大学物理综合练习题
大学物理（一）课程期末考试说明
四川电大教学处 林朝金
《大学物理（一）》是中央电大开放教育工科各专业开设的一门重要的基础课。本学期的学习内容是《大学物理》（理论核心部分）的第一章至第八章的第三节。为了便于同学们理解和掌握大学物理的基本内容，本文将给出各章的复习要求，列出教材中的部分典型例题、思考题和习题目录，并编写一部分综合练习题。同学们复习时应以教材和本文为准。希望同学们在系统复习、全面理解的基础上，重点掌握复习要求的内容。通过复习和练习，切实理解和掌握大学物理学的基本概念、基本规律以及解决典型物理问题的基本方法。
第一章 运动和力
一、复习要求
1．理解运动方程的概念。能根据运动方程判断质点做何种运动。
2．理解位移、速度、加速度的概念。掌握根据运动学方程求解质点运动的位移、速度、加速度的方法（一维和二维）。
3．理解法向加速度和切向加速度的概念。会计算抛体运动和圆运动的法向加速度和切向加速度。
4．理解牛顿运动定律及其适用条件。
5．理解万有引力、重力、弹性力和摩擦力的基本作用规律以及在这些力作用下典型运动的特征。
一、典型题
（一）教材上的例题、思考题和习题
1．例题：例15，例16。
2．思考题：4，6，7，9，14，16。
3．习题：2，3，4，6，7，14，16，17。
（二）补充练习题
1．做直线运动的质点，其法向加速度 为零， 有切向加速度。做曲线运动的质点，其切向加速度 为零， 有法向加速度。（以上四空均填一定或不一定） 2．将一质点以初速度 沿与水平方向成θ角斜向上抛出，不计空气阻力，质点在飞行过程中， 是 的， 是 的， 是 的（以上三空均填变化或不变化）。质点飞行到最高点时，法向加速度 = ，切向加速度 = 。
3．做圆周运动的质点，一定具有 （填切向或法向）加速度，其加速度（或质点所受的合力）的方向 （填一定或不一定）指向圆心。
4．一质点的运动方程为x=0.2cos2πt ，式中x 以米为单位，t 以秒为单位。在 t=0.50秒时刻，质点的速度是 ，加速度是 。
5．一质点沿半径R=4m 的圆周运动，其速率υ=3t+1，式中t 以s 为单位，υ以m · s -1 为单位，求第2秒初质点的切向加速度和法向加速度值。
υ 0dt r d dt d υ
dt d υ a n a τ
6．一质点的运动方程是 =2t +(4t-1) , 则它的运动是 。
A ．匀速直线运动
B .匀速曲线运动
C ．匀变速直线运动
D .匀变速曲线运动
7．一质点的运动规律是χ=2+3t - ，式中χ的单位是m ，t 的单位s 。质点在头两秒
内的位移△χ= ；第2秒末的速度是 ；第4秒初的加速度是 。
8．对一质点施以恒力，则 。
A ．质点沿着力的方向运动
B .质点的速率变得越来越大
C ．质点一定做匀变速直线运动
D .质点速度变化的方向与力的方向相同
9．质点做直线运动时，速度与加速度的关系是 。
A ．速度为零，加速度也一定为零
B ．速度不为零，加速度也一定不为零
C ．加速度增大，速度也一定增大
D ．加速度减小，速度的变化率也一定减小
10．一物体做斜抛运动（略去空气阻力），在由抛出到落地的过程中，下列表述正确的是 。
A ．物体的加速度是不断变化的。
B ．物体在最高点处的速率为零。
C ．物体在任一点处的切向加速度均不为零。
D ．物体在最高点处的法向加速度最大。
11.一质点的运动方程是 =(t 2+2) +(3t 2-4t-1) , 则它的运动是 .
A.匀速运动,质点所受合力为零
B.匀变速运动,质点所受合力是变力
C.匀变速运动,质点所受合力是恒力
D.变速运动,质点所受合力是变力
12.一质点的运动方程是 =Rcos ωt +Rsin ωt ,其中 R 、ω为常量。 则质点的运动轨迹是 ，质点在任一时刻的速度值υ= ，加速度值a= 。
13.物体所受的合力变小，其运动速度 变小。（填一定或不一定）
14．质点做匀速圆周运动时，其速度和加速度的变化情况是 。
A.速度不变，加速度在变化
B.加速度不变，速度在变化
C.二者都在变化
D.二者都不变 第二章 动量守恒
一、复习要求
1．理解质点的动量、动量的增量、动量的变化率和力的冲量的概念。
2．理解质点的动量定理并掌握其应用。
3．理解质点系的动量定理和动量守恒定律。掌握分析解决动量守恒问题的基本方法（一维和二维）。
r i j
t 3r i j r i j
一、典型题
（一）教材上的例题、思考题和习题
1．例题：例1，例2，例3。
2．思考题：1，2，3。
3．习题：1，2，5，6，7。
（二）补充练习题
1．质点做曲线运动时，质点的动量
（填守恒或不守恒），动量随时间的变化率 （填一定或不一定）变化，所受合力的冲量 （填等于零或不等于零）。
在一定的时间间隔内，若质点系所受 ，则在该时间间隔内质点系的动量守恒。
A. 外力矩始终为零
B. 外力矢量和始终为零
C. 外力做功始终为零
D. 内力矢量和始终为零
2．用棒打击质量m=0.30kg ﹑速率υ0=20 m ·s -1 的水平飞来的小球，打击以后，球飞到竖直上方h=10m 的高度，求棒施予球的冲量值。
参考答案：I=7.32N ·s
3．一质量为65kg 的人带着一个5.0kg 的铅球，在冰上以1.0 m ·s -1 的速度向前滑行，当把铅球以5.0 m ·s -1 的速度向前抛出以后，滑冰者的速度变为多少？
参考答案：υ=0.69m ·s -1
4． 如图1所示，质量M=2.0kg 的滑块置于光滑的水平面上，另一质量m=0.50kg 的小球以水平速度υ1=5.0 m ·s -1与滑块的斜面相碰，碰后小球竖直弹起的速度 υ2=3.0 m ·s -1 ，若碰撞时间△t=0.10s ，求：
（1）碰后滑块运动的速度υ；
（2）碰撞过程中滑块对水平面的平均作用力。
参考答案：υ=1.25 m ·s -1；N=34.6N 。
图1
5．一静止容器爆炸后分成三片，其中二片质量相等，以相同速率30 m · s -1 沿相
互垂直的方向飞离，第三片质量为其它各片质量的三倍，求其爆炸后飞离速度的大小和方向。
参考答案：υ≈14.1m ·s -1，θ=135°。
6．两球质量分别为m 1=2.0g ，m 2=4.0g ，在光滑的水平面上运动，速度分别为 =5.0 c m ·s -1 ， =（2.0 -4.5 ）c m · s -1 ,两球碰撞以后合为一体，求碰后的速度的大小和方向。
参考答案：υ≈4.2m ·s -1，θ=-45°
7．一质量为50㎏的炸弹，爆炸前以200 m · s -1的速度向北飞行。爆炸后成三块弹片。
第一块弹片的质量为25㎏，以100 m · s -1的速度向北飞行；第二块弹片的质量为15㎏，
υ 1υ 2i i
j
以200 m · s -1
的速度向东飞行；试求第三块弹片的速度的大小。
参考答案：υ≈808m ·s -1。 第三章 角动量守恒
一、 复习要求
1．理解质点相对于某点的角动量的概念，并能计算角动量的大小。
2．理解力矩的概念。
3．理解质点对参考点的角动量定理。
4．理解角动量守恒定律。会判断质点相对于参考点的角动量是否守恒，会计算角动量守恒的有关问题。
二、典型题
（一）教材上的例题、思考题和习题
1．例题：例1，例2，例5，例6。
2．思考题：1，2，3，4，5。
3．习题：1，2，4。
（二）补充练习题
1．质点做直线运动时，其角动量 （填一定或不一定）为零。
2．一质点做直线运动，在直线外任选一点O 为参考点，若该质点做匀速直线运动，则它相对于点O 的角动量 常量；若该质点做匀加速直线运动，则它相对于点O 的角动量 常量，角动量的变化率 常量。（三空均填是或不是） 3．质点相对于参考点的角动量定义式为 = ，其大小L= 。力矩的定义式为 = 。
4．一质点做匀速圆周运动，在运动过程中，质点的动量 ，质点相对于圆心的角动量 。（两空均填守恒或不守恒）
5.质点系的总动量为零时，其总角动量 为零（填一定或不一定）。
6．关于下述说法，正确表述的是 。
A ．质点做直线运动时，质点的角动量一定为零；
B ．质点做直线运动时，质点的角动量不一定为零；
C ．若质点系的总动量为零，其总角动量一定为零；
D ．若质点系的总动量不为零，其总角动量一定不为零。
7．一颗人造地球卫星的近地点高度为h 1，速率为υ1，远地点高度为h 2，已知地球半径为R 。求卫星在远地点时的速率υ2。
参考答案：υ2=(R 1+ h 1/R 2+ h 2) υ1
8．在光滑的水平桌面上有一小孔O ，一细绳穿过小孔，其一端系一小球放在桌面上，另一端用手拉住。开始时令小球以角速度ω1绕孔O 作半径为r 1的匀速圆周运动，然后向下缓慢拉绳，直到小球作半径为r 2的圆周运动。求此时小球的角速度ω2。
参考答案：ω2=(r 12/r 22) ω1
第四章 能量守恒
一、 复习要求
1．理解功的概念。掌握计算一维变力（F=F （x ），F=F （r ））做功的方法。
2．理解动能的概念和质点动能定理。
L
3．理解质点系动能定理。
4．理解保守力和非保守力以及势能的概念
5．理解质点系的功能原理和机械能守恒定律，并掌握有关问题的计算方法。
6．理解内能和热量的概念。理解热力学第一定律。
二、典型题
（一）教材上的例题、思考题和习题
1．例题：例1，例2，例10，例12，例13。
2．思考题：2，4，6，7，8，9，10，11。
3．习题：4，6，8，9，10，11，13，15。
（二）补充练习题
1．摩擦力的方向 与物体运动的方向相反，摩擦力 做负功。（两空均填一定或不一定） 2．质量为m 的质点在力 （χ）的作用下沿X 轴从χ1移动到χ2，该力在此过程中所做的功的表达式为A= 。
3．万有引力是 力，摩擦力是 力（填保守力或非保守力）。万有引力沿闭合路径所做的功 （填等于或不等于）零。
4．保守力做功的大小与路径 ；摩擦力做功的大小与路径 。势能的大小与势能零点的选择 ，势能的增量与势能零点的选择 。（四个空均填有关或无关）
5．人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动（地球在椭圆的一个焦点上）。卫星的动量 ，卫星对地心的角动量 ，卫星与地球系统的机械能 。（三空均填守恒或不守恒）
6．功是物体 变化的量度，质点系机械能守恒的条件是 和 不作功。
7．质点系动能的增量在数值上等于 。
A ． 一切外力所做功与一切内力所做功的代数和
B ． 一切外力所做的功
C ． 一切外力所作做功与一切保守内力所做功的代数和
D ． 一切外力所做功与一切非保守内力所做功的代数和
8．两个小球作对心碰撞，若恢复系数为e=1，则碰撞是 。
A.完全弹性碰撞
B. 完全非弹性碰撞
C. 非完全弹性碰撞
D.不能确定
9．关于势能，正确说法是 。
A ． 重力势能总是正的
B ． 弹性势能总是正的
C ． 万有引力势能总是负的
D ． 势能的正负是相对于势能零点而言的
10．一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，外界对系统做功240J ，气体向外界放热620J ，则气体的内能 （填增加或减少），E 2- E 1= J 。
11．一定量的理想气体在等温膨胀过程中，内能 ，吸收的热量全部用于 。
12．一定量的某种理想气体在某个热力学过程中，对外做功120J ，从外界吸收热量
F
400J ，则气体的内能增量为 J 。
13．质量m=4.0kg 的物体在力F=3χ+2（式中F 的单位为N ，χ的单位为m ）作用下，
在光滑的平面上沿OX 轴做直线运动，物体运动到χ1=2.0m 时的速度υ1= 2.0m ·s -1 ，
求物体运动到χ2= 6.0m 时的速度值υ2和加速度a 。
参考答案：υ2≈5.6 m ·s -1；a=5.0m ·s -2
14．用火箭将一颗质量为m 的卫星从地面上发射到离地面高为H 的轨道上，求卫星克服地球引力所做的功。已知地球半径为R ，地球质量为M ，万有引力常数为G 。 参考答案：A=GMmH/R(R+H)
15．将质量为m =50g 石子从h=20m 处以速度υ0= 20m ·s -1 斜向上抛出，测得石子落
地时的速度υ= 24m ·s -1，求空气阻力所做的功。
参考答案：A=-5.4J
16．一质量m =2.0kg 的木块由h=0.40 m 高处落在一竖直弹簧上，弹簧的劲度系数
为2000 N ·m -1，求弹簧的最大压缩量。（重力加速度g 取10 m ·m -2 ）
参考答案：x=0.10m 。
17．质量m=10g 的子弹，以υ0= 500m ·s -1 的速度沿水平方向射入一个用细绳悬挂的
质量M=1.99kg 的冲击摆并陷在其中，已知绳长L=1.25m 。求：⑴绳受到的最大张力Tm ；⑵打击过程中系统损失的机械能ΔE ；⑶摆上升的最大高度h 。
参考答案：Tm=29.6N ；ΔE=1243.75J ；h ≈0.32m 。
18. 一弹簧枪的弹簧的劲度系数k=200 N .m -1, 要使该弹簧枪以θ=300的仰角,将质
量为m=0.02kg 的小球射到离枪高h=5m 的地方,求最初弹簧需被压缩的长度x .(不计阻力，g
取10m.s -2)
参考答案x=0.20m
第五章 气体动理论
一、 复习要求
1．理解理想气体的物态方程。理解平衡态的概念。
2．理解气体压强的微观实质和压强公式。
3．理解温度的微观实质，掌握温度与气体分子平均平动能的关系式。
4．了解气体分子热运动速率分布的统计规律，了解麦克斯韦速率分布曲线的物理意义。
5．理解能量按自由度均分定理。掌握理想气体内能的计算方法。
二、典型题
（一）教材上的思考题和习题
1．思考题：3，6，12，13，17，22，25，26，27，28，29。
2．习题：4，6，8，9，10，11，13，15。
（二）补充练习题
1．在不受 影响的条件下，热力学系统的 不随时间改变的状态称为平衡态。
2．一定质量的气体处于平衡态，则气体各部分压强 ，各部分温度 （填相等或不相等）
3.压强公式P= n 表明，理想气体的压强与单位体积内的 成正比，与分子的 成正比。
32w
4.理想气体压强公式P= n ，是表征三个统计平均量P 、N 和 之间相互联系的一个 ，而不是一个力学规律。上式表明，n 大，单位体积内的 多，
每秒钟与单位器壁 的分子数多，因而压强P 大。
5．公式 = KT 表明，温度越高，分子的 就越大，表示平均说来物体内部分子 越剧烈。
6．若一瓶氢气和一瓶氧气的温度、压强、质量均相同，则它们单位体积内的分子数 ，单位体积内气体分子的平均动能 ，两种气体分子的速率分布 。（均填相同或不相同）
7．一定量的某种理想气体，装在一个密闭的不变形的容器中，当气体的温度升高时，气体分子的平均动能 ，气体分子的密度 ，气体的压强 ，气体的内能 。（均填增大、不变或减少）
8．温度为27℃的单原子理想气体的内能是 。
A ． 全部分子的平动动能
B ． 全部分子的平动动能与转动动能之和
C ． 全部分子的平动动能与转动动能、振动动能之和
D ． 全部分子的平动动能与分子相互作用势能之和
9．写出下列物理量的计算公式：
气体分子的平均转动能 = 。
气体分子的平均平动能 = 。 气体分子的平均总能量 = 。
质量为M 克的理想气体的内能E= 。
10．一瓶氦气和一瓶氧气，它们的压强和温度都相同，但体积不同，则它们的 。
A.单位体积内的分子数相同
B.单位体积的质量相同
C.分子的方均根速率相同
D.气体内能相同
11．麦克斯韦速率分布律适用于 。
A.大量分子组成的理想气体的任何状态；
B.大量分子组成的气体；
C.由大量分子组成的处于平衡态的气体
D.单个气体分子
12．在常温下有1mol 的氢气和1mol 的氦气各一瓶，若将它们升高相同的温度，则 。
A.氢气比氦气的内能增量大；
B. 氦气比氢气的内能增量大；
C. 氢气和氦气的内能增量相同；
D.不能确定哪一种气体内能的增量大
13．氦气处于压强P=600㎜Hg,温度t=27℃的状态。（1）计算1 ㎝3 体积中的氦
气分子数；（2）1 mol 氦气的内能。（K=1.38×10-23 J ·k -1，R=8.31J ·mol -1 ·k -1）
参考答案：n=1.93cm -3；E 0=3.74×103J
14．一定质量的氧气处于压强P=1.0atm 、温度t=27℃的状态。求：（1）氧气分子的
平均平动能与平均转动能；（2）1 mol 氧气的内能；（氧气的摩尔质量μ=32 g ·mol -1 ）
参考答案：氧气分子的平均平动能为6.21×10-21J ；氧气分子的平均转动能为4,14
×10-21J ；1 mol 氧气的内能为6.23×103J 。
15．氢气的温度为T=273K ，压强P=1.01×105 Pa 。求：（1）分子的平均平动能
；（2）分子的平均总能量 ；（3）1立方米体积中的氢气分子数。（K=1.38×10-23 J ·K -1
）
参考答案：分子的平均平动能为5.65×10-21J ；分子的平均总能量为9.42×10-21J ；
1立方米体积中的氢气分子数为2.68×1025 m -3。
w 2
3w w εεw mol w r εε32w w
16．一摩尔氦气，其分子热运动动能的总和为3.75×103J，求氦气的温度。
17．一容积V的电子管，当温度为T时，用真空泵把管内空气抽成压强为P的高真空，设管内残留的空气为理想气体，问此时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平均平动能的总和是多少？
第六章宏观过程的方向性
一、复习要求
1．通过三个典型的不可逆过程了解宏观过程的方向性。
2．理解热力学第二定律的两种表述和微观实质。
3．了解熵的概念。
二、典型题
（一）教材上的思考题和习题：3，7，8，9，12。
（二）补充练习题
1．反映自然界宏观过程的规律叫做热力学第二定律。
2．克劳修斯把热力学第二定律表述为：不可能把从低温物体传到高温物体而不产生。
3．开尔文把热力学第二定律表述为：不可能从单一热源吸取，使之完全变为而不产生其它影响。
4．热力学第二定律的实质在于指出：一切与有关的实际宏观过程都是的。
5．在孤立系统内部所发生的过程，总是由的宏观状态向
的宏观状态进行。
5．热力学第二定律的微观实质可以理解为：在孤立系统内部所发生的过程，总是沿着增大的方向进行。
6．热力学第二定律的微观实质可表述为：在内所发生的过程总是沿着熵的方向进行的。
7．熵的微观意义是分子运动性的量度。
第七章静电场
一、复习要求
1．理解静电场的概念，理解电场强度的概念和电场强度叠加原理。
2．理解静电场力的功的性质，理解电势能的概念。理解静电场中两点间的电势差及静电场中某点的电势的概念。理解电势叠加原理。
3．理解真空中静电场的高斯定理，掌握电荷分布具有球对称、面对称和轴对称性时应用高斯定理求解电场强度的基本方法。掌握根据电场强度分布，用线积分计算电场中两点间的电势差和场中某点电势分布的方法。
4．理解静电场的环路定理。
5．理解电容的概念。掌握电容器的储能公式。理解真空中的电场能量密度公式。
二、典型题
（一）教材上的例题、思考题和习题
1．例题：例2，例3，例5，例6，例8，例10。
2．思考题：3，5，6，9，10，11，13，14，15，16。
3．习题：2，3，6，7，9，11，12，13，14，15，16，17题中的求两筒间的电势差。
（二）补充练习题 1．电量为q 的点电荷在电场中点P 所受的电场力为 ，该点的电场强度 = ，电场强度
与q （填有关或无关）
。 2．在图2中，两点电荷的电量分别是+q 和-q ，
相距为a ，在两点电荷连线的中点O ，电场强度
E 0 = ，电势 U 0= 。
图2
3．初速度为零的电子在电场力作用下总是从 电势处向 电势处运动（填高或低），电场力对电子做 功，电子的电势能 （填增加或减少）。
4．静电场中a 、b 两点的电势为 U a ＜ U b ，将正电荷从a 点移到b 点的过程中，电场力做 功，电势能 。
5．两个同号的点电荷相距r ，要使它们的电势能增加一倍，则应该 。
A ．电场力做功使点电荷之间的距离增大为2r
B ．电场力做功使点电荷之间的距离增大为4r
C ．外力做功使点电荷之间的距离减少为r/2
D ．外力做功使点电荷之间的距离减少为r/4
6．在一对等量同号点电荷连线的中点O ，下述结论正确的是 。
A ． 点O 的电场强度和电势均为零
B ． 点O 的电场强度和电势均不为零
C ． 点O 的电场强度为零，电势不为零
D ． 点O 的电场强度不为零，电势为零（取无限远处为电势参考点）
7．在一个负点电荷激发的电场中，将一个电子从电场中某点移到无限远的过程中，下述结论正确的是 。
A ．电场力对电子做正功，电子的电势能减少
B ．电场力对电子做正功，电子的电势能增加
C ．电场力对电子做负功，电子的电势能减少
D ．电场力对电子做负功，电子的电势能增加
8．在图3所示的电场中，下述结论正确的是
A ．电场强度E a >E b ，电势U a >U b 。
B ．电场强度E a >E b ，电势U a
C ．电场强度E a
D ．电场强度
E a 9．静电场的高斯定理的数学表达式为 ，高斯定理表明静电场是 E U b E F 场。静电场的环路定理的数学表达式为 ，环路定理表明静电场是 场。 10．高斯面内没有电荷时，高斯面上的电场强度 为零，高斯面上的场强处处为零时，高斯面内的电荷的代数和 为零。（两空均填一定或不一定） 11．在静电场中作一球形高斯面，A 、B 分别为球面内的两点，把一个点电荷从A 点移到B 点时，高斯面上的电场强度的分布 ，通过高斯面的电通量 。（两空均填改变或不改变） 12．一平行板电容器充电以后与电源断开，然后减小两极板之间的距离，则 。 A ． 极板上的电荷减少 B. 两极板之间的电场强度不变 C ． 电容器的电容量减少 D ． 电容器储存的能量不变 13．已知平行板电容器的电容量为C 0，极板间距为d 0，如果保持两极板间的电势差U 不变，而将两极板间距拉大为2d 0，则此时电容器的储能W= 。 14．一电容器的电容量C=20μF ，当极板间的电势差U=200v 时，电容器所储存的电能是 J 。 15．一半径为R 的均匀带电薄球壳，带电量为Q 。求：（1）电场强度的分布；（2）球心O 点的电势。 参考答案：（1） r Q E ?420 επ=外 (2) R Q U o επ=04 16．半径为R 1的金属球带有电荷q ，球外有一个内、外半径分别为R 2和R 3的同心金属球壳。试计算内球与球壳之间的电势差。 参考答案： R R R R q U 2 10124)(επ-=? 17．两个无限长的同轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2（R 2> R 1），内、外圆柱面上都均匀带电，沿轴线单位长度的电量分别为+λ和-λ，求两带电圆柱面之间的电势差。 参考答案： R R U 1 20ln 2επλ=? 18．两条平行的无限长均匀带电直线，间距为d ，线电荷密度分别为+λ和-λ，求两带电直线构成的平面的中垂面上的场强分布。 参考答案： 一、选择题： 1．3147：一平面简谐波沿Ox 正方向传播，波动表达式为 ] 2)42(2cos[10.0π +-π=x t y (SI)，该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是 ［ B ］ 2．3407：横波以波速u 沿x 轴负方向传播。t 时刻波形曲线如图。则该时刻 (A) A 点振动速度大于零 (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零 ［ 3．3411：若一平面简谐波的表达式为 )cos(Cx Bt A y -=，式中A 、B 、C 为正 值常量，则： (A) 波速为C (B) 周期为1/B (C) 波长为 2π /C (D) 角频率为2π /B ［ ］ 4．3413：下列函数f (x 。 t )可表示弹性介质中的一维波动，式中A 、a 和b 是正的常量。其中哪个函数表示沿x 轴负向传播的行波？ (A) )cos(),(bt ax A t x f += (B) )cos(),(bt ax A t x f -= (C) bt ax A t x f cos cos ),(?= (D) bt ax A t x f sin sin ),(?= ［ ］ 5．3479：在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为λ 21（λ 为波长）的两点的振动速 度必定 (A) 大小相同，而方向相反 (B) 大小和方向均相同 (C) 大小不同，方向相同 (D) 大小不同，而方向相反 ［ ］ 6．3483：一简谐横波沿Ox 轴传播。若Ox 轴上P 1和P 2两点相距λ /8（其中λ 为该波的波长），则在波的传播过程中，这两点振动速度的 (A) 方向总是相同 (B) 方向总是相反 y (m) y (m) - y (m) y (m) 综合练习题AII 一、 单项选择题（从每小题给出的四个备选答案中，选出一个正确答案，并 将其号码填在题干后的括号内，每小题2分，共计20分）。 1、 关于高斯定理，下面说法正确的是：（ ） A. 高斯面内不包围电荷，则面上各点的电场强度E 处处为零； B. 高斯面上各点的E 与面内电荷有关，与面外的电荷无关； C. 穿过高斯面的电通量，仅与面内电荷有关； D. 穿过高斯面的电通量为零，则面上各点的E 必为零。 2、 真空中有两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的电荷面密度为 +σ，另一块的电荷面密度为－σ，两板间的电场强度大小为：（ ） A. 0； B. 023εσ； C. 0εσ； D. 0 2εσ 。 3、 图1所示，P 点在半圆中心处，载流导线旁P 点的磁感应强度B 的大小为：（ ） A. μ0I(r r 2141+π)； B. μ0I(r r 2121+π)； C. μ0I(r r 4141+π)； D. μ0I(r r 4121+π) 。 4、 一带电粒子以速率V 垂直射入某匀强磁场B 后，运动轨迹是圆，周期为T 。若以速率2V 垂直射入，则周期为：（ ） A. T/2； B. 2T ； C. T ； D. 4T 。 5、 根据洛仑兹力的特点指出下列叙述错误的为：（ ） A. 洛仑兹力与运动电荷的速度相垂直； B. 洛仑兹力不对运动电荷做功； C. 洛仑兹力始终与磁感应强度相垂直；D. 洛仑兹力不改变运动电荷的动量。 6、 在杨氏双缝干涉实验中，两条狭缝相距2mm ，离屏300cm ，用600nm 光 照射时，干涉条纹的相邻明纹间距为：（ ） A. 4.5mm ； B. 0.9mm ； C. 3.12mm ； D. 4.15mm 。 7、 若白光垂直入射到光栅上，则第一级光谱中偏离中心最远的光是：（ ） A. 蓝光； B. 黄光； C. 红光 ； D. 紫光。 8、 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片。若以此入射光为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为：（ ） A. 2/3； B. 1/5； C. 1/3； D. 1/2。 9、 单缝夫琅和费衍射中，若屏幕上的P 点满足2/5sin λ?=a ，则该点为：（ ） A. 第二级暗纹； B. 第五级暗纹； C. 第二级明纹； D. 第五级明纹。 10、 当加在光电管两极的电压足够高时，光电流会达到一个稳定值，这个稳定 值叫饱和电流。要使饱和电流增大，需增大照射光的：（ ） A. 强度； B. 照射时间； C. 波长； D. 频率 。 二、 填空题（每小题2分，共计20分） 1、 图2所示，半径为R 电流为I 的圆形载流线圈在均 匀磁场B 中所受的磁力矩大小为 。 2、 电量均为+q 的两个点电荷相距2x ，则在这两个点电荷连线中点处的电势为 。 3、 在真空中，半径为R 的孤立导体球的电容为 。 4、 静电场由静止电荷产生，感生电场由 产生。 5、 真空中波长为λ的单色光在折射率为n 的介质中，由a 点传到b 点相位 大学物理（下）期末考试试卷 一、 选择题：（每题3分，共30分） 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成?-=?L K dt d l d E φ ，式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明： (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等。 (B) 感应电场是保守力场。 (C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2．一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3．横谐波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻 的波形如图,则该时刻 (A) A 点振动速度大于零, (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零. 4．如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传 播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y , 则B 点的振动方程为 (A) []0)/(cos φω+-=u x t A y (B) [])/(cos u x t A y +=ω (C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y 5． 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.20mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm ，则入射光波长约为 （A ）100000A （B ）40000A （C ）50000A （D ）60000 A 6．若星光的波长按55000A 计算，孔镜为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星2 4 1 《大学物理（一）》综合复习资料 一．选择题 1． 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． [ ] 2．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 2 2 +=（其中a 、b 为常量）则该质点作 （A ）匀速直线运动．（B ）变速直线运动．（C ）抛物线运动．（D ）一般曲线运动． [ ] 3．一轻绳绕在有水平轮的定滑轮上，滑轮质量为m ，绳下端挂一物体．物体所受重力为P ， 滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度β将 （A ）不变．（B ）变小．（C ）变大．（D ）无法判断． 4． 质点系的内力可以改变 （A ）系统的总质量．（B ）系统的总动量．（C ）系统的总动能．（D ）系统的总动量． 5．一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的 （A ）1/2 .（B ）1/4.（C ）2/1.(D) 3/4.（E ）2/3. [ ] 6．一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E 1变为 （A ）4/1E .（B ） 2/1E ．（C ）12E .（D ）14E ． [ ] 7．在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 （A ）λ／4． （B ）λ/2．（C ） 3λ/4 . （D ）λ． [ ] 8．一平面简谐波沿x 轴负方向传播．已知x ＝b 处质点的振动方程为)cos(0φω+=t y ，波速为u ，则波动方程为： 库仑定律 7-1 把总电荷电量为Q 的同一种电荷分成两部分，一部分均匀分布在地球上，另一部分均匀分布在月球上， 使它们之间的库仑力正好抵消万有引力，已知地球的质量M ＝l024kg ，月球的质量m =l022 kg 。（1）求 Q 的最小值；（2）如果电荷分配与质量成正比，求Q 的值。 解：（1）设Q 分成q 1、q 2两部分，根据题意有 2 221r Mm G r q q k =，其中041πε=k 即 2221q k q GMm q q Q += +=。求极值，令0'=Q ，得 0122=-k q GMm C 1069.5132?== ∴k GMm q ，C 1069.51321?==k q GMm q ，C 1014.11421?=+=q q Q （2）21q m q M =Θ ，k GMm q q =21 k GMm m q mq Mq ==∴2122 解得C 1032.6122 2?==k Gm q ， C 1015.51421?==m Mq q ，C 1021.51421?=+=∴q q Q 7-2 三个电量为 –q 的点电荷各放在边长为 l 的等边三角形的三个顶点上，电荷Q （Q ＞0）放在三角形 的重心上。为使每个负电荷受力为零，Q 值应为多大 解：Q 到顶点的距离为 l r 33= ，Q 与-q 的相互吸引力为 20141r qQ F πε=， 两个-q 间的相互排斥力为 2 2 0241l q F πε= 据题意有 10 230cos 2F F =，即 2 022041300cos 41 2r qQ l q πεπε=?，解得：q Q 33= 电场强度 7-3 如图7-3所示，有一长l 的带电细杆。（1）电荷均匀分布，线密度为+，则杆上距原点x 处的线元 d x 对P 点的点电荷q 0 的电场力为何q 0受的总电场力为何（2）若电荷线密度=kx ，k 为正常数，求P 点的电场强度。 解：（1）线元d x 所带电量为x q d d λ=，它对q 0的电场力为 200200)(d 41 )(d 41 d x a l x q x a l q q F -+=-+= λπεπε q 0受的总电场力 )(4)(d 400020 0a l a l q x a l x q F l +=-+= ?πελπελ 00>q 时，其方向水平向右；00 《大学物理》（下）期末统考试题（A 卷） 说明 1考试答案必须写在答题纸上，否则无效。请把答题纸撕下。 一、 选择题（30分，每题3分） 1．一质点作简谐振动，振动方程x=Acos(ωt+φ)，当时间t=T/4(T 为周期)时，质点的速度为： (A) -Aωsinφ； (B) Aωsinφ； (C) -Aωcosφ； (D) Aωcosφ 参考解：v =dx/dt = -A ωsin (ωt+φ) ,cos )sin(2 4/?ω?ωπA A v T T t -=+?-== ∴选(C) 2．一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的 (A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 （D ）13/16 (E) 15/16 参考解：,1615)(221242122122 1221=-=kA k kA kA mv A ∴选（E ） 3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中： (A) 它的动能转换成势能． (B) 它的势能转换成动能． (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大． (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小． 参考解：这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大，所以势能动能最大，这时动能也最大；由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小，所以势能也最小，这时动能也最小。质元的机械能由最大变到最小的过程中，同时也把该机械能传给相邻的一段质元。∴选（D ） 4．如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜 的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1 ＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜 上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． 参考解：半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。两束光分别经上下表面反射时，都是波疏媒质到波密媒质的界面的反射，同时存在着半波损失。所以，两束反射光的光程差是2n 2 e 。 ∴选（A ） 5．波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离d=12mm ，则凸透镜的焦距f 为： (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ； (E) 0.1m 参考解：由单缝衍射的暗纹公式, asin φ = 3λ， 和单缝衍射装置的几何关系 ftg φ = d/2， 另，当φ角很小时 sin φ = tg φ， 有 1103 310500061025.0101232==?=---?????λa d f (m ) , ∴选（B ） 6．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射 参考解：从我们做过的实验的经历和实验装置可知，最为准确的方法光栅衍射实验，其次是牛顿环实验。 ∴选（D ） 7．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 (A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4． (C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4． 参考解：穿过第一个偏振片自然光的光强为I 0/2。随后，使用马吕斯定律，出射光强 10201 60cos I I I == ∴ 选（A ） n 3 大学物理机械波知识点总结 【篇一：大学物理机械波知识点总结】 高考物理机械波知识点整理归纳 机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。机械波和电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁 波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的 传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波(例如光波)可以 在真空中传播;机械波可以是横波和纵波，但电磁波只能是横波;机械 波和电磁波的许多物理性质，如：折射、反射等是一致的，描述它 们的物理量也是相同的。常见的机械波有：水波、声波、地震波。 机械振动产生机械波，机械波的传递一定要有介质,有机械振动但不 一定有机械波产生。 形成条件 波源 波源也称振源，指能够维持振动的传播，不间断的输入能量，并能 发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要 条件，也是电磁波形成的必要条件。 波源可以认为是第一个开始振动的质点，波源开始振动后，介质中 的其他质点就以波源的频率做受迫振动，波源的频率等于波的频率。介质 广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中，介质 特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时，机械波不会 产生，例如，真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播 速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中，波速是不同的。 下表给出了0℃时，声波在不同介质的传播速度，数据取自《普通高 中课程标准实验教科书-物理(选修3-4)》(2005年)[1]。单位v/m s^- 1 传播方式和特点 质点的运动 机械波在传播过程中，每一个质点都只做上下(左右)的简谐振动，即，质点本身并不随着机械波的传播而前进，也就是说，机械波的一质 点运动是沿一水平直线进行的。例如：人的声带不会随着声波的传 播而离开口腔。简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做能量守恒 的运动.阻尼振动为能量逐渐损失的运动. 为了说明机械波在传播时质点运动的特点，现已绳波(右下图)为例进 行介绍，其他形式的机械波同理[1]。 绳波是一种简单的横波，在日常生活中，我们拿起一根绳子的一端 进行一次抖动，就可以看见一个波形在绳子上传播，如果连续不断 地进行周期性上下抖动，就形成了绳波[1]。 把绳分成许多小部分，每一小部分都看成一个质点，相邻两个质点间，有弹力的相互作用。第一个质点在外力作用下振动后，就会带 动第二个质点振动，只是质点二的振动比前者落后。这样，前一个 质点的振动带动后一个质点的振动，依次带动下去，振动也就发生 区域向远处的传播，从而形成了绳波。如果在绳子上任取一点系上 红布条，我们还可以发现，红布条只是在上下振动，并没有随波前 进[1]。 由此，我们可以发现，介质中的每个质点，在波传播时，都只做简 谐振动(可以是上下，也可以是左右)，机械波可以看成是一种运动形 式的传播，质点本身不会沿着波的传播方向移动。 《大学物理》综合练习(一)参考答案 一、选择题 1．D ；2．D ；3．C ；4．C ；5．C ；6．C ；7．B ；8．A ；9．D ；10．D 。 二、填充题 1．m /s 2-；s 2；m 3；m 5。 2．j t i t ? ?)3 12()1(32+++；j t i ??22+。 3． v h l h 2 2 -。 4．2m/s 8.4；2m/s 4.230。 5．m t kv mv t v +=00 )(；x m k e v x v -=0)(。 6．J 18-。 7．rg v π16320；3 4。 8．R GMm 6- 。 9．θsin 2gl ；θsin 3mg ； θsin 2g ；θcos g 。 10．j mv ?2-；j R mv ? π22-。 11．v M m m V +-。 12．m 3.0。 13．100 r r v ；2 0212 121mv mv -。 三、计算题 1．(1) j t i t r ??? )1(342++=；j t i t v ???346+=；j t i a ???2126+=。 (2) j t i t r r r ??? ??42013+=-=?。 (3) 19 2 +=x y 。 2．(1) ? -=+ =t t t a v v 02 01d ，3003 1 3d t t t v x x t -+=+=? 。 (2) 0=v 时s 1=t ，该时刻2m/s 2-=a ，m 3 2 3=x 。 (3) 0=t 时m 30=x ，0=v 时(相应s 1=t )m 32 31=x ，m 3 201=-=?x x x 。 3．(1) ??? ??==-=-332 2211a m g m a m g m T a m T g m μμ 解得 ??? ????=====+-=23232 2121m/s 96.12.0m/s 88.56.0g g m m a g g m m m m a μμ 大学物理（上）期末试题（1） 班级 学号 姓名 成绩 一 填空题 (共55分) 请将填空题答案写在卷面指定的划线处。 1（3分）一质点沿x 轴作直线运动，它的运动学方程为x =3+5t +6t 2-t 3 (SI)，则 (1) 质点在t =0时刻的速度=0v __________________； (2) 加速度为零时，该质点的速度v ＝____________________。 2 (4分)两个相互作用的物体A 和B ，无摩擦地在一条水平直线上运动。物体A 的动量是时间的函数，表达式为 P A = P 0 – b t ，式中P 0 、b 分别为正值常量，t 是时间。在下列两种情况下，写出物体B 的动量作为时间函数的表达式： (1) 开始时，若B 静止，则 P B 1＝______________________； (2) 开始时，若B 的动量为 – P 0，则P B 2 = _____________。 3 (3分)一根长为l 的细绳的一端固定于光滑水平面上的O 点，另一端系一质量为m 的小球，开始时绳子是松弛的，小球与O 点的距离为h 。使小球以某个初速率沿该光滑水平面上一直线运动，该直线垂直于小球初始位置与O 点的连线。当小球与O 点的距离达到l 时，绳子绷紧从而使小球沿一个以O 点为圆心的圆形轨迹运动，则小球作圆周运动时的动能 E K 与初动能 E K 0的比值 E K / E K 0 =______________________________。 4（4分） 一个力F 作用在质量为 1.0 kg 的质点上，使之沿x 轴运动。已知在此力作用下质点的运动学方程为3243t t t x +-= (SI)。在0到4 s 的时间间隔内， (1) 力F 的冲量大小I =__________________。 (2) 力F 对质点所作的功W =________________。 大学物理习题 1?质点运动学 一、选择题 1 .质点在xoy平面内作曲线运动，则质点速率的正确表达式为: dr v =— A . .. B . Lek j dy- ds “二一 & E . 2.质点作匀速圆周运动，下列各量中恒定不变的量是 Av 广F . F列表述中正确的是: A .质点沿:.轴运动，若加速度「匚:，则质点必作减速运动; B .在曲线运动中，质点的加速度必定不为零； C .若质点的加速度为恒矢量，则其运动轨道必为直线; D .当质点作抛体运动时，其法向加速度、、切向加速度「：是不断变化的，因此 严“ 7也是不断变化的。 4?在离水面高度为h的湖岸边上，有人用绳子拉船靠岸。若人以匀速率v0收绳，则船在水中的运动为: 二：： A .匀速运动，且v = v 0 ； B.加速运动，且v > v 0 ; C .加速运动，且v < v 0 ; D .减速运动。（） x = + 3cos5 5.已知质点的运动方程为: 厂恥血&+及SH1 6式中A、B、0均为恒量, 且 ，则质点的运动为： A .一般曲线运动； B .匀速直线运动； C .圆周运动； D .匀减速直线运动； E .椭圆运动； F .匀加速直线运动。（） 6.下列说法中正确的是 A .作曲线运动的物体，必有切向加速度; B .作曲线运动的物体，必有法向加速度; C ?具有加速度的物体，其速率必随时间改变。（） 7.在相对地面静止的坐标系内，A、B两船都以2二一I的速率匀速行驶, 轴正向，B船沿y轴正向。今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系 向的单位矢量用i , j表示），那么在A船上的坐标系中，B船的速度（以单位）为 A . -j B . -i -J n * c ■ c ■ c ■ C . ■ r」 D . ?」■■ /（） 8.下列各种情况中，不可能存在的是 A .速率增加，加速度减小； B .速率减小，加速度增大； C .速率不变而有加速度； D .速率增大而无加速度； E .速率增大，而法向加速度的大小不变。（） 9.一物体作单向直线运动，它在通过两个连续相等位移的平均速度分别为一I= 15二?「I则在整个过程中该物体的平均速度为 —1 —1 A . 12.5 丁: B . 11.75 -1 -1 C . 12 二1 : D . 13.75 二1 ：（） 、填空题 A船沿x （x、y 方 二?为 大学物理（下）试卷（A 卷） 院系： 班级:________ : 学号: 一、选择题（共30分，每题3分） 1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则 其周围空间各点的电场强度E 随距平面的位置 坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)： ［ ］ 2. 如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置 着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移 到三角形的中心O 处，外力所作的功为： 0．0． 0．0 ［ ］ 3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2 )在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的： (A) 2倍． (B) 22倍． (C) 4倍． (D) 42倍． ［ ］ 4. 如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为： (A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U < 0． (C) E = 0，U = 0． (D) E > 0，U < 0．［ ］ 5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C 1中插入一电介质板，如图所示, 则 (A) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷减少． (B) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷增加． x 3q 2 (C) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷不变． (D) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷不变． ［ ］ 6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说确． (A) 位移电流是指变化电场． (B) 位移电流是由线性变化磁场产生的． (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． ［ ］ 7. 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关． (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同． 若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)是正确的． (D) 三种说法都是正确的． ［ ］ 8. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的 (A) 2倍． (B) 1.5倍． (C) 0.5倍． (D) 0.25倍． ［ ］ 9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 a x n a x n π= sin 2)(ψ ， n = 1, 2, 3, … 则当n = 1时，在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为 (A) 0.091． (B) 0.182． (C) 1． . (D) 0.818． ［ ］ 10. 氢原子中处于3d 量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为 (A) (3，0，1，21- )． (B) (1，1，1，21 -)． (C) (2，1，2，21)． (D) (3，2，0，2 1 )． ［ ］ 二、填空题（共30分） 11.（本题3分） 一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳，壳是真空，壳外是介电常量为 的无限大各向同 性均匀电介质，则此球壳的电势U =________________． 机械波部分-1 《大学物理学》机械波部分自主学习材料(解答) 一、选择题 10-1.图(a )表示0t =时的简谐波的波形图,波沿x 轴正方向传播,图(b )为一质点的振动曲线,则图(a )中所表示的0x =处质点振动的初相位与图(b )所表示的振动的初相位分别为( C ) (A)均为2π; (B)均为 π-; (C)π 与 π-; (D)π-与π。 【提示:图(b ) 2 π- ,图(a ) 可见0x =则初相角为2 π】 10-2.机械波的表达式为0.05cos(60.06)y t x ππ=+,式中使用国际单位制,则( C ) (A)波长为5m ; (B)波速为1 10m s -?; (C)周期为 1 3秒; (D)波沿x 正方向传播。 【提示:利用2k πλ=知波长为1003λ= m ,利用u k ω=知波速为1 100u m s -=?,利用2T πω=知周期为1 3 T =秒,机械波的表达式中的“+”号知波沿x 负方向传播】 10-3.一平面简谐波沿x 轴负方向传播,角频率为ω,波速为u ,设4 T t =时刻的波形如图所示, 则该波的表达式为( D ) (A)cos[()]x y A t u ωπ=- +; (B)cos[()]2x y A t u π ω=--; (C)cos[()]2x y A t u π ω=+-; (D)cos[()]x y A t u ωπ=++。 【提示:可画出过一点时间的辅助波形, 可见在4 T t = 时刻,0x =处质点的振动 为由平衡位置向正方向振动,相位为2 π-, 那么回溯在0t =的时刻,相位应为π】 10-4.如图所示,波长为λ的两相干平面简谐波在P 点相遇,波在点1S 振动的初相就是1?,到P 点的距离就是1r 。波在点2S 振动的初相就是2?,到P 点的距离就是2r 。以k 代表零或正、负整数,则点P 就是干涉极大的条件为( D ) (A)21r r k π-=; O O 1 S 2 S r 大学物理（一）课程期末考试说明 四川电大教学处 林朝金 《大学物理（一）》是中央电大开放教育工科各专业开设的一门重要的基础课。本学期的学习内容是《大学物理》（理论核心部分）的第一章至第八章的第三节。为了便于同学们理解和掌握大学物理的基本内容，本文将给出各章的复习要求，列出教材中的部分典型例题、思考题和习题目录，并编写一部分综合练习题。同学们复习时应以教材和本文为准。希望同学们在系统复习、全面理解的基础上，重点掌握复习要求的内容。通过复习和练习，切实理解和掌握大学物理学的基本概念、基本规律以及解决典型物理问题的基本方法。 第一章 运动和力 一、复习要求 1．理解运动方程的概念。能根据运动方程判断质点做何种运动。 2．理解位移、速度、加速度的概念。掌握根据运动学方程求解质点运动的位移、速度、加速度的方法（一维和二维）。 3．理解法向加速度和切向加速度的概念。会计算抛体运动和圆运动的法向加速度和切向加速度。 4．理解牛顿运动定律及其适用条件。 5．理解万有引力、重力、弹性力和摩擦力的基本作用规律以及在这些力作用下典型运动的特征。 一、典型题 （一）教材上的例题、思考题和习题 1．例题：例15，例16。 2．思考题：4，6，7，9，14，16。 3．习题：2，3，4，6，7，14，16，17。 （二）补充练习题 1．做直线运动的质点，其法向加速度 为零， 有切向加速度。做曲线运动的质点，其切向加速度 为零， 有法向加速度。（以上四空均填一定或不一定） 2．将一质点以初速度 沿与水平方向成θ角斜向上抛出，不计空气阻力，质点在飞行过程中， 是 的， 是 的， 是 的（以上三空均填变化或不变化）。质点飞行到最高点时，法向加速度 = ，切向加速度 = 。 3．做圆周运动的质点，一定具有 （填切向或法向）加速度，其加速度（或质点所受的合力）的方向 （填一定或不一定）指向圆心。 4．一质点的运动方程为x=0.2cos2πt ，式中x 以米为单位，t 以秒为单位。在 t=0.50秒时刻，质点的速度是 ，加速度是 。 5．一质点沿半径R=4m 的圆周运动，其速率υ=3t+1，式中t 以s 为单位，υ以m · s -1 为单位，求第2秒初质点的切向加速度和法向加速度值。 υ 0dt r d dt d υ dt d υ a n a τ 习题8 8-1．沿一平面简谐波的波线上，有相距2.0m 的两质点A 与B ， B 点振动相位比A 点落后 6 π ，已知振动周期为2.0s ，求波长和波速。 解：根据题意，对于A 、B 两点，m x 26 12=?=-=?，π ???， 而m 242=??= ?λλ π ?x ，m/s 12== T u λ 8-2．已知一平面波沿x 轴正向传播，距坐标原点O 为1x 处P 点的振动式为)cos(?ω+=t A y ，波速为u ，求： （1）平面波的波动式； （2）若波沿x 轴负向传播，波动式又如何 解：（1）设平面波的波动式为0cos[]x y A t u ω?=-+（），则P 点的振动式为： 1 0cos[]P x y A t u ω?=- +（），与题设P 点的振动式cos()P y A t ω?=+比较， 有：1 0x u ω??= +，∴平面波的波动式为：1 cos[()]x x y A t u ω?-=- +； （2）若波沿x 轴负向传播，同理，设平面波的波动式为： 0cos[]x y A t u ω?=++（），则P 点的振动式为： 1 0cos[]P x y A t u ω?=+ +（），与题设P 点的振动式cos()P y A t ω?=+比较， 有：1 0x u ω??=- +，∴平面波的波动式为：1 cos[()]x x y A t u ω?-=++。 8-3．一平面简谐波在空间传播，如图所示，已知A 点的振动规律为cos(2)y A t πν?=+，试写出： （1）该平面简谐波的表达式； （2）B 点的振动表达式（B 点位于A 点右方d 处）。 解：（1）仿照上题的思路，根据题意，设以O 点为原点平面简谐波的表达式为： 0cos[2]x y A t u πν?=++（），则A 点的振动 式：0cos[2]A l y A t u πν?-=++（） 题设A 点的振动式cos(2)y A t πν?=+比较，有：02l u πν??= +， 《大学物理》综合练习(三) ——气体动理论与热力学 班级学号： 姓 名： 日 期： 一、选择题(把正确答案的序号填入括号内) 1．若气体分子的速率分布曲线如图所示， 其中a 、b 两部分面积相等，则图中0v 为 (A)最概然速率p v v =0； (B)平均速率v v =0； (C)方均根速率20v v =； (D)速率大于和小于0v 的分子数各占一半。 [ ] 2．一定质量的理想气体，从状态),(V p A 经过等容过程变到状态),2(V p B ，则两态的最概然速率之比A p B p v v /为 (A)2； (B)3； (C)1； (D)π/2。 [ ] 3．如图所示的两条曲线分别表示在相同温度下，氢气和氧气分子的速率分布曲线，则氧分子和氢分子最概然速率之比22/pH po v v 为 (A)2/1； (B)4/1； (C)8/1； (D)1。 [ ] 4．容器中装有温度为273K 、压强为1atm 的氧气，假设容器的绝对温度加倍，因此分子被分离为原子，试问氧原子的方均根速率为氧分子的方均根速率的多少倍？ (A)2； (B)1； (C)2/1； (D)2。 [ ] 5．一容器内盛有一摩尔的氢气和一摩尔的氦气，其混合后的稳恒温度为127℃，则混合气体的算术平均速率为 0p o 2 p H 2 (A))12(54+π π R ； (B))12(5200 +π R ； (C)π R 15200 ； (D) π 310400 R 。 [ ] 6．气体的温度升高时，麦克斯韦速率分布函数曲线的变化是 (A)曲线下的面积增大，最概然速率增大； (B)曲线下的面积不变，最概然速率增大； (C)曲线下的面积减小，最概然速率增大； (D)曲线下的面积不变，最概然速率减小。 [ ] 7．一容器装着一定量的某种气体，下述几种说法哪一种对? (A) 容器内各部分压强相等，这状态一定是平衡态； (B) 容器内各部分温度相等，这状态一定是平衡态； (C) 容器内各部分压强相等，且各部分密度也相同，这状态一定是平衡态。 [ ] 8．图中表示在不同条件下理想气体的体积密度ρ随压强变化的五种曲线，试问哪个图准确地描述了等温条件下一定质量的气体的密度随压强的变化? [ ] 9．理想气体作一循环过程acba ，其中ba 为等压过程，acb 为半圆弧， a c p p 2=。在此循环过程中，气体净吸热为： (A))(a b p mol T T C M M Q -= ； p p p (A) (B) (C) (D) (E) p p 大学物理期末试卷(A) （2012年6月29日 9: 00-11: 30） 专业 ____组 学号 姓名 成绩 (闭卷) 一、 选择题（4０％） 1．对室温下定体摩尔热容m V C ,=2.5R 的理想气体，在等压膨胀情况下，系统对外所做的功与系统从外界吸收的热量之比W/Q 等于： 【 D 】 （A ） 1/3； (B)1/4； (C)2/5； (D)2/7 。 2. 如图所示，一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A ?B 等压过程; A ?C 等温过程; A ?D 绝热过程 . 其中吸热最多的 过程 【 A 】 (A) 是A ?B. (B) 是A ?C. (C) 是A ?D. (D) 既是A ?B,也是A ? C ,两者一样多. 3.用公式?E =νC V ?T (式中C V 为定容摩尔热容量，ν为气体摩尔数)计算理想气体内能增量时，此式 : 【 B 】 (A) 只适用于准静态的等容过程. (B) 只适用于一切等容过程. (C) 只适用于一切准静态过程. (D) 适用于一切始末态为平衡态的过程. 4气缸中有一定量的氦气(视为理想气体),经过绝热压缩,体积变为原来的一半,问气体分子的平均速率变为原来的几倍？ 【 B 】 (A)22 / 5 (B)21 / 5 (C)21 / 3 (D) 22 / 3 5．根据热力学第二定律可知： 【 D 】 （A ）功可以全部转化为热, 但热不能全部转化为功。 1 2 （B ）热可以由高温物体传到低温物体，但不能由低温物体传到高温物体。 （C ）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。 （D ）一切自发过程都是不可逆。 6. 如图所示，用波长600=λnm 的单色光做杨氏双缝实验，在光屏P 处产生第五级明纹极 大，现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P 处变成中央 明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为： 【 B 】 (A) 5.0×10-4cm (B) 6.0×10-4cm (C) 7.0×10-4cm (D) 8.0×10-4cm 7．下列论述错误．． 的是： 【 D 】 (A) 当波从波疏媒质(?u 较小)向波密媒质(?u 较大)传播，在界面上反射时，反射波中产生半 波损失，其实质是位相突变?。 (B) 机械波相干加强与减弱的条件是：加强 π?2k =?；π?1)2k (+=?。 (C) 惠更斯原理：任何时刻波面上的每一点都可作为次波的波源，各自发出球面次波；在以 后的任何时刻，所有这些次波面的包络面形成整个波在该时刻的新波面 (D) 真空中波长为500nm 绿光在折射率为1.5的介质中从A 点传播到B 点时，相位改变了5 π，则光从A 点传到B 点经过的实际路程为1250nm 。 8. 在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长? 的透射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为： 【 D 】 (A)/n λ (B)/2n λ (C)/3n λ (D)/4n λ 9. 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为4a λ=的单缝上，对 应于衍射角为30o 的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 【 B 】 (A) 2个； (B) 4个； (C) 6个； (D) 8个； 10. 在单缝夫琅和费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明条纹 【 A 】 (A) 宽度变小； (B) 宽度变大； (C) 宽度不变，且中心强度也不变； (D) 宽 度不变，但中心强度增大； 11．在一个容积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T 0，气体分子的平均速率为0V ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程0λ。当气体温度升高为4T 0 时，气体分子的平均速 《大学物理学》机械波部分自主学习材料（解答） 一、选择题 10-1．图（a ）表示0t =时的简谐波的波形图，波沿x 轴正方向传播，图（b ）为一质点的振动曲线，则图（a ）中所表示的0x =处质点振动的初相位与图（b ）所表示的振动的初相位分别为（ C ） （A ）均为2π； （B ）均为 π-； （C ） π 与π-； （D ）2π -与2 π。 【提示：图（b ）为振动曲线，用旋转矢量考虑初相角为 2 π- ，图（a ）为波形图，可画出过一点时间的辅助波形， 可见0x =处质点的振动为由平衡位置跑向负方向， 则初相角为2 π】 10-2．机械波的表达式为0.05cos(60.06)y t x ππ=+，式中使用国际单位制，则（ C ） （A ）波长为5m ； （B ）波速为1 10m s -?； （C ）周期为 1 3秒； （D ）波沿x 正方向传播。 【提示：利用2k πλ=知波长为1003λ= m ，利用u k ω=知波速为1 100u m s -=?，利用2T πω=知周期为1 3 T =秒，机械波的表达式中的“+”号知波沿x 负方向传播】 10-3．一平面简谐波沿x 轴负方向传播，角频率为ω，波速为u ，设4 T t =时刻的波形如图 所示，则该波的表达式为（ D ） （A ）cos[()]x y A t u ωπ=- +； （B ）cos[()]2x y A t u π ω=--； （C ）cos[()]2x y A t u π ω=+-； （D ）cos[()]x y A t u ωπ=++。 【提示：可画出过一点时间的辅助波形， 可见在4 T t = 时刻，0x =处质点的振动 为由平衡位置向正方向振动，相位为2 π -， 那么回溯在0t =的时刻，相位应为π】 O O 综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室 目录绪论 实验1 几何光学设计性实验 实验2 LED特性测量 实验3 超声多普勒效应的研究和应用 实验4 热辐射与红外扫描成像实验 实验5 多方案测量食盐密度 实验6 多种方法测量液体表面张力系数 实验7 用Multisim软件仿真电路 实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除 实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率 实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验 实验13 非接触法测量液体电导率 绪论 一．综合设计性实验的学习过程 完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程： 1．选题及拟定实验方案 实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2．实施实验方案、完成实验 学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。 3．分析实验结果、总结实验报告 实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要，是对整个实验的一个重新认识过程，在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力，同时也提高了文字表达能力。 在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体，学生是积极主动地探究问题，这是一种利于提高学生解决问题的能力，提高学生的综合素质的教学过程。 在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题，不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的，但对学生是未知的，这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难，并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题，这时教师应与学生共同思考共同解决问题。 二．实验报告书写要求 实验报告应包括：1实验目的；2实验仪器及用具；3实验原理；4实验步骤；5测量原始数据；6数据处理过程及实验结果；7分析、总结实验结果，讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法，总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。 三．实验成绩评定办法 教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。 （1）查询资料、拟定实验方案：占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料，并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。 （2）实施实验方案、完成实验内容：占成绩的30%。考察学生独立动手能力，综合运用知识解决实际问题的能力。 （3）分析结果、总结报告：占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况，分析问题的能力，语言表达能力。 （4）科学探究、创新意识方面：占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识，善于发现问题并能解决问题。 （5）实验态度、合作精神：占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验，是否具有科学、大学物理机械波习题附答案
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