大学物理练习题十四(精选)
江苏大学 物理练习册答案14
练习 14知识点：麦克斯韦速率分布律、三个统计速率、平均碰撞频率和平均自由程一、选择题1． 在一定速率υ附近麦克斯韦速率分布函数 f (υ)的物理意义是：一定量的气体在给定温度下处于平衡态时的 （ ）（A ）速率为υ的分子数； （B ）分子数随速率υ的变化；（C ）速率为υ的分子数占总分子数的百分比；（D ）速率在υ附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。
解：(D) NdvdN v f =)(,速率在v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比2． 如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则 （ ）（A ）这两种气体的平均动能相同； （B ）这两种气体的平均平动动能相同； （C ）这两种气体的内能相等； （D ）这两种气体的势能相等。
解：(B) 平均动能=平均平动动能+转动动能,氦气为单原子分子,3=i ;氢气为双原子(刚性)分子, 5=i3． 在恒定不变的压强下，理想气体分子的平均碰撞次数z 与温度T 的关系为 ( )（A ）与T 无关； （B ）与T 成正比； （C ）与T 成反比； （D ）与T 成正比； （E ）与T 成反比。
解：(C)TM R pd d kT p M RT d n v z mol mol πππππ82822222=== 4． 根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度的平均能量为（ ）（A ）kT /4； （B ）kT /3； （C ）kT /2； （D ）3kT /2； （E ）kT 。
解：(C) 5． 在20℃时，单原子理想气体的内能为 （ ）（A ）部分势能和部分动能； （B ）全部势能； （C ）全部转动动能； （D ）全部平动动能； （E ）全部振动动能。
解：(D)单原子分子的平动自由度为3,转动自由度0, 振动自由度为06． 1mol 双原子刚性分子理想气体，在1atm 下从0℃上升到100℃时，内能的增量为（ ）（A ）23J ； （B ）46J ； （C ）2077.5J ； （D ）1246.5J ； （E ）12500J 。
中北大学物理系热力学第一定律练习题
第十四章 热力学第一定律一、选择题 1、如图所示，一定量理想气体从体积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，其中吸热量最多的过程 [ ] (A) 是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D.(D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
2 、一物质系统从外界吸收一定的热量，则(A) 系统的内能一定增加．(B) 系统的内能一定减少．(C) 系统的内能一定保持不变．(D) 系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变． ［ ］3、1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B ，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A 、B 两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：(A) 气体所作的功 (B) 气体内能的变化(C) 气体传给外界的热量 (D) 气体的质量 ［ ］4、如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态a ( 压强p 1 = 4 atm ，体积V 1 =2 L )变到状态b ( 压强p 2 =2 atm ，体积V 2 =4L )．则在此过程中：(A) 气体对外作正功，向外界放出热量． (B) 气体对外作正功，从外界吸热．(C) 气体对外作负功，向外界放出热量． (D) 气体对外作正功，内能减少． ［ ］二、填空题1、要使一热力学系统的内能增加，可以通过____ ______或 __ ___两种方式，或者两种方式兼用来完成．热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量只决定于_ ，而与__________无关．2、如图所示，一定量的理想气体经历a →b →c 过程，在此过程中气体从外界吸收热量Q ，系统内能变化∆E ，请在以下空格内填上>0或<0或= 0：Q _____，∆E ________．3、将热量Q 传给一定量的理想气体， （1）若气体的体积不变，则热量用于_____________________．（2）若气体的温度不变，则热量用于_____________________．V 1234 V（3）若气体的压强不变，则热量用于_____________________4、一气缸内贮有10 mol 的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J ，气体升温1 K ，此过程中气体内能增量为 _ ，外界传给气体的热量为_______． (C v,m = 3R/2)5、1 mol 的单原子理想气体（C v,m = 3R/2），从状态I (p 1,V 1)变化至状态II(p 2,V 2)，如图所示，则此过程气体对外作的功为________，吸收的热量为______________．第十五章 热力学第二定律一、选择题1、一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) 等温压缩到原来体积V ，则此整个循环过程中 ［ ］(A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少2、如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为da c b a ''，那么循环abcda 与da c b a ''所作的净功和热机效率变化情况是：(A) 净功增大，效率提高． (B) 净功增大，效率降低． (C) 净功和效率都不变． (D) 净功增大，效率不变． ［ ］3、理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S 1和S 2，则二者的大小关系是：(A) S 1 > S 2． (B) S 1 = S 2．(C) S 1 < S 2． (D) 无法确定． ［ ］4、甲说：“由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于1．”乙说：“热力学第二定律可表述为效率等于 100％的热机不可能制造成功．”丙说：“由热力学第一定律可证明任何卡诺循环的效率都等于)/(112T T - ．”丁说：“由热力学第一定律可证明理想气体卡诺热机(可逆的)循环的效率等于)/(112T T -”对以上说法，有如下几种评论，哪种是正确的？(A) 甲、乙、丙、丁全对． (B) 甲、乙、丙、丁全错．(C) 甲、乙、丁对，丙错． (D) 乙、丁对，甲、丙错． ［ ］,V 2) c ' d T 2 a b b ' c T 1V O p二、填空题1、一卡诺热机(可逆的)，低温热源的温度为27℃，热机效率为40％，其高温热源温度为_____．今欲将该热机效率提高到50％，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加_____．2、一热机从温度为 727℃的高温热源吸热，向温度为 527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环作功_______ J ．3、在一个孤立系统内，一切实际过程都向着___________的方向进行．这就是热力学第二定律的统计意义．从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是__________．4、一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体．若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后熵___ ____（填增加，不变或者减小）第十六章 气体分子动理论一、选择题1、若理想气体的体积为V ，压强为p ，温度为T ，一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为普适气体常量，则该理想气体的分子数为：(A) pV / m ． (B) pV / (kT )．(C) pV / (RT )． (D) pV / (mT )． ［ ］2、1 mol 刚性双原子分子理想气体，当温度为T 时，其内能为(A)RT 23． (B)kT 23． (C)RT 25． (D)kT 25． ［ ］ （式中R 为普适气体常量，k 为玻尔兹曼常量）3、关于温度的意义，有下列几种说法：(1) 气体的温度是分子平均平动动能的量度．(2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义．(3) 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同．(4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度．这些说法中正确的是(A) (1)、(2) 、(4)．(B) (1)、(2) 、(3)．(C) (2)、(3) 、(4)．(D) (1)、(3) 、(4)． ［ ］4、设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比22H O /v v 为(A) 1 ． (B) 1/2 ．(C) 1/3 ． (D) 1/4 ． ［ ］5、设图示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2O p v 和()2H p v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v =4． (B) 图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v ＝1/4．(C) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v ＝1/4． (D) 图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v /()2H p v ＝ 4． ［ ］6、两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的(A) 平均速率相等，方均根速率相等．(B) 平均速率相等，方均根速率不相等．(C) 平均速率不相等，方均根速率相等．(D) 平均速率不相等，方均根速率不相等． ［ ］二、填空题1、1 mol 氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中，温度为27℃，这瓶氧气的内能为________J ；分子的平均平动动能为___________Ｊ；分子的平均总动能为__________Ｊ．(摩尔气体常量 R = 8.31 J ·mol -1·K -1 玻尔兹曼常量 k = 1.38×10-23Ｊ·K -1)2、已知f (v )为麦克斯韦速率分布函数，v p 为分子的最概然速率．则()⎰pf v v v 0d 表示__________________________________________________________；速率v ＞v p 的分子的平均速率表达式为_________．f (v )。
大学物理(华中科技版)第14章习题答案
习 题（第14章）14—1 有一单缝，宽mm a 10.0=，在缝后放一焦距为cm 50的会聚透镜。
用平行绿光（nm 0.546=λ）垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹及第二级明纹宽度。
解：中央明纹的宽度为f nax λ2=∆ 空气中，1=n ，所以33101046.51010.01054605.02---⨯=⨯⨯⨯⨯=∆x m 第二级明纹的宽度m f nax 31073.2-⨯==∆λ14—2 一单色平行光束垂直照射在宽为mm 0.1的单缝上。
在缝后放一焦距为m 0.2的会聚透镜。
已知位于透镜焦平面上的中央明条纹宽度为mm 5.2。
求入射光波长。
解：中央明纹的宽度为f nax λ2=∆nmmm f a 500105400615.0868.04=⨯=⨯⨯==-λ故入射光的波长为500nm.14—3 在复色光照射下的单缝衍射图样中，其中某一波长的第3级明纹位置恰与波长nm 600=λ的单色光的第2级明纹位置重合，求这光波的波长。
解：据单逢衍射明纹条件26001222)132(2)12(sin ）（则有未知+⨯=+⨯+±=λλθk a得未知波长为428.5nm.14—4 用波长nm 4001=λ和nm 7002=λ的混合光垂直照射单缝。
在衍射图样中，1λ的第1k 级明纹中心位置恰与2λ的第2k 级暗纹中心位置重合，求1k 和2k 。
试问1λ的暗纹中心位置能否与2λ的暗纹中心位置重合？ 解：据题意有（1）21212211457002400)12(2)12(k k k k k k ==+⨯=+⨯λλ即nm 7002=λ的第4，8，12等4的整数倍级明纹与nm 4001=λ的第5，10，15等5的整数倍级明纹重叠。
（2）置于两衍射图样中的暗纹中心位置能否重合，则由暗纹条件21221147k k k k ==λλ即nm 7002=λ的第4，8，12等4的整数倍级暗纹与nm 4001=λ的第7，14，21等7的整数倍级暗纹重叠。
大学物理第14章习题解答
第十四章习题解答1选择题：⑴ B ；⑵ B ；⑶ D ；⑷ B ；⑸ B 。
2填空题：⑴ /sin λθ；⑵ 4；⑶ 变疏，变疏；⑷ 3.0nm ；⑸ N 2，N 。
3计算题：1 用波长为nm 3.589=λ的单色平行光，垂直照射每毫米刻有500条刻痕的光栅．问最多能看到第几级明纹？总共有多少条明纹?解：5001=+b a mm 3100.2-⨯= mm 由λϕk b a =+sin )(知，最多见到的条纹级数k max 对应的2πϕ=, 所以有3max 2.010 3.39589.3a bk λ+⨯==≈，即实际见到的最高级次为3max =k 总共可见7条明纹。
2 试指出当衍射光栅的光栅常数为下述三种情况时，哪些级次的衍射明条纹缺级? （1） a+b=2a ；（2）a+b=3a ；（3）a+b=4a 。
解：由光栅明纹条件和单缝衍射暗纹条件同时满足时，出现缺级．即⎩⎨⎧=''±==±=+)2,1(sin ),2,1,0(sin )( k k a k k b a λϕλϕ 可知，当k ab a k '+=时明纹缺级． （1） a b a 2=+时，⋅⋅⋅=,6,4,2k 偶数级缺级；（2） a b a 3=+时，⋅⋅⋅=,9,6,3k 级次缺级；（3）a b a 4=+，⋅⋅⋅=,12,8,4k 级次缺级．3 若以白光垂直入射光栅，不同波长的光将会有不同的衍射角．问（1） 零级明条纹能否分开不同波长的光? （2） 在可见光中哪种颜色的光衍射角最大?不同波长的光分开程度与什么因素有关?解：（1）不能。
（2）红光。
与波长有光。
4 一双缝，两缝间距为0.1mm ，每缝宽为0.02mm ，用波长为480nm 的平行单色光垂直入射双缝，双缝后放一焦距为50cm 的透镜．试求：（1）透镜焦平面上单缝衍射中央明条纹的宽度；（2）单缝衍射的中央明条纹包迹内有多少条双缝衍射明条纹?解：（1） 中央明纹宽度为：60480105010220.02l f a λ-⨯⨯⨯==⨯mm 4.2=cm （2） 由缺级条件：λϕk a '=sin ，λϕk b a =+sin )(知：k k a b a k k '='=+'=502.01.0 ⋅⋅⋅=',2,1k 即⋅⋅⋅=,15,10,5k 缺级． 中央明纹的边缘对应1='k ，所以单缝衍射的中央明纹包迹内有4,3,2,1,0±±±±=k 共9条双缝衍射明条纹．5 一束具有两种波长λ1和λ2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长λ1的第三级主极大衍射角和λ2的第四级主极大衍射角均为30°．已知λ1=560 nm (1 nm= 10-9 m)，试求:(1) 光栅常数a ＋b(2) 波长λ2解：（1）()sin a b k θλ+=，01()sin 303a b λ+=，6()=3.3610a b m -+⨯（2）12()sin 34a b θλλ+==，2=420nm λ6某种单色光垂直入射到每厘米有8000条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30°那么入射光的波长是多少？能不能观察到第二级谱线？ 解：41() 1.25108000cm a b cm -+==⨯，0=(a+b)sin30625nm λ= 22sin 1()()k a b a b λλθ===++，02=90θ故不能观察到。
大学物理练习题
O
ω
6、一光滑的内表面半径为 10 cm 的半球形碗，以匀角速度 绕其对称 OC 旋转．已知放在 碗内表面上的一个小球 P 相对于碗静止，其位置高于碗底 4 cm，则由此可推知碗旋转的角 速度约为 (A) 10 rad/s． (C) 17 rad/s (B) 13 rad/s． (D) 18 rad/s．
大学物理强化练习
一、选择题 1、一运动质点在某瞬时位于矢径 r ( x, y) 的端点处，其速度的大小为：
dr A) dt
dr B) dt
C)
dr dt
D) (
dx 2 dy 2 ) ( ) dt dt
球1
2、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状 态，如图所示．将绳子剪断的瞬间，球 1 和球 2 的加速度分别为
14、站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处 于“平衡”状态．由此，他断定电梯作加速运动，其加速度为 (A) (C) 大小为 g，方向向上． 大小为 (B) (D) 大小为 g，方向向下． 大小为
1 g ，方向向上． 2
1 g ，方向向下． 2
15、空中有一气球，下连一绳梯，它们的质量共为 M．在梯上站一质量为 m 的人，起始 时气球与人均相对于地面静止．当人相对于绳梯以速度 v 向上爬时，气球的速度为（以向 上为正） (A) (C)
2 Rg ．
Rg ．
(B) (D)
2 Rg ．
1 Rg ． 2
(B) (D) (E)
1 2 Rg ． 2
10、假设卫星环绕地球中心作圆周运动，则在运动过程中，卫星对地球中心的 (A) (C) (E) 角动量守恒，动能也守恒． 角动量不守恒，动能守恒． 角动量守恒，动量也守恒．
大学物理练习题 磁场中的介质
练习十四 磁场中的介质一、选择题1. 用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >>a )、总匝数为N 的螺线管，管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质。
若线圈中载有恒定电流I ，则管中任意一点 (A ) 磁场强度大小为H=NI ，磁感应强度大小为B = μ0μr NI 。
(B ) 磁场强度大小为H=μ0NI /l ，磁感应强度大小为 B = μ0μr NI /l 。
(C ) 磁场强度大小为H=NI /l ，磁感应强度大小为 B = μr NI /l 。
(D ) 磁场强度大小为H=NI /l ，磁感应强度大小为 B = μ0μr NI /l 。
2. 图所示为某细螺绕环，它是由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，若每厘米绕10匝线圈. 当导线中的电流I = 2.0A 时，测得铁环内的磁感强度的大小B = 1.0T ，则可求得铁环的相对磁导率μr 为 (A ) 7.96×102。
(B )3.98×102。
(C ) 1.99×102。
(D ) 63.3。
3. 如图所示，一个磁导率为μ1的无限长均匀磁介质圆柱体，半径为R 1，其中均匀地通过电流I 。
在它外面还有一半径为R 2的无限长同轴圆柱面，其上通有与前者方向相反的电流I ，两者之间充满磁导率为μ2的均匀磁介质，则在0 < r <R 1的空间磁场强度的大小H 为 (A ) 0。
(B ) I /(2πr )。
(C ) I /(2πR 1)。
(D ) Ir /(2πR 12)。
4. 图，M 、P 、O 为软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当K 闭合后(A ) P 的左端出现N 极。
(B ) M 的左端出现N 极。
(C ) O 的右端出现N 极。
(D ) P 的右端出现N 极。
5. 一长直螺旋管内充满磁介质，若在螺旋管中沿轴挖去一半径为r 的长圆柱，此时空间中心O 1点的磁感应强度为B 1，磁场强度为H 1，如图(a )所示；另有一沿轴向均匀磁化的半径为r 的长直永磁棒，磁化强度为M ，磁棒中心O 2点的磁感应强度为B 2，磁场强度为H 2，如图(b )所示.若永磁棒的M(a )(b )v与螺旋管内磁介质的磁化强度相等，则O 1、O 2处磁场之间的关系满足： (A ) B 1 ≠ B 2；H 1 = H 2。
《大学物理》练习题及参考问题详解
《大学物理》练习题一. 单选题：1．下列说确的是……………………………………（ ） 参看课本P32-36A. 惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态无关，与光的频率有关B. 惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态无关，与光的频率无关C. 惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态有关，与光的频率无关D. 惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态有关，与光的频率有关2．下列说确的是………………………………… （ ） 参看课本P32-36A. 伽利略变换与洛伦兹变换是等价的B. 所有惯性系对一切物理定律都是不等价的C. 在所有惯性系中，真空的光速具有相同的量值cD. 由相对论时空观知：时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关3．下列说确的是………………………………… （ ）参看课本P58,76,103A. 动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力矩为零B. 角动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力为零C. 机械能守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力不做功D. 以上说法都不正确4. 下列关于牛顿运动定律的说确的是…………（ ） 参看课本P44-45A. 牛顿第一运动定律是描述物体间力的相互作用的规律B. 牛顿第二运动定律是描述力处于平衡时物体的运动规律C. 牛顿第三运动定律是描述物体力和运动的定量关系的规律D. 牛顿三条运动定律是一个整体，是描述宏观物体低速运动的客观规律5．下列关于保守力的说法错误．．的是…………………（ ） 参看课本P71-72 A. 由重力对物体所做的功的特点可知，重力是一种保守力B. 由弹性力对物体所做的功的特点可知，弹性力也是一种保守力C. 由摩擦力对物体所做的功的特点可知，摩擦力也是一种保守力D. 由万有引力对物体所做的功的特点可知，万有引力也是一种保守力6.已知某质点的运动方程的分量式是cos x R t ω=，sin y R t ω=，式中R 、ω是常数．则此质点将做………………………………………………（ ） 参看课本P19A. 匀速圆周运动B. 匀变速直线运动C. 匀速直线运动D. 条件不够，无法确定7．如图所示，三个质量相同、线度相同而形状不同的均质物体，它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的是………( )A. 薄圆筒B. 圆柱体 参看课本P95C. 正方体D. 一样大8．下列关于弹性碰撞的说确的是………………（ ） 中学知识在课堂已复习A. 系统只有动量守恒B. 系统只有机械能守恒C. 系统的动量和机械能都守恒D. 系统的动量和机械能都不守恒9．某人开双臂，手握哑铃，坐在转椅上，让转椅转动起来，若此后无外力矩作用．则当此人收回双臂时，人和转椅这一系统的…………………（ ） 参看课本P104 A. 转速不变，角动量变大 B. 转速变大，角动量保持不变C. 转速和角动量都变大D. 转速和角动量都保持不变10. 下列关于卡诺循环的说确的是………………（ ） 参看课本P144A. 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成的B. 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的等体过程组成的C. 卡诺循环是由两个平衡的等体过程和两个平衡的等压过程组成的D. 卡诺循环是由两个平衡的绝热过程和两个平衡的等压过程组成的11. 如图所示，在场强为E 的匀强电场中，有一个半径为R 的半球面，若场强E 的方向与半球面的对称轴平行，则通过这个半球面的电通量大小为…………………（ ） 参看课本P172-173A. 2EB. 22R E πC. 22R E πD. 012. 一点电荷，放在球形高斯面的中心处，下列情况过高斯面的电通量会发生变化的…………………………（ ） 参看课本P173A. 将另一点电荷放在高斯面B. 将高斯面半径缩小C. 将另一点电荷放在高斯面外D. 将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面13.如图所示，在与均匀磁场B 垂直的平面有一长为l 的铜棒 MN ，设棒绕M 点以匀角速度ω转动，转轴与B 平行，则棒的动生电动势大小为……………（ ） 参看课本P257A. Bl ωB. 2Bl ωC. 12Bl ωD. 212Bl ω14. 已知温度不变的某定量气体分子的算术平均速率为v 、方均根速率为2v 、最概然速率为p v ，则这气体分子的三种速率的关系是…………（ ）A ．2p v v v >>B ．2p v v v >> 参看课本P125C ．2p v v v >>D ．2p v v v == 15. 下列关于导体静电平衡的说法错误．．………………（ ） 参看课本P190-191 A. 导体是等势体，其表面是等势面 B. 导体部场强处处为零C. 导体表面的场强处处与表面垂直D. 导体部处处存在净电荷16. 下列哪种现代厨房电器是利用涡流原理工作的…（ ） 参看课本P259A. 微波炉B. 电饭锅C. 电热炉D. 电磁灶17. 下列关于电源电动势的说确的是……………（ ） 参看课本P249-250A. 电源电动势等于电源把电荷从正极经电路移到负极时所作的功B. 电源电动势的大小只取于电源本身的性质，而与外电路无关C. 电动势的指向习惯为自正极经电路到负极的指向D. 沿着电动势的指向，电源将提高电荷的电势能18. 磁介质有三种，下列用相对磁导率r μ正确表征它们各自特性的是………（ ）A. 顺磁质0r μ<，抗磁质0r μ<，铁磁质1rμ 参看课本P39-240 B. 顺磁质1r μ>，抗磁质1r μ=，铁磁质1rμ C. 顺磁质0r μ>，抗磁质0r μ>，铁磁质0r μ>D. 顺磁质1r μ>，抗磁质1r μ<，铁磁质1r μ 19. 在均匀磁场中，一带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速率圆周运动，如果磁场的磁感应强度减小，则………………………………………………（ ） 参看课本P231A. 粒子的运动速率减小B. 粒子的轨道半径减小C. 粒子的运动频率不变D. 粒子的运动周期增大20. 两根无限长的载流直导线互相平行，通有大小相等，方向相反的I 1和I 2，在两导线的正中间放一个通有电流I 的矩形线圈abcd ，如图所示. 则线圈受到的合力为…………（ ） 参看课本P221-223A. 水平向左B. 水平向右C. 零D. 无法判断21. 下列说法错误．．的是……………………………………（ ） 参看课本P263 A. 通过螺线管的电流越大，螺线管的自感系数也越大B. 螺线管的半径越大，螺线管的自感系数也越大C. 螺线管中单位长度的匝数越多，螺线管的自感系数也越大D. 螺线管中充有铁磁质时的自感系数大于真空时的自感系数22. 一电偶极子放在匀强电场中，当电矩的方向与场强的方向不一致时，则它所受的合力F 和合力矩M 分别为…………………………………（ ） 参看课本P168-169A. F =0 ，M =0B. F ≠0 ，M ≠0C. F =0 ，M ≠0D. F ≠0 ，M =023. 若一平面载流线圈在磁场中既不受磁力，也不受磁力矩作用，这说明……（ ）A. 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 参看课本P223-224B. 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行C. 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直D. 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直24. 下列关于机械振动和机械波的说确的是………（ ） 参看课本P306A. 质点做机械振动，一定产生机械波B. 波是指波源质点在介质的传播过程C. 波的传播速度也就是波源的振动速度D. 波在介质中的传播频率与波源的振动频率相同，而与介质无关25. 在以下矢量场中，属保守力场的是…………………（ ）A. 静电场B. 涡旋电场 参看课本P180,212,258C. 稳恒磁场D. 变化磁场26. 如图所示，一根长为2a 的细金属杆AB 与载流长直导线共面，导线过的电流为I ，金属杆A 端距导线距离为a .金属杆AB 以速度v 向上匀速运动时，杆产生的动生电动势为……（ ） 参看课本P261 (8-8)A. 2ln 20πμεIv i =，方向由B →AB.2ln 20πμεIv i =，方向由A →B C. 0ln 32i Iv μεπ=，方向由B →A D. 3ln 20πμεIv i =，方向由A →B 27．在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动………（ ） 参看课本P325A. 振幅相同，相位相同B. 振幅不同，相位相同C. 振幅相同，相位不同D. 振幅不同，相位不同28．两个质点做简谐振动，曲线如图所示，则有（ ）A. A 振动的相位超前B 振动π/2 参看课本P291B. A 振动的相位落后B 振动π/2C. A 振动的相位超前B 振动πD. A 振动的相位与B 振动同相29．同一点光源发出的两列光波产生相干的必要条件是…（ ） 参看课本P336A. 两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定B. 两光源的频率相同，振幅相同，相位差恒定C. 两光源发出的光波传播方向相同，振动方向相同，振幅相同D. 两光源发出的光波传播方向相同，频率相同，相位差恒定30．如图所示，在一圆形电流I 所在的平面选取一个同心圆形闭合环路L ，则由安培环路定理可知……………………………………………（ ） 参看课本P235A. d 0L B l ⋅=⎰，且环路上任一点B =0 B. d 0L B l ⋅=⎰，但环路上任一点B ≠0 C. d 0LB l ⋅≠⎰，且环路上任一点B ≠0 D. d 0L B l ⋅≠⎰，且环路上任一点B =常量二. 填空题：31. 平行板电容器充电后与电源断开，然后充满相对电容率为εr 的各向均匀电介质. 则其电容C 将______，两极板间的电势差U 将________. (填减小、增大或不变) 参看课本P195,20032. 某质点沿x 轴运动，其运动方程为: x =10t –5t 2，式中x 、t 分别以m 、s 为单位. 质点任意时刻的速度v =________，加速度a =________. 参看课本P16-1733. 某人相对地面的电容为60pF ，如果他所带电荷为C 100.68-⨯，则他相对地面的电势差为__________，他具有的电势能为_____________. 参看课本P200,20234. 一人从10 m 深的井中提水，起始时，桶中装有10 kg 的水，桶的质量为1 kg ，由于水桶漏水，每升高1m 要漏去0.1 kg 的水，则水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功为____________．参看课本P70 (2-14)35.质量为m 、半径为R 、自转运动周期为T 的月球，若月球是密度均匀分布的实球体，则其绕自转轴的转动惯量是__________，做自转运动的转动动能是__________.参看课本P100 (3-4)36. 1mol氢气，在温度为127℃时，氢气分子的总平均动能是_____________，总转动动能是______________，能是_____________. 〔已知摩尔气体常量R = 8.31 J/(mol·K)参看课本P120 (4-8)37. 如图所示，两个平行的无限大均匀带电平面，其面电荷密度分别为+σ和-σ. 则区域Ⅱ的场强大小EⅡ=___________.参看课本P17738. 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，要使屏上的干涉条纹间距变宽，可采用的方法是: (1) _________________________；(2) ________________________. 参看课本P34439. 通过磁场中任意闭合曲面的磁通量等于_________.感生电场是由______________产生的，它的电场线是__________曲线. (填闭合或不闭合)参看课本P212,25840. 子弹在枪膛中前进时受到的合力与时间关系为5F t=-⨯，子弹飞出枪口400410N的速度为200m/s，则子弹受到的冲量为_____________. 参看课本P55-5641. 将电荷量为2.0×10-8C的点电荷，从电场中A点移到B点，电场力做功6.0×10-6J. 则A、B两点的电势差U AB =____________ .参看课本P18142. 如图所示，图中O点的磁感应强度大小B =______________.参看课本P229-23043. 一个螺线管的自感L=10 mH，通过线圈的电流I =2A，则它所储存的磁能W=_____________. 参看课本P26744. 理想气体在某热力学过程中能增加了ΔE=250J，而气体对外界做功A=50J，则气体吸收的热量Q = .参看课本P132-13345. 一平面简谐波沿x轴的正方向传播，波速为100 m/s，t=0时的曲线如图所示，则简谐波的波长λ=____________,频率ν=_____________. 参看课本P30946. 两个同心的球面，半径分别为R1、R2(R1<R2)，分别带有总电量为Q1、Q2. 设电荷均匀分布在球面上，则两球面间的电势差U12= ________________________.参看课本P186-187三. 计算题：47. 一正方形线圈由外皮绝缘的细导线绕成，共绕有100匝，每边长为10 cm，放在B= 5.0T的磁场中，当导线有I =10.0A的电流时，求: (1) 线圈磁矩m的大小；(2) 作用在线圈上的磁力矩M的最大值.参看课本P225 (7-7)48.如图所示，已知子弹质量为m，木块质量为M，弹簧的劲度系数为k，子弹以初速v o 射入木块后，弹簧被压缩了L.设木块与平面间的滑动摩擦因数为μ，不计空气阻力.求初速v o.参看课本P80 (2-23)49. 一卡诺热机的效率为40％，其工作的低温热源温度为27℃.若要将其效率提高到50％，求高温热源的温度应提高多少?参看课本P148 (5-14)50. 质量均匀的链条总长为l，放在光滑的桌面上，一端沿桌面边缘下垂，其长度为a，如图所示.设开始时链条静止，求链条刚刚离开桌边时的速度.参看课本P70 (2-18)51.一平面简谐波在t =0时刻的波形如图所示，设波的频率ν=5 Hz，且此时图中P点的运动方向向下，求：(1) 此波的波函数；(2) P点的振动方程和位置坐标.参看课本P318 (10-11)52．如图所示，A和B两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接，A轮的转动惯量J A=10 kg·m2．开始时，B轮静止，A轮以n A= 600 r/min的转速转动．然后使A和B连接，连接后两轮的转速n = 200 r/min．求: (1) B轮的转动惯量J B ；(2) 在啮合过程中损失的机械能ΔE.参看课本P105 (3-9及补充)53．如图所示，载流I的导线处于磁感应强度为B的均匀磁场中，导线上的一段是半径为R、垂直于磁场的半圆，求这段半圆导线所受安培力.参看课本P224-22554．如图所示的截面为矩形的环形均匀密绕的螺绕环，环的外半径分别a和b，厚度为h，共有N匝，环有电流为I .求: (1) 环外的磁感应强度B；(2) 环的自感L.参看课本P237-238 (7-23及补充)55.如图所示，一长直导线通有电流I，在与其相距d处放在有一矩形线框，线框长为l，宽为a，共有N匝. 当线框以速度v沿垂直于长导线的方向向右运动时，线框中的动生电动势是多少?参看课本P255 (8-3)二. 填空题： 31. 增大 减小 32. 1010m/s t - 210m/s t - 33. 1000V 0.03 J34. 1029 (或1050) J 35. 225mR 22245mR T π 36. 4986J 3324J 8310 J 37. 0σε 38. (1) 将两缝的距离变小 (2) 将双缝到光屏的距离变大 39. 零 变化的磁场 闭合 40. 0.2N s ⋅ 41.300V 42.0112I R μπ⎛⎫- ⎪⎝⎭43. 0.02 J 44. 300 J 45. 0.8 m 125 Hz 46. 1012114Q R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭三. 计算题：47. 线圈磁矩 22100100.110A m m NIS ==⨯⨯=⋅线圈最大磁力矩 max10550N m M mB ==⨯=⋅48. 设子弹质量为m ，木块质量为M ，子弹与木块的共同速度v由动量守恒定律得 0()mv m M v =+ ① 由功能原理得 2211()()22m M gL kL m M v μ-+=-+ ② 由①、②式得 202()m M kL m M gL v mm M μ+++=+49. 卡诺热机效率: 211T T η=-21300500K 110.4T T η⇒===-- 同理 21300600K 110.5T T η'==='-- 高温热源应提高的温度 11600500100K T T '-=-=50. 设桌面为零势面，由机械能守恒定律得21222a a l mg mg mv l -=-+ 22()g v l a l⇒=-51. 解：(1) 由图中v P ＜0知此波沿x 轴负向传播，继而知原点此时向y 正向运动 原点处 0002A y v =->， 023ϕπ⇒=- 又x = 3m 处 3300y v =>， 32πϕ⇒=- 由 2x ϕπλ∆∆= 得 2x λπϕ∆=∆30236m 223πππ-=⨯=⎛⎫--- ⎪⎝⎭此波的波函数 02cos 2x y A t ππνϕλ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭20.10cos 10m 183t x πππ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭ (2) P 点处 P P 00y v =，< P 2πϕ⇒= P 点振动方程 P P cos(2)y A t πνϕ=+0.10cos 10m 2t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ P 点位置坐标 p 363321m 22x λ=+=+=52. (1) 由动量矩守恒定律得A A AB ()J J J ωω=+A A AB 2()2J n J J n ππ=+B 60020010(10)6060J ⨯=+⨯ 2B 20kg m J ⇒=⋅(2) 损失的机械能2222A A A B A A A B 222241111()(2)()(2)222216001200104(1020)4 1.31510J 260260E J J J J n J J n ωωππππ∆=-+=-+⎛⎫⎛⎫=⨯⨯-+⨯=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭53. 依题意得 d 0x x F F =∑=d d sin d sin sin d y F F BI l BIR θθθθ=== 0sin d 2y F F BIR BIR πθθ===⎰54. (1) 0d 2B r B r I πμ⋅=⋅=∑⎰环外的磁感应强度 0B = 环的磁感应强度 02B r NI πμ⋅=02NIB r μπ=(2) 0d d d 2NIhBh r r r μΦπ==001d d ln 22b a NIh NIh br r aμμΦΦππ===⎰⎰ 环的自感 20ln 2N hN bL I I a μψΦπ===55. 线框的动生电动势1212()N B B lv εεε=-=-001122()NIlv NIlavd d a d d a μμππ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭。
大学物理试题精选
第一章 质点运动学1．下列物理量是标量的为（ D ）A ．速度B ．加速度C ．位移D ．路程 2．下列物理量中是矢量的有 （ B ）A . 能B . 动量C . 动能D . 功一、位矢、位移、速度、加速度等概念1.一质点作定向直线运动，，下列说法中，正确的是 （ B ）A.质点位置矢量的方向一定恒定，位移方向一定恒定B.质点位置矢量的方向不一定恒定，位移方向一定恒定C.质点位置矢量的方向一定恒定，位移方向不一定恒定D.质点位置矢量的方向不一定恒定，位移方向不一定恒定2．质点的运动方程是cos sin r R ti R tj ωω=+，,R ω为正的常数，从/t πω=到2/t πω=时间，该质点的位移是 （ B ）A ．2RjB ．2RiC ．2jD ．03．一质点以半径为R 作匀速圆周运动，以圆心为坐标原点，质点运动半个周期, 其位移大小r ∆=_ __2R_____，其位矢大小的增量r ∆=____0_____．4．质点在平面运动，矢径 ()r r t =，速度()v v t =，试指出下列四种情况中哪种质点一定相对于参考点静止： （ B ）A.0dr dt = B ．0dr dt= C ．0dv dt = D ．0dv dt = 5.质点作曲线运动，某时刻的位置矢量为r ，速度为v ，则瞬时速度的大小是（ B ），切向加速度的大小是（ F ），总加速度大小是（ E ）A.dt r dB. dt r dC. dt drD. dt v dE. dt v dF. dtdv 6. 在平面上运动的物体，若0=dtdr ，则物体的速度一定等于零。
（ × ）7. 一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v ，瞬时速率为v ，某一段时间的平均速度为v ，平均速率为v ,它们之间的关系应该是： （ A ） A ．v = v ，v ≠v B ．v ≠v , v =vC ．v ≠v , v ≠vD ．v = v , v =v8．平均速度的大小等于平均速率。