昆明理工大学土木专业大学物理习题答案
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学院 专业班级 姓名 学号 任课教师姓名 课序号 考试座位号密 封 线 内 不 得 答 题昆 明 理 工 大 学 试 卷 (A )考试科目:大学物理(Ⅱ) 考试日期:20XX 年1月5日 命题教师:命题组 真空的磁导率:H/m 1040⨯=πμ;真空的电容率F/m 1085.80⨯=ε;电子静止质量:kg 1011.931-⨯=e m ;1nm=10-9m ;J 10602.1eV 119-⨯=;基本电荷:C 10602.119-⨯=e ;普朗克常数:s J 1063.634⋅⨯=-h一、 选择题:(共12题,每题3分,共36分) 注意:答案请填在“[ ]”中1、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,气体向真空进行自由膨胀,达到平衡后气体的:[ ](A )温度不变,熵增加 (B )温度升高,熵增加。
(C )温度降低,熵增加 (D )温度不变,熵不变。
2、温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w 一定有如下关系: [ ](A )ε和w 都相等 (B )ε相等,而w 不相等 (C )w 相等,而ε不相等 (D )ε和w 都不相等3、容积恒定的容器内盛有一定量的某种理想气体,分子热运动的平均自由程为0λ,平均碰撞次数为0Z ,若气体的热力学温度降低为原来的1/4倍,则此时分子平均自由程λ和平均碰撞频率Z 分别为: [ ](A )00Z Z , ==λλ (B )00Z 21Z ,==λλ(C )00Z 2Z ,2==λλ (D )00Z 21Z ,2==λλ4、设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍,则理想气体在一次可逆卡诺循环中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的: [ ](A )n 倍 (B )n -1倍 (C )n 1倍 (D )nn 1+倍5、劲度系数分别为k 1和k 2的两个轻弹簧并联,下面悬挂质量为m 的物体,构成一个竖挂的弹簧振子,则该系统的振动周期为:[ ](A )2121)(2k k k k m T +=π (B )212k k m T +=π(C )21212)(2k k k k m T +=π (D )2122k k mT +=π6、一个质点作简谐振动,振辐为A ,在起始时刻质点的位移为-A /2,且向x 轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为:[ ]7、一弹簧振子在作频率为ν的简谐振动,导致其质点的动能和弹簧的势能也在作周期变化,且它们的变化频率分别等于: [](A )ν和ν (B )ν和2ν (C )2ν和2ν (D )2ν和ν8、平面简谐机械波在弹性媒质中传播,关于同一媒质质元的振动动能和弹性势能,正确的结论是: [ ] (A )动能增大时,其势能减小,总机械能守恒; (B )动能和势能都作周期性变化,但二者的相位不相同;任课教师姓名 课序号 考试座位号不 得 答 题k 12(C ) (B )(A ) (D )(C)动能和势能的相位在任意时刻都相同,但二者的数值不相等;(D)在平衡位置处弹性势能最大。
第十二章 振动一.选择题1、劲度系数分别为k 1和k 2的两个轻弹簧串联在一起,下面挂着质量为m 的物体,构成一个竖挂的弹簧振子,则该系统的振动周期为: [ C ](A )21212)(2k k k k m T +=π (B )212k k m T +=π (C )2121)(2k k k k m T +=π(D )2122k k m T +=π 2. 一弹簧振子作简谐振动,当位移的大小为振幅的一半时,其动能为振动总能量的[ D ](A )1/4 (B )1/2 (C )2/1 (D )3/4 (E )2/33. 一质点作简谐振动,当它由平衡位置向x 轴正方向运动时,对应的振动相位是: [ C ](A )π (B )0 (C )-π/2 (D )π/24. 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,角频率为ω,则此简谐振动的振动方程为:[ C ](A ))cm )(32cos(πω+=t x (B ))cm )(32cos(2πω-=t x (C ))cm )(32cos(2πω+=t x (D ))cm )(32cos(2πω+-=t x 5. 一质点作简谐振动,周期为T ,当它由平衡位置向x 轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的最短时间为:[ C ](A )T /4 (B )T /12 (C )T /6 (D )T /86.一质点在x 轴上做简谐振动,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 )1s (B )(2/3)s (C )(4/3)s (D )2s7.一劲度系数为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 1.若将此弹簧截去一半的长度,下端挂一质量为m /2的物体,则系统振动周期T 2等于:[ D ](A ) 2 T 1 (B ) T 1 (C ) 2/1T (D ) T 1/2 (E ) T 1 /48.用余弦函数描述一简谐振动,已知振幅为A ,周期为T ,初位相ϕ=-π/3,则下图中与之对应的振动曲线是:[ A ]9.一倔强系数为k 的轻弹簧截成三等份,取出其中的两根,将它们并联在一起,下面挂一质量为m 的物体,如图所示,则振动系统的频率为:[ B ](A ) m k π21(B ) m k 621π (C )m k 321π (D ) m k 321π 10.一质点作简谐振动,振动方程为x =cos(ωt +ϕ),当时间t =T /2时,质点的速为:[ A ](A ) A ωsin ϕ (B )-A ωsin ϕ (C ) -A ωcos ϕ (D ) A ωcos ϕ11.把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度θ,然后由静止放手任其振动,从放手时开始计时,若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初位相为:[ C ](A ) θ (B ) π (C ) 0 (D ) π/212.两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同,第一个质点的振动方程为x 1=A cos(ωt +α),当第一个质点从相对平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大位移处,则第二个质点的振动方程为:[ B ](A ) x 2=A cos (ω t +α +π/2) (B ) x 2=A cos (ω t +α -π/2)(C ) x 2=A cos (ω t +α-3π/2) (D ) x 2=A cos (ω t +α + π)13.一个质点作简谐振动,振辐为A ,在起始时刻质点的位移为A /2,且向x 轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为下图中哪一图?[ B ]14. 一质点在x 轴作简谐振动,已知0=t 时,m x 01.00-=,s m /03.00=v ,s /3=ω,则质点的简谐振动方程为:[ B ](A ) ))(3cos(02.032SI t x π+= (B ) ))(3cos(02.034SI t x π+=(C ) ))(3cos(01.032SI t x π+= (D ) ))(3cos(01.034SI t x π+=15. 如图所示为质点作简谐振动时的x -t 曲线,则质点的振动方程为:[ C ](A ) ))(cos(2.03232SI t x ππ+=(B ) ))(cos(2.03232SI t x ππ-=(C ) ))(cos(2.03234SI t x ππ+=(D ) ))(cos(2.03234SI t x ππ-=16. 两个同方向、同频率、等振幅的简谐振动,合成后振幅仍为A ,则这两个分简谐振动的(C) (B) (A) (D)O x ω -A /2 A O x A /2 ω A x O A /2 A ω O x A ω -A /2相位差为:[ C ](A ) 60° (B ) 90° (C ) 120° (D ) 180°17. 两个同周期简谐振动曲线如图所示,1x 的相位比2x 的相位:[ B ](A )落后2/π(B )超前2/π(C )落后π(D )超前π18. 一质点做简谐振动,其运动速度与时间的曲线如图所示,若质点的振动规律用余弦函数描述,这质点的初相位应为:[ C ](A )6/π(B ) 6/5π(C ) 6/5π-(D ) 6/π-19. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐振动时,弹性力在半个周期内所做的功为:[ D ](A ) 2kA (B ) 221kA (C ) 241kA (D ) 020. 一简谐振动振幅A ,则振动动能为能量最大值一半时振动物体位置x 等于:[ B ](A ) 2A (B ) 22A (C ) 23A (D ) A 二、填空题 1、一质点作简谐振动,速度最大值cm/s 5m =v ,振幅A =2cm 。
第十一章 热力学基础一.选择题1.以下是关于可逆过程和不可逆过程的判断,其中正确的是: [ D ](1)可逆热力学过程一定是准静态过程。
(2)准静态过程一定是可逆过程。
(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。
(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。
(A )(1)、(2)、(3) (B )(1)、(3)、(4)(C )(2)、(4) (D )(1)、(4)2.如图,一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态)(B A p p B =,则无论经过的是什么过程,系统必然:[ B ](A )对外作正功 (B )内能增加(C )从外界吸热 (D )向外界放热3.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态) ,(00T V 开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度0T ,最后经等温过程使其体积回复为0V ,则气体在此循环过程中: [ B ](A )对外作的净功为正值 (B )对外作的净功为负值(C )内能增加了 (D )从外界净吸的热量为正值4.1mol 理想气体从p –V 图上初态a 分别经历如图所示的(1)或(2)过程到达末态b 。
已知b a T T <,则这两过程中气体吸收的热量1Q 和2Q 的关系是: [ A ]0 (A)21>>Q Q 0 (B)12>>Q Q0 (C)12<<Q Q 0 (D)21<<Q Q5. 1mol 理想气体从同一状态出发,分别经绝热、等压、等温三种膨胀过程,则内能增加的过程是: [ B ](A )绝热过程 (B )等压过程 (C )等温过程 (D )不能确定6. 一定量的理想气体的初态温度为T ,体积为V ,先绝热膨胀使体积变为2V ,再等容吸热使温度恢复为T ,最后等温压缩为初态,则在整个过程中气体将: [ A ](A )放热 (B )对外界作功 (C )吸热 (D )内能增加 (E )内能减少7. 一定量的理想气体经等容升压过程,设在此过程中气体内能增量为ΔU ,气体作功为W ,外界对气体传递的热量为Q ,则: [ D ](A )∆U < 0,W < 0 (B )∆U > 0,W > 0(C )∆U < 0,W = 0 (D )∆U > 0,W = 08. 图中直线ab 表示一定量理想气体内能U 与体积V 的关系,其延长线通过原点O ,则ab 所代表的热力学过程是:[ B ](A )等温过程 (B )等压过程(C )绝热过程 (D )等容过程9.一定量的理想气体经历acb 过程时吸热200 J ,则经历acbda 过程时,吸热为:[ B ](A )-1200 J (B )-1000 J(C )-700 J (D )1000 J10.一定量的理想气体,从p -V 图上初态a 经历(1)或(2)过程到达末态b ,已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线),两过程气体吸、热情况是: [ B ](A )(1)过程吸热,(2)过程放热(B )(1)过程放热,(2)过程吸热(C )两过程都吸热(D )两过程都放热11.一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体。
昆明理工大学物理习题集(下)第十六章元答案第十六章量子物理基础一、选择题:1. 关于光的波粒二象性,下述说法正确的是 [ D ](A )频率高的光子易显示波动性(B )个别光子产生的效果以显示粒子性(C )光的衍射说明光具有粒子性(D )光电效应说明光具有粒子性2. 金属的光电效应的红限依赖于:[ C ](A )入射光的频率(B )入射光的强度(C )金属的逸出功(D )入射光的频率和金属的逸出功3. 用频率为1ν单色光照射某种金属时,测得饱和电流为1I ,以频率为2ν的单色光照射该金属时,测得饱和电流为2I ,若21I I >,则:[ D ](A )21νν> (B )21νν<(C )21νν= (D )1ν与2ν的关系还不能确定4. 光电效应中光电子的最大初动能与入射光的关系是: [ C ](A )与入射光的频率成正比(B )与入射光的强度成正比(C )与入射光的频率成线性关系(D )与入射光的强度成线性关系5. 两束频率、光强都相同的光照射两种不同的金属表面,产生光电效应,则: [ C ](A )两种情况下的红限频率相同(B )逸出电子的初动能相同(C )在单位时间内逸出的电子数相同(D )遏止电压相同6. 钾金属表面被蓝光照射时,有光电子逸出,若增强蓝光强度,则:[ A ](A )单位时间内逸出的光电子数增加(B )逸出的光电子初动能增大(C )光电效应的红限频率增大(D )发射光电子所需的时间增长7. 用频率为1ν的单色光照射一金属表面产生光电效应,用频率为2ν的单色光照射该金属表面也产生光电效应,而且测得它们的光电子有E k 1>E k 2的关系,则:[ A ](A )1ν>2ν (B )1ν<2ν (C )1ν=2ν (D )不能确定8. 当照射光的波长从4000?变到3000?时,对同一金属,在光电效应实验中测得的遏止电压将:[ D ](A )减小V 56.0 (B )增大V 165.0 (C )减小V 34.0 (D )增大V 035.19. 钠光的波长是λ,设h 为普朗克恒量,c 为真空中的光速,则此光子的:[ C ](A )能量为c h /λ (B )质量为λc h / (C )动量为λ/h(D )频率为c /λ (E )以上结论都不对10. 以下一些材料的功函数(逸出功)为:铍—eV 9.3、钯—5.0eV 、铯—1.9eV 、钨—4.5eV 。
第十章 气体动理论一、选择题参考答案1. B ;2. A ;3. B ;4. B ;5. B ;6. A ;7. C ;8. B ;9. C ;10. C ;11. A ;12. C ; 13. C ;14. D ;15. D ;16. C ;17. B ;18. C ;19. B ;20. C ;21. B ;22. B ;23. D ;24. D ;25. C ;26. A ;27. B ;28. B ;29. A ;30. D二、填空题参考答案1、(1)气体分子的大小与气体分子的距离比较,可以忽略不计;)气体分子的大小与气体分子的距离比较,可以忽略不计; (2)除了分子碰撞的瞬间外,分子之间的相互作用力可以忽略;)除了分子碰撞的瞬间外,分子之间的相互作用力可以忽略; (3)分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。
)分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。
2、体积、温度和压强,分子的运动速度(或分子运动速度、分子的动量、分子的动能)3、一个点;一条曲线;一条封闭曲线。
、一个点;一条曲线;一条封闭曲线。
4、s /m kg 101.2-23×´;s ×´229m /1031;a 5P 104´5、1;46、kT 23;kT 25;mol/25M MRT7、12.5J ;20.8J ;24.9J 。
8、1:1;2:1;10:3。
9、241092.3´10、1:1:1 11、(1)ò¥100d )(v v f ;(2)ò¥100d )(v v Nf12、(1)ò¥d )(v v v Nf ;(2)òò¥¥v v f(v)dv v v v /d )(0f ;(3)ò¥0d )(vv v f13、氩;氦、氩;氦14、1000m/s ; 10002´m/s15、2000m/s ;500m/s16、保持不变、保持不变17、495m/s 18、219、12M M20、17s 1042.5-´;cm 1065-´三、计算题参考答案1.解:.解:据力学平衡条件,当水银滴刚好处在管的中央维持平衡,表明左、右两边氢气的体积相等,压强也相等。
大学物理Ⅱ考卷 (A 卷)05/06学年上学期 2004级一、 选择题(每题3分,共30分,答案请填在各题后面的 [ ] 中)1. 如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中绕通过C 点垂直于棒长,且沿磁场方向的轴O O '转动(角速度ω 与B 同方向),BC 的长度为棒长的1/3,则(A )A 点的电势比B 点的电势高。
(B )A 点的电势与B 点的电势相等。
(C )A 点的电势比B 点的电势低。
(D )有稳恒电流从A 点流向B 点。
2. 两个距离不太远的平面圆线圈,怎样可使其互感系数近似为零?设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心。
(A )两线圈的轴线互相平行放置。
(B )两线圈并联。
(C )两线圈的轴线互相垂直放置。
(D )两线圈串联。
3. 当质点以频率ν作简谐振动时,它的动能的变化频率为(A )4ν (B )2ν (C )ν (D )ν/24. 在波长为λ的驻波中,两个相邻波节之间的距离为(A )λ (B )3λ/4 (C )λ/2 (D )λ/45. 电磁波的电场强度E 、磁场强度H 和传播速度u的关系是:(A ) 三者互相垂直,而E 和H位相相差π/2。
(B ) 三者互相垂直,而且E 、H 、u构成右旋直角坐标系。
(C ) 三者中E 和H 是同方向的,但都与u垂直。
(D ) 三者中E 和H 可以是任意方向的,但都必须与u垂直。
6. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为λ的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A ) 凸起,且高度为λ/4 。
(B ) 凸起,且高度为λ/2 。
(C ) 凹陷,且深度为λ/2 。
(D ) 凹陷,且深度为λ/4 。
[ ] [ ][ ][ ] [] [ ]7. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P 处形成的圆斑为(A ) 全明。
第十章气体动理论一、选择题1.关于温度的意义,有以下几种说法:〔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〕温度的上下反映物质局部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。
上述说法中正确的选项是:[ (B) ]〔A〕〔1〕、〔2〕、〔4〕〔B〕〔1〕、〔2〕、〔3〕〔C〕〔2〕、〔3〕、〔4〕〔D〕〔1〕、〔3〕、〔4〕2.一瓶氦气和一瓶氧气,它们的压强和温度都一样,但体积不同,那么它们的[ (A ) ] 〔A〕单位体积的分子数一样〔B〕单位体积的质量一样〔C〕分子的方均根速率一样〔D〕气体能一样3.一瓶氦气和一瓶氮气质量密度一样,分子平均平动动能一样,而且它们都处于平衡状态,那么它们[ (B) ]〔A〕温度一样、压强一样〔B〕温度一样,但氦气的压强大于氮气的压强〔C〕温度、压强都不一样〔D〕温度一样,但氮气的压强大于氦气的压强4.两容器分别盛有氢气和氦气,假设它们的温度和质量分别相等,那么:[ (A) ]〔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〕两种气体的能相等.5.在标准状态下,体积比为1:2的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合,混合气体中氧气和氦气的能之比为[ (C) ]6.在常温下有1mol的氢气和1mol的氦气各一瓶,假设将它们升高一样的温度,那么[ (A ) ] 〔A〕氢气比氦气的能增量大〔B〕氦气比氢气的能增量大〔C〕氢气和氦气的能增量一样〔D〕不能确定哪一种气体能的增量大7.温度、压强一样的氦气和氧气,它们分子的平均动能ε和平均平动动能w一定有如下关系[ (C ) ]〔A〕ε和w都相等〔B〕ε相等,而w不相等〔C 〕w 相等,而ε不相等 〔D 〕ε和w 都不相等8.1mol 刚性双原子分子理想气体,当温度为T 时,其能为 [ (C) ]9.在容积不变的封闭容器,理想气体分子的平均速率假设提高为原来的2倍,那么 [ (D) ] 〔A 〕温度和压强都提高为原来的2倍〔B 〕温度为原来的2倍,压强为原来的4倍〔C 〕温度为原来的4倍,压强为原来的2倍〔D 〕温度和压强都为原来的4倍。
昆明理工大学20XX —20XX 学年第 2 学期 《大学物理A (上)》考试试卷(B 卷)(闭卷 时间120分钟)一 选择题(30分)1.1 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)2. 一定量的理想气体,在体积不变的条件下,当温度升高时,分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况是:(A) Z 增大,λ不变. (B) Z 不变,λ增大. (C) Z 和λ都增大. (D) Z 和λ都不变. [ ]3. 如图,一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态B (p A= p B ),则无论经过的是什么过程,系统必然(A) 对外作正功. (B) 内能增加.(C) 从外界吸热. (D) 向外界放热.[ ]4. 一质点作简谐振动,已知振动周期为T ,则其振动动能变化的周期是 (A) T /4. (B) 2/T . (C) T . (D) 2 T . (E) 4T . [ ]5. 一平面简谐波的表达式为 )/(2cos λνx t A y -π=.在t = 1 /ν 时刻,x 1 = 3λ /4与x 2 =λ /4二点处质元速度之比是(A) -1. (B)31. (C) 1. (D) 3 [ ] 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 .题 号 一 二 三(20) 三(21) 三(22) 三(23) 三(24) 三(25) 总分 得 分阅卷人6.n 2n 1n 3e①②OA B院/系 年级 专业 姓名 学号答 题 勿 超 装 订 线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------(C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2).[ ] 7. 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝.(B) 使两缝的间距变小. (C) 把两个缝的宽度稍微调窄.(D) 改用波长较小的单色光源. [ ] 8. 如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为ϕ=30°的方位上.所用单色光波长为λ=500 nm ,则单缝宽度为(A) 2.5×10-5 m . (B) 1.0×10-5 m .(C) 1.0×10-6 m . (D) 2.5×10-7 . [ ] 9. 对某一定波长的垂直入射光,衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该(A) 换一个光栅常数较小的光栅. (B) 换一个光栅常数较大的光栅. (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动. (D) 将光栅向远离屏幕的方向移动. [ ]10. 在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹.若在两缝后放一个偏振片,则(A) 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强. (B) 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱. (C) 干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱.(D) 无干涉条纹. [ ] 二 填空题(30分)11.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 ___________.12. 在两个相同的弹簧下各悬一物体,两物体的质量比为4∶1,则二者作简谐振动的周期之比为_______________________.13. 两个同方向同频率的简谐振动 )31cos(10321π+⨯=-t x ω , )61cos(10422π-⨯=-t x ω (SI)11V它们的合振幅是________________.14. 一平面简谐波沿x 轴正方向传播.已知x = 0处的振动方程为 )cos(0φω+=t y ,波速为u .坐标为x 1和x 2的两点的振动初相位分别记为φ 1和φ 2,则相位差φ 1-φ 2 =_________________.15. 一平面简谐机械波在媒质中传播时,若一媒质质元在t 时刻的总机械能是10 J ,则在)(T t +(T 为波的周期)时刻该媒质质元的振动动能是___________.16. 两相干波源S 1和S 2的振动方程分别是t A y ωcos 1=和)21cos(2π+=t A y ω.S 1距P 点3个波长,S 2距P 点21/4个波长.两波在P 点引起的两个振动的相位差是____________.17. 设入射波的表达式为 ])/(2cos[1π++π=λνx t A y ,波在x = 0处发生反射,反射点为一固定端,则入射波和反射波合成的驻波的波腹位置所在处的坐标为______________________________________.18. 自然光以布儒斯特角i 0从第一种介质(折射率为n 1)入射到第二种介质(折射率为n 2)内,则tg i 0=______________. 19.光子波长为λ,则其能量=____________;动量的大小 =_____________;质量=_________________ . 三 计算题20. 将1 mol 理想气体等压加热,使其温度升高72 K ,传给它的热量等于1.60×103 J ,求: (1) 气体所作的功W ; (2) 气体内能的增量E ∆; (3) 比热容比γ.(普适气体常量11K mol J 31.8--⋅⋅=R )21. 一卡诺热机(可逆的),当高温热源的温度为 127℃、低温热源温度为27℃时,其每次循环对外作净功8000 J .今维持低温热源的温度不变,提高高温热源温度,使其每次循环对外作净功 10000 J .若两个卡诺循环都工作在相同的两条绝热线之间,试求: (1) 第二个循环的热机效率;(2) 第二个循环的高温热源的温度.22. 两个物体作同方向、同频率、同振幅的简谐振动.在振动过程中,每当第一个物体经过位移为2/A 的位置向平衡位置运动时,第二个物体也经过此位置,但向远离平衡位置的方向运动.试利用旋转矢量法求它们的相位差.23. 用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上.在观察反射光的干涉现象中,距劈形膜棱边l = 1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1) 求此空气劈形膜的劈尖角 ;(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 处是明条纹还是暗条纹?(3) 在第(2)问的情形从棱边到A 处的范围内共有几条明纹?几条暗纹?24. 能量为15 eV 的光子,被处于基态的氢原子吸收,使氢原子电离发射一个光电子,求此光电子的德布罗意波长.(电子的质量m e =9.11×10-31 kg ,普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,1 eV =1.60×10-19 J)四 错误改正题25. 在A 、B 、C 三个容器中,装有不同温度的同种理想气体,设其分子数密度之比n A ∶n B∶n C=1∶2∶4,方均根速率之比()()()2/122/122/12::CB A v v v =1∶2∶4.则其算术平均速率之比为C B A v v v ::=1∶4∶16,压强之比为p A ∶p B ∶p C =1∶4∶16. 以上关于算术平均速率之比值与压强之比值是否正确?如有错误请改正.答案: CABBAABCBB11. >0 2分 >0 2分 12. 2∶1 3分 13. 5×10-2 m 3分 14.u x x /)(12-ω (x 1和x 2写反了扣1分)3分15. 5 J 3分 16. 0 3分 17. λ21)21(-=k x ,k = 1,2,3,… 3分 18. n 2 / n 1 3分 19. λ/hc 1分 λ/h 2分 )/(λc h 2分 20. 解:(1) 598===∆∆T R V p W J 2分 (2)31000.1⨯=-=∆W Q EJ 1分(3) 11K mol J 2.22--⋅⋅==∆TQC p 11K mol J 9.13--⋅⋅=-=R C C p V6.1==Vp C C γ 2分 21. 解:(1)1211211T T T Q Q Q Q W -=-==η 2111T T T WQ -= 且 1212T TQ Q =∴ Q 2 = T 2 Q 1 /T 1 即 212122112T T T W T T T T T Q -=⋅-==24000 J 4分 由于第二循环吸热 221Q W Q W Q +'='+'=' ( ∵ 22Q Q =') 3分=''='1/Q W η29.4% 1分(2) ='-='η121T T 425 K 2分解:依题意画出旋转矢量图. 3分 由图可知两简谐振动的位相差为π21. 2分23. 解:(1) 棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e 2=21λ处是第二条暗纹中心,依此可知第四条暗纹中心处,即A 处膜厚度 e 4=λ23 ∴()l l e 2/3/4λθ===4.8×10-5 rad 5分(2) 由上问可知A 处膜厚为 e 4=3×500 / 2 nm =750 nm对于λ'=600 nm 的光,连同附加光程差,在A 处两反射光的光程差为λ'+2124e ,它与波长λ'之比为0.321/24=+'λe .所以A 处是明纹 3分 (3) 棱边处仍是暗纹,A 处是第三条明纹,所以共有三条明纹,三条暗 纹. 2分 24. 解:远离核的光电子动能为 4.16.1315212=-==v e K m E eV 则 ==eKm E 2v 7.0×105 m/s 2分 光电子的德布罗意波长为 ===ve m h p h λ 1.04×10-9 m =10.4 Å 3分25. 答:以上两个比值的结果是错误的,改正如下: 对于不同温度的同种理想气体,有C B A v v v ::=()()()2/122/122/12::CB A v v v=1 : 2 : 4 2分根据理想气体压强公式231v nm p =可得 A p :B p :C p =()()()222::C C B B A A n n n v v v =1:8:64 3分22.O 2/AA x ω ωA。
S 1S 2 第十四章 光学一、选择题1. 有三种装置(1)完全相同的两盏钠光灯,发出相同波长的光,照射到屏上;(2)同一盏钠光灯,用黑纸盖住其中部,将钠光灯分成上下两部分,同时照射到屏上;(3)用一盏钠光灯照亮一狭缝,此亮缝再照亮与它平行,且间距很小的两条狭缝,此二亮缝的光照射到屏上。
以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是:[ A ](A )装置(3) (B )装置(2) (C )装置(1)、(3) (D )装置(2)(3)2. 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 的光程为:[ A ](A )1.5λ (B )1.5λ/n (C )1.5n λ (D )3λ3. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中:[ C ](A )传播的路程相等,走过的光程相等; (B )传播的路程相等,走过的光程不相等;(C )传播的路程不相等,走过的光程相等; (D )传播的路程不相等,走过的光程不相等。
4. 如图,如果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,其余部分为真空,光沿这两条路径的光程差等于:[ B ](A ) 222111()();r n t r n t +-+(B ) 222111[(1)][(1)];r n t r n t +--+- (C ) 222111()();r n t r n t ---(D ) 2211n t n t -5. 双缝干涉实验中,入射光波长为λ,用玻璃纸遮住其中一缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大λ5.2,则屏上原0级明纹中心处 [ B ](A ) 仍为明纹中心 (B ) 变为暗纹中心(C ) 不是最明,也不是最暗 (D ) 无法确定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 ) 8.0×10-4cm7. 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λ 的透射光能量。
昆明理工大学2022年[大学物理]考研真题一、 单选题1、质点作曲线运动,表示位置矢量,s 表示路程,表示切向加速度的大小,下列表达式中:(1)(2) (3)(4)(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2、质量为,速率为的小球,以入射角斜向与墙壁相碰,又以原速率沿反射角方向从墙壁弹回。
设碰撞时间为,墙壁受到的平均冲力为:(A ) (B )(C )(D )3、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 )系统的总角动量4、如图,一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态B (p A =p B ),则无论经过的是什么过程,系统必然:rt a a dtd =vv =dt dr v =dtdst a dtd =||vm v ααt ∆t m F ∆=/2v t m F ∆=/cos 2αv t m F ∆=/cos αv tm F ∆=/2cos αv(A )对外作正功 (B )内能增加 (C )从外界吸热(D )向外界放热5、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和,则可肯定:(A )高斯面上各点场强均为零(B )穿过高斯面上每一面元的电通量均为零(C )穿过整个高斯面的电通量为零(D )以上说法都不对6、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流:(A )以情况I 中为最大 (B )以情况Ⅱ中为最大(C )以情况III 中为最大(D )在情况I 和Ⅱ中相同7、无限长直圆柱体,半径为R ,沿轴向均匀流有电流I ,设圆柱体内(r < R)的磁场能量密度为w 1,圆柱体外(r >R)的磁场能量密度为w 2,则:(A ) w 1、w 2均与r 2成正比 (B ) w 1、w 2均与r 2成反比(C ) w 1与r 2成正比,而w 2与r 2成反比(D ) w 1与r 2成反比, w 2与r 2成正比8、一质点作简谐振动,周期为T ,当它由平衡位置向x 轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的最短时间为:∑=0i q(A )T/4 (B )T/12 (C )T/6(D )T/89、一平面简谐波以波速沿轴正方向传播,为坐标原点。
第一章 质点运动学一. 选择题: 1.(D )2.(B )3.(D)4.(C)5.(B)6.(B)7.(D)8.(B)9.(C) 10.(B)11.(B)12.(D)13.(C)14.(C)15.(B)16.(C) 二. 填空题:1.)/](5cos 5sin [50s m j t i t+-;0;圆.2.t Aetωωββcos )[(22--)/](sin 22s m t ωβω+;)()12(21s n πω+. 3.t S∆;tv ∆-02 .4.bt v +0;2402/)(R bt v b ++. 5.)/(1622s m Rt ; )/(42s r a d . 6.(1)、(3)、(4)是不可能的. 7.322S S +. 8.2/4s m j i+-. 9.s m /20. 10.2/1.0s m .11.)/(2s m c -, )/(/)(22s m R ct b -; )(//s c R c b ±.12.变速率曲线运动; 变速率直线运动.13.)/(2/2s m g -, g v g v 3/3230cos /202=. 14.s m /3.17, s m /20.15.g v /cos 220θ.三.计算题: 解:(1))/(5.0/s m t x v -=∆∆=;(2)269/t t dt dx v -==, s m v /6)2(-=; (3)m x x x x s 25.2|)5.1()2(||)1()5.1(|=-+-=. 2.解:t dt dv a 4/==,tdt dv 4=⎰⎰=tv tdt dv 004,22t v = 22/t dt dx v == ⎰⎰=xt dt t dx 1022 )(103/23SI t x +=.3. 解:(1)t v x 0=, 221gt y =轨迹方程是:2022/v g x y =.(2)0v v x =,gt v y =.速度大小为:222022t g v v v v y x +=+=.与X轴的夹角)/(01v gt tg -=θ22202//t g v t g dt dv a t +==,与v 同向.222002122/)(t g v g v a g a tn +=-=,方向与t a 垂直.4.解:dydv v dt dy dy dv dt dv a =⋅==,又ky a -= dy vdv ky /=-∴⎰⎰=-vdv kydy C v ky +=-222121 已知 0y y =,0v v = 则:20202121ky v C --=)(220202y y k v v -+=.5.解:选地面为静止参考系S ,风为运动参考系S ',飞机为运动质点P . h km v s p /180=',已知:相对速度:方向未知;h km v s s /60=', 牵连速度:方向正西;绝对速度:ps v 大小未知,方向正北. s s s p ps v v v ''+= ,由速度合成定理有:ps v ,s p v ',s s v ' 构成直角三角形,可得: h km v v v s s s p ps /170)()(||22=-='' 014.19)/(=='-ps s s v v tg θ(北偏东04.19航向). 6. 解:设质点在x 处的速率为v ,262x dtdxdx dv dt dv a +=⋅==⎰⎰+=x vdx x vdv 020)62(s m x x v /)(22/13+=7.解:选地面为静止参考系s ,火车为运动参考系s ',雨滴为运动质点p : 已知:绝对速度:ps v大小未知,方向与竖直方向夹030; 牵连速度:s m v s s /35=',方向水平; 相对速度:s p v '大小未知,方向偏向车后045 由速度合成定理:s s s p ps v v v ''+=画出矢量图,由几何关系可得: 3530sin 30sin 00=+'ps s p v v0030sin 30cos ps s p v v =' s m v ps /6.25=.第二章 牛顿运动定律答案一、 择题参考答案1. B;2. A;3. D;4. E;5. C;6. D;7. C;8. B;9.C; 10. D. 二、 填空题参考答案:1. 3426t i tj +; 2. 2%;l西北ps v ss v ' s p v 'θpsv s p v 'ss v ' 0300453. 21/cos θ; 4. mg/cos θ, sin cos glθθ; 5. o f ; 6. 24cm 7.212F m g m m -+, 2112()m F m g m m ++;8. /s g μ; 9. gb 2三、 计算题参考答案: 1.2.解;am P F =+T 2n T sin ωθmr ma F ==0cos T =-P F θθsin l r =l m ωF 2T =P F =θcos T l ωgθ2arccos =nT cos ma mg F =-θsin ovv vdv gl d θθθ=-⎰⎰3.解:设拉力大小为为F ,方向沿绳。
摩擦力大小为f ,方向与木箱运方向相反。
木箱支撑力为N 。
cos 0F f θ-= (1) sin 0F N mg θ+-= (2) f N μ= (3)得 c o s s i nmgF μθμθ=+最省力:0dFd θ= 得 :tan θμ= , /s i n 2.92l h m θ== 4.解:(1)子弹射入沙土后受力为-Kv ,由牛顿定律得dvKv mdt-= K dv dt m v -= , 00tvv K dv dt m v -=⎰⎰ , /0Kt m v v e -= (2) 求最大深度dxv dt=, /0Kt mdx v edt -= /00xtKt m odx v e dt -=⎰⎰tsin ma mg =-θlm mg F /cos 2T v =-θtm mg d d sin v =-θθθθd d d d d d d d v v v v l t t ==)1(cos 220-+=θlg v v )cos 32(2T θg g lm F +-=v/0(/)(1)Kt m x m K v e -=-, max 0/x mv K =第三章功与能答案一、选择题: 1. (A),2.(B ),3.(D),4.(C),5.(C),6. (B),7.(C ),8.(D),9.(C), 10 .(B ),11.(C ),12.(C) 二、填空题1. R GMm R R GMm 32)131(--或 2. )11(21ba m Gm --3. 12800J4. 动量、动能、功、势能5. 100m/s6. 3.03×105W 7. αsin 2o mgx 8. -F 0R;9. 零,正,负 10. 18J ,6m/s 11. 4000J 12.)/(mr k ,)2/(r k -13. GMm/(6R),-GMm/(3R) 14.-0.207 15.290,29016.保守力的功与路径无关,P E W ∆-= 17.)11(21r r GmM -,)11(12r r GmM - 18.198s 或是3.3min三、计算题1. 解:由x=ct 3可求物体的速度:23ct dtdx==υ 物体受到的阻力为:3/43/242299x kc t kc kv f ===阻力对物体所作的功为:⎰⎰⋅==x d f dw W⎰-=dx x kc l3/43/2907/273/73/2l kc -=2. 解:根据功能原理,木块在水平面上运动时,摩擦力所作的功等于系统(木块和弹簧)机械能的增量。
由题意有,212122υm kx x f r -=- 而mg f k r μ= 由此得木块开始碰撞弹簧时的速率为s m mkx gx k /83.522=+=μυ另解:根据动能定理,摩擦力和弹性力对木块所作的功,等于木块动能的增量,应有⎰-=--xok m kxdx mgx 2210υμ 其中⎰=xokx kxdx 221 3. 解:(1)根据功能原理,有mgh m fs -=2021υ ααμαμsin cos sin mgh Nh fs ==αμmghctg = m g h m -=2021υ )(25.4)1(220m ctg g h =+=αμυ(2)根据功能原理有fs m mgh =-221υ αμυmghctg mgh m -=221s m ctg gh /16.8)]1(2[2/1=-=αμυ4.解:两个粒子的相互作用力3/r k f = 已知∞==r f 即0处为势能零点,⎰⎰∞=⋅∞==∞dr rk r r d f r Wp Ep 3 5. 解:把卸料车视为质点。
设弹簧被压缩的最大长度为l ,弹性系数为k ,在卸料车由最高点下滑到弹簧压缩最大这一过程中,应用功能原理有h G kl h G 12121sin /2.0-=-α ① 对卸料车卸料后回升过程应用功能原理,得:22221sin /2.0kl h G h G -=-α ② 由式①和②联立解得:372.030sin 2.030sin 0021=-+=G G 6. 解:设v 1为软木塞飞出的最小速度,软木塞和试管系统水平方向动量守恒 o mv Mv =-12 m Mv v /21=∴(1)当用硬直杆悬挂时,M 到达最高点时速度须略大于零,由机械能守恒,L Mg Mv 22122≥ gL v 42≥∴ m gL M v /21=∴(2)若悬线为轻绳,则试管到达最高点的速度v 满足gL v L Mv Mg ==即/2由机械能守恒:MgL Mv L Mg Mv 252122122=+=2 gL v 52=∴ m gL M v /51=7.解:(1)取地心为原点,从O 指向陨石为r 的正方向,如图。
陨石由a 落到b ,万有引力的功⎰⎰++-=-=R h R Rh R r r d GMm r d r MmGW 22)()11(h R R hGmM h R R GmM +=+-= (2)取陨石为研究对象,根据动能定理⎰+-=-Rh R o mv r d r Mm G2221 221)(mv h R R h M m G =+ 得)(2h R R h GM v +=(也可用机械能守恒解) 8.解:(1)由位矢tb y t a x jt b i t a r ωωωωsin ,cos sin cos ==+=或写为t a dt dx x ωωυsin /-== t b dt dy y ωωυcos /==o t t o )a A ==ωωsin ,1cos ,,(点2222212121ωυυmb m m E y x KA =+=)0,b (B 点 1s i n ,0c o s ==t t ωω2222212121ωυυma m M E y x KB =+=(2)j ma i ma F y x -+=j t mb i t maωωωωsin cos 22--=由B A → ⎰⎰-==t d xa m a o dx F ab W x x ωωcos 2⎰=+=22221ωωma xdx m o a⎰⎰-==tdy b m obdy F a b W y y ωωsin 2⎰-=-=22221ωωmb ydy o b m9.解:用动能定理,对物体⎰=-Fdx o m 40212υ168210)610(0432=+=+=⎰x x dx x 得 s m /13,1682==υυ解出10. 解:(1)外力做的功 ⎰⋅=x d F W J dx x x x x 31)4.388.52(212=+=⎰(2)设弹力为⎰-=⋅'='W x d F x x m F 12221,υm W /2-=υ 即134.5-⋅=s m υ(3)此力为保守力,因为其功的值仅与弹簧的始未态有关第四章 动量和角动量答案一.选择题 1.(C)2.(B)3.(C)4.(C)5.(C)6.(D)7.(C)8.(C)9.(A)10.(D)11.(A)12.(A)13.(B) 14. (B) 15.(B) 二.填空题:1.s N ⋅7.4; 与速度方向相反.2.mM MvV +=.3.s N ⋅18.4.(sin cos )P mv m a t b t ωωωω==-+i j ;零. 5.s rad /36.6.不一定; 动量.7.s N ⋅140; s m /24.8.s 003.0; s N ⋅6.0; g 2. 9.s m /10; 北偏东087.36.10.c x 2311.0; k ab mω.12.s cm /14.6; 05.35.13.0.14.M k l 0;M k nm M Ml +0. 15.R GMm 32; RGMm3-. 三. 计算题:1.解:由动量定理知质点所受外力的总冲量12)(v m v m v m I -=∆=由A→B1683.045cos -⋅⋅-=--=-=sm kg mv mv mv mv I A B Ax Bx x1283.045sin 0-⋅⋅-=-=-=sm kg m v m v I A Ay ys N I I I y x ⋅=+=739.022方向:x y I I tg /1=θ,05.202=θ(与X轴正向夹角).2.解:(1)因穿透时间极短,故可认为物体未离开平衡位置.因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在铅直方向,故系统在水平方向动量守恒.令子弹穿出时物体的水平速度为v ',有: v M mv mv '+=0s m M v v m v /13.3/)(0=-=' N l Mv Mg T 5.26/2=+=(2)s N mv mv t f ⋅-=-=∆7.40(0v 方向为正,负号表示冲量与0v方向相反). 3.解:完全弹性碰撞,动量守恒,机械能守恒 碰前:对A:gl v A 21= 方向向右,对B:01=B v ; 碰后:对A:gh v A 22=方向向左,对B:2B v ,方向向右.动量守恒:221A A B B A A v m v m v m -= (1) 机械能守恒:222221212121B B A A A A v m v m v m += (2)联立(1)、(2)两式解得: 2/321A A v v =, 2/22AB v v =而 s m gh v A /66.222==s m v A /41= s m v B /33.12= m l 8.0=;B克服阻力作的功为动能的减少,由动能定理: )(42.42/22J v m W B B f ==..4.解:第五章 刚体的转动一、选择题 1、C ;2、D ;3、C ;4、C ;5、C ;6、C ;7、A ;8、B ;9、C ;10、D ;11、A ;12、D ;13、C ;14、C 二、填空题:1、)(122SI t ππω+-=;)(2SI πα-=2、2.5rad/S 23、不一定;一定4、(!)3mb 2;(2)4mb 25、大于∑∑<<inex ii F F ==∴∑=ni i m p 1i v 恒矢量0N νe =++p p p即αθep Np νp又因为 νe p p ⊥)(212ν2e N p p p +=∴︒==9.61arctanνe p p α122N s m kg 1036.1--⋅⋅⨯=p 代入数据计算得系统动量守恒 , 即0N νe =++p p p 122e s m kg 102.1--⋅⋅⨯=p 123s m kg 104.6--⋅⋅⨯=νp6、7、 8、4.2N ·m ; J 3109.7⨯- 9、s rad s rad /58.4;/5.102 10、(1)第二个;(2)第一个 11、mvl 12、l v 23013、mM M 20+ω14、角动量; 30ω15、 2mR J J +ω三、计算题1、解:两轮的角加速度分别为αA ,αB ,有a tA =a tB =a t =r 1αA =r 2αB则 A α=12r rB α又ω=αA t ∴2112r r r r t B B A αωαωαω=== =75.03.0)60/23000(⨯⨯⨯ππ=40s2、解力矩:g m r g m r M 221⨯+⨯= 在θ=0时,M=2mgl/2-mgl/2, ∴mgl M 21=由刚体定轴转动定理 M =Jα刚体的转动惯量 J =2m (l/2)2+m (l/2)2= 3ml 2/42r1rABmr r Jmg+=α)21(C B A B m m m g m a ++=2mmθo∴角加速度 α=M/J=lg 32 3、解:作示力图 两重物加速度大小a 相同,方向如图 对重物1应用牛顿第二定律:m 1g -T 1=m 1a (1)对重物2应用牛顿第二定律:T 2- m 2g =m 2a (2)应用定轴转动定理有: (T 1-T 2)r =J α (3)绳与滑轮间无滑动,有:a= r α (4) 联列求解(1)~(4)式,有:角加速度: Jr m m gr m m ++-=22121)()(α 加速度: Jr m m gr m m r a ++-==221221)()(α t 时刻的角速度: J r m m grt m m t ++-==22121)()(αω4、解:受力分析如图示,由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程,可列以下联立方程:222221221ααr M J r T r T ==- 12111121ααR M J R T == ma T mg =-2 21ααr R a ==ah v 22=求解联立方程,可得221/4)(21mg s m m M M a =++=s m ah v /22== N a g m T 58)(2=-=N a M T 482111==5、解:力矩: g m r M ⨯=2T2Mg M 22α 1T 2NOAθ1N1T1Mg M 11α2Tg m在转到θ时,M= cos θ mgl/2 由刚体定轴转动定理 M =Jα 刚体的转动惯量 J =ml 2/3 ∴角加速度 α=M/J=3g cos θ /(2l )∵dt d ωα=∴θωωθθωαd d dt d d d ==∵两边积分:⎰⎰=2/0πωθαωωd d ,有lgl g 32/sin 3===πθθω 6、解:(1)碰撞前,子弹的角动量:00amv L = (2)碰撞过程,角动量守恒:ω)31(220Ml ma L += ∴ )31/(220Ml ma amv +=ω(3)碰撞完成后上摆,机械能守恒:(以转轴为重力势能零点)max max 222cos cos 21021)31(21θθωmga Mgl mga Mgl Ml ma --=--+ ∴ )]2/()31(1arccos[222max mga Mgl Ml ma ++-=ωθ第六章 静电场参考答案一.选择题1.(C )2.(C )3.(C )4.(B )5.(D )6.(C )7.(B )8.(A )9.(B )10.(D ) 11. (D) 12.(D )13.(C )14.(B )15.(C )16. (D) 17. (B) 18.(D )19.(B) 20.(C ) 21.(B )22. (C) 23.(C )24.(B )25.(C ) 二、填空题1. 4AR π2. d >> a3.)2/(30εσ-, )2/(0εσ-,)2/(30εσ4. )16/(402R S Q επ∆,由圆心O 点指向S ∆5. 0Pa0νm Oθmax6. 0/εq , 0, 0/εq -7. 0/εQ ;)18/(5,0200R Q r E E b a πε == 8. 3/200E ε-,3/400E ε9. 0, r r R302εσ10. )4/(20R Q πε, 0;)4/(0R Q πε, )4/(20r Q πε 11.)2/(0ελ,012. 45V ,-15V 13.)22(813210q q q R++πε14. 10cm15.)11(400b a r r q q -πε 16. Ed 17. 0,lq 024πε18.⎰=⋅Ll d E 0,单位正电荷在静电场中沿任意闭合路径绕行一周,电场力作功等于零,有势场(或保守力场) 19. 0,)4/(0R qQ πε20. )4/(0R Q πε,)4/(0R qQ πε-三、计算题1.解:设P 点在杆的右边,选取杆的左端为坐标原点O ,X 轴沿杆的方向,如图,并设杆的长度为L , P 点离杆的端点距离为d ,在x 处取一电荷元dq =(q/L )dx ,它在P 点产生场强2020)(4)(4x d L L qdxx d L dq dE -+=-+=πεπε P 点处的总场强为)(4)(04020d L d q x d L dx L L qE +=-+=⎰πεπε代入题目所给数据,得C N E /108.14⨯= E的方向沿X 轴正向。