大学物理习题集
上册
大学物理课部
2005年1月
目录
部分物理常量
练习一描述运动的物理量
练习二圆周运动相对运动
练习三牛顿运动定律
练习四动量定理功
练习五功能原理碰撞
练习六力矩转动惯量转动定律
练习七转动定律(续) 角动量
练习八力矩的功
练习九力学习题课
练习十状态方程压强公式自由度
练习十一理想气体的内能分布律
练习十二自由程碰撞频率迁移过程热力学第一定律练习十三等值过程循环过程
练习十四循环过程（续）热力学第二定律熵
练习十五热学习题课
练习十六谐振动
练习十七谐振动能量谐振动合成
练习十八阻尼受迫共振波动方程
练习十九波的能量波的干涉
练习二十驻波多普勒效应
练习二十一振动和波习题课
练习二十二光的相干性双缝干涉光程
练习二十三薄膜干涉劈尖
练习二十四牛顿环迈克耳逊干涉仪衍射现象
练习二十五单缝圆孔光学仪器的分辨率
练习二十六光栅X射线的衍射
练习二十七光的偏振
练习二十八光学习题课
部分物理常量
引力常量G=6.67×10-11N2·m2·kg-2重力加速度g=9.8m/s-2
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
标准大气压1atm=1.013×105Pa
玻耳兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1
真空中光速c=3.00×108m/s
电子质量m e=9.11×10-31kg 中子质量m n=1.67×10-27kg
质子质量m n=1.67×10-27kg
元电荷e=1.60×10-19C
真空中电容率ε0= 8.85×10-12 C2?N-1m-2
真空中磁导率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=2.897×10-3mK
斯特藩-玻尔兹常量σ = 5.67×10-8 W/m2?K4
说明：字母为黑体者表示矢量
练习一 描述运动的物理量
一.选择题
1.一质点沿x 轴作直线运动,其v —t 曲线如图1.1所示,如t=0时,质点位于坐标原
点,则t=4.5s 时,质点在x 轴上的位置为
(A) 0.
(B) 5m .
(C) 2m . (D) －2m .
(E) －5m .
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.
3.一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度为v =2m/s, 瞬时加速度为a = －2m/s 2, 则一秒钟后质点的速度 (A) 等于零. (B) 等于－2m/s . (C) 等于2m/s . (D) 不能确定.
4.一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 ，某一段时间内的平均速度为v ，平均速率为v ,它们之间的关系必定有
(A) v = v ，v = v . (B) v ≠v , v =v . (C) v ≠v , v ≠v . (D) v = v , v ≠v .
5.质点作半径为R 的变速圆周运动时,加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率) (A) d v/d t . (B) v 2/R .
(C) d v/d t + v 2/R .
(D) [(d v/d t )2+(v 4/R 2)]1/2.
-图1.1
二.填空题
1.悬挂在弹簧上的物体在竖直方向上振动,振动方程为y=A sin ω t ,其中A 、ω均为常量,则 (1) 物体的速度与时间的函数关系为 ; (2) 物体的速度与坐标的函数关系为 .
2.在x 轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为v 0,初始位置为
x 0加速度为a=C t 2 (其中C 为常量),则其速度与时间的关系
v= , 运动方程为x= .
3.灯距地面高度为h 1,一个人身高为h 2, 在灯下以匀速率v 沿水平直线行走, 如图1.2所示.则他的头顶在地上的影子M 点沿
地面移动的速度
v M = .
三.计算题 1.一质点从静止开始作直线运动,开始加速度为a ,次后加速度随时间均匀增加,经过时间τ后，加速度为2a ，经过时间2τ后，加速度为3a ，…. 求经过时间n τ后该质点的加速度和走过的距离. 四.证明题
1.一艘正在沿直线行驶的电艇，在发动机关闭后,其加速度方向与速度方相反,大小与速度平方成正比,即d v /d t=－kv 2,式中k 为常数.试证明电艇在关闭发动机后又行驶x 距离时的速度为
v=v 0e -kx
其中v 0是发动机关闭时的速度.
练习二 圆周运动 相对运动
一.选择题
1.一小球沿斜面向上运动,其运动方程为s=5+4t -t 2 (SI), 则小球运动到最高点的时刻是 (A) t=4s . (B) t=2s . (C) t=8s . (D) t=5s .
2.一物体从某高度以v 0的速度水平抛出,已知它落地时的速度为v t ,那么它运动的时间是 (A) (v t -v 0)/g . (B) (v t -v 0)/(2g ). (C) (v t 2-v 02)1/ 2/g . (D) (v t 2-v 02)1/2/(2g ).
3.如图2.1,质量为m 的小球,放在光滑的木版和光滑的墙壁之间,并保持平衡.设木版和墙壁之间
h
2 图1.2
图2.1
的夹角为α,当α增大时, 小球对木版的压力将
(A) 增加. (B) 减少. (C) 不变.
(D) 先是增加, 后又减少, 压力增减的分界角为α=45°.
4.质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 时间转一周,在2t 时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2πR /t , 2πR /t . (B) 0, 2πR /t . (C) 0, 0. (D) 2πR /t , 0.
5.质点作曲线运动, r 表示位置矢量, s 表示路程, a t 表示切向加速度,下列表达式中 , (1) d v /d t =a ； (2) (2) d r /d t =v ； (3) (3) d s /d t =v ； (4) (4)∣ d v /d t ∣=a t . 正确的是
(A) 只有(1)、(4)是正确的.
(B) 只有(2)、(4)是正确的.
(C) 只有(2) 是正确的. (D) 只有(3)是正确的. 二.填空题
1.如图
2.2,一质点P 从O 点出发以匀速率1cm/s 作顺时针转向的圆周运动, 圆的半径为1m,如图所示,当它走过2/3圆周时, 走过的路程是 ,这段时间内的平均速度大小
为 ,方向是 .
2.一质点沿半径为R 的圆周运动, 在t = 0时经过P 点, 此后它的速率v 按v =A+B t (A 、B 为正的已知常量)变化, 则质点沿圆周运动一周再经过P 点时的切向加速度a t = , 法向加速度a n = .
3.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 = .
三.计算题
1.一质点以相对于斜面的速度v =(2gy )1/2从其顶端沿斜面下滑，其中y 为下滑的高度. 斜面
倾角为α,在地面上以水平速度u 向质点滑下的前方运动,求质点下滑高度为h 时,它对地速度的大小和方向.
图2.2
图2.3
2.如图2.3所示，质点P 在水平面内沿一半径为R =2m 的圆轨道 转动. 转动的角速度ω与时间t 的关系为ω = k t 2 ( k 为常量), 已知 t = 2s 时质点P 的速度为32m/s.试求t = 1s 时, 质点P 的速度与 加速度的大小.
练习三 牛顿运动定律
一.选择题
1.如图3.1所示,一只质量为m 的猴,原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M 的直杆,悬线突然断开,小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变,此时直杆下
落的加速度为
(A) g . (B) mg/M .
(C) (M+ m )g/M .
(D) (M+ m )g/(M －m ). (E) (M －m )g/M .
2. 如图
3.2所示,竖立的圆筒形转笼，半径为R ，绕中心轴OO ' 转动，物块A 紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为μ，要使物块A 不下落，圆筒的角速
度ω 至少应为
(A) R g μ. (B) g μ.
(C) ()R g μ. (D)
R g .
3.已知水星的半径是地球半径的0.4倍, 质量为地球的0.04倍, 设在地球上的重力加速度
为g , 则水星表面上的重力加速度为
(A) 0.1g .
(B) 0.25g . (C) 4 g .
(D) 2.5g .
4.如图3.4所示,假使物体沿着铅直面上圆弧轨道下滑,轨道是光滑的,在从A 至C 的下
滑过程中,下面哪种说法是正确的？
(A) 它的加速度方向永远指向圆心. (B) 它的速率均匀增加. (C) 它的合外力大小变化, 方向永远指向圆心. (D) 它的合外力大小不变.
图3.2
图3.4
(E) 轨道支持力大小不断增加.
5.如图3.5所示,一光滑的内表面半径为10cm 的半球形碗，以匀角速度ω 绕其对称
轴旋转，已知放在碗内表面上的一个小球P 相对碗静止，其位置高于碗底4cm,则由此
可推知碗旋转的角速度约为
(A) 13rad/s . (B) 17rad/s . (C) 10 rad/s . (D) 18rad/s . 二.填空题
1.一架轰炸机在俯冲后沿一竖直面内的圆周轨道飞行,如图3.6所示,如果飞机的飞行速率为一恒值v =640km/h ，为使飞机在最低点的加速度不超过重力加速度的7倍(7g ),则此圆周轨道的最小半径R = ,若驾驶员的质量为70kg ，在最小圆周轨道的最低点,他的视重(即人对坐椅的压力) N '
= .
2.画出图
3.7中物体A 、B 的受力图: (1) 在水平圆桌面上与桌面一起作匀速转动的物体A ；
(2) 和物体C 叠放在一起自由下落的物体B .
3.质量为m 的小球,
用轻绳AB 、BC 连接,如图3.8. 剪断AB 前后
的瞬间,绳BC 中的张力比T ︰T ＇
= .
三.计算题
1.如图3.9，绳CO 与竖直方向成30°，O 为一定滑轮，物体A 与B 用跨过定滑轮的细绳相连，处于平衡态. 已知B 的质量为10kg,地面对B 的支持力为
80N,若不考虑滑轮的大小求:
(1) 物体A 的质量；
(2) 物体B 与地面的摩擦力； (3) 绳CO 的拉力. (取g =10m/s 2)
2.飞机降落时的着地速度大小v 0=90km/h , 方向与地面平行,飞机与地面
间的摩擦系数μ=0.10 , 迎面空气阻力为C x v 2 , 升力为C y v 2 (v 是飞机在跑道上的滑行速度,C x 和C y 均为常数),已知飞机的升阻比K =C y /C x =5,求从着地到停止这段时间所滑行的距离(设飞机刚着地时对地面无压力) .
练习四
动量定理 功
图3.5
图3.6
g C
B (2) (1)
图3.7
图3.9
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.粒子B 的质量是粒子A 的质量的4倍,开始时粒子A 的速度为(3i +4j ), 粒子B 的速度为(2i －7j ),由于两者的相互作用, 粒子A 的速度变为(7i －4j ),此时粒子B 的速度等于
(A) i －5j . (B) 2i －7j . (C) 0.
(D) 5i －3j . 3.一质量为M 的斜面原来静止于光滑水平面上,将一质量为m 的木块轻轻放于斜面上,如图4.1. 如果此后木块能静止于斜面上，则斜面将 (A) 保持静止. (B) 向右加速运动. (C) 向右匀速运动. (D) 向左加速运动.
4.如图4.2所示，圆锥摆的摆球质量为m ，速率为v ，圆半径为R ，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为
(A) 2mv .
(B)
()()222v R mg mv π+.
(C) πRmg/ v .
(D) 0.
5.如图4.3所示，一斜面固定在卡车上，一物块置于该斜面上，在卡车沿水平方向加速起动的过程中，物块在斜面上无相对滑动，说明在此过
程中摩擦力对物块的冲量
(A) 水平向前.
(B) 只可能沿斜面向上. (C) 只可能沿斜面向下.
(D) 沿斜面向上或沿斜面向下均有可能. 二.填空题
1.水流流过一个固定的涡轮叶片 ,如图4.4所示. 水流流
过叶片前后的速率都等于
图4.4
v ,每单位时间流向叶片的水的质量保持不变且等于Q , 则水作用于叶片的力大小为 ,方向为 . 2.如图4.5所示，两块并排的木块A 和B,质量分别为m 1和m 2,静止地放在光滑的水平面上,一子弹水平地穿过两木块,设子弹穿过两木块所用的时间分别为?t 1和?t 2, 木块对子弹的阻力为恒力F ,则子弹穿出后, 木块A 的速度大小为 , 木块B 的速度大小为 .
3.如图
4.6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 . 三.计算题
1.如图4.7,用传送带A 输送煤粉, 料斗口在A 上方高h =0.5m 处, 煤粉自料斗口自由落在A 上,设料斗口连续卸煤的流量为q m =40kg/s,A 以v =
2.0m/s 的水平速度向右移动,求装煤的过程中, 煤粉对A 的作用力的大小和方向(不记相对传送带静止的煤粉质量).
2. 如图4.8,质量为M =1.5kg 的物体,用一根长为l =1.25m 的细绳悬挂在天花板上,今有
一质量为m =10g 的子弹以v 0=500m/s 的水平速度射穿物体,刚穿出物体时子弹的速度大小v =30m/s,设穿透时间极短,求:
(1)子弹刚穿出时绳中张力的大小； (2)子弹在穿透过程中所受的冲量.
练习五 功能原理 碰撞
一.选择题
1.对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒？ (A) 合外力为零. (B) 合外力不作功.
(C) 外力和非保守内力都不作功. (D) 外力和保守内力都不作功.
2.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,当子弹射入木板的深度等于其厚度的一半时,子弹的速度是
(A) v /2. (B) v /4 . (C) v /3.
图4.5
图
4.6 图4.7
图4.8
(D) v /2.
3.一水平放置的轻弹簧, 弹性系数为k ,一端固定,另一端系一质量为m 的滑块A, A 旁又有一质量相同的滑块B, 如图5.1所示, 设两滑块与桌面间无摩擦, 若用外力将A 、B 一起推压使弹簧压缩距离为d 而静止,然后撤消外力,则B 离开A 时的速度为
(A) d/(2k ). (B) d k/m .
(C) d )(2m k/. (D) d k/m 2.
4.倔强系数为k 的轻弹簧, 一端与在倾角为α 的斜面上的固定档板A 相接, 另一端与质量为m 的物体相连,O 点为弹簧在没有连物体长度为原长时的端点位置,a 点为物体B 的平衡位置. 现在将物体B 由a 点沿斜面向上移动到b 点(如图
5.2所示).设a 点与O 点、a 点与b 点之间距离分别为x 1和x 2 ,则在此过程中,由弹簧、物体B 和地球组成的系统势能的增加为
(A) (1/2)k x 22+mgx 2sin α.
(B) (1/2)k ( x 2－x 1)2+mg (x 2－x 1)sin α.
(C) (1/2)k ( x 2－x 1)2－(1/2)k x 12+mgx 2sin α.
(D) (1/2)k ( x 2－x 1)2
+mg (x 2－x 1)cos α. 5.下列说法中正确的是： (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. 二.填空题
1.一质点在二恒力的作用下, 位移为?r =3i +8j (SI), 在此过程中,动能增量为24J, 已知其中一恒力F 1=12i －3j (SI), 则另一恒力所作的功为 .
2.一长为l , 质量为m 的匀质链条,放在光滑的桌面上,若其长度的1/5悬挂于桌边下,将其慢慢拉回桌面,需作功 .
3. 如图5.3所示,倔强系数为k 的弹簧, 上端固定, 下端悬挂重物. 当弹簧伸长x 0 , 重物在O 处达到平衡, 现取重物在O 处时各种势能均为零, 则当弹簧长度为原长时, 系统的重力势能为 , 系统的弹性势能为 ,系统
的总势能为 . 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？
图5.2
图5.3
(2) 陨石落地的速度多大？ 四.证明题
1.质量为m 的汽车,沿x 轴正方向运动,初始位置x 0=0,从静止开始加速.在其发动机的功率P 维持不变,且不计阻力的条件下: (1)证明其速度表达式为v=Pt/m 2; (2)证明其位置表达式为x=3/2)(98t m P/.
练习六 力矩 转动惯量 转动定律
一.选择题
1.关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是
(A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关. (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关. (C) 取决于刚体的质量，质量的空间分布和轴的位置.
(D) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关.
2.一圆盘饶过盘心且与盘面垂直的轴O 以角速度ω按图示方向转动,若如图6.1所示的情况那样,将两个大小相等方向相反但不在同一条直线的力F 沿盘面同时作用到圆盘上,则圆盘的角速度ω
(A) 必然增大.
(B) 必然减少, (C) 不会改变, (D) 如何变化,不能确定.
3.有两个半径相同,质量相等的细圆环A 和B,A 环的质量分布均匀, B 环的质量分布不
均匀,它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B , 则
(A) J A >J B . (B) J A (D) 不能确定J A 、J B 哪个大. 4.将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，如果在绳端挂一质量为m 的重物时，飞轮的角加速度为β1. 如果以拉力2mg 代替重物拉绳时, 飞轮的角加速度将 (A) 小于β 1. (B) 大于β1,小于2β1. (C) 大于2β1. (D) 等于2β1. 5.有两个力作用在一个有固定轴的刚体上. (1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力矩一定是零; (2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力矩可能是零; 图6.1 (3)这两个力的合力为零时,它们对轴的合力矩也一定是零; (4)当这两个力对轴的合力矩为零时,它们的合力也一定是零. 在上述说法中, (A) 只有(1)是正确的. (B) (1)、(2) 正确, (3)、(4)错误, (C) (1)、(2)、(3)都正确, (4)错误. (D) (1)、(2)、(3)、(4)都正确. 二.填空题 1.半径为r = 1.5m 的飞轮作匀变速转动,初角速度ω 0=10rad/s,角加速度β=－5rad/s 2, 则在t = 时角位移为零,而此时边缘上点的线速度v = . 2.半径为20cm 的主动轮,通过皮带拖动半径为50cm 的被动轮转动,皮带与轮之间无相对滑动, 主动轮从静止开始作匀角加速转动. 在4s 内被动轮的角速度达到8πrad/s,则主动轮在这段时间内转过了 圈. 3. 如图6.2所示一长为L 的轻质细杆,两端分别固定质量为m 和2m 的小球,此系统在竖直平面内可绕过中点O 且与杆垂直的水平光滑轴(O 轴)转动, 开始时杆与水平成60°角,处于静止状态.无初转速地释放后,杆球这一刚体系统绕O 轴转动,系统绕O 轴的转动惯量J = .释放后,当杆转到水平位置时,刚体受到的合外力矩M = ; 角加速度β= . 三.计算题 1.为求一半径R =50cm 的飞轮对于通过其中心且与盘面垂直的固定轴的转动惯量,让飞 轮轴水平放置，在飞轮边缘上绕以细绳,绳末端悬重物，重物下落带动飞轮转动.当悬挂一质 量m 1=8kg 的重锤，且重锤从高2m 处由静止落下时,测得下落时间t 1=16s. 再用另一质量m 2为4kg 的重锤做同样的测量, 测得下落时间t 2=25s,假定摩擦力矩是一个常数,求飞轮的转动惯量. 2.电风扇在开启电源后,经过t 1时间达到了额定转述,此时相应的角速度为ω 0. 当关闭电源后, 经过t 2时间风扇停转. 已知风扇转子的转动惯量为J , 并假定摩擦阻力矩和电机的电磁力矩均为常量,试根据已知量推算电机的电磁力矩. 练习七 转动定律(续) 角动量 一.选择题 1.均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图7.1所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖立位置的过程中，下述说法哪一种是正确的？ (A) 角速度从小到大，角加速度从大到小. (B) 角速度从小到大，角加速度从小到大. (C) 角速度从大到小，角加速度从大到小. (D) 角速度从大到小，角加速度从小到大. ○ 2m ○ m O · ╮ 60° 图6.2 图7.1 2.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (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. 3.如图7.2所示,一水平刚性轻杆,质量不计，杆长l =20cm ，其上穿有两个小球.初始时,两小 球相对杆中心O 对称放置,与O 的距离d =5cm ，二者之间用细线拉紧.现在让细杆绕通过中心O 的竖直固定轴作匀角速的转动,转速为ω 0，在烧断细线让两球向杆的两端滑动.不考虑转轴的摩擦和空气的阻力,当两球都滑至杆端时,杆的角速度为 (A) ω 0. (B) 2ω 0. (C) ω 0/2 . (D) ω 0/4. 4.有一半径为R 的水平圆转台,可绕通过其中心的竖直固定光滑轴转动, 转动惯量为J , 开始时转台以匀角速度ω 0 转动,此时有一质量为m 的人站住转台中心,随后人沿半径向外跑去,当人到达转台边缘时, 转台的角速度为 (A) J ω 0/(J +mR 2) . (B) J ω 0/[(J +m )R 2]. (C) J ω 0/(mR 2) . (D) ω 0. 5.如图7.3所示,一静止的均匀细棒,长为L 、质量为M , 可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动, 转动惯量为ML 2/3.一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射入并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为v /2,则此时棒的角速度应为 (A) mv/(ML ) . (B) 3mv/(2ML ). (C) 5mv/(3ML ). (D) 7mv/(4ML ). 二.填空题 1.在光滑的水平面上，一根长L =2m 的绳子，一端固定于O 点，另一端系一质量为m =0.5kg 的物体，开始时，物体位于位置A ，OA 间距离d =0.5m,绳子处于松弛状态，现在使物体以初速度v A =4m /s 垂直于OA 向右滑动，如图7.4所示，设在以后的运动中物体到达位置B ，此时物体速度的方向与绳垂直，则此时刻物体对O 点的角动 量的大小L B = ，物体速度的大小v B = . 2.一个作定轴转动的轮子,对轴的转动惯量J = 2.0kg · m 2, 正以角速度ω 0匀速 图7.2 v /2 图 7.3 图7.4 转动,现对轮子加一恒定的力矩M =－7.0 m· N,经过时间t = 8.0s 时轮子的角速度ω =－ω 0,则ω 0= . 3.一飞轮以角速度ω 0绕轴旋转, 飞轮对轴的转动惯量为J 1;另一静止飞轮突然被同轴地啮合到转动的飞轮上,该飞轮对轴的转动惯量为前者的二倍,啮合后整个系统的角速度ω = . 三.计算题 1.一轴承光滑的定滑轮,质量为M = 2.00kg,半径为R =0.100m,一根不能伸长的轻绳,一端缠绕在定滑轮上,另一端系有一质量为m =5.00kg 的物体,如图7.5所示.已知定滑轮的转动惯量为J =MR 2/2.其初角速度ω 0=10.0rad/s,方向垂直纸面向里.求: (1) 定滑轮的角加速度; (2) 定滑轮的角速度变化到ω =0时,物体上升的高度; (3)当物体回到原来位置时,定滑轮的角速度. 2. 如图7.6所示.一质量均匀分布的圆盘,质量为M ,半径为R ,放在一粗糙水平面上,摩擦系数为μ，圆盘可绕通过其中心O 的竖直固定光滑轴转动.开始时圆盘静止,一质量为m 的子弹以水平速度v 0垂直圆盘半径打入圆盘边缘并嵌在盘边上,求: (1) 子弹击中圆盘后,盘所获得的角速度; (2) 经过多长时间后,圆盘停止转动. (圆盘绕通过O 的竖直轴的转动惯量为MR 2/2,忽略子弹重力造成的摩擦阻力矩) 练习八 力矩的功 一.选择题 1.如图8.1所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上 绕OO ′作匀角速转动.有一小环套在杆的上端处.开始使杆在一个锥面上运动起来,而后小环由静止开始沿杆下滑.在小球下滑过程中,小环、杆和地球组成的系统的机械能以及小环 加杆对OO ′的角动量这两个量中 (A) 机械能、角动量都守恒. (B) 机械能守恒、角动量不守恒. (C) 机械能不守恒、角动量守恒. (D) 机械能、角动量都不守恒. 2.如图8.2所示，一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴旋转，初始状态 为静止悬挂。现有一个小球自左方水平打击细杆.设小球与细杆之间 为非弹性碰撞，则在碰 0 图7.5 图7.6 图8.2 撞过程中对细杆与小球这一系统 (A) 只有机械能守恒. (B) 只有动量守恒. (C) 只有对转轴O 的角动量守恒. (D) 机械能、动量角和动量均守恒. 3.一块方板，可以绕通过其一个水平边的光滑固定轴自由转动.最初板自由下垂.今有一小团粘土,垂直板面撞击方板,并粘在板上.对粘土和方板系统,如果忽略空气阻力,在碰撞中守恒的量是 (A) 动能. (B) 绕木板转轴的角动量. (C) 机械能. (D) 动量. 4.如图8.3所示, 一匀质细杆可绕通过其一端的水平光滑轴在竖直平面内自由转动. 杆长 l = (5/3)m,今使杆从与竖直方向成60°角的位置由静止释放(g 取10m/s 2), 则杆的最大角速度为 (A) 3rad/s. (B) π rad/s. (C) 9 rad/s. (D) 3rad/s. 5.一人站在旋转平台的中央,两臂侧平举,整个系统以2π rad/s 的角速度旋转，转动惯量为 6.0kgm 2.如果将双臂收回则系统的转动惯量变为2.0kgm 2.此时系统的转动动能与原来的转动动能之比E k / E k0为 (A) 2. (B) 2. (C) 3. (D) 3. 二.填空题 1.如图8.4，一匀质细杆AB,长为l ,质量为m . A 端挂在一光滑的固定水平轴上, 细杆可以在竖直平面内自由摆动.杆从水平位置由静止释放开始下摆,当下摆θ 时,杆的角速度为 . 2.将一质量为m 的小球, 系于轻绳的一端, 绳的另一端穿过光滑水平桌面上的小孔用手拉住, 先使小球以角速度ω 1 在桌面上做半径为r 1的园周运动, 然后缓慢将绳下拉, 使半径缩小为r 2, 在此过程中小球的动能增量 是 . 3.如图8.5所示，长为l 的均匀刚性细杆,放在倾角为α 的光滑斜面上,可以绕通过其一端垂直于斜面的光滑固定轴O 在斜面上转动. 在此杆绕该轴转动一周的过程中, 杆对轴的角动量是否守恒？答 ; 选杆与地球为系统,机械能是否守恒？ 答 . 图8.3 图8.4 · 、 ╮ α O 2 (图8.6 三.计算题 1.有一质量为m 1、长为l 的均匀细棒，静止平放在滑动摩擦系数为μ的水平桌面上，它可绕通过其端点O 且与桌面垂直的固定光滑轴转动. 另有一水平运动的质量为m 2的小滑块，从侧面垂直于棒与棒的另一端A 相撞，设碰撞时间极短，已知小滑块在碰撞前后的速度分别为v 1和v 2，如图8.6所示. 求碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间 (以知棒绕O 点的转动惯量J=m 1l 2/3). 2.如图8.7所示,空心圆环可绕光滑的竖直固定轴AC 自由转动, 转动惯量J 0,环的半径为R ,初始时环的角速度为ω 0 . 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 < 练习九 力学习题课 一.选择题 1.如图9.1所示,两滑块A 、B ，质量分别为m 1和m 2, 与斜面间的摩擦系数分别为μ1和μ2, 今将A 、B 粘合在一起,并使它们的底面共面,而构成一个大滑块, 则该滑块与斜面间的 摩擦系数为 (A) ( μ1+μ2)/2. (B) μ1μ2/ ( μ1+μ2). (C) 2μμ1. (D) ( μ1m 1+μ2m 2)/( m 1+m 2). 2.一特殊的弹簧,弹性力F=－kx 3,k 为倔强系数,x 为形变量.现将弹簧水平放置于光滑的水平面上,一端固定,一端与质量为m 的滑块相连而处于自然状态.今沿弹簧长度方向给滑块一个冲量,使其获得一速度v ,压缩弹簧,则弹簧被压缩的最大长度为 (A) m/k v . (B) k/m v . (C) (4mv/k )1/ 4. (D) (2mv 2/k )1/4. 3.一物体正在绕固定光滑轴自由转动, (A) 它受热膨胀或遇冷收缩时,角速度不变. (B) 它受热时角速度变大,它遇冷时角速度变小. (C) 它受热或遇冷时,角速度均变大. (D) 它受热时角速度变小,它遇冷时角速度变大. 4. 图9.2(a)为一绳长为l 、质量为m 的单摆.图9.2(b)为一长度为l 、质量为m 能绕水平轴O 自由转动的匀质细棒.现将单摆和 细棒同时从与铅直线成θ 图9.1 (a) (b) 图9.2 角度的位置由静止释放,若运动到竖直位置时, 单摆、细棒的角速度分别用ω1、ω2表示,则 (A) ω1=ω2/2. (B) ω1=ω2. (C) ω1=2ω2/3. (D) ω1=3/2ω2. 5.如图9.3,滑轮、绳子质量忽略不计,忽略一切摩擦阻力,物体A 的质量m 1大于物体B 的质 量m 2. 在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是 (A) (m 1+m 2 )g . (B) (m 1－m 2)g . (C) 2m 1m 2g/(m 1+m 2). (D) 4m 1m 2g/(m 1+m 2). 二.填空题 1.一质点沿直线运动，其坐标x 与时间t 有如下关系： x=A e － β t cos ω t A 、 β、ω皆为常数. (1) 任意时刻t 质点的加速度a = ; (2) 质点通过原点的时刻t = . 2.如图9.4所示，质点P 的质量为2kg ，位置矢量为r ， 速度为v ，它受到力F 的作用. 则三个矢量均在O xy 平面内，且r = 3.0m ，v = 4.0m/s ， F = 2N ，则该质点对原点O 的角动量L = ; 作用在质点上的力对原 点的力矩M = . 3.如图9.5所示， 滑块A 、重物B 和滑轮C 的质量分别 为m A 、m B 和m C ， 滑轮的半径R ， 滑轮对轴的转动惯量为J=m C R 2/2滑块A 与桌面间、 滑轮与轴承之间均无摩擦,绳的质量可不计, 绳与滑轮之间无相对滑动，滑块A 的加速度a = . 三.计算题 1.如图9.6所示,倔强系数为k 的轻弹簧,一端固定,另一端与桌面上的质量为m 的 小球B 相连接. 推动小球,将弹簧压缩一段距离L 后放开. 假定小球所受的滑动摩擦 力大小为F 且恒定不变, 滑动摩擦系数与静摩擦系数可视为相等. 试求L 必须满足 什么条件时,才能使小球在放开后就开始运动,而且一旦停止下来就一直保持静止状态. 2.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 图9.3 图9.6 图9.5 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？ 练习十 状态方程 压强公式 自由度 一.选择题 1.一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2，则两者的大小关系是： (A) p 1＞p 2 . (B) p 1＜p 2 . (C) p 1= p 2 . (D) 不确定的. 2.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 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为： (A) pV/m . (B) pV / (kT ) . (C) pV /(RT ) . (D) pV /(mT ) . 3.一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m . 根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值为: (A) 2 x v =m kT 3. (B) 2x v = (1/3)m kT 3. (C) 2x v = 3kT /m . (D) 2x v = kT/m . 4.下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？(式中M 为气体的质量，m 为气体分子质量，N 为气体分子总数目，n 为气体分子数密度，N 0为阿伏伽德罗常数) (A) [3m/(2M )] pV . (B) [3M/(2M mol )] pV . (C) (3/2)npV . (D) [3M mol /(2M )] N 0pV . 5.关于温度的意义，有下列几种说法： (1) 气体的温度是分子平动动能的量度. (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. 上述说法中正确的是 (A) (1)、(2)、(4) . (B) (1)、(2)、(3) . (C) (2)、(3)、(4) . (D) (1)、(3)、(4) . 二．填空题 1.在容积为10 2m 3的容器中，装有质量100g 的气体，若气体分子的方均根速率为200m/s ，则气体的压强为 . 2. 如图10.1所示,两个容器容积相等，分别储有相同质量的N 2和O 2气体，它们 用光滑细管相连通，管子中置一小滴水银，两边的温度差为30K ，当水银滴在正中不动时，N 2和O 2的温度为2N T ， 2O T = .( N 2的摩尔质量为28×10－3kg/mol,O 2的摩 尔质量为32×10－ 3 kg/mol.) 3.分子物理学是研究 的学科.它应用的方法是 方法. 三.计算题 1.一瓶氢气和一瓶氧气温度相同.若氢气分子的平均平动动能为6.21×10－ 21J.试求: (1) 氧气分子的平均平动动能和方均根速率; (2) 氧气的温度. 四.证明题 1.试从温度公式(即分子热运动平均平动动能和温度的关系式)和压强公式推导出理想气体的状态方程. 练习十一 理想气体的内能 分布律 一.选择题 1.两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. (B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的平均速率相等. (D) 两种气体的内能相等. 2.一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时， 图10.1 一填空题（共32分） 1．(本题3分)(0355) 假如地球半径缩短1％，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g 增大的百分比是________. 2．(本题3分)(0634) 如图所示，钢球A和B质量相等，正被绳 牵着以ω0=4rad／s的角速度绕竖直轴转动，二 球与轴的距离都为r1=15cm．现在把轴上环C 下移，使得两球离轴的距离缩减为r2=5cm．则 钢球的角速度ω=_____ 3．(本题3分)(4454) 。 lmol的单原子分子理想气体，在1atm的恒定压强下，从0℃加热到100℃， 则气体的内能改变了_____J．(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4。(本题3分)(4318) 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． 5。(本题3分)(4687) 已知lmol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上 升1K，内能增加了20.78J，则气体对外作功为______ 气体吸收热 量为________.(普适气体常量R=8.31.J·mol-1·K-1) 6．(本题4分)(4140) 所谓第二类永动机是指____________________________________________________ 它不可能制成是因为违背了_________________________________________________。7。(本题3分)(1391) 一个半径为R的薄金属球壳，带有电荷q壳内充满相对介电常量为εr的各 向同性均匀电介质．设无穷远处为电势零点,则球壳的电势 U=_________________________. 8．(本题3分)(2620) 在自感系数L=0.05mH的线圈中，流过I=0.8A的电流．在切断电路后经 过t=100μs的时间，电流强度近似变为零，回路中产生的平均自感电动势 εL=______________· 9。(本题3分)(5187) 一竖直悬挂的弹簧振子，自然平衡时弹簧的伸长量为x o，此振子自由振动的 周期T=____． 10·(本题4分)(3217)： 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． 二．计算题(共63分) 11．(本题10分)(5264) ， 一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20，斜面固定，倾角 a=450．现给予物体以初速率v0=l0m／s，使它沿斜面向 上滑，如图所示．求： (1)物体能够上升的最大高度h； (2) 该物体达到最高点后，沿斜面返回到原出发点时速率v． 12。(本题8分)(0130) 如图所示，A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上， 设两轮的转动惯量分别为J=10kg·m2和J=20 kg·m2．开始时，A轮转速为600rev／min，B轮静止．C 为摩擦啮合器，其转动惯量可忽略不计．A、B分别 与C的左、右两个组件相连，当C的左右组件啮合时，B轮得到加速而A轮减 速，直到两轮的转速相等为止．设轴光滑，求： (1)两轮啮合后的转速n； (2)两轮各自所受的冲量矩． 13．(本题lO分)(1276) 如图所示，三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B 和C，半径分别为R a、R b、R c. 圆柱面B上带电荷，A 和C都接地．求B的内表面上电荷线密度λl和外表面上 电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。 14．(本题5分)(1652) 作业 1-1填空题 (1) 一质点，以1-?s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动，则该质点在5s 内，位移的大 小是 ；经过的路程 是 。 [答案： 10m ； 5πm] (2) 一质点沿x 方向运动，其加速度随时间 的变化关系为a=3+2t (SI)，如果初始时刻 质点的速度v 0为5m 2s -1，则当t 为3s 时， 质点的速度v= 。 [答案： 23m 2s -1 ] 1-2选择题 (1) 一质点作直线运动，某时刻的瞬时 速度s m v /2=，瞬时加速度2/2s m a -=，则 一秒钟后质点的速度 (A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 [答案：D] (2) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运 动，每t 秒转一圈，在2t 时间间隔中，其 平均速度大小和平均速率大小分别为 (A)t R t R ππ2,2 (B) t R π2,0 (C) 0,0 (D) 0,2t R π [答案：B] (3)一运动质点在某瞬时位于矢径) ,(y x r 的端点处，其速度大小为 (A)dt dr (B)dt r d (C)dt r d || (D) 22)()(dt dy dt dx + [答案：D] 1-4 下面几个质点运动学方程，哪个是匀变速直线运动？ （1）x=4t-3；（2）x=-4t 3+3t 2+6；（3） x=-2t 2+8t+4；（4）x=2/t 2-4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的 速度和加速度，并说明该时刻运动是加速 的还是减速的。（x 单位为m ，t 单位为s ） 解：匀变速直线运动即加速度为不等于 大学物理下试题库 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】 大学物理（下）试题库第九章静电场 知识点1：电场、电场强度的概念 1、、【】下列说法不正确的是： A：只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场； B?：电场是一种物质； C：电荷间的相互作用是通过电场而产生的； D：电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【】电场中有一点P，下列说法中正确的是： A：若放在P点的检验电荷的电量减半，则P点的场强减半； B：若P点没有试探电荷，则P点场强为零； C：P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大； D：P点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【】关于电场线的说法，不正确的是： A：沿着电场线的方向电场强度越来越小； B：在没有电荷的地方，电场线不会中止； C：电场线是人们假设的，用以形象表示电场的强弱和方向，客观上并不存在： D：电场线是始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远。 4、【】下列性质中不属于静电场的是： A：物质性； B：叠加性； C：涡旋性； D：对其中的电荷有力的作用。 5、【 】在坐标原点放一正电荷Q ，它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E ．现 在，另外有一个负电荷-2Q ，试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零？ (A) x 轴上x>1． (B) x 轴上0 大学物理模拟试题三 一、选择题（每题4分，共40分） 1．一质点在光滑平面上，在外力作用下沿某一曲线运动，若突然将外力撤消，则该质点将作［ ］。 (A) 匀速率曲线运动 (B) 减速运动 (C) 停止运动 (D)匀速直线运动 2．一劲度系数为k 原长为l 0的轻弹簧，上端固定，下端受一竖直方向的力F 作用，如图所示。在力F 作用下，弹簧被缓慢向下拉长为l ，在此过程中力F 作功为 ［ ］。 (A) F(l –l 0) (B) l l kxdx (C) l l kxdx 0 (D) l l Fxdx 0 3．一质点在力F = 5m (5 2t ) (SI)的作用下，t =0时从静止开始作直线运动，式中m 为质点的质量，t 为时间，则当t = 5 s 时，质点的速率为[ ] (A) 50 m ·s -1． (B) 25 m ·s -1 (C) -50 m ·s -1 ． (D) 0 4．图示两个谐振动的x~t 曲线，将这两个谐振动叠加，合成的余弦振动的初相为［ ］。 (A) (B) 32 (C) 0 (D) 2 5．一质点作谐振动，频率为 ，则其振动动能变化频率为［ ］ （A ） 21 （B ） 4 1 （C ） 2 （D ） 4 6．真空中两平行带电平板相距位d ，面积为S ，且有S d 2 ，均匀带电量分别为+q 与-q ，则两级间的作用力大小为 [ ]。 (A) 2 02 4d q F (B) S q F 02 (C) S q F 022 (D) S q F 02 2 7．有两条无限长直导线各载有5A 的电流，分别沿x 、y 轴正向流动，在 (40,20,0)（cm ）处B 的大小和方向是（注：70104 1 m H ） [ ]。 (A) 2.5×106 T 沿z 正方向 (B) 3.5×10 6 T 沿z 负方向 (C) 4.5×10 6 T 沿z 负方向 (D) 5.5×10 6 T 沿z 正方向 8．氢原子处于基态（正常状态）时，它的电子可看作是沿半径为a=0.538 10 cm 的轨道作匀速圆周运动，速率为2.28 10 cm/s ，那么在轨 道中心B 的大小为 [ ]。 (A) 8.56 10 T (B) 12.55 10 T (C) 8.54 10 T (D) 8.55 10 T 9．E 和V E 分别表示静电场和有旋电场的电场强度，下列关系中正确的是 [ ]。 (A) ?0dl E (B) ?0dl E (C) ?0dl E V (D) 0dl E V 10．两个闭合的金属环，穿在一光滑的绝缘杆上，如图所示，当条形磁铁N 极自右向左插向圆环时，两圆环的运动是 [ ]。 (A) 边向左移动边分开 (B) 边向右移动边合拢 (C) 边向左移动边合拢 (D) 同时同向移动 1 习题解答 习题一 1-1 ｜r ?｜与r ? 有无不同? t d d r 和 t d d r 有无不同? t d d v 和 t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1） r ?是位移的模，? r 是位矢的模的增量，即r ?1 2r r -=，1 2r r r -=?； （2） t d d r 是速度的模，即 t d d r = =v t s d d .t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3) t d d v 表示加速度的模，即t v a d d = ， t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢） ，所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y = y (t )，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出r ＝2 2y x +，然后根据v = t r d d ，及a ＝ 2 2d d t r 而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v = 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有j y i x r +=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 大学物理（下）试卷 一、选择题 1、在静电场中，下列说法中正确的是 （D ） （A ） 带正电荷的导体其电势一定是正值 （B ） 等势面上各点的场强一定相等 （C ） 场强为零处电势也一定为零 （D ）场强相等处电势不一定相等 2、一球壳半径为R ，带电量 q ，在离球心O 为 r （r < R ）处一点的电势为（设“无限远”处为电势零点）（B ） （A ） 0 （B ） R q 0π4ε （C ） r q 0π4ε （D ） r q 0π4ε- 3、 两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，两者的电容值相比较 （C ） （A ） 空心球电容值大 （B ） 实心球电容值大 （C ）两球电容值相等 （D ）大小关系无法确定 4、有一外表形状不规则的带电的空腔导体，比较A 、B 两点的电场强度E 和电势U ，应该是： （A ） （A ）B A B A U U E E == , （B ）B A B A U U E E <= , （C ） B A B A U U E E >= , （D ）B A B A U U E E =≠ , 5、一带电粒子，垂直射入均匀磁场，如果粒子质量增大到2倍，入射速度增大到2倍，磁场的磁感应强度增大到4倍，则通过粒子运动轨道包围范围内的磁通量增大到原来的（B ） （A ）2 倍 （B ）4 倍 （C ）1/2 倍 （D ）1/4 倍 6、图中有两根“无限长”载流均为I 的直导线，有一回路 L ，则下述正确的是（B ） （A ）0 d =??L l B ，且环路上任意一点B= 0 （B ） d =??L l B ，且环路上任意一点B ≠ 0 （C ） d ≠??L l B ，且环路上任意一点B ≠ 0（D ） d ≠??L l B ，且环路上任意一点B= 常量 7、若用条形磁铁竖直插入木质圆环，则环中（B ） （A ） 产生感应电动势，也产生感应电流 （B ） 产生感应电动势，不产生感应电流 （C ） 不产生感应电动势，也不产生感应电流（D ） 不产生感应电动势，产生感应电流 8、均匀磁场如图垂直纸面向里. 在垂直磁场的平面内有一个边长为l 的正方形金属细线框，在周长固定的条件下，正方形变为一个圆，则图形回路中感应电流方向为 （B ） （A ） 顺时针 （B ） 逆时针 （C ） 无电流 （D ） 无法判定 东 北 大 学 网 络 教 育 学 院 级 专业 类型 试 卷（闭卷）（A 卷） （共 页） 年 月 学习中心 姓名 学号 总分 题号 一 二 三 四 五 六 得分 一、单项选择题：（每小题3分，共27分） 1、质点作半径为R 的变速圆周运动时加速度大小为 (v 表示任一时刻质点的速率)： （A ）dt dv (B) R v 2 (C) R v dt dv 2+ (D) 242 R v dt dv +?? ? ?? 2、用公式U=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，该式： (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。 3、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，都处于平衡态。以下说法正确的是： （A ）它们的温度、压强均不相同。 （B ）它们的温度相同，但氦气压强大于氮气压强。 （C ）它们的温度、压强都相同。 (D) 它们的温度相同，但氦气压强小于氮气压强。 4、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时，其内能为 (A) ??? ??++kT kT N N 2523)(21 (B) ??? ??++kT kT N N 252 3 )(2121 (C) kT N kT N 252321 + (D) kT N kT N 2 3 2521+ 5、使用公式E q f =求电荷q 在电场E 中所受的力时，下述说法正确的是： （A ）对任何电场，任何电荷，该式都正确。 （B ）对任何电场，只要是点电荷，该式就正确。 （C ）只要是匀强电场，对任何电荷，该式都正确。 （D ）必需是匀强电场和点电荷该式才正确。 6、一个点电荷放在球形高斯面的球心处，讨论下列情况下电通量的变化情 况： （1）用一个和此球形高斯面相切的正立方体表面来代替球形高斯面。 （2）点电荷离开球心但还在球面内。 （3）有另一个电荷放在球面外。 （4）有另一电荷放在球面内。 以上情况中，能引起球形高斯面的电通量发生变化的是： （A ）（1），（2），（3） （B ）（2），（3），（4） （C ）（3），（4） （D ）（4） 7、离点电荷Q 为R 的P 点的电场强度为R R R Q E 204πε= ，现将点电荷用一半径小于R 的金属球壳包围起来，对点电荷Q 在球心和不在球心两种情况，下述说法正确的是： 习题1 1.1选择题 (1) 一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r 的端点处，其速度大小为 (A)dt dr (B)dt r d (C)dt r d | | (D) 22)()(dt dy dt dx + [答案：D] (2) 一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度s m v /2=，瞬时加速度2 /2s m a -=，则 一秒钟后质点的速度 (A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 [答案：D] (3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每t 秒转一圈，在2t 时间间隔中，其平均速度大小和平均速率大小分别为 (A) t R t R ππ2, 2 (B) t R π2,0 (C) 0,0 (D) 0,2t R π [答案：B] 1.2填空题 (1) 一质点，以1 -?s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动，则该质点在5s 内，位移的大小是 ；经过的路程是 。 [答案： 10m ； 5πm] (2) 一质点沿x 方向运动，其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI)，如果初始时刻质点的 速度v 0为5m ·s -1 ，则当t 为3s 时，质点的速度v= 。 [答案： 23m ·s -1 ] (3) 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行，水流速度为2V ，一人相对于甲板以速度3V 行走。如人相对于岸静止，则1V 、2V 和3V 的关系是 。 [答案： 0321=++V V V ] 1.3 一个物体能否被看作质点，你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定： (1) 物体的大小和形状； (2) 物体的内部结构； (3) 所研究问题的性质。 解：只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响，因此主要由所研究问题的性质决定。 1.4 下面几个质点运动学方程，哪个是匀变速直线运动？ （1）x=4t-3；（2）x=-4t 3+3t 2+6；（3）x=-2t 2+8t+4；（4）x=2/t 2 -4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的速度和加速度，并说明该时刻运动是加速的还是减速的。（x 单位为m ，t 单位为s ） 解：匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。加速度又是位移对时间的两阶导数。于是可得（3）为匀变速直线运动。 其速度和加速度表达式分别为 2 2484 dx v t dt d x a dt = =+== t=3s 时的速度和加速度分别为v =20m/s ，a =4m/s 2 。因加速度为正所以是加速的。 1.5 在以下几种运动中，质点的切向加速度、法向加速度以及加速度哪些为零哪些不为零？ (1) 匀速直线运动；(2) 匀速曲线运动；(3) 变速直线运动；(4) 变速曲线运动。 解：(1) 质点作匀速直线运动时，其切向加速度、法向加速度及加速度均为零； (2) 质点作匀速曲线运动时，其切向加速度为零，法向加速度和加速度均不为零； (3) 质点作变速直线运动时，其法向加速度为零，切向加速度和加速度均不为零； (4) 质点作变速曲线运动时，其切向加速度、法向加速度及加速度均不为零。 1.6 ｜r ?｜与r ? 有无不同?t d d r 和d d r t 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=，12r r r -=?； （2） t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d d 就是速度在径向上的分量， （高起专）大学物理下 模拟题2 一、填空题 1，载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径Ｒ有关，当圆线圈半径增大时， （１）圆线圈中心点（即圆心）的磁场__________________________。 （２）圆线圈轴线上各点的磁场___________ ___________________。 2，有一长直金属圆筒，沿长度方向有稳恒电流Ｉ流通，在横截面上电流均匀分布。筒内空腔各处的磁感应强度为________，筒外空间中离轴线ｒ处的磁感应强度为__________。 3，如图所示的空间区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，在纸面内有一正方形边框ａｂｃｄ（磁场以边框为界）。而ａ、ｂ、ｃ三个角顶处开有很小的缺口。今有一束具有不同速度的电子由ａ缺口沿ａｄ方向射入磁场区域，若ｂ、ｃ两缺口处分别有电子射出，则此两处出射电子的速率之比ｖb ／ｖc ＝________________。 4，如图，在一固定的无限长载流直导线的旁边放置一个可以自由移动和转动的圆形的刚性线圈，线圈中通有电流，若线圈与直导线在同一平面，见图（ａ），则圆线圈将_______ _____；若线圈平面与直导线垂直，见图（ｂ），则圆线圈将____________________ __ _____。 5，一个绕有 500匝导线的平均周长50ｃｍ的细环，载有 0.3Ａ电流时，铁芯的相对磁导率为600 。（0μ＝４π×10-7Ｔ·ｍ·Ａ-1） （1）铁芯中的磁感应强度Ｂ为__________________________。 （2）铁芯中的磁场强度Ｈ为____________________________。 6，一导线被弯成如图所示形状，ａｃｂ为半径为Ｒ的四分之三圆弧，直线段Ｏａ长为Ｒ。若此导线放 在匀强磁场B ?中，B ? 的方向垂直图面向内。导线以角速度ω在图面内绕Ｏ点 匀速转动，则此导线中的动生电动势i ε＝___________________ ，电势最高的点是________________________。 a b c d I (a ） (b) I ⊙ B ? c b a ω 2011-2012 1 大学物理（C 下）(Ⅰ卷) 数 理 学 院 10级理工科40学时各专业 考试时间：2012-1-5（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效） 一、选择题（共36分，每题3分） 1.如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i ，下列 哪一种情况可以做到？[ ] (A) 载流螺线管向线圈靠近． （B ） 载流螺线管离开线圈． (C) 载流螺线管中电流增大． （D ） 载流螺线管中插入铁芯． 2. 如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接 到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分??L l B d [ ] (A) I 0μ． (B) I 03 1μ． (C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． 3. 在感应电场中电磁感应定律可写成 t l E L K d d d 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) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线． (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念． 4. 轻弹簧上端固定，下系一质量为m 1的物体，稳定后在m 1下边又系一质量为m 2的是弹簧又 伸长了?x ．若将m 2移去，并令其振动，则振动周期为［ ］ (A) g m x m T 122?π=． (B) g m x m T 2 12?π=． 课程考试试题 学期学年拟题学院（系）: 适 用 专 业: (C) g m x m T 2121?π=． (D) g m m x m T )(2212+π=?． 5. 已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间单位为秒．则此简谐振动 的振动方程为：［ ］ (A) )3 232cos(2π+π=t x ． (B) )3232cos(2π-π=t x ． (C) )3234c o s (2π+π=t x ． (D) )3 234c o s (2π-π=t x (E) )4 134cos(2π-π=t x ． 6. 一平面简谐波表达式为 )2(πsin 10.0x t y --= (SI)，则该波的频率ν (Hz)， 波速u (m/s)及波线上各点振动的振幅 A (m)依次为 ［ ］ (A) 21，21，－0.10． (B) 2 1，1，－0.10． (C) 21，2 1，0.10． (D) 2，2，0.10． 7. 在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的长度为[ ] （A ） 1.5 λ． （B ） 1.5 λ/ n ． （C ） 1.5 n λ． （D ） 3 λ． 8. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a ＝8 λ的单缝上，对应 于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为［ ］ （A ） 2 个． （B ） 4 个． （C ） 6 个． （D ） 8 个． 9. 如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入n ＝1.60 的液体中，凸透镜可沿O O '移动，用波长λ＝500 nm （1nm=10-9m ）的单色光垂直入射．从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是［ ］ （A ） 156.3 nm （B ） 148.8 nm （C ） 78.1 nm （D ） 74.4 nm （E ） 0 ． 10. 在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为8s ，若相对于甲作匀速直线运动的 乙测得时间间隔为10 s ，则乙相对于甲的运动速度是（c 表示真空中光速）［ ］ （A ） （4/5） c ． （B ） （3/5） c ． （C ） （2/5） c ． （D ） （1/5） c ． 11. 在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则入射光光子能量ε与反冲 电子动能k E 之比/k E ε为［ ］ （A ） 2． （B ） 6． （C ） 4． （D ） 5． 大学物理模拟试卷一 一、选择题:（每小题3分，共30分） 1.一飞机相对空气的速度为200km/h，风速为56km/h，方向从西向东。地面雷达测得飞机 速度大小为192km/h，方向是：（） （A）南偏西；（B）北偏东；（C）向正南或向正北；（D）西偏东； 2．竖直的圆筒形转笼，半径为R，绕中心轴OO'转动，物块A紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为μ，要命名物块A不下落，圆筒转动的角速度ω至少应为：（） （A）；（B）；（C）；（D）； 3．质量为m=0.5kg的质点，在XOY坐标平面内运动，其运动方程为x=5t,y=(SI)，从t=2s到t=4s这段时间内，外力对质点作功为（） （A）； (B) 3J； (C) ； (D) ； 4．炮车以仰角θ发射一炮弹，炮弹与炮车质量分别为m和M，炮弹相对于炮筒出口速度为v，不计炮车与地面间的摩擦，则炮车的反冲速度大小为（） （A）； (B) ； (C) ； (D) 5．A、B为两个相同的定滑轮，A滑轮挂一质量为M的物体，B滑轮受拉力为F，而且F=Mg,设A、B两滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮轴的摩擦，这两个滑轮的角加速度的大小比较是（） （A）βA=β B ； (B)βA>β B； (C)βA<βB； (D)无法比较； 6．一倔强系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T。若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为0.5m的物体，则系统振动周期T2等于（） （A）2T1； (B)T1； (C) T1/2 ； (D) T1/4 ； 7．一平面简谐波在弹性媒质中传播时，媒质中某质元在负的最大位移处，则它的能量是：（） （A）动能为零，势能最大；（B）动能为零，势能为零； （C）动能最大，势能最大；（D）动能最大，势能为零。 8．在一封闭容器中盛有1mol氦气（视作理想气体），这时分子无规则运动的平均自由程仅决定于: （） (A) 压强p；（B）体积V；（C）温度T； (D)平均碰撞频率Z； 9．根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的（） （A）热量不可能从低温物体传到高温物体； （B）不可能从单一热源吸取热量使之全部转变为有用功； （C）摩擦生热的过程是不可逆的； （D）在一个可逆过程中吸取热量一定等于对外作的功。 10．在参照系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为：（） (A) 2m0； (B) 2m0； (C) ； (D) 二．填空题（每小题3分，共30分） 大学物理学习题答案 习题一答案 习题一 1.1 简要回答下列问题： (1) 位移和路程有何区别？在什么情况下二者的量值相等？在什么情况下二者的量值不相等？ (2) 平均速度和平均速率有何区别？在什么情况下二者的量值相等？ (3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么？瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么？ (4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动？质点做直线运动，其位矢的方向是否一定保持不变？ (5) r ?v 和r ?v 有区别吗？v ?v 和v ?v 有区别吗？0dv dt =v 和0d v dt =v 各代表什么运动？ (6) 设质点的运动方程为：()x x t = ，()y y t =，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出 r = dr v dt = 及 22d r a dt = 而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v = 及 a = 你认为两种方法哪一种正确？两者区别何在？ (7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性 的？ (8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此其法向加速度 也一定为零.”这种说法正确吗？ (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么？ (10) 质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变？ (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中？如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何？ 1.2 一质点沿x 轴运动，坐标与时间的变化关系为224t t x -=，式中t x ,分别以m 、s 为单位，试计算：(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度；(2)s 1末到s 3末的平均加速度；(3)s 3末的瞬时加速度。 解： (1) 最初s 2内的位移为为： (2)(0)000(/)x x x m s ?=-=-= 最初s 2内的平均速度为： 0(/)2 ave x v m s t ?= ==? 答案在试题后面显示 模拟试题 注意事项： 1.本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟，闭卷； 2.考前请将密封线内各项信息填写清楚； 3.所有答案直接做在试卷上,做在草稿纸上无效； 4．考试结束，试卷、草稿纸一并交回。 一、选择题 1、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，某一时间内的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（） （A）（B） （C）（D） 2、如图所示，假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑，轨道是光滑的，在从A至C的下滑过程中，下面哪 个说法是正确的？（） (A) 它的加速度大小不变，方向永远指向圆心． (B) 它的速率均匀增加． (C) 它的合外力大小变化，方向永远指向圆心． (D) 它的合外力大小不变． (E) 轨道支持力的大小不断增加． 3、如图所示，一个小球先后两次从P点由静止开始，分别沿着光滑的固定斜面l1和圆弧面l2下滑．则小 球滑到两面的底端Q时的（） (A) 动量相同，动能也相同．(B) 动量相同，动能不同． (C) 动量不同，动能也不同．(D) 动量不同，动能相同． 4、置于水平光滑桌面上质量分别为m1和m2的物体A和B之间夹有一轻弹簧．首先用双手挤压A和B使弹簧处于压缩状态，然后撤掉外力，则在A和B被弹开的过程中( ) (A) 系统的动量守恒，机械能不守恒．(B) 系统的动量守恒，机械能守恒．(C) 系统的动量不守恒，机械能守恒．(D) 系统的动量与机械能都不守恒． 5、一质量为m的小球A，在距离地面某一高度处以速度水平抛出，触地后反跳．在抛出t秒后小球A跳回原高度，速度仍沿水平方向，速度大小也与抛出时相同，如图．则小球A与地面碰撞过程中，地面给它的冲量的方向为________________，冲量的大小为____________________． (A)地面给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为mgt． (B)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为mgt． (C)给它的冲量的方向为垂直地面向上，冲量的大小为2mgt． (D)地面给它的冲量的方向为垂直地面向下，冲量的大小为mv． 6、若匀强电场的场强为，其方向平行于半径为R的半球面的轴，如图所示．则通过此半球面的电场强度通量φe为__________ (A)πR2E (B) 2πR2E (C) 0 (D) 100 7、半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，求此两球面之间的电势差U1-U2： 静电场部分练习题 一、选择题 ： 1．根据高斯定理的数学表达式?∑=?0 εq s d E ，可知下述各种说法中正确的是（ ） A 闭合面的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零。 B 闭合面的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零。 C 闭合面的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零。 D 闭合面上各点场强均为零时，闭合面一定处处无电荷。 2．在静电场中电场线为平行直线的区域（ ） A 电场强度相同，电势不同； B 电场强度不同，电势相同； C 电场强度、电势都相同； D 电场强度、电势都不相同； 3．当一个带电导体达到静电平衡时，（ ） A 表面上电荷密度较大处电势较高。 B 表面曲率较大处电势较高。 C 导体部的电势比导体表面的电势高； D 导体任一点与其表面上任意点的电势差等于零。 4．有四个等量点电荷在OXY 平面上的四种不同组态，所有点电荷均与原点等距，设无穷远处电势为零。则原点O 处电场强度和电势均为零的组态是（ ） A 图 B 图 C 图 D 图 5．关于高斯定理，下列说法中哪一个是正确的？（ ） A 高斯面不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量D 为零。 B 高斯面上处处D 为零，则面必不存在自由电荷。 C 高斯面上D 通量仅与面自由电荷有关。 D 以上说法都不对。 6．A 和B 为两个均匀带电球体，A 带电量+q ，B 带电量-q ，作一个与A 同心的球面S 为高斯面，如图所示，则（ ） S A B A 通过S 面的电通量为零，S 面上各点的场强为零。 B 通过S 面的电通量为 εq ，S 面上各点的场强大小为2 04r q E πε= 。 C 通过S 面的电通量为- εq ，S 面上各点的场强大小为2 04r q E πε- =。 D 通过S 面的电通量为 εq ，但S 面上场强不能直接由高斯定理求出。 7．三块互相平行的导体板，相互之间的距离1d 和2d ，与板面积相比线度小得多，外面二板用导线连接，中间板上带电，设左、右两面上电荷面密度分别为1σ，2σ。如图所示，则比值1σ/2σ为（ ） A 1d /2d ; B 1 C 2d /1d ; D (2d /1d )2 8．一平板电容器充电后切断电源，若改变两极板间的距离，则下述物理量中哪个保持不变？（ ） A 电容器的电容量 B 两极板间的场强 C 两极板间的电势差 D 电容器储存的能量 9．一空心导体球壳，其外半径分别为1R 和2R ，带电量q ，当球壳中心处再放一电量为q 的点电荷时，则导体球壳的电势（设无穷远处为电势零点）为（ ）。 A 1 04R q πε B 2 04R q πε C 1 02R q πε D 2 02R q πε 10．以下说确的是（ ）。 A 场强为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，均强也一定为零； B 场强大小相等的地方，电势也相等，等势面上各点场强大小相等； C 带正电的物体，也势一定是正的，不带电的物体，电势一定等于零。 D 沿着均场强的方向，电势一定降低。 11．两个点电荷相距一定的距离，若在这两个点电荷联线的中垂线上电势为零，那么这两个点电荷为（ ）。 大学物理模拟试卷 （电类、轻工、计算机等专业，56学时，第一学期） 声明：本模拟试卷仅对熟悉题型和考试形式做出参考，对考试内容、范围、难度不具有任何指导意义，对于由于依赖本试卷或对本试卷定位错误理解而照成的对实际考试成绩的影响，一概由用户自行承担，出题人不承担任何责任。 (卷面共有26题,100.0分,各大题标有题量和总分) 一、判断题(5小题,共10分) 1．(1分)不仅靠静电力，还必须有非静电力，才能维持稳恒电流。 （ ） A 、不正确 B 、正确 2．(1分)高斯定理在对称分布和均匀分布的电场中才能成立。 （ ） A 、不正确 B 、正确 3．(1分)把试验线圈放在某域内的任意一处。若线圈都不动，那么域一定没有磁场存在。 ( ) A 、不正确 B 、正确 4．(1分)电位移通量只与闭合曲面内的自由电荷有关而与束缚电荷无关。（ ） A 、不正确 B 、正确 5．(1分)动能定理 ∑A =△k E 中，究竟是内力的功还是外力的功，主要取决于怎样选取参 照系。（ ） A 、正确 B 、不正确 二、选择题(12小题,共36分) 6．(3分)质点在xOy 平面内作曲线运动,则质点速率的正确表达示为( ). (1) t r v d d = (2) =v t r d d (3) t r v d d = (4) t s v d d = (5)2 2)d d ()d d (t y t x v += A 、 (1)(2)(3) B 、 (3)(4)(5) C 、 (2)(3)(4) D 、 (1)(3)(5) 7．(3分)如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧水平放置,一端固定,另一端系一质量为m 的物体,物体与水平面的摩擦系数为μ。开始时，弹簧没有伸长，现以恒力F 将物体自平衡位置开始向右拉动，则系统的最大势能为（ ）。 A 、. 2)(2 mg F k μ- 大学物理上册答案详解 习题解答 习题一 1-1 ｜r ?｜与r ? 有无不同? t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=， 12r r r -=?； （2） t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示. 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即t v a d d =，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中 dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加 速度时，有人先求出r ＝2 2 y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝22d d t r 而求 得结果；又有人 v =2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 222 22d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标 系中，有j y i x r +=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 22 2222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 222 22222 2 2 2d d d d d d d d ? ?? ? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x 而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作 22d d d d t r a t r v == 其二，可能是将22d d d d t r t r 与误作速度与加速度的模。在1-1题中已说明 t r d d 不是速度的模，而只是速度在径向上的分量，同样，22d d t r 也不是加速大学物理模拟试题 (2)汇总
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