大学物理-大学物理试题-2
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大学物理试题及答案 1物理试题及答案1一、选择题1. 下列哪个物理量是标量?A. 加速度B. 动量C. 荷电量D. 质量答案:D2. 以下哪一项是描述物体向心加速度的?A. F = mV^2/RB. F = maC. F = GmM/R^2D. F = -kx答案:A3. 以下哪种基本力被用于原子核内?A. 弱相互作用力B. 强相互作用力C. 电磁力D. 万有引力答案:B4. 如果一个物体以匀速直线运动,哪些物理量会保持不变?A. 动量B. 加速度C. 动能D. 势能答案:A5. 加速度和质量都是矢量量,因为它们有什么共同之处?A. 它们都可以用标量表示B. 它们都受到相同的力C. 它们都有方向D. 它们都可以用向量表示答案:C二、填空题6. 一个物体从7m/s的速度以匀加速度减速到0m/s,它移动的距离为_____。
答案:(7^2)/2a7. 假设你跳下一个10米高的建筑物,你从地上跳起的速度至少要是_____。
答案:14m/s8. 当电荷增加_____倍,电场的力就增加了相同的倍数。
答案:两倍9. 加速度是速度的_____,速度是位移的_____。
答案:导数,导数10. 能量的单位是_____,它也等于1焦耳。
答案:耗三、解答题11. 题目:一个1000磅的汽车从初始速度60英里/小时匀加速度减速50英里/小时,它会相撞的距离有多远?解答:首先,将速度转换为英尺/秒,即60英里/小时=88英尺/秒,50英里/小时=73.3英尺/秒;通过减去初始速度和最终速度,可以算出减速度,即-5.1英尺/秒^2;将所得的值代入公式,S = (v_f^2 - v_i^2)/2a,算出S = 263英尺。
12. 题目:一颗飞船以7km/s的速度飞行,绕月球公转,它的圆周半径是6000公里。
求该飞船的向心加速度。
解答:首先,将速度转化为米/秒,即7 x 1000 = 7000米/秒;其次,将圆周半径转化为米,即6000 x 1000 = 6 x 10^6米;最后,应用公式a = v^2/r,将所得的值代入,得到a = 6.12 m/s^2。
一、选择题1.0148:几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,则此刚体(A)必然不会转动(B)转速必然不变(C)转速必然改变(D)转速可能不变,也可能改变[]2.0153:一圆盘绕过盘心且与盘面垂直的光滑固定轴O 以角速度ω按图示方向转动。
若如图所示的情况那样,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[]3.0165: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,在棒摆动到竖直位置的过程中,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[]4.0289: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[]5.0292:一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上,滑轮的转动惯量为J ,绳下端挂一物体。
物体所受重力为P ,滑轮的角加速度为α。
若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度α将(A)不变(B)变小(C)变大(D)如何变化无法判断[]6.0126:花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为J 0,角速度为0ω。
然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0。
这时她转动的角速度变为:(A)031ω(B)()03/1ω(C)03ω(D)3ω[]7.0132:光滑的水平桌面上,有一长为2L 、质量为m 的匀质细杆,可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O 自由转动,其转动惯量为31mL 2,起初杆静止。
大学力学专业《大学物理(二)》期末考试试题含答案姓名:______ 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、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为(SI),(SI).其合振运动的振动方程为x=____________。
2、如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上,发生反射和折射.已知反射光是完全偏振光,那么折射角r的值为_______________________。
3、两个相同的刚性容器,一个盛有氧气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)。
开始他们的压强和温度都相同,现将3J的热量传给氦气,使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度,则应向氧气传递的热量为_________J。
4、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:()。
①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。
(1) 变化的磁场一定伴随有电场;__________________(2) 磁感线是无头无尾的;________________________(3) 电荷总伴随有电场.__________________________5、设描述微观粒子运动的波函数为,则表示_______________________;须满足的条件是_______________________;其归一化条件是_______________________。
6、在热力学中,“作功”和“传递热量”有着本质的区别,“作功”是通过__________来完成的; “传递热量”是通过___________来完成的。
7、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘,以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转;今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中,的方向垂直于轴线。
大学物理1试题二一、选择题(共21分) 1. (本题3分)质点沿半径为R 的圆周运动,运动学方程为232t θ=+ (SI) ,则t 时刻质点的角加速度和法向加速度大小分别为A. 4 rad/s 2 和4R m/s 2 ;B. 4 rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ;C. 4t rad/s 2和16Rt 2 m/s 2 ;D. 4t rad/s 2和4Rt 2 m/s 2 . [ ] 2. (本题3分)已知一个闭合的高斯面所包围的体积内电荷代数和0q ∑= ,则可肯定 A. 高斯面上各点电场强度均为零;B. 穿过高斯面上任意一个小面元的电场强度通量均为零;C. 穿过闭合高斯面的电场强度通量等于零;D. 说明静电场的电场线是闭合曲线. [ C ] 3. (本题3分)两个同心均匀带电球面,半径分别为a R 和b R ( a b R R <), 所带电荷分别为a q 和b q .设某点与球心相距r ,当a b R r R <<时,取无限远处为零电势,该点的电势为 A. 014a b q q r ε+⋅π; B. 014a bq q rε-⋅π; C.14a b b q q r R ε⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭π; D.014a b a b q q R R ε⎛⎫⋅+ ⎪⎝⎭π. [ ] 4. (本题3分)如图所示,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为 I ,该两电流均为恒定电流.H为该两电流在空间各处所产生的磁场的磁场强度.d LH l ⋅⎰表示 H 沿图中所示闭合曲线L 的线积分,此曲线在中间相交,其正方向由箭头所示.下列各式中正确的是A. d L H l I ⋅=⎰ ;B. d 3L H l I ⋅=⎰;C. d LH l I ⋅=-⎰ ; D. d 30LH l μI ⋅=⎰. [ ]5. (本题3分)如图所示,在竖直放置的长直导线AB 附近,有一水平放置的有限长直导线CD ,C 端到长直导线的距离为a ,CD 长为b ,若AB 中通以电流I 1,CD 中通以电流I 2,则导线CD 所受安培力的大小为:I 1(A) b I xI F 2102πμ=; (B) b I b a I F 210)(+=πμ; (C) a b a I I F +ln2=210πμ; (D) a b II F ln 2210πμ=. [ ] 6. (本题3分)面积为S 和2S 的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I .线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用21Φ表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用12Φ表示,则21Φ和12Φ的大小关系为A. 12Φ;B. 2112ΦΦ>;C. 2112ΦΦ=;D. 211212ΦΦ=. [ C ]7. (本题3分)(1) 对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件,对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说,它们是否同时发生?(2) 在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发生?关于上述两个问题的正确答案是A. (1)同时,(2)不同时;B.(1)不同时,(2)同时;C. (1)同时,(2)同时;D. (1)不同时,(2)不同时. [ A ] 二、填空题(共21分,每题3分) 8.(本题3分)质量 2 kg m = 的质点在力12F t i =(SI)的作用下,从静止出发沿x 轴正向作直线运动,前三秒内该力所作的功为___ ___. 解:320d 12d 0tF t t t m ==-⎰⎰v 320154 12d 27m /s2t t m ⇒===⎰v10729J 2W m ⇒=-=2v 9.(本题3分)长为l 、质量为M 的匀质杆可绕通过杆一端O 的水平光滑固定轴转动,转动惯量为213Ml ,开始时杆竖直下垂,如图所示.有一质量为m 的子弹以水平速度0v 射入杆上A 点,并嵌在杆中,23l OA =,则子弹射入后瞬间杆的角速度=_ _.解: 由系统角动量守恒得 220221()333l l m m Ml ωω=+v ()06 43/M m l ω⇒=+v 10(本题3分)长为L 的直导线上均匀地分布着线电荷密度为λ的电荷,在导线的延长线上与导线一端相距 a 处的P 点的电势的大小为 ___________________. 11(本题3分)长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为μ的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为r 的某点 处的磁场强度大小 ,磁感强度的大小 .解: d d 2πLLH l H l H r ⋅=⋅=⋅⎰⎰i I I =∑ 由安培环路定理得 2πH r I ⋅= 2π2πI IH B H r rμμ⇒=⇒== 12(本题3分)一平面线圈由半径为0.2 m 的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成,通以电流 2 A ,把它放在磁感强度为0.5 T 的均匀磁场中,线圈平面与磁场垂直时(如图),圆弧AC 段所受的磁力N ;线圈所受的磁力矩_____ ______ Nm 。
大学物理b2期末试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光的波长为λ,频率为f,光速为c,则以下关系式正确的是:A. λ = c / fB. λ = f / cC. c = λ * fD. c = f / λ答案:A2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F作用,其加速度a与力F 的关系为:A. a = F / mB. a = F * mC. a = m / FD. a = F + m答案:A3. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以无中生有答案:A4. 电磁波的频率越高,其波长:A. 越长B. 越短C. 不变D. 无法确定答案:B5. 根据牛顿第三定律,以下说法正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力大小相等,方向相同C. 作用力和反作用力大小不等,方向相反D. 作用力和反作用力大小不等,方向相同答案:A6. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其位移s与时间t的关系为:A. s = 1/2 * a * t^2B. s = a * tC. s = 2 * a * t^2D. s = a^2 * t^2答案:A7. 根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
以下说法正确的是:A. 质量越大,引力越大B. 距离越远,引力越小C. 质量越大,引力越小D. 距离越远,引力越大答案:A8. 以下哪种情况不属于简谐振动:A. 弹簧振子B. 单摆C. 圆周运动D. 阻尼振动答案:C9. 根据麦克斯韦方程组,下列说法正确的是:A. 变化的磁场产生电场B. 变化的电场产生磁场C. 恒定的磁场产生电场D. 恒定的电场产生磁场答案:A10. 光的干涉现象中,以下说法正确的是:A. 光波的叠加B. 光波的抵消C. 光波的反射D. 光波的折射答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压V之间的关系是:R =________。
大学物理(二)练习册 参考解答第12章 真空中的静电场一、选择题1(A),2(C),3(C),4(A),5(C),6(B),7(C),8(D),9(D),10(B), 二、填空题(1). 电场强度和电势,0/q F E=,l E q W U aa⎰⋅==00d /(U 0=0).(2). ()042ε/q q +, q 1、q 2、q 3、q 4 ;(3). 0,λ / (2ε0) ; (4). σR / (2ε0) ; (5). 0 ; (6).⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π00114r r qε ; (7). -2³103V ; (8).⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-πb a r r q q 11400ε(9). 0,pE sin α ; (10). ()()j y x i xy40122482+-+-- (SI) ;三、计算题1. 将一“无限长”带电细线弯成图示形状,设电荷均匀分布,电荷线密度为λ,四分之一圆弧AB 的半径为R ,试求圆心O 点的场强.解:在O 点建立坐标系如图所示. 半无限长直线A ∞在O 点产生的场强:()j i R E -π=014ελ半无限长直线B ∞在O 点产生的场强:()j i R E +-π=024ελ四分之一圆弧段在O 点产生的场强:()j i R E +π=034ελ由场强叠加原理,O 点合场强为: ()j i RE E E E +π=++=03214ελBA∞O BA∞∞2. 实验表明,在靠近地面处有相当强的电场,电场强度E垂直于地面向下,大小约为100N/C ;在离地面1.5 km 高的地方,E也是垂直于地面向下的,大小约为25 N/C .(1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下,试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度;(2) 假设地表面内电场强度为零,且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生,求地面上的电荷面密度.(已知:真空介电常量0ε=8.85³10-12 C 2²N -1²m -2)解:(1) 设电荷的平均体密度为ρ,取圆柱形高斯面如图(1)(侧面垂直底面,底面∆S 平行地面)上下底面处的 场强分别为E 1和E 2,则通过高斯面的电场强度通量为:⎰⎰E²S d =E 2∆S -E 1∆S =(E 2-E 1) ∆S高斯面S 包围的电荷∑q i =h ∆S ρ由高斯定理(E 2-E 1) ∆S =h ∆S ρ /ε 0∴() E E h1201-=ερ=4.43³10-13C/m 3(2) 设地面面电荷密度为σ.由于电荷只分布在地表面,所以电力线终止于地面,取高斯面如图(2) 由高斯定理⎰⎰E²S d =∑i1qε-E ∆S =S ∆σε01∴ σ =-ε 0 E =-8.9³10-10C/m 33. 带电细线弯成半径为R 的半圆形,电荷线密度为λ=λ0sin φ,式中λ0为一常数,φ为半径R 与x 轴所成的夹角,如图所示.试求环心O 处的电场强度.解:在φ处取电荷元,其电荷为d q =λd l = λ0R sin φ d φ它在O 点产生的场强为R R qE 00204d sin 4d d εφφλεπ=π= 在x 、y 轴上的二个分量d E x =-d E cos φ, d E y =-d E sin φ 对各分量分别求和⎰ππ=000d cos sin 4φφφελR E x =0 RRE y 000208d sin 4ελφφελ-=π=⎰π∴ j Rj E i E E y x008ελ-=+=(2)2(1)4. 一“无限长”圆柱面,其电荷面密度为: σ = σ0cos φ ,式中φ 为半径R 与x 轴所夹的角,试求圆柱轴线上一点的场强.解:将柱面分成许多与轴线平行的细长条,每条可视为“无限长”均匀带电直线,其电荷线密度为λ = σ0cos φ R d φ, 它在O 点产生的场强为:φφεσελd s co 22d 000π=π=R E它沿x 、y 轴上的二个分量为: d E x =-d E cos φ =φφεσd s co 220π-d E y =-d E sin φ =φφφεσd s co sin 20π 积分:⎰ππ-=2020d s co 2φφεσx E =2εσ0)d(sin sin 2200=π-=⎰πφφεσy E∴ i i E E x02εσ-==5. 一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为4πRqr =ρ (r ≤R ) (q 为一正的常量)ρ = 0 (r >R )试求:(1) 带电球体的总电荷;(2) 球内、外各点的电场强度;(3) 球内、外各点的电势.解:(1) 在球内取半径为r 、厚为d r 的薄球壳,该壳内所包含的电荷为 d q = ρd V = qr 4πr 2d r /(πR 4) = 4qr 3d r/R 4 则球体所带的总电荷为 ()q r r Rq V Q rV===⎰⎰34d /4d ρ(2) 在球内作一半径为r 1的高斯球面,按高斯定理有4041241211d 414Rqr r r Rqr E r r εε=π⋅π=π⎰得402114R qr E επ=(r 1≤R),1E方向沿半径向外.在球体外作半径为r 2的高斯球面,按高斯定理有 0222/4εq E r =π得22024r q E επ=(r 2 >R ),2E方向沿半径向外.(3) 球内电势⎰⎰∞⋅+⋅=RR r r E r E U d d 2111⎰⎰∞π+π=RRr r rq r Rqrd 4d 4204021εε40310123Rqr R qεεπ-π=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=3310412R r R qε ()R r ≤1 球外电势 2020224d 4d 22r q r rq r E U r Rr εεπ=π=⋅=⎰⎰∞()R r >26. 如图所示,一厚为b 的“无限大”带电平板 , 其电荷体密度分布为ρ=kx (0≤x ≤b ),式中k 为一正的常量.求: (1) 平板外两侧任一点P 1和P 2处的电场强度大小;(2) 平板内任一点P 处的电场强度; (3) 场强为零的点在何处?解: (1) 由对称分析知,平板外两侧场强大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面.设场强大小为E .作一柱形高斯面垂直于平面.其底面大小为S ,如图所示.按高斯定理∑⎰=⋅0ε/d q S E S,即22d d 12εερεkSbx x kSx S SE bb===⎰⎰得到 E = kb 2/ (4ε0) (板外两侧) (2) 过P 点垂直平板作一柱形高斯面,底面为S .设该处场强为E ',如图所示.按高斯定理有()022εεk S b x d x kSSE E x==+'⎰得到 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='22220b x k E ε (0≤x ≤b ) (3) E '=0,必须是0222=-bx , 可得2/b x =7. 一“无限大”平面,中部有一半径为R 的圆孔,设平面上均匀带电,电荷面密度为σ.如图所示,试求通过小孔中心O 并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(选O 点的电势为零).解:将题中的电荷分布看作为面密度为σ的大平面和面密度为-σ的圆盘叠加的 结果.选x 轴垂直于平面,坐标原点O在圆盘中心,大平面在x 处产生的场强为i xx E012εσ='圆盘在该处的场强为i x R x x E⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=2202112εσ ∴ i xR xE E E 220212+=+=εσ该点电势为 ()220222d 2xR R xR x x U x+-=+=⎰εσεσ8.一真空二极管,其主要构件是一个半径R 1=5³10-4m 的圆柱形阴极A 和一个套在阴极外的半径R 2=4.5³10-3 m 的同轴圆筒形阳极B ,如图所示.阳极电势比阴极高300 V ,忽略边缘效应. 求电子刚从阴极射出时所受的电场力.(基本电荷e =1.6³10-19C)解:与阴极同轴作半径为r (R 1<r <R 2 )的单位长度的圆柱形高斯面,设阴极上电荷线密度为λ.按高斯定理有 2πrE = λ/ ε0得到 E = λ / (2πε0r ) (R 1<r <R 2) 方向沿半径指向轴线.两极之间电势差⎰⎰π-=⋅=-21d 2d 0R R B A B A rr r E U U ελ120ln 2R R ελπ-= 得到()120/ln 2R R UUAB-=πελ, 所以 ()rR R UUE AB1/ln 12⋅-=在阴极表面处电子受电场力的大小为()()11211/c R R R U U e R eE F A B ⋅-===4.37³10-14N 方向沿半径指向阳极.四 研讨题1. 真空中点电荷q 的静电场场强大小为 241rq E πε=式中r 为场点离点电荷的距离.当r →0时,E →∞,这一推论显然是没有物理意义的,应如何解释?参考解答:点电荷的场强公式仅适用于点电荷,当r →0时,任何带电体都不能视为点电荷,所以点电荷场强公式已不适用.若仍用此式求场强E ,其结论必然是错误的.当r →0时,需要具体考虑带电体的大小和电荷分布,这样求得的E 就有确定值.2. 用静电场的环路定理证明电场线如图分布的电场不可能是静电场.参考解答:证:在电场中作如图所示的扇形环路abcda .在ab 和cd 段场强方向与路径方向垂直.在bc 和da 段场强大小不相等(电力线疏密程度不同)而路径相等.因而0d d d ≠⋅'-⋅=⋅⎰⎰⎰cb a d l E l E l E按静电场环路定理应有0d =⋅⎰l E,此场不满足静电场环路定理,所以不可能是静电场.3. 如果只知道电场中某点的场强,能否求出该点的电势?如果只知道电场中某点的电势,能否求出该点的场强?为什么?参考解答:由电势的定义: ⎰⋅=零势点场点l E U d式中E为所选场点到零势点的积分路径上各点的场强,所以,如果只知道电场中某点的场强,而不知道路径上各点的场强表达式,不能求出该点的电势。
大学物理学专业《大学物理(二)》期末考试试卷附答案姓名:______ 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、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为:(SI),则其切向加速度为=_____________。
2、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dE/dt.若略去边缘效应,则两板间的位移电流为__________________。
3、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动,转动惯量为,开始时杆竖直下垂,如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点,并嵌在杆中. ,则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
4、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。
5、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量,0.10m的振幅和1.0m/s的最大速率,则弹簧的倔强系数为_______,振子的振动频率为_______。
6、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
7、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为,角速度为;然后将两手臂合拢,使其转动惯量变为,则转动角速度变为_______。
8、在主量子数n=2,自旋磁量子数的量子态中,能够填充的最大电子数是______________。
9、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。
10、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线,当通以电流I=3A时,环中磁场能量密度w =_____________ .()二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)1、能量子:2、受激辐射:3、黑体辐射:4、布郎运动:5、熵增加原理:6、瞬时加速度:三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程()。
题1-3图第一章 流体力学1.概念(3)理想流体:完全不可压缩又无黏性的流体。
(4)连续性原理:理想流体在管道中定常流动时,根据质量守恒定律,流体在管道内既不能增 多,也不能减少,因此单位时间内流入管道的质量应恒等于流出管道的质量。
(6)伯努利方程:C gh v P =++ρρ221(7)泊肃叶公式:LPR Q ηπ84∆=2、从水龙头徐徐流出的水流,下落时逐渐变细,其原因是( A )。
A. 压强不变,速度变大; B. 压强不变,速度变小;C. 压强变小,流速变大;D. 压强变大,速度变大。
3、 如图所示,土壤中的悬着水,其上下两个液面都与大气相同,如果两个页面的曲率半径分别为R A 和R B (R A <R B ),水的表面张力系数为α,密度为ρ,则悬着水的高度h 为___)11(2BA R R g -ρα__。
(解题:BB A A A B R P P R P P gh P P ααρ2,2,00-=-==-) 4、已知动物的某根动脉的半径为R, 血管中通过的血液流量为Q , 单位长度血管两端的压强差为ΔP ,则在单位长度的血管中维持上述流量需要的功率为____ΔPQ ___。
5、城市自来水管网的供水方式为:自来水从主管道到片区支管道再到居民家的进户管道。
一般说来,进户管道的总横截面积大于片区支管的总横截面积,主水管道的横截面积最小。
不考虑各类管道的海拔高差(即假设所有管道处于同水平面),假设所有管道均有水流,则主水管道中的水流速度 大 ,进户管道中的水流速度 小 。
10、如图所示,虹吸管的粗细均匀,略去水的粘滞性,求水流速度及A 、B 、C 三处的压强。
221.2 理想流体的定常流动'2gh v C =∴222121'CC D D v P v gh P ρρρ+=++0,0≈==D C D v P P P 练习5:如图,虹吸管粗细均匀,略去水的粘滞性,求管中水流流速及A 、B 、C 三处的压强。
⼤学物理试题精选2第七章⽓体动理论⼀、热学基础1. 下列各量是微观量是:A .PB .EC .D .V2.下列各量是宏观量是:A.TB.vC.mD.w3.平衡态就是所有分⼦都静⽌的状态.( × )4.令⾦属棒的⼀端插⼊冰⽔混合的容器,另⼀端与沸⽔接触,待⼀段时间后棒上各处温度不随时间变化,此时⾦属棒处于平衡态。
()答案: 4. ×⼆、理想⽓体的压强和温度1. 理想⽓体的压强公式为A .w n 31; B . w n 32; C . w n ; D . w n 21。
2.⼀定量的理想⽓体,当其体积变为原来的三倍,⽽分⼦的平均平动动能变为原来的6倍时,则压强变为原来的:A .9倍B .2倍C .3倍D .4倍3.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 2B .p 1<p 2C .p 1= p 2D .不确定4.温度的测量是建⽴在哪个定理基础上的:A .热⼒学第⼀定律 B.热⼒学第⼆定律C.热⼒学第三定律D.热⼒学第零定律5.关于温度的意义,下述说法中不正确的是:A .⽓体的温度是分⼦平均平动能的量度B .⽓体的温度表⽰单个⽓体分⼦的冷热强度C .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D .温度的⾼低反映物质内部分⼦热运动剧烈程度的不同三、能量按⾃由度均分、理想⽓体内能公式:1.在平⾯上运动的质点的⾃由度为()A . 2;B . 5;C . 3;D . 6。
2. 分⼦的平均平动动能⽤温度表⽰的公式是 3/2kT ,设理想⽓体的温度为T ,⾃由度为i 理想⽓体分⼦的平均总动能公式为 i/2kT 。
3. 刚性氧⽓分⼦和氨⽓分⼦的⾃由度分别是 5 , 6 ;对应的分⼦平均平动动能分别是 3/2kT , 3/2kT 。
4.温度为T 时,刚性氧⽓分⼦和氦⽓分⼦的平均平动动能分别为 3/2kT 和 3/2kT 。
大学物理2试卷二一、填空题(共21分)1(本题3分)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. [ ] 2(本题3分)一定量的理想气体,在温度不变的条件下,当体积增大时,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 减小而λ不变. (B)Z 减小而λ增大.(C) Z 增大而λ减小. (D)Z 不变而λ增大. [ ]3(本题3分)一辆汽车以25 m/s 的速度远离一辆静止的正在鸣笛的机车.机车汽笛的频率为600 Hz ,汽车中的乘客听到机车鸣笛声音的频率是(已知空气中的声速为330 m/s ) (A) 550 Hz . (B) 645 Hz .(C) 555 Hz . (D) 649 Hz . [ ] 4(本题3分)如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上.当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹(A) 向右平移. (B) 向中心收缩. (C) 向外扩张. (D) 静止不动.(E) 向左平移. [ ]5(本题3分)一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i 0,则在界面2的反射光(A) 是自然光.(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.(C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.(D) 是部分偏振光. [ ]6(本题3分)用频率为的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为E K ;若改用频率为2的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为:(A) 2 E K . . (B) 2h - E K .(C) h - E K . (D) h + E K . [ ] 7(本题3分)不确定关系式h p x x ≥⋅∆∆表示在x 方向上(A) 粒子位置不能准确确定. (B) 粒子动量不能准确确定. (C) 粒子位置和动量都不能准确确定.(D) 粒子位置和动量不能同时准确确定. [ ]空气单色光i 012二、填空题(共19分)8(本题3分)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.9(本题4分)现有两条气体分子速率分布曲线(1)和(2),如图所示. 若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分布,则曲线_____表示气体的温度较高. 若两条曲线分别表示同一温度下的氢气和氧气的速率分布,则曲线_____表示的是氧气的速率分布. 10(本题3分)一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动,其表达式分别为)612cos(10421π+⨯=-t x , )652cos(10322π-⨯=-t x (SI)则其合成振动的振幅为___________,初相为_______________. 11(本题3分)在真空中沿着z 轴的正方向传播的平面电磁波,O 点处电场强度为)6/2cos(900π+π=t E x ν,则O 点处磁场强度为_______________________.(真空介电常量 0 = ×10-12 F/m ,真空磁导率 0 =4×10-7 H/m ) 12(本题3分)一束光垂直入射在偏振片P 上,以入射光线为轴转动P ,观察通过P 的光 强的变化过程.若入射光是__________________光,则将看到光强不变;若入 射光是__________________,则将看到明暗交替变化,有时出现全暗;若入射光 是_________________,则将看到明暗交替变化,但不出现全暗. 13(本题3分)根据氢原子理论,若大量氢原子处于主量子数n = 5的激发态,则跃迁辐射的谱线可以有________条,其中属于巴耳末系的谱线有______条.三、计算题(共60分)14(本题10分)0.32kg 的氧气作如图所示的ABCDA 循环,设212V V =,1300K T =,2200K T =,求循环效率。
大学物理-大学物理试题
一:选择题(共30分,每小题10分)
1、一个质点在做匀速率圆周运动时
(A) 切向加速度改变,法向加速度也改变.
(B) 切向加速度不变,法向加速度改变.
(C) 切向加速度不变,法向加速度也不变.
(D) 切向加速度改变,法向加速度不变. [ ]
2、在相对地面静止的坐标系内,A 、B 二船都以2 m/s 速率匀速行驶,A 船沿x 轴正向,B 船沿y 轴正向.今在A 船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x 、y 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 (A) 2i +2j . (B) -2i +2j .
(C) -2i -2j . (D) 2i -2j
. [ ]
3、如图所示两个小球用不能伸长的细软线连接,垂直地跨过固定在地面上、表面光滑的半
径为R 的圆柱,小球B 着地,小球A 的质量为B 的两倍,且恰与圆柱的轴心一样高.由静
止状态轻轻释放A ,当A 球到达地面后,B 球继续上升的最大高度是 (A) R . (B)
R 3
2 . (C) R 21. (D) R 31. [ ]
4、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,而方均根速率之比为()()()2/122/122/12
::C B A v v v =1∶2∶4,则其压强之比A p ∶B p ∶C p 为:
(A) 1∶2∶4. (B) 1∶4∶8.
(C) 1∶4∶16. (D) 4∶2∶1. [ ]
5、麦克斯韦速率分布曲线如图所示,图中A 、B 两部分面积相等,则该图表示
(A) 0v 为最概然速率.
(B) 0v 为平均速率. (C) 0v 为方均根速率. (D) 速率大于和小于0v 的分子数各占一半.
[ ]
6、用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其速度~时间(v ~t )关系曲线如图所示,则振动
的初相位为
(A) π/6. (B) π/3.
(C) π/2. (D) 2π/3.
[ ]
(E) 5π/6.
7、一平面简谐波沿x 轴负方向传播.已知 x = x 0处质点的振动方程为)cos(0φω+=t A y .若
波速为u ,则此波的表达式为
(A) }]/)([cos{
00φω+--=u x x t A y . (B) }]/)([cos{
00φω+--=u x x t A y . (C) }]/)[(cos{
00φω+--=u x x t A y . (D) }]/)[(cos{
00φω+-+=u x x t A y . [ ]
8、如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两个表面反
射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e ,而且n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差
为
(A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ.
(C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ ]
9、在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在单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=2
1b . (B) a=b . f (v )0 21
--
n 1 3λ
(C) a=2b . (D) a=3 b . [ ]
10、两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过.当其中一偏振片慢慢
转动180°时透射光强度发生的变化为:
(A) 光强单调增加.
(B) 光强先增加,后又减小至零.
(C) 光强先增加,后减小,再增加.
(D) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零. [ ]
一、填空题(共30分)
1、一质量为m 的小球A ,在距离地面某一高度处以速度v 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____________________. (5分)
2、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固定轴(O 轴)转动.开始时杆与水平成60°角,处于静止
状态.无初转速地释放以后,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 ________________. (5分)
3、一定量理想气体,从A 状态 (2p 1,V 1)经历如图所示的直线过程变到B 状态(p 1,2V 1),
则AB 过程中系统作功W =_________;内能改变∆E =_________.(5分)
v
4、一平面简谐波沿x 轴正方向传播,波速u = 100 m/s ,t = 0时刻的波形曲线如图所示.
可知波长λ = ____________; 振幅A = __________;频率ν = ____________. (5分)
5、简谐驻波中,在同一个波节两侧距该波节的距离相同的两个媒质元的振动相
位差是________________. (3分)
6、在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距
___________;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距_________________.(4分)
7、波长为500 nm(1nm=10−9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0×10-4 cm 的
平面衍射光栅上,第一级衍射主极大所对应的衍射角ϕ =____________.(3分)
二、计算题(共40分,每小题10分)
1、一根放在水平光滑桌面上的匀质棒,可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O 转动.棒的质
量为m = 1.5 kg ,长度为l = 1.0 m ,对轴的转动惯量为J = 23
1ml .初始时棒静止.今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端,并留在棒中,如图所示.子弹的质量为m '= 0.020 kg ,
速率为v = 400 m ·s -1.试问:
p 11 2
-y (m)
(1) 棒开始和子弹一起转动时角速度ω有多大?
(2) 若棒转动时受到大小为M r = 4.0 N ·m 的恒定阻力矩作用,棒能转过多大的角度θ?
2、气缸内贮有36 g 水蒸汽(视为刚性分子理想气体),经abcda 循环过程如图所示.其中a
-b 、c -d 为等体过程,b -c 为等温过程,d -a 为等压过程.试求:
(1) d -a 过程中水蒸气作的功W da
(2) a -b 过程中水蒸气内能的增量∆E ab
(3) 循环过程水蒸汽作的净功W
(4) 循环效率η
(注:循环效率η=W /Q 1,W 为循环过程水蒸汽对外作的净功,Q 1为循环过程水蒸汽吸
收的热量,1 atm= 1.013×105 Pa)
3、质量m = 10 g 的小球与轻弹簧组成的振动系统,按)3
18cos(5.0π+π=t x 的规律作自由振动,式中t 以秒作单位,x 以厘米为单位,求
(1) 振动的角频率、周期、振幅和初相;
(2) 振动的速度、加速度的数值表达式;
(3) 振动的能量E ;
(4) 平均动能和平均势能.
4、图示一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =
400 cm .用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是
0.30 cm .
m , l O v m ' p (atm ) V (L)
(1) 求入射光的波长.
(2) 设图中OA=1.00 cm,求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目.。