大学物理学(上)练习题
大学物理上册试卷及答案(完整版)
大学物理（I ）试题汇总《大学物理》（上）统考试题一、填空题（52分）1、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=v __________________；(2) 加速度为零时，该质点的速度=v ____________________． 2、一质点作半径为 0.1 m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为： 2214πt +=θ (SI) 则其切向加速度为t a =__________________________．3、如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ，当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时，要不使箱子在车底板上滑动，车的最大加速度a max ＝____________________．4、一圆锥摆摆长为l 、摆锤质量为m ，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角θ，则(1) 摆线的张力T ＝_____________________；(2) 摆锤的速率v ＝_____________________．5、两个滑冰运动员的质量各为70 kg ，均以6.5 m/s 的速率沿相反的方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10 m ，当彼此交错时，各抓住一10 m 长的绳索的一端，然后相对旋转，则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L ＝_______；它们各自收拢绳索，到绳长为 5 m 时，各自的速率v＝_______．6、一电子以0.99 c 的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31 kg ，则电子的总能量是__________J ，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________．7、一铁球由10 m 高处落到地面，回升到 0.5 m 高处．假定铁球与地面碰撞时 损失的宏观机械能全部转变为铁球的内能，则铁球的温度将升高__________．（已知铁的比热c ＝ 501.6 J ·kg -1·K -1）8、某理想气体在温度为T = 273 K 时，压强为p =1.0×10-2 atm ，密度ρ = 1.24×10-2 kg/m 3，则该气体分子的方均根速率为___________． (1 atm = 1.013×105 Pa) 9、右图为一理想气体几种状态变化过程的p －V 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM 、BM 、CM 三种准静态过程中：(1) 温度升高的是__________过程； (2) 气体吸热的是__________过程． 10、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20 cm ，与第一个简谐振动的相位差为φ –φ1 = π/6．若第一个简谐振动的振幅为310 cm = 17.3 cm ，则第二个简谐振动的振幅为___________________ cm ，第一、二两个简谐振动的相位 差φ1 - φ2为____________．11、一声波在空气中的波长是0.25 m ，传播速度是340 m/s ，当它进入另一介质时，波长变成了0.37 m ，它在该介质中传播速度为______________．12、折射率分别为n 1和n 2的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为λ的单色光垂直照射．如果将该劈尖装置浸入折射率为n 的透明液体中，且n 2＞n ＞n 1，则劈尖厚度为e 的地方两反射光的光程差的改变量是_________________________．13、平行单色光垂直入射在缝宽为a =0.15 mm 的单缝上．缝后有焦距为f =400mm 的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕．现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm ，则入射光的波长为λ=_______________．14、一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹．若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_____________级和第____________级谱线．15、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光强I 0与线偏振光强I 之比为__________．16、假设某一介质对于空气的临界角是45°，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是_______________________．二、计算题（38分）17、空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动，转动惯量为J 0，环的半径为R ，初始时环的角速度为ω0．质量为m 的小球静止在环内最高处A 点，由于某种微小干扰，小球沿环向下滑动，问小球滑到与环心O 在同一高度的B 点和环的最低处的C 点时，环的角速度及小球相对于环的速度各为多大?(设环的内壁和小球都是光滑的，小球可视为质点，环截面半径r <<R .)18、3 mol 温度为T 0 =273 K 的理想气体，先经等温过程体积膨胀到原来的5倍，然后等容加热，使其末态的压强刚好等于初始压强，整个过程传给气体的热量为Q = 8×104 J ．试画出此过程的p －V 图，并求这种气体的比热容比γ = C p / C V 值． (普适气体常量R =8.31J·mol -1·K -1)19、一质量为0.20 kg 的质点作简谐振动，其振动方程为 )215cos(6.0π-=t x (SI)．求：(1) 质点的初速度； (2) 质点在正向最大位移一半处所受的力．17、20、一平面简谐波沿Ox 轴的负方向传播，波长为λ ，P 处质点的振动规律如图所示．(1) 求P 处质点的振动方程； (2) 求此波的波动表达式；(3) 若图中 λ21=d ，求坐标原点O 处质点的振动方程．21、在双缝干涉实验中，用波长λ＝546.1nm (1 nm=10-9 m)的单色光照射，双缝与屏的距离D ＝300 mm ．测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm ，求双缝间的距离．22、在惯性系S 中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生∆t =2s ；而在另一惯性系S ＇中，观测第二事件比第一事件晚发生∆t '=3s ．那么在S ＇系中发生两事件的地点之间的距离是多少？三、问答题（5分）23、两个大小与质量相同的小球，一个是弹性球，另一个是非弹性球．它们从同一高度自由落下与地面碰撞后，为什么弹性球跳得较高？地面对它们的冲量是否相同？为什么？《大学物理》（下）物探统考试题一、填空题1，如图所示，在边长为ａ的正方形平面的中垂线上，距中心０点21ａ处，有一电量为ｑ的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量为____________．2_______________________。
大学物理习题大学物理上
《大学物理上》模拟复习题一一.选择题1.质量为m 的铁锤竖直落下,打在木桩上并停下,设打击时间为∆t ,打击前铁锤速率为v ,则在打击木桩的时间内,铁锤所受平均合外力的大小为(A) mv/∆t .(B) mv/∆ t －mg . (C) mv/∆ t ＋mg . (D) 2mv/∆t .2. 一圆锥摆,如图1.2,摆球在水平面内作圆周运动.则(A) 摆球的动量、摆球对悬点的角动量、摆球与地球组成系统的机械能都守恒.(B) 摆球的动量、摆球对悬点的角动量、摆球与地球组成系统的机械能都不守恒.(C) 摆球的动量不守恒,摆球对悬点的角动量、摆球与地球组成系统的机械能守恒.(D) 摆球的动量、摆球对悬点的角动量守恒, 摆球与地球组成系统的机械能不守恒.3. 一物体作简谐振动，振动方程为x =A cos(ωt +π/4 ) 在t=T/4(T 为周期)时刻，物体的加速度为(A) 222ωA -. (B)222ωA .(C) 232ωA -.(D)232ωA .4. 以下说法错误的是(A) 波速与质点振动的速度是一回事,至少它们之间相互有联系；(B) 波速只与介质有关,介质一定,波速一定,不随频率波长而变,介质确定后,波速为常数；(C) 质元的振动速度随时间作周期变化；(D) 虽有关系式v = λν,但不能说频率增大,波速增大. 5. 两根轻弹簧和一质量为m 的物体组成一振动系统,弹簧的倔强系数为k 1和k 2,并联后与物体相接.则此系统的固有频率为ν等于(A) π2//)(21m k k +. (B) π2/)/(2121m k k k k +.(C) π2)/(21k k m +. (D)π2)/()(2121m k k k k +.6. 下面各种情况中可能存在的是(A) 由pV =(M/M mol )RT 知,在等温条件下,逐渐增大压强,当p →∞时,V →0； (B) 由pV =(M/M mol )RT 知,在等温条件下,逐渐让体积膨胀,当V →∞时,p →0；图1.1(C) 由E =(M/M mol )iRT /2知,当T →0时,E →0；(D) 由绝热方程式V γ－1T =恒量知，当V →0时，T →∞、E →∞.7. AB 两容器分别装有两种不同的理想气体,A 的容积是B 的两倍,A 容器内分子质量是B 容器分子质量的1/2.两容器内气体的压强温度相同,(如用n 、ρ、M 分别表示气体的分子数密度、气体质量密度、气体质量)则(A) n A =2n B , ρA =ρB , M A = 2M B . (B) n A = n B /2 , ρA =ρB /4 , M A = M B /2. (C) n A = n B , ρA =2ρB , M A = 4M B . (D) n A = n B , ρA =ρB /2 , M A = M B .8. 如图1.3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（用①②示意）的光程差是(A) 2n 2e .(B) 2n 2e －λ/(2 n 2 ). (C) 2n 2e －λ. (D) 2n 2e －λ/2.9. 如图1.4所示，s 1、s 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和 r 2，路径s 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径s 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) (r 2 + n 2 t 2)－(r 1 + n 1 t 1).(B) [r 2 + ( n 2－1) t 2]－[r 1 + (n 1－1)t 1].(C) (r 2 －n 2 t 2)－(r 1 －n 1 t 1).(D) n 2 t 2－n 1 t 1.10. 在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为(A) a = b . (B) a = 2b . (C) a = 3b . (D) b = 2a . 二.填空题1.如图2.1所示，一质点在几个力的作用下，沿半径为R 的圆周运动，其中一个力是恒力F 0，方向始终沿x 轴正向，即F 0= F 0i ，当质点从A 点沿逆时针方向走过3/4圆周到达B 点时，F 0所作的功为W .2. 如图2.2所示,加速度a 至少等于 时, 物体m 对斜面的正压力为零, 此时绳子的张力 T = .图1.3ss图1.4 图2.2图2.13. 铀238的核(质量为238原子质量单位),放射一个α粒子(氦原子核，质量为4个原子量单位)后蜕变为钍234的核,设铀核原是静止的,α粒子射出时速度大小为1.4×107m/s,则钍核的速度大小为 ,方向为 .4. 牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,观察到第10级暗环的直径由1.42cm 变成1.27cm,由此得该液体的折射率n = .5. 如图2.3所示,波长为λ 的平行单色光斜入射到距离为d 的双缝上,入射角为θ ,在图中的屏中央O 处(O s 1=O s 2) ,两束相干光的位相差为 .三.计算题1.质量为M =0.03kg, 长为l =0.2m 的均匀细棒, 在一水平面内绕通过棒中心并与棒垂直的光滑固定轴自由转动. 细棒上套有两个可沿棒滑动的小物体,每个质量都为m =0.02kg. 开始时,两小物体分别被固定在棒中心的两侧且距中心各为r =0.05m,此系统以n 1=15rev/min 的转速转动. 若将小物体松开后,它们在滑动过程中受到的阻力正比于速度, 已知棒对中心的转动惯量为M l 2/12. 求(1) 当两小物体到达棒端时,系统的角速度是多少？ (2) 当两小物体飞离棒端时, 棒的角速度是多少？2. 一弦线,左端系于音叉的一臂的A 点上,右端固定在B 点,并用7.20N 的水平拉力将弦线拉直,音叉在垂直于弦线长度的方向上作每秒50次的简谐振动(如图3.1).这样,在弦线上产生了入射波和反射波,并形成了驻波,弦的线密度η=2.0g/m, 弦线上的质点离开其平衡位置的最大位移为4cm,在t = 0时,O 点处的质点经过其平衡位置向下运动.O 、B 之间的距离为2.1m .如以O 为坐标原点,向右为x 轴正方向,试写出: (1) 入射波和反射波的表达式；(2) 驻波的表达式.3. 一气缸内盛有一定量的刚性双原子分子理想气体,气缸活塞的面积S =0.05m 2, 活塞与缸壁之间不漏气,摩擦忽略不计, 活塞左侧通大气,大气压强p 0=1.0×105pa,倔强系数k =5×104N/m 的一根弹簧的两端分别固定于活塞和一固定板上,如图 3.2,开始时气缸内气体处于压强、体积分别为p 1=p 0=1.0×105pa, V 1=0.015m 3的初态,今缓慢的加热气缸,缸内气体缓慢地膨胀到V 2=0.02m 3.求:在此过程中气体从外界吸收的热量.4. 波长为500nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边 l = 1.56cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1) 求此空气劈尖的劈尖角θ .(2) 改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A 处是明条纹，图3.1图3.2 图2.3还是暗条纹？《大学物理上》模拟复习题二一.选择题1. 圆盘绕O 轴转动,如图1.1所示.若同时射来两颗质量相同,速度大小相同,方向相反并在一直线上运动的子弹,子弹射入圆盘后均留在盘内,则子弹射入后圆盘的角速度ω将(A) 增大. (B) 不变. (C) 减小.(D) 无法判断.2.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达式为 r = a t 2 i + b t 2 j (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. 如图1.2，质量分别为m 1、m 2的物体A 和B 用弹簧连接后置于光滑水平桌面上，且A 、B 上面上又分别放有质量为m 3和m 4的物体C 和D ；A 与C 之间、B 与D 之间均有摩擦.今用外力压缩A 与B ，在撤掉外力，A 与B 被弹开的过程中，若A 与C 、B 与D 之间发生相对运动，则A 、B 、C 、D 及弹簧组成的系统(A) 动量、机械能都不守恒. (B) 动量守恒，机械能不守恒.(C) 动量不守恒，机械能守恒.(D) 动量、机械能都守恒.4. 以下说法不正确的是(A) 从运动学角度看,振动是单个质点(在平衡位置的往复)运动,波是振动状态的传播,质 点并不随波前进；(B) 从动力学角度看振动是单个质点受到弹性回复力的作用而产生的,波是各质元受到邻近质元的作用而产生的；(C) 从能量角度看,振动是单个质点的总能量不变,只是动能与势能的相互转化；波是能量的传递,各质元的总能量随时间作周期变化,而且动能与势能的变化同步；(D) 从总体上看,振动质点的集合是波动.5. 一辆汽车以25ms -1的速度远离一静止的正在呜笛的机车，机车汽笛的频率为600Hz ，汽车中的乘客听到机车呜笛声音的频率是(已知空气中的声速为330 ms -1)(A) 555Hz . (B) 646 Hz . (C) 558 Hz . (D) 649 Hz .图1.2图1.16. 由热力学第一定律可以判断一微小过程中d Q 、d E 、d A 的正负,下面判断中错误的是(A) 等容升压、等温膨胀 、等压膨胀中d Q >0； (B) 等容升压、等压膨胀中d E >0； (C) 等压膨胀时d Q 、d E 、d A 同为正； (D) 绝热膨胀时d E >0.7. 摩尔数相同的两种理想气体，一种是氦气，一种是氢气，都从相同的初态开始经等压膨胀为原来体积的2倍，则两种气体 (A) 对外做功相同，吸收的热量不同. (B) 对外做功不同，吸收的热量相同.(C) 对外做功和吸收的热量都不同.(D) 对外做功和吸收的热量都相同.8. 如图1.3所示的是两个不同温度的等温过程，则 (A) Ⅰ过程的温度高，Ⅰ过程的吸热多. (B) Ⅰ过程的温度高，Ⅱ过程的吸热多. (C) Ⅱ过程的温度高，Ⅰ过程的吸热多. (D) Ⅱ过程的温度高，Ⅱ过程的吸热多.9. 如图1.4所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1 为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差为(A) 2 π n 2 e / (n 1 λ1 ).(B) 4 π n 1 e / (n 2 λ1 ) +π.(C) 4 π n 2 e / (n 1 λ1 ) +π.(D) 4π n 2 e / (n 1 λ1 ).10. 在如图1.5所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中，s 为单缝，L 为透镜，C 为放在L 的焦面处的屏幕，当把单缝s 沿垂直于透镜光轴的方向稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样(A) 向上平移. (B) 向下平移. (C) 不动.(D) 条纹间距变大. 二.填空题1. 如图2.1所示，波源s 1和s 2发出的波在P 点相遇，P 点距波源s 1和s 2的距离分别为3λ和10λ/3，λ为两列波在介质中的波长，若P 点的合振幅总是极大值，则两波源振动方向 (填相同或不同),振动频率 ，(填相同或不同),波源s 2 的位相比s 1 的位相领先 .2. 一物块悬挂在弹簧下方作简谐振动，当这物块的位移等于振幅的一半时，其动能是总能的 ； 当这物块在平衡位置时，弹簧的长度比原长长∆ l ,这一振动系统的周期为 .图1.3图1.4图1.5 s 1s 2P 图2.13.以一定初速度斜向上抛出一个物体, 如果忽略空气阻力, 当该物体的速度v 与水平面的夹角为θ 时，它的切向加速度a t 的大小为a t = , 法向加速度a n 的大小为a n = . .4.对于处在平衡态下温度为T 的理想气体, (1/2)kT (k 为玻兹曼常量)的物理意义是 .5. 光的干涉和衍射现象反映了光的 性质, 光的偏振现象说明光波是 波. 三.计算题1.一质量为m 的陨石从距地面高h 处由静止开始落向地面,设地球质量为M ，半径为R ，忽略空气阻力,求:(1) 陨石下落过程中,万有引力的功是多少？ (2) 陨石落地的速度多大？2. 一定滑轮的半径为R , 转动惯量为I ,其上挂一轻绳，绳的一端系一质量为m 的物体，另一端与一固定的轻弹簧相连，如图3.1所示，设弹簧的倔强系数为k ，绳与滑轮间无滑动，且忽略轴的摩擦力及空气阻力，现将物体m 从平衡位置下拉一微小距离后放手，证明物体作简谐振动，并求出其角频率.3. 一定量的理想气体经历如图3.2所示的循环过程,A →B 和C →D 是等压过程,B →C 和D →A 是绝热过程.己知:T C = 300K, T B = 400K,试求此循环的效率.4. 设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察波长为λ=589 nm 的钠黄光的光谱线.(1) 当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数k m 是多少?(2) 当光线以30︒的入射角(入射线与光栅平面法线的夹角)斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数k m 是多少?图3.1 图3.2《大学物理上》模拟复习题一答案一.选择题1. (A)mv/∆t .2. (A) 摆球的动量、摆球对悬点的角动量、摆球与地球组成系统的机械能都守恒.3.(C) 232ωA -.4.(D) 虽有关系式v = λν,但不能说频率增大,波速增大.5.(C).6. (B) 由pV =(M/M mol )RT 知,在等温条件下,逐渐让体积膨胀,当V →∞时,p →0；7. (D) n A = n B , ρA =ρB /2 , M A = M B .8. (D) 2n 2e －λ/2.9. (B) [r 2 + ( n 2－1) t 2]－[r 1 + (n 1－1)t 1]. 10. (A) a = b . 二.填空题1. -F 0R .2. cot θ, mg/sin θ3. 2.4×105m/s 与α粒子运动方向相反4. 1.255. 2πd sin θ /λ.三.计算题 1.(1)角动量守恒(M l 2/12+2mr 2)ω1=(M l 2/12+2ml 2)ω2ω2= (M l 2/12+2mr 2)ω1/(M l 2/12+2ml 2)=0.628rad/s(2) 小物体飞离棒端时小物体对棒无冲力，故棒的角速度仍为 ω2=0.628rad/s2.(1)波速u =(张力/线密度)1/2=(T/η)1/2=60m/s 波长 λ=u/ν=1.2m 因形成驻波,故行波振幅为A =4⨯10-2÷2=2⨯10-2m由旋矢法(如图)可知O 点振动的初位相为π/2，则入射波在原点O 引起的振动为y 0=2⨯10-2cos(100πt+π/2) (SI)所以入射波为y 1=2⨯10-2cos[100π (t -x /60)+π/2 ]=2⨯10-2cos(100πt-10πx /6+π/2) (SI), 反射波为y 2=2⨯10-2cos[100πt -10π(2l -x )/6+π/2+π]=2⨯10-2cos(100πt+10πx/6+π/2) (SI)驻波方程为y=y1+y2=4⨯10-2cos(10πx/6)cos(100πt+π/2) (SI)3. 从V1变到V2，弹簧压缩x=(V2-V1)/S，则p2=p0+kx/S= p0+k(V2-V1)/S2∆E=νC V(T2-T1)=(i/2)(p2V2-p1V1)=(i/2){[p0+k(V2-V1)/S2]V2-p0V1}=(i/2)[p0(V2-V1)+k V2(V2-V1)/S2]A=p0Sx+(1/2)kx2=p0(V2-V1)+(1/2) k [(V2-V1)/S]2，Q=∆E+A=p0(V2-V1)(i+2)/2+k(V2-V1)[(i+1)V2-V1]/(2S2)=7000J4. 因是空气薄膜,有n1>n2<n3，且n2=1,得δ=2e+λ/2，暗纹应δ=2e+λ/2=(2k+1)λ/2，所以2e=kλe=kλ/2因第一条暗纹对应k=0，故第4条暗纹对应k=3，所以e=3λ/2空气劈尖角θ=e/l=3λ/(2l)=4.8⨯10-5rad(2) 因δ/λ'=(2e+λ'/2)/λ'=3λ/λ'+1/2=3故A处为第三级明纹，棱边依然为暗纹.(3) 从棱边到A处有三条明纹，三条暗纹，共三条完整条纹.《大学物理上》模拟复习题二答案一.选择题1. (B) 不变.2. (B) 变速直线运动.3. (C) 动量不守恒，机械能守恒.4. (A) 从运动学角度看,振动是单个质点(在平衡位置的往复)运动,波是振动状态的传播,质 点并不随波前进；5. (B) 646 Hz .6. (D) 绝热膨胀时d E >0.7. (A) 对外做功相同，吸收的热量不同. 8. (A) Ⅰ过程的温度高，Ⅰ过程的吸热多. 9. (C) 4 π n 2 e / (n 1 λ1 ) +π. 10..(C) 不动. 二.填空题1.相同 相同，2π/3.2. 3/4 ； 2π(∆l /g )1/2.3. g sin θ, g cos θ .4.温度为T 时每个气体分子每个自由度平均分得的能量.5.波动 横 三.计算题 1. (1) A =()r GMm RhR d 2⎰+-=GMm [1/R -1/(R+h )]= GMm h /[R (R+h )](2)由动能定理 A=E k -E k0 有GMm h /[R (R+h )]=mv 2/2 v= {2GM h /[R (R+h )]}1/22. 平衡时 mg=kx 0振动时，设某时刻物体相对平衡位置的位移为x ，对物体和定滑轮分别列方程，有 mg-T=ma TR-k (x+x 0)R=I β a=R β x=R θ 于是得mgR -k (x+x 0)R=(mR 2+I )β -kxR=- kR 2θ= (mR 2+I )β = (mR 2+I )d 2θ /d t 2d 2θ /d t 2+[kR 2/(I+mR 2)]θ=0故物体作揩振动，其角频率为ω=[kR 2/(I+mR 2)]1/23.吸热过程AB为等压过程Q1=νC p(T B-T A)放热过程CD为等压过程Q2=νC p(T C-T D)η=1-Q2/Q1=1- (T C-T D)/(T B-T A)=1- (T C/T B)[(1-T D/T C)/(1-T A/T B) 而p Aγ-1T A-γ= p Dγ-1T D-γp Bγ-1T B-γ= p Cγ-1T C-γp A=p B p C=p D所以T A/T B=T D/T C故η=1-T C/T B=25%4. . (1) (a+b) sinθ=k maxλ<(a+b)k max<(a+b)/λ=3.39所以最高级数k max=3(1)(a+b) (sin30°+sinθ')=k'maxλk'max<(a+b) (sin30°+1)/λ=5.09所以k'max=5。
(完整版)大学物理学上下册习题与答案
习题九一、选择题9.1 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：(A) 如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷．(B) 如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零．(C) 如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷．(D) 如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零．［A(本章中不涉及导体)、 D ］ 9.2有一边长为a 的正方形平面，在其中垂线上距中心O 点a /2处，有一电荷为q 的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为(A)03 q ． (B) 04 q (C) 03 q ． (D) 06 q ［D ］q题图9.19.3面积为S 的空气平行板电容器，极板上分别带电量q ，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为(A)S q 02(B)S q 022 (C) 2022S q (D) 202Sq [B ]9.4 如题图9.2所示，直线MN 长为2l ，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有正电荷q ，M 点有负电荷q ．今将一试验电荷0q 从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功(A) A ＜0 , 且为有限常量． (B) A ＞0 , 且为有限常量．(C) A ＝∞． (D) A ＝0． ［D ，0O V ］-题图9.29.5静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能．(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能． (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能．(D)［C ］9.6已知某电场的电场线分布情况如题图9.3所示．现观察到一负电荷从M 点移到N 点．有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？(A) 电场强度M N E E ． (B) 电势M N U U ．(C) 电势能M N W W ． (D) 电场力的功A ＞0．［C ］ 二、计算题9.7 电荷为q 和2q 的两个点电荷分别置于1x m 和1x m 处．一试验电荷置于x 轴上何处，它受到的合力等于零？ x2q q 0解：设试验电荷0q 置于x 处所受合力为零，根据电力叠加原理可得022220000(2)(2)ˆˆ0041414141q q q q q q i i x x x x 即：22221(2)0121011x x x x22212210x x x x2610(322)x x x m 。
大学基础教育《大学物理（上册）》真题练习试题 附解析
大学基础教育《大学物理（上册）》真题练习试题附解析姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。
2、动量定理的内容是__________，其数学表达式可写__________，动量守恒的条件是__________。
3、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。
4、一条无限长直导线载有10A的电流．在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线，在离它1cm处产生的磁感强度是T，它所载的电流为____________。
5、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。
6、一长为的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动。
抬起另一端使棒向上与水平面呈60°，然后无初转速地将棒释放，已知棒对轴的转动惯量为，则(1) 放手时棒的角加速度为____；(2) 棒转到水平位置时的角加速度为____。
（）7、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。
大学物理(上)选择题
一、选择题（每题2分，共30分）1. 下列概念正确的是 （ B ）A 、感应电场也是保守场；B 、感应电场的电场线是一组闭合曲线；C √C 、LI m =Φ，因而线圈的自感系数与回路的电流成反比；D 、LI m =Φ，回路的磁通量越大，回路的自感系数也一定大。
2. 下列说法正确的是 （ D ）A 、电场强度为零的点，电势也一定为零；B 、电场强度不为零的点，电势也一定不为零；√C 、电势为零的点，电场强度也一定为零；D 、电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域内必定为零。
3. 关于摩擦力以下说法哪句是正确的？（ ）A. 摩擦力总是阻碍物体运动的；B. 滑动摩擦力F f ＝μF N ；C. 当外力小于μF N 时，静摩擦力的大小总等于外力；√D. 滑动摩擦力一定不能使物体产生加速度。
4. 质量为m 的小球，以水平速度v +跟墙面作弹性碰撞，小球的动量变化是( )A 、mv 2-√B 、mvC 、mv 2D 、05. 对功的概念有以下几种说法，判断正确的是 （ ）。
A 、作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者作功的代数和必为零；B 、质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；√C 、保守力作正功时，系统内相应的势能增加；D 、保守力作正功时，系统内相应的势能减少。
6. 下列说法正确的是 （ ）。
A 、闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过；B 、闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零；√C 、磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零；D 、磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零。
7. 均匀细棒OA ，可绕通过其一端而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒（ ）。
A 、角速度从小到大，角加速度不变；B 、角速度从小到大，角加速度从小到大；C 、角速度从小到大，角加速度从大到小；√D 、角速度不变，角加速度为零。
大学物理练习题及答案详解
大学物理练习题及答案详解-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN大学物理学(上)练习题第一编 力 学 第一章 质点的运动1．一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 ，平均速率为,v 平均速度为v，它们之间如下的关系中必定正确的是(A) v v ≠，v v ≠； (B) v v =，v v ≠；(C) v v =，v v =； (C) v v ≠，v v = [ ]2．一质点的运动方程为26x t t =-(SI)，则在t 由0到4s 的时间间隔内，质点位移的大小为 ，质点走过的路程为 。
3．一质点沿x 轴作直线运动，在t 时刻的坐标为234.52x t t =-（SI ）。
试求：质点在（1）第2秒内的平均速度； （2）第2秒末的瞬时速度； （3）第2秒内运动的路程。
4．灯距地面的高度为1h ，若身高为2hv 沿水平直线行走，如图所示，则他的头顶在地上的影子M 面移动的速率M v = 。
5．质点作曲线运动，r表示位置矢量，s 表示路程，t a 表示切向加速度，下列表达式（1）dv a dt =， （2）dr v dt =， （3）ds v dt =， （4）||t dv a dt=. （A ）只有（1）、（4）是对的； （B ）只有（2）、（4）是对的； （C ）只有（2）是对的； （D ）只有（3）是对的. [ ]6．对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的。
（A ）切向加速度必不为零； （B ）法向加速度必不为零（拐点处除外）；（C ）由于速度沿切线方向；法向分速度必为零，因此法向加速度必为零； （D ）若物体作匀速率运动，其总加速度必为零；（E ）若物体的加速度a为恒矢量，它一定作匀变速率运动. [ ]Av B vvv7．在半径为R 的圆周上运动的质点，其速率与时间的关系为2v ct =（c 为常数），则从0t =到t 时刻质点走过的路程()s t = ；t 时刻质点的切向加速度t a = ；t 时刻质点的法向加速度n a = 。
大学物理(上册)期末练习试题和参考答案
光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且n1＜n2＞n3，
1 为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为
(A) 2n2e．
(B) 2n2 e 1 / (2n1)．
(C) 2n2 e n1 1 / 2． (D) 2n2 e n2 1 / 2．
［C ］
入
射 n1 光
反射光 1
n2
反射光 2 e
(D) T1 /2
(E) T1 /4
［D］
7．频率为 100 Hz，传播速度为300 m/s的平面简谐波，波线上
距离小于波长的两点振动的相位差为 π / 3 ，则此两点相距
(A) 2.86 m．
ห้องสมุดไป่ตู้
(B) 2.19 m．
(C) 0.5 m．
(D) 0.25 m．
［C ］
8．单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束
轮的角加速度分别为 A和 B ，不计滑轮轴的摩擦，则有
(A) A＝ B (B) A ＞ B (C) A ＜ B (D) 开始时 A＝ B ，以后 A＜ B ［ C ］
A
B
M
F
5．两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别
相等，则：
(A) 两种气体分子的平均平动动能相等．
=_____4__t3_-_3_t_2___(_r_a_d_/_s_)________；
切向加速度 at =___1__2_t2_-_6_t___(_m__/_s2_)_______．
12．质量为m的物体，从高出弹簧上端h处由静止自由下落到竖
直放置在地面上的轻弹簧上，弹簧的倔强系数为k，则弹簧被
压缩的最大距离x=_______． x mg ( mg )2 2mgh
大学物理上试卷(有答案)
一、选择题（每题3分，共10题）1．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为υ，瞬时速率υ为，某一段时间内的平均速度为υ ，平均速率为υ，它们之间的关系必定有：（ D ）A υ=υ,υ= υ B υ≠υ, υ=υC υ ≠υ,υ ≠υD υ =υ，υ ≠υ 3．一质量为m 的质点以与地的仰角θ=30°的初速0v 从地面抛出，若忽略空气阻力，求质点落地时相对抛射时的动量的增量． （ A ） A 动量增量大小为0v m，方向竖直向下． B 动量增量大小为v m ，方向竖直向上． C 动量增量大小为0v m 2 ，方向竖直向下． D 动量增量大小为v m 2 ，方向竖直向上．4．地球的质量为m ，太阳的质量为M ，地心与日心的距离为R ，引力常数为G ，则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为（ A ）。
A GMR mB R GMmC R GMmD R GMm25．一刚体以每分钟60转绕Z 轴做匀速转动（ω沿Z 轴正方向）。
设某时刻刚体上一点P 的位置矢量为k j i r 543++=，其单位为m 210-，若以s m /102-为速度单位，则该时刻P 点的速度为：（ C ）A υ ＝94.2i +125.6j +157.0k ；B υ =34.4k ；C υ=-25.1i +18.8j ； D υ=-25.1i -18.8j ；6．刚体角动量守恒的充分而必要的条件是：（ B ）A 刚体不受外力矩的作用B 刚体所受合外力矩为零C 刚体所受的合外力和合外力矩均为零D 刚体的转动惯量和角速度均保持不变 7．一质点在X 轴上作简谐振动，振幅A=4cm 。
周期T=2s 。
其平衡位置取作坐标原点。
若t=0时刻质点第一次通过x= -2cm 处，且向X 轴负方向运动，则质点第二次通过x= -2cm 处的时刻为（ B ）。
A 1sB 32sC 34s D 2s8．图示一简谐波在t=0时刻的波形图，波速υ=200m/s ，则图中O 点的振动加速度的表达式为（ D ）。
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(A) 只有(1)、(4)是对的; (C)只有(2)是对的；但)只有⑵、⑷是对的; (D)只有(3)是对的。
(D)—般曲线运动。
4. 一小球沿斜面向上运动,其运动方程为 s=5+4t-t 2 (SI), :］。
2dv/dt 二-kv t ,式中的k 为大于零的常量。
当1 2(B) v =-丄 kt 2 v o ;(A) v ktv o ;21 kt 211 kt 21(C) 2(D)v 2 V o v2 v o度v 与时间t 的函数关系是［］。
7. 一质点在t=0时刻从原点出发，以速度 v o 沿X 轴运动，其加速度与速度的关系为优质参考文档专业班级学号姓名序号第1单元质点运动学.选择题G = 3t- 5t 3+ 6 (SI)，则该质点作［］。
(A) 匀加速直线运动，加速度沿 G 轴正方向; (B) 匀加速直线运动，加速度沿 G 轴负方向;(C) 变加速直线运动，加速度沿G 轴正方向;(D) 变加速直线运动，加速度沿 G 轴负方向。
1.某质点作直线运动的运动学方程为2.质点作曲线运动，r 表示位置矢量，示切向加速度，下列表达式中］v 表示速度，a 表示加速度,S 表示路程，a t 表(1) dv /d t = a , (2) dr /dt =v ⑶ dS/dt =v ,dv / dt = a t 。
3. 一质点在平面上运动， 常量),则该质点作］已知质点位置矢量的表示式为］。
(A)匀速直线运动；(B)变速直线运动; r =at 2i bt 2j (其中a 、b 为(A) t=4s ; (B)t=2s ; (C) t=8s ;5. 一质点在GP 平面内运动，其位置矢量为「 矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为［］。
=4ti?+(10-2t(D) t=5s 。
2)? (SI)，则该质点的位置(A) t = 2s ;( B) t = - 5s ;(C) t = 4s ; ( D) t =、3s 。
(C)抛物线运动; 则小球运动到最咼点的时刻是t = 0时，初速为v ° ,则速6.某物体的运动规律为2a - -kv , k为正常数，这质点的速度v与所经路程x的关系是］_kx (A) v =v °e ；X (B) v =v°(1 2)；2v o(C) V J -X 2;(D)条件不足不能确定328. 一质点按规律=t 2t 在圆形轨道上作变速圆周运动，S 为沿圆形轨道的自然坐标如果当t =2s 时的总加速度大小为16 2m/s 2，则此圆形轨道的半径为］］。
(A) 16m (B) 25m ; (c) 50m ;(D) 100m29. 一质点在Oxy 平面内运动，其运动方程为 x=at , y=b+ct ,式中a 、b 、c 均为常数。
当运动质点的运动方向与 x 轴成45°角时，它的速率为［］。
(A) a ；(B) ,2a ；(C) 2c ;2 2a+4c 。
(A) 2 i + 2 j ； (B) -2 (C) — 2 i — 2 j ; (D) 2二.填空题一个人身高为水平直线行走，如图所示。
他的头顶在地上的影子 速度为V M =11.灯距地面高度为h i ,h 2,在灯下以匀速率'M 点沿地面移动的12. 一质点沿G 方向运动，其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) 如果初始时质点的速度v o 为5 m/s ，则当t 为3s 时，质点的速度v =13. 一质点沿半径为 R 的圆周运动，其路程 S 随时间t 变化的规律为2S 二 bt — A Ct (SI),22式中b 、c 为大于零的常量，且 b Rc 。
则此质点运动的切向加速度 法向加速度a n = __________________a t =14. 一质点沿半径为 0.10 m 的圆周运动，其角坐标 3v - 2 4t (SI)当t = 2 s 时，切向加速度a t =,法向加速度a n =15. 一物体作斜抛运动，如图所示，测得在轨道的P 点处物体的速度方向与水平方向的夹角为 30,则该物体在P 点处的切向加速度大小为三.计算题零的常量。
求： (1)质点的轨迹； ⑵速度和加速度；(3)切向加速度和法向加速度。
17. 一质点沿 G 轴运动，(1)已知加速度为a 二4t (SI)，且t 二0时，质点静止于 G : =10 mA B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶， (G 、 10.在相对地面静止的坐标系内，B 船沿P 轴正向。
今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系A 船沿G 轴正向， P 方向单位矢用i 、j 表示)，那么在A 船上的坐标系中，B 船的速度(以m/s 为单位)为］ I16.已知质点位矢随时间变化的函数形式为r 二RcosAti ' RsinAtj ,其中R 「为大于(2)若其加速度为a = 2-3G (SI)。
且质点在原点处的速度为18.如图所示，质点 P 在水平面内沿一半径为R=2 m 的圆轨道转 动。
转2动的角速度？?与时间t 的函数关系为..::=kt (k 为常量)。
已知t =2s 时， 质点P 的速度值为32 m/s 。
试求t =1 s 时，质点P 的速度与加速度的大小。
19. 由楼窗口以水平初速度 Vo 射出一发子弹，子弹作平抛运动，取枪口为 原点，沿 V 。
方 向为G 轴，竖直向下为 P 轴，并取发射时刻t 为0,试求：(1) 子弹在任一时刻t 的位置坐标及轨迹方程； (2) 子弹在t 时刻的速度，切向加速度和法向加速度。
处。
试求其位置和时间的关系式。
________________________________ 质参考文档专业班级 ___________________ 学号号 ________ 姓姓 ___________________________ 序序 ________第2单元牛顿运动定律功和能一.选择题 1.质量为m 的物还受到一个与速度的平方成正体自空中下落， 它除了受到重力作用外，比、与速k , k 为正值常量，则该下落物体的收尾速度 (即 度方向相反的阻力作用，比例系数为最后物体作匀速运动时的速度)的大小为］(A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号； (B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功； (C) 内力不改变系统的总机械能；(D)一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关。
5. 如图，在光滑水平地面上放着一辆小车，车上左端放着一只箱子，今用同样的水平恒 力F 拉箱子，使它由小车的左端达到右端，一次小车被固定在水平地面 上，另一次小车没有 固定。
试以水平地面为参照系，判断下列结论中正 ］o确的是［___ (A)在两种情况下，F 做的功相等；J_L_(A)(B)2 .质量为0.25kg 的质点， 则该质点任意时刻的位置矢量是］:。
2mg .(C)2mg耳；受力F =ti 的作用，原点， (D )啤 okt=0时该质点以2j m/s 的速度通过坐标(A ) 2t 2i 2j m ；(C) 3t4i |t 3j m;23 34］。
3? t 3i 2t j m ；」4 t i 2tjm ;(D)-匚°x 的作用下沿G 轴运动，已知t = 0时，质点位L3.质量为m 的质点，在外力 =Fo于原点，且初速度为零。
则质点在(A) U =空 L ; (B) V = m4.下列说法中正确的是［x = L 处的速率为］］2m ；(C) ■:上L ; (D) 二 L m 2m2F o F o m m(B) 在两种情况下，摩擦力对箱子做的功相等;(C) 在两种情况下，箱子获得的动能相等；(D) 在两种情况下，由于摩擦而产生的热相等。
12.弹簧，下悬挂一质量为如图所示，一劲度系数为k 的轻质m 的物体而处于静止状态，此时弹簧伸长了X 。
今以该平衡位置为坐标原点，并作为系统弹性势能的零点位置，那末，当 m 偏离平衡位置的位移为 G 时，系统的弹性势能为13.质量为10kg 的质点，在外力作用下做平面曲线运动， 2该质点的速度为：=4t ? 16?,求：该质点从t =1 s 到t = 2s 的过程中外力做的功为14.质量m = 2 kg 的物体沿G 轴作直线运动，所受合外力 处时速度v o = 0;试求该物体运动到 G= 4 m 处时速度的大小为 三.计F = 10+ 6G (SI)。
如果在 G=0相同，合力大小为F =3*2x ( SI)，那么，物体在开始运动的 3 m 内，合力所作的功为］ ］。
(A) 18J ;(B) 16J ;(C) 15J ; ( D) 10J 。
7.速度为v 的子弹，打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的。
那末 ,当子所做功为 ______________ 。
弹射入木板的深度等于其厚度的一半时11.球质量为M 半径为F 。
一质量为m 的火箭从地面上升到距地面高度为在此过程中，地球引力对火箭作的功为f kv , 式中 k 为常数。
求： （1） 关闭发动机后 t 时刻的速度； （2） 关闭发动机后 t 时间内 所走的路程。
6. 一质点由坐标原点处从静止出发在水平面内沿G 轴运动，其所受合力方向与运动方向(A) v/2 ; (B) v/4 ;(C) v/3 ;(D) v/ 2。
8.质量为m 的一艘宇宙飞船关闭发动机返回地球时，可认为该飞船只在地球的引力场中 地球质量为 M ,万有引力恒量为 G,则当它从距地球中心 R 1处下降到 运动。
已知R 2处时，飞船增加的动能应等于［(A) GMmR (C) GMm —1%亠R 2一 2R 2R ；R ；1 一 R ?2;R -—R?(D) GMm」22R-i R 2R i 2填空题9.质点从原点出发沿直线运动到:=5 : -5 : 16 : (m)的过程中，力F 為-3j(N)所做的功为10.质点从原点出发沿直线运动到点(3m, 3m)的过程中，力 F = (2 6x)i (6 2y) j (SI),子弹的速度是［已知地2R］16. 已知一质量为m的质点在G轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，弓I力大小与质点离原点的距离G的平方成反比，即f =_k/x2, k是比例常数。
设质点在G=A时的速度为零，求质点在G=A /4 处的速度的大小。
22217. 一质点在GP平面上沿着抛物线y=x从点（0,0 ）运动到点（2,4）,求在此过程中外力F =（5y —3x）P+3x2y? （SI），对该质点所作的功。
18. 质量m= 2 kg的质点在力F =12t i （SI）的作用下，从静止出发沿G轴正向作直线运动，求前三秒内该力所作的功。
19. 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1 m要漏去0.2 kg的水。