第第頁2022年大學(xué)天文學(xué)專業(yè)《大學(xué)物理（下冊(cè)）》開學(xué)考試試卷B卷附答案姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______考試須知：1、考試時(shí)間：120分鐘，本卷滿分為100分。2、請(qǐng)首先按要求在試卷的指定位置填寫您的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)。一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、質(zhì)量分別為m和2m的兩物體(都可視為質(zhì)點(diǎn))，用一長為l的輕質(zhì)剛性細(xì)桿相連，系統(tǒng)繞通過桿且與桿垂直的豎直固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知O軸離質(zhì)量為2m的質(zhì)點(diǎn)的距離為l，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)的線速度為v且與桿垂直，則該系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)軸的角動(dòng)量(動(dòng)量矩)大小為________。2、在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是______________。3、一束平行單色光垂直入射在一光柵上，若光柵的透明縫寬度與不透明部分寬度相等，則可能看到的衍射光譜的級(jí)次為____________。4、一個(gè)繞有500匝導(dǎo)線的平均周長50cm的細(xì)螺繞環(huán)，鐵芯的相對(duì)磁導(dǎo)率為600，載有0.3A電流時(shí),鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為___________；鐵芯中的磁場強(qiáng)度H的大小為___________。5、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，剛體的角加速度與它所受的合外力矩成______，與剛體本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量成反比。（填“正比”或“反比”）。6、一質(zhì)點(diǎn)在OXY平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為,則質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的速度表達(dá)式為________；加速度表達(dá)式為________。7、質(zhì)點(diǎn)p在一直線上運(yùn)動(dòng)，其坐標(biāo)x與時(shí)間t有如下關(guān)系：(A為常數(shù))(1)任意時(shí)刻ｔ，質(zhì)點(diǎn)的加速度a=_______；(2)質(zhì)點(diǎn)速度為零的時(shí)刻t=__________．8、長為的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過其端點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。如果將細(xì)桿置與水平位置，然后讓其由靜止開始自由下擺，則開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，細(xì)桿的角加速度為_____，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置時(shí)角加速度為_____。9、圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線，其中虛線表示的是的關(guān)系．說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線：a代表__________________________的B~H關(guān)系曲線b代表__________________________的B~H關(guān)系曲線c代表__________________________的B~H關(guān)系曲線10、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，角速度為；然后將兩手臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變?yōu)?，則轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)開______。二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、能量按自由度均分定理：2、磁矩描：3、熱輻射：4、循環(huán)過程：5、卡諾循環(huán)：6、光的吸收：三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、一個(gè)物體沿固定圓弧光滑軌道由靜止下滑，在下滑過程中（）。A.它的加速度方向永遠(yuǎn)指向圓心,其速率保持不變B.它受到的軌道的作用力的大小不斷增加C.它受到的合外力的大小變化,方向永遠(yuǎn)指向圓心D.它受到的合外力的大小不變,其速率不斷增加2、質(zhì)量為m的一艘宇宙飛船關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)返回地球時(shí)，可認(rèn)為該飛船只在地球的引力場中運(yùn)動(dòng)．已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，則當(dāng)它從距地球中心處下降到處時(shí)，飛船增加的動(dòng)能應(yīng)等于（）。A.B.C.D.E.3、如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線．外磁場垂直水平面向上．當(dāng)外力使ab向右平移時(shí)，cd（）。A.不動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)C.向左移動(dòng)D.向右移動(dòng)4、某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為，則該質(zhì)點(diǎn)作（）。A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向C.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸正方向D.變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿x軸負(fù)方向5、一質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動(dòng)，其速度與時(shí)間的關(guān)系為：，當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于處，則質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（）。A.B.C.D.6、一個(gè)通有電流的導(dǎo)體，厚度為，橫截面積為，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示?，F(xiàn)測得導(dǎo)體上下兩面電勢差為，則此導(dǎo)體的霍爾系數(shù)等于（）。A.B.C.D.7、在下列說法中，哪些是正確的？（）。（1）可逆過程一定是平衡過程。（2）平衡過程一定是可逆的。（3）不可逆過程一定是非平衡過程。（4）非平衡過程一定是不可逆的。A.（1）、（4）B.（2）、（3）C.（1）、（2）、（3）、（4）D.（1）、（3）8、在一直線上相向運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球作完全彈性碰撞，碰撞后兩球均靜止，則碰撞前兩球應(yīng)滿足：（）。A.質(zhì)量相等B.速率相等C.動(dòng)能相等D.動(dòng)量大小相等，方向相反9、關(guān)于可逆過程和不可逆過程的判斷：（）。（1）可逆熱力學(xué)過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程。（2）準(zhǔn)靜態(tài)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(jìn)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）10、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是。則第三秒時(shí)的加速度的大小是（）。A.10B.50C.15D.12四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、粒子(a)、(b)的波函數(shù)分別如圖所示，若用位置和動(dòng)量描述它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，兩者中哪一粒子位置的不確定量較大？哪一粒子的動(dòng)量的不確定量較大？為什么？2、有一以理想氣體為工作物質(zhì)的熱機(jī)，其循環(huán)如圖所示，試證明熱機(jī)效率為3、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯(lián)，繩子質(zhì)量可以忽略，它與定滑輪之間無滑動(dòng)．假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為R，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，滑輪軸光滑．試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時(shí)間的關(guān)系。4、一輕繩跨過兩個(gè)質(zhì)量為m、半徑為r的均勻圓盤狀定滑輪，繩的兩端分別掛著質(zhì)量為3m和m的重物，如圖所示，繩與滑輪間無相對(duì)滑動(dòng)，滑輪軸光滑，兩個(gè)定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均為，將由兩個(gè)定滑輪以及質(zhì)量為3m和m的重物組成的系統(tǒng)從靜止釋放，求重物的加速度和兩滑輪之間繩內(nèi)的張力。參考答案一、填空題（共10小題，每題2分，共20分）1、mvl2、43、0，，4、0.226T;300A/m5、正比6、,7、8、，零9、鐵磁質(zhì)順磁質(zhì)抗磁質(zhì)10、二、名詞解釋（共6小題，每題2分，共12分）1、能量按自由度均分定理：氣體分子的每一個(gè)自由度都具有相同的平均平動(dòng)動(dòng)能，其大小都等于kT/2。2、磁矩描：述載流線圈或微觀粒子磁性的物理量3、熱輻射：物體在任何溫度下都在發(fā)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(fā)而發(fā)射電磁波的現(xiàn)象稱為熱輻射。4、循環(huán)過程：系統(tǒng)經(jīng)歷一系列變化后又回到初始狀態(tài)的整個(gè)過程。簡稱循環(huán)。5、卡諾循環(huán)：由兩個(gè)可逆的等溫過程和兩個(gè)可逆的絕熱過程所組成的理想循環(huán)6、光的吸收：在光的照射下，原子吸收光而從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)的現(xiàn)象。三、選擇題（共10小題，每題2分，共20分）1、B2、C3、D4、D5、A6、C7、A8、D9、D10、A四、解答題（共4小題，每題12分，共48分）1、答：由圖可知，(a)粒子位置的不確定量較大又據(jù)不確定關(guān)系式可知，由于(b)粒子位置的不確定量較小，故(b)粒子動(dòng)量的不確定量較大2、證明：C-A過程：吸熱（1）A-B過程絕熱1分B-A過程放熱(2)由理想氣體狀態(tài)方程可得(3)另外有且(4）由(1)—(4)可得：3、解：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律列方程對(duì)物體：mg－T＝ma①對(duì)滑輪：TR=