大学物理试题集和答案

大学物理习题集上册大学物理教学部二00九年九月目录部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1 练习一质点运动的描述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 练习二圆周运动相对运动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 练习三牛顿运动定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 练习四功和能┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 练习五冲量和动量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 练习六力矩转动惯量转动定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10 练习七转动定律（续）角动量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 练习八力学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 练习九理想气体状态方程热力学第一定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 练习十等值过程绝热过程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 练习十一循环过程热力学第二定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 练习十二卡诺循环卡诺定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20 练习十三物质的微观模型压强公式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21 练习十四理想气体的内能分布律自由程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23 练习十五热学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24 练习十六谐振动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26 练习十七谐振动能量谐振动合成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28练习十八波动方程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29 练习十九波的能量波的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 练习二十驻波多普勒效应┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33 练习二十一振动和波习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄34 练习二十二光的相干性双缝干涉光程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36 练习二十三薄膜干涉劈尖牛顿环┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄38 练习二十四单缝衍射光栅衍射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄39 练习二十五光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄41 练习二十六光学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄43部分物理常量万有引力常量G=6。

67×10-11N·m2·kg-2重力加速度g=9。

8m/s2阿伏伽德罗常量N A=6。

02×1023mol-1摩尔气体常量R=8.31J·mol-1·K-1玻耳兹曼常量k=1。

38×10-23J·K-1斯特藩-玻尔兹曼常量σ = 5。

67×10—8 W·m-2·K-4 标准大气压1atm=1。

013×105Pa真空中光速c=3.00×108m/s基本电荷e=1.60×10-19C 电子静质量m e=9.11×10-31kg质子静质量m n=1.67×10-27kg中子静质量m p=1。

67×10-27kg真空介电常量ε0= 8。

85×10-12 F/m真空磁导率μ0=4π×10-7H/m=1。

26×10-6H/m普朗克常量h = 6.63×10-34 J·s维恩常量b=2.897×10-3m·K*部分数学常量1n2=0。

693 1n3=1。

099说明：字母为黑体者表示矢量练习一质点运动的描述一。

选择题1.以下四种运动,加速度保持不变的运动是（A) 单摆的运动；(B)圆周运动;(C)抛体运动；匀速率曲线运动.y轴上运动，运动方程为y=4t2—2t3，则质点返回原点时的速度和加速度分别为：(A）8m/s，16m/s2。

(B)-8m/s，-16m/s2。

(C)—8m/s，16m/s2。

(D)8m/s，-16m/s2。

物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s，v2=15m/s,若物体作直线运动，则在整个过程中物体的平均速度为（A）12 m/s.(B)11.75 m/s。

（C）12。

5 m/s。

（D) 13.75 m/s.4. 质点沿X轴作直线运动，其v- t图象为一曲线，如图1.1，则以下说法正确的是(A）0~t3时间内质点的位移用v—t曲线与t轴所围面积绝对值之和表示, 路程用v—t曲线与t轴所围面积的代数和表示;(B）0～t3时间内质点的路程用v—t曲线与t轴所围面积绝对值之和表示, 位移用v—t 曲线与t轴所围面积的代数和表示；(C)0~t3时间内质点的加速度大于零；(D)t1时刻质点的加速度不等于零.质点沿XOY平面作曲线运动，其运动方程为:x=2t，y=19—2t2。

则质点位置矢量与速度矢量恰好垂直的时刻为(A）0秒和3.16秒。

(B) 1.78秒。

(C) 1.78秒和3秒。

图1.1(D)0秒和3秒.二. 填空题,其运动方程为s=5+4t—t2 (SI）,则小球运动到最高点的时刻为t= 秒。

X轴运动，v=1+3t2 （SI), 若t=0时，质点位于原点.则质点的加速度a= (SI);质点的运动方程为x= (SI).3. 一质点的运动方程为r=A cosω t i+B sinω t j, 其中A, B ，ω为常量.则质点的加速度矢量为a= , 轨迹方程为.三．计算题h的滑轮拉船，设人收绳的速率为v0,求船的速度u和加速度a。

2. 一人站在山脚下向山坡上扔石子，石子初速为v0,与水平夹角为θ（斜向上)，山坡与水平面成α角.（1）如不计空气阻力,求石子在山坡上的落地点对山脚的距离s;（2）如果α值与v0值一定,θ取何值时s最大,并求出最大值s max.练习二圆周运动相对运动一。

选择题（A) 质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直;(B）物体作直线运动,法向加速度必为零；（C) 轨道最弯处法向加速度最大;(D）某时刻的速率为零,切向加速度必为零.2。

由于地球自转，静止于地球上的物体有向心加速度，下面说法正确的是(A) 静止于地球上的物体，其向心加速度指向地球中心；(B) 荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度大；(C）荆州所在地的向心加速度比北京所在地的向心加速度小；(D) 荆州所在地的向心加速度与北京所在地的向心加速度一样大小.3。

下列情况不可能存在的是(A）速率增加，加速度大小减少；(B) 速率减少,加速度大小增加；(C）速率不变而有加速度；(D）速率增加而无加速度；（E) 速率增加而法向加速度大小不变.R=1m的圆周运动，某时刻角速度ω=1rad/s,角加速度α=1rad/s2，则质点速度和加速度的大小为(A）1m/s，1m/s2。

(B) 1m/s，2m/s2.（C）1m/s，2m/s2。

2m/s, 2m/s2。

v0,抛射角为θ,抛射点的法向加速度,最高点的切向加速度以及最高点的曲率半径分别为（A）g cosθ ,0 , v02 cos2θ/g。

（B) g cosθ，g sinθ, 0。

(C) g sinθ，0，v02/g。

(D) g，g ，v02sin2θ/g.二。

填空题1。

一人骑摩托车跳越一条大沟,他能以与水平成30°角，其值为30m/s的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为.a t=0的运动是运动；任意时刻a n=0的运动是运动；任意时刻a=0的运动是运动；任意时刻a t=0，a n=常量的运动是运动。

r=2t2i+cosπt j (SI）, 则其速度v= ；加速度a= ；当t=1秒时，其切向加速度τa= ；法向加速度n a= .三.计算题1。

一轻杆CA以角速度ω绕定点C转动,而A端与重物M用细绳连接后跨过定滑轮B,如图2。

1.试求重物M的速度.(已知CB=l为常数，ϕ=ωt，在t时刻∠CBA=α,计算速度时α作为已知数代入）。

a=2g的加速度从静止开始上升,机顶有一螺帽在t0=2。

0s时因松动而落下,设升降机高为h=2。

0m,试求螺帽下落到底板所需时间t及相对地面下落的距离s。

练习三牛顿运动定律一。

选择题(A）物体在恒力作用下,不可能作曲线运动；(B）物体在变力作用下,不可能作直线运动；（C) 物体在垂直于速度方向,且大小不变的力作用下，作匀速园周运动；（D）物体在不垂直于速度方向力的作用下，不可能作园周运动；物体在垂直于速度方向，但大小可变的力的作用下，可以作匀速曲线运动。

3。

1(A)所示，m A〉μm B时,算出m B向右的加速度为a，今去掉m A而代之以拉力T=m A g，如图3.1(B)所示，算出m B的加速度a'，则（A) a > a '.(B） a = a '。

(C) a < a '。

（D）无法判断.3。

把一块砖轻放在原来静止的斜面上，砖不往下滑动，如图3。

2所示，斜面与地面之间无摩擦,则（A) 斜面保持静止.（B）斜面向左运动。

(C）斜面向右运动。

无法判断斜面是否运动.3.3所示，弹簧秤挂一滑轮，滑轮两边各挂一质量为m和2m的物体,绳子与滑轮的质量忽略不计，轴承处摩擦忽略不计，在m及2m的运动过程中，弹簧秤的读数为（A) 3mg .(B) 2mg。

(C）1mg .（D）8mg / 3。

5. 如图3.4所示，手提一根下端系着重物的轻弹簧，竖直向上作匀加速运动,当手突然停止运动的瞬间，物体将（A)向上作加速运动.(B）向上作匀速运动.（C）立即处于静止状态.(D）在重力作用下向上作减速运动.二。

填空题3。

5所示,一根绳子系着一质量为m的小球，悬挂在天花板上，小球在水平面内作匀速圆周运动,有人在铅直方向图3.1图3.2图3.3＜＜＜＜图3.4am求合力写出T cos θ - mg = 0 （1) 也有人在沿绳子拉力方向求合力写出T - mg cos θ = 0 （2）显然两式互相矛盾，你认为哪式正确？答 。

理由m 的物体A ，它与盘的静摩擦系数为μ，圆盘绕中心轴OO '转动，当其角速度ω 小于或等于 时，物A 不致于飞出。

3。

一质量为m 1的物体拴在长为l 1的轻绳上，绳子的另一端固定在光滑水平桌面上，另一质量为 m 2的物体用长为l 2的轻绳与m 1相接，二者均在桌面上作角速度为ω的匀速圆周运动,如图3。

7所示。

则l 1, l 2两绳上的张力T 1=； T 2= . 三。

计算题1. 一条轻绳跨过轴承摩擦可忽略的轻滑轮,在绳的一端挂一质量为m 1的物体，在另一侧有一质量为m 2的环， 如图3.8所示。