、7.5，154、5、答案：1、質點系所受合外力的沖量等于質點系（系統）動量的增量2、3、系統所受合外力等于零6、0.17、不變變長波長變長8、9、（SI）或（SI）10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、干涉現象：兩個頻率相同、振動方向相同、相位差恒定或相位相同的波源發出的兩列波，在它們相遇區域內，某些點處的振動始終加強，而在另一些點處的振動始終減弱的現象。2、波函數：波函數是量子力學中用來描述粒子的德布羅意波的函數。3、波強度：通過垂直于波動傳播方向的單位面積的平均能流稱為平均能流密度4、多普勒效應：由于聲源與觀察者的相對運動，造成接收頻率發生變化的現象。5、功能原理:系統所受外力的功和非保守內力的功的總和等于系統機械能的增量。6、霍耳效應：當電流垂直于外磁場通過導體時，在導體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、D2、D3、D4、C5、D6、C7、B8、D9、B10、C四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、解：在導線上取電荷元。電荷元在P點所激發的場強大小為：導線上電荷在P點所激發的總場強方向沿軸正方向，大小為：2、解：3、解：(1)作同軸圓柱面為高斯面，