大学物理练习题精选
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大学物理试题库及答案详解pdf一、选择题1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 km/hD. 299,792,458 m/h答案:A2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。
这个定律的数学表达式是()。
A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案:A二、填空题1. 电磁波的波速在真空中是恒定的,其值为______ m/s。
答案:299,792,4582. 根据热力学第一定律,能量守恒,即能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
其数学表达式为:ΔU = Q - W,其中ΔU表示内能的变化,Q表示______,W表示______。
答案:热量的转移;功的做功三、计算题1. 一个质量为5kg的物体从静止开始,受到一个恒定的力F=20N的作用,求物体在5秒内移动的距离。
答案:首先根据牛顿第二定律F=ma,可以计算出物体的加速度a=F/m=20N/5kg=4m/s²。
然后根据位移公式s=1/2at²,可以计算出物体在5秒内移动的距离s=1/2*4m/s²*(5s)²=50m。
2. 一个电容器的电容为2μF,当电压从0增加到5V时,求电容器储存的电荷量。
答案:根据电容的定义C=Q/V,可以计算出电容器储存的电荷量Q=CV=2*10^-6F*5V=10^-5C。
四、简答题1. 简述麦克斯韦方程组的四个方程。
答案:麦克斯韦方程组包括四个方程,分别是:- 高斯电场定律:∇·E = ρ/ε₀- 高斯磁场定律:∇·B = 0- 法拉第电磁感应定律:∇×E = -∂B/∂t- 安培环路定律(包含麦克斯韦修正项):∇×B = μ₀(J +ε₀∂E/∂t)2. 什么是量子力学的不确定性原理?答案:不确定性原理是量子力学中的一个基本原理,由海森堡提出。
大学物理经典试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 光的波长为λ,频率为f,光速为c,则下列关系正确的是()。
A. c=λfB. c=1/(λf)C. c=λ/fD. c=f/λ答案:A2. 一个物体在水平面上以初速度v0开始做匀加速直线运动,加速度为a,经过时间t后,其速度变为()。
A. v0 + atB. v0 - atC. v0 + 2atD. v0 - 2at答案:A3. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是()。
A. 力是维持物体运动的原因B. 力是改变物体运动状态的原因C. 力的大小与物体的质量成正比D. 力的方向与物体运动的方向无关答案:B4. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的恒定力作用,若物体与水平面之间的动摩擦因数为μ,则物体的加速度为()。
A. F/mB. (F-μmg)/mC. (F+μmg)/mD. μg答案:B5. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是()。
A. 能量可以被创造或消灭B. 能量在转化和转移过程中总量保持不变C. 能量的转化和转移具有方向性D. 能量的转化和转移不具有方向性答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场可以产生______电场。
答案:感应2. 一个物体在自由落体运动中,其加速度大小为______。
答案:g3. 根据热力学第一定律,系统内能的增加等于系统吸收的热量与外界对系统做的功之和,即△U = Q + W,其中W为______。
答案:正功4. 理想气体状态方程为PV = nRT,其中R为______常数。
答案:气体5. 根据开普勒第三定律,行星绕太阳公转的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比,比例常数为______。
答案:k三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述牛顿第三定律的内容及其在日常生活中的应用。
答案:牛顿第三定律指出,对于任何两个相互作用的物体,它们之间的力是相互的,大小相等,方向相反。
《大学物理》练习题一. 单选题:1.下列说法正确的是……………………………………() 参看课本P32-36A . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态无关,与光的频率有关B . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态无关,与光的频率无关C . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态有关,与光的频率无关D . 惯性系中,真空中的光速与光源的运动状态有关,与光的频率有关2.下列说法正确的是………………………………… ( ) 参看课本P32-36A . 伽利略变换与洛伦兹变换是等价的B . 所有惯性系对一切物理定律都是不等价的C . 在所有惯性系中,真空的光速具有相同的量值cD . 由相对论时空观知:时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关3.下列说法正确的是………………………………… ( )参看课本P58,76,103 A . 动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力矩为零 B . 角动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力为零 C . 机械能守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力不做功 D . 以上说法都不正确4. 下列关于牛顿运动定律的说法正确的是…………( ) 参看课本P44-45A . 牛顿第一运动定律是描述物体间力的相互作用的规律B . 牛顿第二运动定律是描述力处于平衡时物体的运动规律C . 牛顿第三运动定律是描述物体力和运动的定量关系的规律D . 牛顿三条运动定律是一个整体,是描述宏观物体低速运动的客观规律5.下列关于保守力的说法错误的是…………………( ) 参看课本P71-72 A . 由重力对物体所做的功的特点可知,重力是一种保守力B . 由弹性力对物体所做的功的特点可知,弹性力也是一种保守力C . 由摩擦力对物体所做的功的特点可知,摩擦力也是一种保守力D . 由万有引力对物体所做的功的特点可知,万有引力也是一种保守力6.已知某质点的运动方程的分量式是,,式中R 、ω是常cos x R t ω=sin y R t ω=数.则此质点将做………………………………………………() 参看课本P19A . 匀速圆周运动B . 匀变速直线运动C . 匀速直线运动D . 条件不够,无法确定7.如图所示,三个质量相同、线度相同而形状不同的均质物体,它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的是………( )A . 薄圆筒B . 圆柱体 参看课本P95C . 正方体D . 一样大8.下列关于弹性碰撞的说法正确的是………………() 中学知识在课堂已复习A . 系统只有动量守恒B . 系统只有机械能守恒C . 系统的动量和机械能都守恒D . 系统的动量和机械能都不守恒9.某人张开双臂,手握哑铃,坐在转椅上,让转椅转动起来,若此后无外力矩作用.则当此人收回双臂时,人和转椅这一系统的…………………( ) 参看课本P104A . 转速不变,角动量变大B . 转速变大,角动量保持不变C . 转速和角动量都变大D . 转速和角动量都保持不变10.下列关于卡诺循环的说法正确的是………………( ) 参看课本P144 A . 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成的B . 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的等体过程组成的C . 卡诺循环是由两个平衡的等体过程和两个平衡的等压过程组成的D . 卡诺循环是由两个平衡的绝热过程和两个平衡的等压过程组成的11. 如图所示,在场强为E 的匀强电场中,有一个半径为R 的半球面,若场强E 的方向与半球面的对称轴平行,则通过这个半球面的电通量大小为…………………( ) 参看课本P172-173A .B .2E 22R E πC . D . 02R E 12.一点电荷,放在球形高斯面的中心处,下列情况中通过高斯面的电通量会发生变化的…………………………( ) 参看课本P173 A . 将另一点电荷放在高斯面内 B . 将高斯面半径缩小C . 将另一点电荷放在高斯面外D . 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内13.如图所示,在与均匀磁场垂直的平面内有一长为l 的铜棒B MN ,设棒绕M 点以匀角速度ω转动,转轴与平行,则棒的动B 生电动势大小为……………()参看课本P257A .B . Bl ω2BlωC .D . 12Bl ω212Blω14. 、方均v 、最概然速率为,则这气体分子的三种速率的关系是…………(p v ) A .B 参看课本P125v >p vC .D p v pv =15. 下列关于导体静电平衡的说法错误………………( ) 参看课本P190-191 A . 导体是等势体,其表面是等势面 B . 导体内部场强处处为零 C . 导体表面的场强处处与表面垂直 D . 导体内部处处存在净电荷16. 下列哪种现代厨房电器是利用涡流原理工作的…( ) 参看课本P259A . 微波炉B . 电饭锅17. 下列关于电源电动势的说法正确的是……………() 参看课本P249-250A . 电源电动势等于电源把电荷从正极经内电路移到负极时所作的功B . 电源电动势的大小只取于电源本身的性质,而与外电路无关C . 电动势的指向习惯为自正极经内电路到负极的指向D . 沿着电动势的指向,电源将提高电荷的电势能18. 磁介质有三种,下列用相对磁导率正确表征它们各自特性的是………( r μ)A . 顺磁质,抗磁质,铁磁质 参看课本P39-2400r μ<0r μ<1r μ?B . 顺磁质,抗磁质,铁磁质1r μ>1r μ=1r μ?C . 顺磁质,抗磁质,铁磁质0r μ>0r μ>0r μ> D . 顺磁质,抗磁质,铁磁质1r μ>1r μ<1r μ?19. 在均匀磁场中,一带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速率圆周运动,如果磁场的磁感应强度减小,则………………………………………………( ) 参看课本P231 A . 粒子的运动速率减小 B . 粒子的轨道半径减小 C . 粒子的运动频率不变 D . 粒子的运动周期增大20. 两根无限长的载流直导线互相平行,通有大小相等,方向相反的I 1和I 2,在两导线的正中间放一个通有电流I 的矩形线圈abcd ,如图所示. 则线圈受到的合力为…………( ) 参看课本P221-223A . 水平向左B . 水平向右C . 零D . 无法判断21. 下列说法错误的是……………………………………( ) 参看课本P263A . 通过螺线管的电流越大,螺线管的自感系数也越大B . 螺线管的半径越大,螺线管的自感系数也越大C . 螺线管中单位长度的匝数越多,螺线管的自感系数也越大D . 螺线管中充有铁磁质时的自感系数大于真空时的自感系数22. 一电偶极子放在匀强电场中,当电矩的方向与场强的方向不一致时,则它所受的合力F 和合力矩M 分别为…………………………………( ) 参看课本P168-169A . F =0 ,M =0B . F ≠0 ,M ≠0C . F =0 ,M ≠0D . F ≠0 ,M =023. 若一平面载流线圈在磁场中既不受磁力,也不受磁力矩作用,这说明……( )A . 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 参看课本P223-224B . 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行C . 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直D . 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直24. 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是………( ) 参看课本P306A . 质点做机械振动,一定产生机械波B .波是指波源质点在介质的传播过程C . 波的传播速度也就是波源的振动速度D . 波在介质中的传播频率与波源的振动频率相同,而与介质无关25. 在以下矢量场中,属保守力场的是…………………( ) A . 静电场 B . 涡旋电场 参看课本P180,212,258C . 稳恒磁场D . 变化磁场26. 如图所示,一根长为2a 的细金属杆AB 与载流长直导线共面,导线中通过的电流为I ,金属杆A 端距导线距离为a .金属杆AB 以速度v 向上匀速运动时,杆内产生的动生电动势为……( ) 参看课本P261 (8-8)A . ,方向由B →A B .,方向由A →B2ln 20πμεIv i =2ln 20πμεIv i =C . ,方向由B →A D . ,方向由A →B0ln 32i Iv μεπ=3ln 20πμεIv i =27.在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动………( ) 参看课本P325A . 振幅相同,相位相同B . 振幅不同,相位相同C . 振幅相同,相位不同D . 振幅不同,相位不同28.两个质点做简谐振动,曲线如图所示,则有( )A . A 振动的相位超前B 振动π/2 参看课本P291B . A 振动的相位落后B 振动π/2C . A 振动的相位超前B 振动πD . A 振动的相位与B 振动同相29.同一点光源发出的两列光波产生相干的必要条件是…() 参看课本P336A . 两光源的频率相同,振动方向相同,相位差恒定B . 两光源的频率相同,振幅相同,相位差恒定C . 两光源发出的光波传播方向相同,振动方向相同,振幅相同D .两光源发出的光波传播方向相同,频率相同,相位差恒定30.如图所示,在一圆形电流I 所在的平面内选取一个同心圆形闭合环路L ,则由安培环路定理可知……………………………………………( ) 参看课本P235A . ,且环路上任一点B =0d 0L B l ⋅=⎰B . ,但环路上任一点B ≠0d 0L B l ⋅=⎰ C . ,且环路上任一点B ≠0d 0 L B l ⋅≠⎰D . ,且环路上任一点B =常量d 0 LB l ⋅≠⎰二. 填空题:31. 平行板电容器充电后与电源断开,然后充满相对电容率为εr 的各向均匀电介质. 则其电容C 将______,两极板间的电势差U 将________. (填减小、增大或不变) 参看课本P195,20032. 某质点沿x 轴运动,其运动方程为: x =10t –5t 2,式中x 、t 分别以m 、s 为单位. 质点任意时刻的速度v =________,加速度a =________. 参看课本P16-1733. 某人相对地面的电容为60pF ,如果他所带电荷为,则他相对地面的电C 100.68-⨯势差为__________,他具有的电势能为_____________. 参看课本P200,20234. 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1m 要漏去0.1 kg 的水,则水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功为____________.参看课本P70 (2-14)35.质量为m 、半径为R 、自转运动周期为T 的月球,若月球是密度均匀分布的实球体,则其绕自转轴的转动惯量是__________,做自转运动的转动动能是__________.参看课本P100 (3-4)36. 1mol 氢气,在温度为127℃时,氢气分子的总平均动能是_____________,总转动动能是______________,内能是_____________. 〔已知摩尔气体常量R = 8.31 J/(mol ·K ) 参看课本 P120 (4-8)37. 如图所示,两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为+σ和-σ. 则区域Ⅱ的场强大小E Ⅱ=___________ . 参看课本P17738. 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,要使屏上的干涉条纹间距变宽,可采用的方法是: (1) _________________________;(2) ________________________. 参看课本P34439. 通过磁场中任意闭合曲面的磁通量等于_________. 感生电场是由______________产生的,它的电场线是__________曲线. (填闭合或不闭合) 参看课本P212,25840. 子弹在枪膛中前进时受到的合力与时间关系为,子弹飞出枪口5400410N F t =-⨯的速度为200m /s ,则子弹受到的冲量为_____________. 参看课本P55-5641. 将电荷量为2.0×10-8C 的点电荷,从电场中A 点移到B 点,电场力做功6.0×10-6J . 则A 、B 两点的电势差U AB =____________ . 参看课本P18142. 如图所示,图中O 点的磁感应强度大小B =______________.参看课本P229-23043. 一个螺线管的自感L =10 mH ,通过线圈的电流I =2A ,则它所储存的磁能W =_____________. 参看课本P26744. 理想气体在某热力学过程中内能增加了ΔE =250J ,而气体对外界做功A =50J ,则气体吸收的热量Q = . 参看课本P132-13345. 一平面简谐波沿x 轴的正方向传播,波速为100 m/s ,t =0时的曲线如图所示,则简谐波的波长λ =____________,频率ν =_____________. 参看课本P30946. 两个同心的球面,半径分别为R 1、R 2(R 1R 2),分别<带有总电量为Q 1、Q 2. 设电荷均匀分布在球面上,则两球面间的电势差U 12= ________________________.参看课本P186-187三. 计算题:47. 一正方形线圈由外皮绝缘的细导线绕成,共绕有100匝,每边长为10 cm ,放在B = 5.0T 的磁场中,当导线中通有I =10.0A 的电流时,求: (1) 线圈磁矩m 的大小;(2) 作用在线圈上的磁力矩M 的最大值. 参看课本P225 (7-7)48.如图所示,已知子弹质量为m ,木块质量为M ,弹簧的劲度系数为k,子弹以初速v o射入木块后,弹簧被压缩了L.设木块与平面间的滑动摩擦因数为μ,不计空气阻力.求初速v o.参看课本P80 (2-23)49. 一卡诺热机的效率为40%,其工作的低温热源温度为27℃.若要将其效率提高到50%,求高温热源的温度应提高多少?参看课本P148 (5-14)50. 质量均匀的链条总长为l,放在光滑的桌面上,一端沿桌面边缘下垂,其长度为a,如图所示.设开始时链条静止,求链条刚刚离开桌边时的速度.参看课本P70 (2-18)51.一平面简谐波在t =0时刻的波形如图所示,设波的频率ν=5 Hz,且此时图中P点的运动方向向下,求:(1) 此波的波函数;(2) P点的振动方程和位置坐标.参看课本P318 (10-11)52.如图所示,A和B两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接,A轮的转动惯量J A=10 kg·m2.开始时,B轮静止,A轮以n A= 600 r/min的转速转动.然后使A和B连接,连接后两轮的转速n = 200 r/min.求: (1) B轮的转动惯量J B ;(2) 在啮合过程中损失的机械能ΔE.参看课本P105 (3-9及补充)53.如图所示,载流I的导线处于磁感应强度为B的均匀磁场中,导线上的一段是半径为R、垂直于磁场的半圆,求这段半圆导线所受安培力.参看课本P224-22554.如图所示的截面为矩形的环形均匀密绕的螺绕环,环的内外半径分别a和b,厚度为h,共有N匝,环中通有电流为I .求: (1) 环内外的磁感应强度B;(2) 环的自感L.参看课本P237-238 (7-23及补充)55.如图所示,一长直导线通有电流I,在与其相距d处放在有一矩形线框,线框长为l ,宽为a ,共有N 匝. 当线框以速度v 沿垂直于长导线的方向向右运动时,线框中的动生电动势是多少? 参看课本P255 (8-3)二. 填空题:31. 增大 减小32.33. 1000V 0.03 J1010m/s t -210m/s t -34. 1029 (或1050) J 35. 36. 4986J 3324J 8310 J 225mR 22245mR T π37. 38. (1) 将两缝的距离变小 (2) 将双缝到光屏的距离变大σε39. 零 变化的磁场 闭合 40.41.300V42.0.2N s ⋅0112I R μπ⎛⎫- ⎪⎝⎭43. 0.02 J44. 300 J45. 0.8 m 125 Hz46.1012114Q R R πε⎛⎫- ⎪⎝⎭三. 计算题:47. 线圈磁矩22100100.110A m m NIS ==⨯⨯=⋅线圈最大磁力矩max 10550N mM mB ==⨯=⋅48. 设子弹质量为m ,木块质量为M ,子弹与木块的共同速度v由动量守恒定律得①0()mv m M v =+由功能原理得 ②2211()()22m M gL kL m M v μ-+=-+由①、②式得 0v =49. 卡诺热机效率: 211T T η=-21300500K 110.4T T η⇒===--同理 21300600K 110.5T T η'==='--高温热源应提高的温度 11600500100KT T '-=-=n50. 设桌面为零势面,由机械能守恒定律得21222a a l mg mg mv l -=-+v ⇒=51. 解:(1) 由图中v P <0知此波沿x 轴负向传播,继而知原点此时向y 正向运动原点处0002A y v =->,023ϕπ⇒=-又x = 3m 处3300y v =>,32πϕ⇒=-由 得2x ϕπλ∆∆=2x λπϕ∆=∆30236m 223πππ-=⨯=⎛⎫--- ⎪⎝⎭此波的波函数 02cos 2x y A t ππνϕλ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭20.10cos 10m 183t x πππ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭(2) P 点处 P P 00y v =,<P 2πϕ⇒=P 点振动方程P P cos(2)y A t πνϕ=+0.10cos 10m 2t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭P 点位置坐标 p 363321m22x λ=+=+=52. (1) 由动量矩守恒定律得A A AB ()J J J ωω=+A A AB 2()2J n J J n ππ=+B 60020010(10)6060J ⨯=+⨯2B 20kg m J ⇒=⋅(2) 损失的机械能2222A A A B A A A B 222241111()(2)()(2)222216001200104(1020)4 1.31510J 260260E J J J J n J J n ωωππππ∆=-+=-+⎛⎫⎛⎫=⨯⨯-+⨯=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭53. 依题意得 d 0x x F F =∑=d d sin d sin sin d y F F BI l BIR θθθθ===0sin d 2y F F BIR BIRπθθ===⎰54. (1)0d 2B r B r Iπμ⋅=⋅=∑⎰ 环外的磁感应强度 0B =环内的磁感应强度 02B r NIπμ⋅=02NI B rμπ=(2) 0d d d 2NIhBh r r rμΦπ==001d d ln 22b a NIh NIh br r aμμΦΦππ===⎰⎰环的自感 20ln 2N h N b L I I aμψΦπ===55. 线框的动生电动势1212()N B B lvεεε=-=-001122()NIlv NIlav d d a d d a μμππ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭。
大学物理试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 光年是天文学中用来表示距离的单位,它表示的是()。
A. 时间单位B. 光在一年内传播的距离C. 光在真空中一年内传播的距离D. 光在一年内传播的距离,但与介质有关答案:C2. 根据相对论,当物体的速度接近光速时,其质量会()。
A. 保持不变B. 增加C. 减少D. 先增加后减少答案:B3. 在理想气体状态方程 PV=nRT 中,P、V、n、R、T 分别代表()。
A. 压强、体积、摩尔数、气体常数、温度B. 功率、速度、质量、加速度、时间C. 动量、位置、质量、力、时间D. 电流、电压、电荷、电阻、电势答案:A4. 根据麦克斯韦方程组,电场和磁场的关系是()。
A. 电场是磁场的源头B. 磁场是电场的源头C. 电场和磁场相互独立D. 电场和磁场相互产生答案:D5. 以下哪种现象不属于量子力学范畴()。
A. 光电效应B. 原子光谱C. 布朗运动D. 超导现象答案:C6. 根据热力学第一定律,系统内能的变化等于系统吸收的热量与对外做的功之差,即()。
A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q/W答案:A7. 以下哪种波是横波()。
B. 电磁波C. 光波D. 以上都是答案:D8. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的关系是()。
A. 方向相同,大小相等B. 方向相反,大小相等C. 方向相同,大小不等D. 方向相反,大小不等答案:B9. 在电路中,欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系,其公式为()。
A. V = IRC. R = VID. V = RI答案:A10. 根据能量守恒定律,能量在转化和传递过程中()。
A. 可以被创造B. 可以被消灭C. 总量保持不变D. 总量不断增加答案:C二、填空题(每题4分,共20分)11. 光在真空中的传播速度是_______m/s。
答案:3×10^812. 根据普朗克关系式,E=hv,其中E代表能量,h代表普朗克常数,v代表频率,普朗克常数的值是______。
大学物理试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是:A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 km/sC. 3×10^2 km/sD. 3×10^4 km/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,力F与加速度a和质量m的关系是:A. F = maB. F = ma^2C. F = m/aD. F = a/m答案:A3. 电荷守恒定律表明:A. 电荷不能被创造或消灭B. 电荷可以被创造或消灭C. 电荷只能被创造D. 电荷只能被消灭答案:A4. 热力学第一定律表明能量守恒,其表达式为:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q * W答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 电磁波的传播不需要_________。
答案:介质2. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压V之间的关系是R =________。
答案:V/I3. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源吸取热量使之完全转化为_________而不产生其他影响。
答案:功4. 光的折射定律,即斯涅尔定律,可以表示为n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),其中n1和n2分别是光从介质1到介质2的________。
答案:折射率三、计算题(每题10分,共20分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始,受到一个恒定的力F = 10N作用,求物体在5秒内移动的距离s。
答案:根据牛顿第二定律F = ma,可得加速度a = F/m = 10/2 = 5m/s^2。
根据位移公式s = 1/2 * a * t^2,可得s = 1/2 * 5 * 5^2 = 62.5 m。
2. 一个电阻R = 5Ω,通过它的电流I = 2A,求电阻两端的电压U。
答案:根据欧姆定律U = IR,可得U = 5 * 2 = 10V。
四、简答题(每题10分,共40分)1. 简述麦克斯韦方程组的四个方程。
大学物理考试题库及答案一、选择题1. 下列关于经典力学的叙述,错误的是()A. 牛顿运动定律适用于所有物体B. 经典力学适用于低速、弱引力场的情况C. 经典力学无法解释原子内部的运动规律D. 经典力学可以描述物体的运动轨迹答案:A2. 下列哪个物理量是标量?()A. 力B. 速度C. 位移D. 动量答案:C3. 一个质点做直线运动,下列哪种情况下,其动能不变?()A. 加速度不变B. 力的方向不变C. 速度大小不变D. 速度方向不变答案:C4. 下列关于机械能守恒的叙述,正确的是()A. 机械能守恒意味着系统的总能量保持不变B. 机械能守恒只适用于重力做功的情况C. 机械能守恒只适用于弹性力做功的情况D. 机械能守恒适用于所有物理系统答案:A5. 一个物体在水平地面上做匀速直线运动,下列哪个因素会影响其运动状态?()A. 地面的粗糙程度B. 物体的质量C. 物体的形状D. 地面的倾斜程度答案:D二、填空题1. 牛顿第二定律的表达式为______。
答案:F=ma2. 动能的表达式为______。
答案:K=1/2mv²3. 势能的表达式为______。
答案:U=mgh4. 动量和冲量的关系为______。
答案:Ft=mv5. 简谐振动的周期与______有关。
答案:质量、弹性系数三、计算题1. 一辆质量为1000kg的汽车,以60km/h的速度行驶。
求汽车的动能。
答案:K=1/2mv²=1/2×1000×(60/3.6)²=250000J2. 一根长度为2m的轻质杆,两端分别悬挂重10kg和20kg的物体,求杆的平衡位置。
答案:设平衡位置距离10kg物体的距离为x,则有:10g×x=20g×(2-x)解得:x=1.33m3. 一质点做直线运动,其初速度为10m/s,加速度为2m/s²。
求3秒末的速度和位移。
答案:v=10+2×3=16m/ss=10×3+1/2×2×3²=39m4. 一质量为2kg的物体,在水平地面上受到一个恒力作用,从静止开始做匀加速直线运动。
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动,经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体,在水平面上受到一个6N的力作用,若摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑,斜面倾角为30°,物体与斜面间的摩擦系数为0.3,求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动,半径为2m,速度为4m/s,求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动,半径为1m,速度为5m/s,求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下,温度从27℃升高到127℃,求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中,温度从300K升高到600K,求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,求在标准大气压下,1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体,温度为T,压强为P,现将容器体积缩小到原来的一半,求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中,压强从2atm变为1atm,求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A,距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T,求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈,长为10cm,宽为5cm,通有电流5A,求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈,通有电流2A,求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A,求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动,磁通量从最大值减小到零,求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中,入射角为30°,求折射角。
2. 一束光从水中射入空气,折射角为45°,求入射角。
3. 一平面镜反射一束光,入射角为60°,求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm,物距为20cm,求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm,物距为30cm,求像距。
大学物理考试题库及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在国际单位制中,下列哪个单位不是基本单位?A. 米(m)B. 千克(kg)C. 秒(s)D. 瓦特(W)答案:D2. 一个物体在平直道路上做匀速运动,下列哪个因素不会影响物体的运动状态?A. 道路摩擦力B. 道路坡度C. 物体质量D. 物体速度答案:C3. 下列哪个现象表明地球是圆的?A. 星星在夜空中闪烁B. 船只在海平面上逐渐消失C. 地平线D. 月亮的形状变化答案:B4. 关于牛顿第三定律,下列说法正确的是:A. 作用力与反作用力大小相等,方向相反B. 作用力与反作用力大小不等,方向相反C. 作用力与反作用力大小相等,方向相同D. 作用力与反作用力大小不等,方向相同答案:A5. 下列哪个物理量是标量?A. 速度B. 力C. 加速度D. 路程答案:D6. 一个物体从静止开始沿着光滑斜面下滑,下列哪个因素会影响物体的加速度?A. 物体质量B. 斜面角度C. 重力加速度D. 物体与斜面之间的摩擦力答案:B7. 下列哪个现象与电磁感应无关?A. 发电机B. 变压器C. 电动机D. 麦克斯韦方程组答案:D8. 光在真空中的传播速度约为:A. 1×10^5 km/sB. 3×10^5 km/sC. 1×10^8 m/sD. 3×10^8 m/s答案:D9. 下列哪个物理现象可以用光的波动理论解释?A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光的折射D. 光的衍射答案:D10. 下列哪个物理学家提出了万有引力定律?A. 伽利略B. 牛顿C. 开普勒D. 卡文迪许答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 国际单位制中的基本单位有:米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)和坎德拉(cd)。
2. 牛顿第二定律的数学表达式为:F = ma。
3. 在真空中,光的速度为:3×10^8 m/s。
大学物理习题集一、选择题1.一运动质点在时刻t 位于矢径r (x ,y ) 的末端处,其速度大小为 (A )trd d (B)td d r (C)td d r(D)22)()(ty t x d d d d + 2.质点作半径为R 的匀速率圆周运动,每T 秒转一圈. 在3T 时间间隔内其平均速度与平均速率分别为(A )T R T R ππ2 , 2 (B) TRπ2 , 0 (C) 0 ,0 (D)0 , 2TRπ 3.下列运动中,a 保持不变的是(A )单摆的摆动 (B) 匀速率圆周运动 (C )行星的椭圆轨道运动 (D) 抛体运动4.质点作曲线运动,位置矢量r ,路程s ,a τ 为切向加速度,a 为加速度大小,v 为速率,则有 (A )tva d d =(B) trv d d =(C) tsv d d =(D) ta d d v=τ 5. 如图所示,两个质量相同的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,并处于静止状态. 在剪断绳子的瞬间,球1和球2的加速度分别为(A )g ,g (B )0 ,g (C )g ,0 (D )2g ,06. 如图所示,物体A 置于水平面上,滑动摩擦因数为 μ. 现有一恒力F 作用于物体A 上,欲使物体A 获得最大加速度,则力F 与水平方向的夹角θ应满足(A )μθ=sin (B )μθ=tan (C )μθ=cos (D )μθ=cot 7. 如图所示,两物体A 和B 的质量分别为m 1和m 2,相互接触放在光滑水平面上,物体受到水平推力F 的作用,则物体A 对物体B 的作用力等于(A )F m m m 211+ (B ) F (C )F m m m 212+ (D )F m m125图题6图 7图8. 质量为m 的航天器关闭发动机返回地球时,可以认为仅在地球的引力场中运动. 地球质量为M ,引力常量为G . 则当航天器从距地球中心R 1 处下降到R 2 处时,其增加的动能为(A )21R Mm G(B )2121R R R GMm- (C )2221R R R GMm- (D )2121R R R R GMm- 9. 质量为m 的航天器关闭发动机返回地球时,可以认为仅在地球的引力场中运动. 地球质量为M ,引力常量为G . 则当航天器从距地球中心R 1 处下降到R 2 处引力做功为(A )21R Mm G(B )2121R R R GMm- (C )2221R R R GMm- (D )2121R R R R GMm- 10. 如图所示,倔强系数为k 的轻质弹簧竖直放置,下端系一质量为m 的小球,开始时弹簧处于原长状态而小球恰与地接触. 今将弹簧上端缓慢拉起,直到小球刚好脱离地面为止,在此过程中外力作功为(A )kg m 22(B )kg m 222(C )k g m 322(D )kg m 42210图11图11. 如图所示,A 、B 两弹簧的倔强系数分别为k A 和k B ,其质量均不计. 当系统静止时,两弹簧的弹性势能之比E pA / E pB 为(A )BA k k(B )AB k k(C )22BA k k (D )22AB k k12. 一质点在外力作用下运动时,下列说法哪个正确?(A )质点的动量改变时,质点的动能也一定改变. (B )质点的动能不变时,质点的动量也一定不变. (C )外力的功是零,外力的冲量一定是零. (D )外力的冲量是零,外力的功也一定是零. 13. 设速度为v 的子弹打穿一木板后速度降为v 21,子弹在运动中受到木板的阻力可看成是恒定的. 那么当子弹进入木块的深度是木块厚度的一半时,此时子弹的速度是(A )v 41 (B )v 43 (C )v 83(D )v 85 14. 一轻质弹簧竖直悬挂,下端系一小球,平衡时弹簧伸长量为d . 今托住小球,使弹簧处于自然长度状态,然后将其释放,不计一切阻力,则弹簧的最大伸长量为(A )d (B )2d (C )3d (D )d 2115. 下列关于功的说法中哪一种是正确的.(A )保守力作正功时,系统内相应的势能增加.(B )质点运动经一闭合路径,保守力对质点所作的功为零.(C )作用力与反作用力大小相等,方向相反,所以两者所作功的代数和必定为零. (D )质点系所受外力的矢量和为零,则外力作功的代数和也必定为零. 16. 质量为m 的小球,速度大小为v ,其方向与光滑壁面的夹角为30°. 小球与壁面发生完全弹性碰撞,则碰撞后小球的动量增量为(A )– mv i (B )mv i (C )– mv j (D )mv jm题16图 题17图 题18图17. 如图所示,质量为m 的小球用细绳系住,以速率v 在水平面上作半径为R 的圆周运动,当小球运动半周时,重力冲量的大小为(A )mv 2 (B )vm gRπ (C )0 (D )22)π()2(vmgR mv18. 如图所示,A 、B 两木块质量分别为m A 和m B =21m A ,两者用轻质弹簧相连接后置于光滑水平面上. 先用外力将两木块缓慢压近使弹簧压缩一段距离后再撤去外力,则以后两木块运动的动能之比kAkB E E 为(A )2 (B )21 (C )2 (D )119. 如图所示,光滑平面上放置质量相同的运动物体P 和静止物体Q ,Q 与弹簧和挡板M 相连,弹簧和挡板的质量忽略不计. P 与Q 碰撞后P 停止,而Q 以碰撞前P 的速度运动.则在碰撞过程中弹簧压缩量达到最大时,此时有(A )P 的速度正好变为零 (B )P 与Q 的速度相等(C )Q 正好开始运动 (D )Q 正好达到原来P 的速度题19图 题20图20. 如图所示,质量分别为m 1和m 2的小球用一轻质弹簧相连,置于光滑水平面上. 今以等值反向的力分别作用于两小球上,则由两小球与弹簧组成的系统(A )动量守恒,机械能守恒 (B )动量守恒,机械能不守恒 (C )动量不守恒,机械能守恒 (D )动量不守恒,机械能不守恒 20.当一质点作匀速率圆周运动时,以下说法正确的是 (A )它的动量不变,对圆心的角动量也不变(B )它的动量不变,但对圆心的角动量却不断变化 (C )它的动量不断改变,但对圆心的角动量却不变(D )它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变21.有一花样滑冰运动员,可绕通过自身的竖直轴转动. 开始时她的双臂伸直,此时的转动惯量为J 0,角速度为ω0 . 然后她将双臂收回,使其转动惯量变为原来的二分之一,这时她的转动角速度将变为(A )021ω(B )021ω(C )02ω (D )02ω22.有一花样滑冰运动员,可绕通过自身的竖直轴转动. 开始时她的双臂伸直,此时的转动惯量为J 0,角速度为ω0 . 然后她将双臂收回,使其转动惯量变为原来的三分之一,这时她的转动角速度将变为(A )021ω(B )021ω(C )03ω (D )03ω23.如图所示,有一个小块物体置于光滑的水平桌面上,有一绳其一端连结此物体,另一端穿过桌面中心的小孔. 该物体以角速度ω 作匀速圆周运动,运动半径为R . 今将绳从小孔缓慢往下拉,则物体 ( )(A ) 动能不变,动量、角动量改变 (B )动量、角动量不变,动能改变 (C )角动量不变,动能、动量改变 (D )动能、动量、角动量都不变24.有一均匀直棒一端固定,另一端可绕通过其固定端的光滑水平轴在竖直平面内自由摆动. 开始时棒处于水平位置,今使棒由静止状态开始自由下落. 则在棒从水平位置摆到竖直位置的过程中,角速度ω和角加速度β 将会如何变化(A )ω和β 都将逐渐增大 (B )ω和β 都将逐渐减小 (C )ω逐渐增大、β 逐渐减小 (D )ω逐渐减小、β 逐渐增大 25.如果要将一带电体看作点电荷,则该带电体的 (A )线度很小 (B )电荷呈球形分布 (C )线度远小于其它有关长度 (D )电量很小.26.以下说法中哪一种是正确的?(A )电场中某点电场强度的方向,就是试验电荷在该点所受电场力的方向(B )电场中某点电场强度的方向可由E =F /q 0确定,其中q 0为试验电荷的电量,q 0可正、可负,F 为试验电荷所受的电场力(C )在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场强度处处相同 (D )以上说法都不正确.27.一边长为b 的正方体,在其中心处放置一电量为q 的点电荷,则正方体顶点处电场强度的大小为(A )20π8b q ε (B )20π6b q ε (C )20π3b q ε (D )202πb q ε28. 某种球对称性静电场的场强大小E 随径向距离r 变化的关系如图所示,请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的(A )点电荷 (B )半径为R 的均匀带电球面(C )半径为R 的均匀带电球体 (D )无限长均匀带电直线.29.由高斯定理的数学表达式⎰⋅SS E d =∑0/εi q 可知,下述各种说法中正确的是(A )高斯面内电荷的代数和为零时,高斯面上各点场强一定处处为零 (B )高斯面内的电荷代数和为零时,高斯面上各点场强不一定处处为零 (C )高斯面内的电荷代数和不为零时,高斯面上各点场强一定处处不为零 (D )高斯面内无电荷时,高斯面上各点场强一定为零.30. 如图所示,一均匀电场的电场强度为E . 另有一半径为R 的半球面,其底面与场强E 平行,则通过该半球面的电场强度通量为(A )0(B )E R 2π21(C ) E R 2π(D ) E R 2π223图题30图E题28图31.静电场中某点P 处电势的数值等于(A )试验电荷q 0置于P 点时具有的电势能 (B )单位试验电荷置于P 点时具有的电势能 (C )单位正电荷置于P 点时具有的电势能(D )把单位正电荷从P 点移到电势零点时外力所作的功. 32.在某一静电场中,任意两点P 1和P 2之间的电势差决定于 (A )P 1点的位置 (B )P 2点的位置(C )P 1和P 2两点的位置(D )P 1和P 2两点处的电场强度的大小和方向.33.半径为R 的均匀带电球面的带电量为q . 设无穷远处为电势零点,则该带电体电场的电势U 随距球心的距离r 变化的曲线为(A ) (B ) (C ) (D ) 题33图34.一半径为R 的均匀带电球面的带电量为q . 设无穷远处为电势零点,则球内(外)距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为(A )0=E ,rq U 0π4ε= (B ) 20π4r q E ε=,rq U 0π4ε= (C )0=E ,Rq U 0π4ε=(D ) 20π4r q E ε=,Rq U 0π4ε=35. 如图所示,边长为a 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点产生的磁感应强度B 的大小为 (A )aIπ420μ (B )aIπ320μ (C )aIπ220μ (D )aIπ20μ 36. 如图所示,四条皆垂直于纸面的无限长载流细导线,每条中的电流强度都为I . 这四条导线被纸面截得的断面及电流流向如图所示,它们组成了边长为a 的正方形的四个顶角,则在图中正方形中点O 的磁感应强度的大小B 为(A )aIπ20μ (B )aIπ220μ (C )aIπ230μ (D )II题35图 题36图 题37图 题38图37、 如图所示,一载流导线在同一平面内弯曲成图示状,O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,导线在无穷远处连接到电源上. 设导线中的电流强度为I ,则O 点磁感应强度的大小是______.(A )102010π444R I R I R I μμμ-+ (B )102010π444R IR I R I μμμ--(C )102010π444R IR I R I μμμ++(D )102010π444R IR I R I μμμ+-38. 如图所示,在一圆电流所在的平面内,选取一个与圆电流相套嵌的闭合回路,则由安培环路定理可知 (A )⎰=⋅Ldl B 0,且环路上任意一点0=B (B )⎰=⋅Ldl B 0,但环路上任意一点0≠B(C )0⎰≠⋅Ldl B ,且环路上任意一点0≠B (D )⎰≠⋅Ldl B 0, 但环路上任意一点=B 常量36 一通有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个单位长度匝数相等的螺线管(R=2r ),两螺线管中的磁感应强度大小B R 和B r 应满足:(A )B R =B r (B )2B R =B r (C )B R =2B r (D )B R =4B r39.如图:金属棒ab 在均匀磁场B 中绕过c 点的轴OO ’转动,ac 的长度小于bc ,则:(A )a 点与b 点等电位 (B )a 点比b 点电位高(C )a 点比b 点电位低 (D )无法确定40.将导线折成半径为R 的43圆弧,然后放在垂直纸面向里的均匀磁场里,导线沿aoe 的角平分线方向以速度v 向右运动. 导线中产生的感应电动势为:(A )0(B )BRv 23(C )BRv (D )BRv 241.金属杆aoc 以速度v 在均匀磁场B 中作切割磁力线运动. 如果oa=oc=L ,如图放置,那么杆中动生电动势为:(A )BLv =ε (B )θεsin BLv = (C )θεcos BLv = (D ))cos 1(θε+=BLva题39图 题40图 题41图二、填空题1.一物体沿直线运动,运动方程为t A y ωsin =,其中A 、ω均为常数,则(1)物体的速度与时间的函数关系式为 ;(2)物体的速度与坐标的函数关系式为 .2.一物体沿直线运动,运动方程为t A x ωcos =,其中A 、ω均为常数,则(1)物体的速度与时间的函数关系式为 ;(2)物体的速度与坐标的函数关系式为 .3.一质点的直线运动方程为x = 8t – t 2(SI ),则在t=0秒到t=5秒的时间间隔内,质点的位移为 ,在这段时间间隔内质点走过的路程为 .4.一质点以45°仰角作斜上抛运动,不计空气阻力. 若质点运动轨道最高处的曲率半径为5 m ,则抛出时质点初速度的大小v 0 = . (g=10 m·s -2)5.一质点以45°仰角作斜上抛运动,不计空气阻力. 若质点抛出时质点初速度的大小v 0 = sm 10 .(g=10 m·s -2) 则质点运动轨道最高处的曲率半径为 m ,则抛出时质点初速度的大小v 0= . (g=10 m·s -2)6.在oxy 平面内运动的一质点,其运动方程为 r =5cos5t i + 5sin5t j ,则t 时刻其速度v = ,其切向加速度τa = ,法向加速度a n = .7. 如图,质量为m 的小球用轻绳AB 、AC 连接. 在剪断AB 前后的瞬间,绳AC 中的张力比值 T / T ′=.m题7图 题8图 题9图 题10图8. 如图,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,摆线与竖直方向的夹角为θ. 则:(1)摆线中张力T = ;(2)摆锤的速率v = .9. 一小球套在半径R 的光滑圆环上,该圆环可绕通过其中心且与圆环共面的铅直轴转动. 若在旋转中小环能离开圆环的底部而停在环上某一点,则圆环的旋转角速度ω 值应大于 .10. 如图,质量为m 的木块用平行于斜面的细线拉着放置在光滑斜面上. 若斜面向右方作减速运动,当绳中张力为零时,木块的加速度大小为 ;若斜面向右方作加速运动,当木块刚脱离斜面时,木块的加速度大小为 .11. 已知两物体的质量分别为m 1、m 2,当它们的间距由a 变为b 时,万有引力所作的功为 .12. 如图所示,一质点沿半径为R 的圆周运动. 质点所受外力中有一个是恒力F =F 1 i +F 2 j ,当质点从A 点沿逆时针方向走过43圆周到达B 点时,F 所作的功A= . 13. 如图所示,质量为m 的小球系在倔强系数为k 的轻弹簧一端,弹簧的另一端固定在O 点. 开始时小球位于水平位置A 点,此时弹簧处于自然长度l 0 状态. 当小球由位置A 自由释放,下落到O 点正下方位置B 时,弹簧的伸长量为nl 0,则小球到达B 点时的速度大小为v B = . 14. 一颗速率为800 m·s -1的子弹打穿一块木板后,速度降为600 m·s -1,若让该子弹继续穿过第二块完全相同的木板,则子弹的速率降为 .15. 一颗速率为600 m·s -1的子弹打穿一块木板后,速度降为500 m·s -1,若让该子弹继续穿过第二块完全相同的木板,则子弹的速率降为 .B题12图A题13图16. 某人拉住河中的船,使船相对于岸不动. 以地面为参照系,人对船所作的功 ;以流水为参照系,人对船所作的功 .(填 >0 ,=0,或 <0)17. 地球半径为R ,质量为M . 现有一质量为m 的物体,位于离地面高度为2R 处,以地球和物体为系统,若取地面为势能零点,则系统的引力势能为 ;若取无限远处为势能零点,则系统的引力势能为 . (万有引力常数为G )18. 质量为m 的小球自高度为h 处沿水平方向以速率u 抛出,与地面碰撞后跳起的最大高度为h 21,水平方向速度为u 21. 不计空气阻力,则碰撞过程中,(1)地面对小球的垂直冲量为 ; (2)地面对小球的水平冲量为 .题18图m题20图19. 一物体质量为20 kg ,受到外力F = 20 i +10t j (SI) 的作用,则在开始的两秒内物体受到的冲量为 ;若物体的初速度为v 0 =10i (单位为m ⋅s -1),则在2 s 末物体的速度为 .20. 如图所示,质量为m 的小球在水平面内以角速度ω 匀速转动. 在转动一周的过程中, (1)小球动量增量的大小是 ; (2)小球所受重力冲量的大小是 ; (3)小球所受绳中张力冲量的大小是 . 21. 质量为m 的质点,以不变速率v 越过一水平光滑轨道的120° 弯角时,轨道作用于质点的冲量大小I = .22.在光滑的水平面上有一质量为M =200 g 的静止木块,一质量为m =10.0 g 的子弹以速度v 0 = 400 m ⋅s -1沿水平方向射穿木块后,其动能减小为原来的1/16. 则(1)子弹射穿木块后,木块的动能为 ;(2)阻力对子弹所做的功为 ;(3)系统损失的机械能为 .23.如图所示有一匀质大圆盘,质量为M ,半径为R ,其绕过圆心O 点且垂直于盘面的转轴的转动惯量为221MR . 然后在大圆盘中挖去如图所示的一个小圆盘,小圆盘的质量为m ,半径为r ,该挖去的小圆盘对上述转轴的转动惯量为223mr ,则挖去小圆盘后大圆盘的剩余部分对原来转轴的转动惯量为 . 24、已知有一飞轮以角速度ω0绕某固定轴旋转,飞轮对该轴的转动惯量为J 1;现将另一个静止飞轮突然啮合到同一个转轴上,该飞轮对轴的转动惯量为J 2,且J 2=2 J 1. 则啮合后整个系统的转动角速度为 .25.如图所示,木块A 、B 和滑轮C 的质量分别为 m 1、m 2和m 3,滑轮C 的半径为R ,对轴的转动惯量为2321R m J =. 若桌面光滑,滑轮与轴承之间无摩擦,绳的质量不计且不易伸长,绳与滑轮之间无相对滑动,则木块B 的加速度大小为 .23图25图26.有一半径为R 的匀质圆形水平转台,可绕过中心O 且垂直于盘面的竖直固定轴旋转,转台对轴的转动惯量为J . 有一质量为m 的人站于台上,当他站在离转轴距离为r 处时(r <R ),转台和人一起以角速度ω0绕轴旋转. 若轴承处摩擦可以忽略,则当人走到转台边缘时,转台和人一起转动的角速度为 .27.如图所示,两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d ,其单位长度的带电量分别为1λ和2λ,则场强等于零的P 点与直线1的距离为______.28.方向如图,A 、B 为真空中两块“无限大”的均匀带电平行平面,已知两平面间的电场强度大小为E 0,两平面外侧电场强度大小都为E 0/2. 则A 、B 两平面上电荷面密度分别为=A σ________,=B σ________. 29.如图所示,两块“无限大”的带电平行平面,其电荷面密度分别为σ-(σ>0)及σ3.试写出各区域的电场强度E :Ⅰ区E 的大小______,方向______;Ⅱ区E 的大小______,方向______;Ⅲ区E 的大小______,方向______.30.真空中一半径为R 的均匀带电球面,总电量为Q (Q<0) . 今在球面上挖去一块非常小的面积S ∆(连同电荷),且假设不影响原来的电荷分布,则挖去S ∆后球心处电场强度的大小E=______,其方向为______.1λ2λ12A BⅡⅢ-σ3σⅠOR△S题27图 题28图 题29图 题30图31.在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电通量⎰⋅SS E d 的值仅取决于______,而与______无关.32.在点电荷+q 和-q 的静电场中,作出如图所示的三个闭合曲面S 1、S 2、S 3,则通过这些闭合曲面的电场强度通量分别为=1Φ______,=2Φ______,=3Φ______.题32图 题33图33.如图所示,半径为R 的半球面置于场强为E 的均匀电场中,若其对称轴与场强方向一致,则通过该半球面的电场强度通量为______,若其对称轴与场强方向垂直,则通过该半球面的电场强度通量为______.34.在电量为q 的点电荷的静电场中,与点电荷相距分别为r 1和r 2的A 、B 两点之间的电势差U A -U B =______.35.一个球形的橡皮膜气球,电荷q 均匀分布在其表面,在吹大此气球的过程中,半径由r 1变到r 2. 若选取无穷远处为电势零点,则半径为R (r 1<R <r 2)的高斯球面上任一点的场强大小E 由______变为______;电势U 由______变为______.36.如图所示,在电量为+Q 的点电荷产生的电场中,电量为q 的试验电荷沿半径为R 的圆弧由A 点移动3/4圆弧轨道到D 点,在此过程中,电场力作功为______;若从D 点移到无穷远处,此过程中电场力作功为______.题36图 题37图 题38图 题39图37. 如图所示,无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,导线在P 点绝缘. 当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感应强度大小=B ________.38. 如图所示,用均匀细金属丝构成一半径为R 的圆环,电流I 由导线CA 流入圆环A 点,而后由圆环B 点流出,进入导线BD . 设导线CA 和导线BD 与圆环共面,则环心O 处的磁感应强度大小为________,方向________.39. 一同轴电缆由内圆柱体和外圆筒导体组成,其尺寸如图所示. 它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向相反,则(1)在r <R 1处磁感应强度大小为________;(2)在r >R 3处磁感应强度大小为________.40.如图所示,在一根通有电流I 的长直导线旁,与之共面地放着一个长宽各为a 和b 的矩形线框ABCD .线框AD 边与载流长直导线平行,且二者相距为2b . 在此情形中,线框内的磁通量=Φ________.41. 如图所示,两根长直导线通有电流I ,对图示环路1L 、2L 、3L 上B 的环流有:=⋅⎰1L dl B ________;=⋅⎰2L dl B ________;=⋅⎰L dl B ________.III题40图 题41图 题44图42. 一带电粒子平行磁感应线射入匀强磁场,则它作________运动;一带电粒子垂直磁感应线射入匀强磁场,则它作________运动;一带电粒子与磁感应线成任意角度射入匀强磁场,则它作_________运动.43. 在电场强度E 和磁场强度B 方向一致的匀强电场和匀强磁场中,有一运动着的电子质量为m 、电量为e ,某一时刻其速度v 的方向如图(a )和图(b )所示,则该时刻运动电子的法向和切向加速度的大小分别为:在图(a )所示情况下,=n a ______,=t a ______;在图(b )所示情况下,=n a ______,=t a ______. 44.两无限长直导线通相同的电流I ,且方向相同,平行地放在水平面上,相距为2l . 如果使长为l 的直导线AB 以匀速率v 从图中的位置向左移动t 秒时,(导线AB 仍在两电流之间),AB 两端的动生电动势大小为______. A 、B 两端,电势高的一端是______. 45.四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动,转轴与B 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a 与轮边缘b 之间的感应电动势为______,电势最高点是在______处.BE BE题45图 题43图三、计算、问答1.有一质量为m 的物体悬挂在一根轻绳的一端,绳的另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示. 轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r ,整个装置架在光滑的水平固定轴承之上,绳子不易伸长且与轴之间无相对滑动. 当物体由静止释放后,在时间t 内下降了一段距离s ,试求整个轮轴的转动惯量J (用m 、r 、t 和s 表示).mλxO2. 如图所示,质量M=2.0 kg 的沙箱,用一根长l=2.0 m 的细绳悬挂着. 今有一质量为m=20 g 的子弹以速度v 0 = 500 m ⋅s -1水平射入并穿出沙箱,射出沙箱时子弹的速度为v= 100 m ⋅s -1,设穿透时间极短. 求:(1)子弹刚穿出沙箱时绳中张力的大小;(2)子弹在穿透过程中受到的冲量大小.3. 有一均匀带电的半径为R 的球体,体密度为ρ,试用高斯定理求解其内外电场及电势分布。
大学物理试题库(含答案)a一卷1、(本题12分)1mol单原子理想气体经历如图所示的过程,其中ab是等温线,bc为等压线,ca为等容线求循环效率2、(本题10分)一平面简谐波沿x方向传播,振幅为20cm,周期为4s,t=0时波源在y 轴上的位移为10cm,且向y正方向运动。
(1)画出相量图,求出波源的初位相并写出其振动方程;(2)若波的传播速度为u,写出波函数。
3、(本题10分)一束光强为I0的自然光相继通过由2个偏振片,第二个偏振片的偏振化方向相对前一个偏振片沿顺时针方向转了300 角,问透射光的光强是多少?如果入射光是光强为I0的偏振光,透射光的光强在什么情况下最大?最大的光强是多少?4、(本题10分)有一光栅,每厘米有500条刻痕,缝宽a = 4X10-4cm,光栅距屏幕1m,用波长为6300A的平行单色光垂直照射在光栅上,试问:(1)在单缝衍射中央明纹宽度内可以看见多少条干涉明纹?(2)第一级主极大和第二级主极大之间的距离为多少?5、(本题10分)用单色光九=6000A做杨氏实验,在光屏P处产生第五级亮纹,现将折射率n=1.5的玻璃片放在其中一条光路上,此时P处变成中央亮纹的位置,则此玻璃片厚度h是多少?6、(本题10分)一束波长为九的单色光,从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,在膜的上下表面,反射光有没有位相突变?要使折射光得到加强,膜的厚度至少是多少?7、(本题10分)宽度为0〜a的一维无限深势阱波函数的解为* =.、- sin(x)n a a a 求:(1)写出波函数乎1和号的几率密度的表达式(2)求这两个波函数几率密度最大的位置8、(本题10分)实验发现基态氢原子可吸收能量为12.75eV的光子。
试问:(1)氢原子吸收该光子后会跃迁到哪个能级?(2)受激发的氢原子向低能级跃迁时,可能发出哪几条谱线?请定性画出这些能级和跃迁。
9、(本题10分)请写出n=2的8个量子态(n , 1, m m s )。
练习题精选
温馨提示:本练习题供复习练习之用,绝非考试题目。
望同学们仔细研究如何求解过程,达到举一反三之效。
选择题精选
1. 同一光源发出的两列光波产生相干的必要条件是……………………( D )
A . 两光波的频率相同,振幅相同,相位差恒定
B . 两光波的传播方向相同,振动方向相同,振幅相同
C . 两光波的传播方向相同,频率相同,相位差恒定
D . 两光波的频率相同,振动方向相同,相位差恒定
2. 下列关于卡诺循环的说法正确的是………………………………………( C )
A . 卡诺循环是由准静态的两个等体过程和两个等压过程组成的
B . 卡诺循环是由准静态的两个等温过程和两个等体过程组成的
C . 卡诺循环是由准静态的两个等温过程和两个绝热过程组成的
D . 卡诺循环是由准静态的两个绝热过程和两个等压过程组成的
3. 一环形导线中通有电流I ,对如图所示的回路L 的磁感
应强度B 的环流d L
B l ⋅⎰
应是……………………( D )
A . 2I
B . 0
C . 02I μ-
D . 02I μ
4. 已知某质点的运动方程为cos sin r R t i R t j ωω=+
,式中R 、ω是常数.则此质点将做…………………………………………………………………………( B )
A . 匀速直线运动
B . 匀速圆周运动
C . 匀变速直线运动
D . 变加速直线运动
5. 已知温度不变的某定量气体分子的算术平均速率为v 、最概然速率为p v ,则这气体分子的三种速率的关系是………………………( C )
A .p v v ==
B .p v v >>
C p v v >>
D .p v v >> 6. 列说法正确的是…………………………………………………………( D )
A . 伽利略变换与洛伦兹变换是等价的
B . 由相对论时空观知:时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关
C . 在所有惯性系中,一切物理定律的数学形式都是不同的
D . 在所有惯性系中,真空的光速具有相同的量值c
7. 下列关于机械振动和机械波的说法正确的是……………………………
( D )
A . 质点做机械振动,一定产生机械波
B . 波是指波源质点在弹性介质的传播过程
C . 机械波通过不同弹性介质时,波长、波速与频率均改变
D . 波在弹性介质中的传播频率与波源的振动频率相同,而与介质无关 8. 磁介质有三种,下列用相对磁导率r μ正确表征它们各自特性的是……( A )
A . 顺磁质r 1μ>,抗磁质r 1μ<,铁磁质r 1远大于μ
B . 顺磁质r 1μ>,抗磁质r 1μ=,铁磁质r 1远大于μ
C . 顺磁质r 0μ<,抗磁质r 0μ<,铁磁质r 1远大于μ
D . 顺磁质r 0μ>,抗磁质r 0μ>,铁磁质r 1远大于μ
9. 如图所示,在与均匀磁场B 垂直的平面内有一长为L 的金属棒OA ,设棒绕O 点以角速度ω转动,转轴与B 平行, 则棒的动生电动势大小为…………………………( A )
A . 21
2B L ω B . 2B L ω
C . 1
2
B L ω D . B L ω
10. 下列关于导体静电平衡的说法正确的是…………………………………( C )
A . 导体表面的场强处处与表面平行
B . 导体内部处处存在净电荷
C . 导体是等势体,其表面是等势面
D . 导体内部和外部的场强处处为零
11. 如图所示,两个质量相同、线度相同、形状相同的 均质物体,它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的 是………………………………………………( B )
A . 圆柱体
B . 薄圆筒
C . 一样大
D . 无法确定 薄圆筒 圆柱体
填空题精选
1. 某螺线管的自感L =10 mH ,通过线圈的电流I = 2A ,则它所储存的磁能W m =___2210-⨯_J .
2. 某人从10m 深的井中,把10kg 的水匀速上提,若每升高1m 漏去0.1kg 的水. 则把水从水面提到井口,人所作的功W =___ 882 (或900)_________ J .
3. 一平面简谐波沿x 轴的正方向传播,波速为160 m/s , t =0时的曲线如图所示,则简谐波的波长λ =__0.8_____m , 频率ν=_____200_____ Hz .
4. 温度为27℃时,1mol 氢气分子的内能E =__6232.5_ J .〔已知摩尔气体常量R = 8.31 J/(mol ·K )〕
5. 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,要使屏上的干涉条纹间距变大,可采用的方法是: (1) 两狭缝的间距变小;(2) __将双缝到光屏的距离变大_.
6. 如图所示,图中O 点的磁感应强度大小B =______________.()012I
r
μππ+
7. 理想气体在某热力学过程中内能增加了230J ,而外 界对它做功30J ,则它吸收的热量Q = 200 J . 8. 如图所示,一段半径为R 、垂直于磁场的半圆导线, 通有电流I ,处于磁感应强度为B 的均匀磁场中,则这 段半圆导线所受安培力的大小F =___2BIR __________.
9. 质量为M 、半径为R 、自转运动周期为T 的地球,若地球是密度均匀分布
的实球体,则它自转运动的转动动能E k =_____22
2
45mR T π___________.
10. 半径分别为R A 和R B (R A <R B ) 的两个同心的均匀带电球壳,分别带有电量
Q A 和Q B ,则两球壳间的电势差U AB = ________1012114Q R R πε⎛⎫
- ⎪⎝⎭
________________.
11. 平行板电容器充电后与电源断开,然后充满相对电容率为εr 的各向均匀电介质. 则电容器的电容C 将__变大________. (填变小、变大或不变)
计算题精选
1.
一卡诺热机的效率为30%,其工作的低温热源的温度为57℃.若要将其效率提高到50%,求高温热源的温度应提高多少?
解:由卡诺热机效率 21
1T
T η=-
21330
??K 110.3
T T η⇒=
==-- 同理 21330
??K 110.5
T T η'=
=='-- 高温热源应提高的温度 11??K T T '-=
2. 如图所示,A 和B 两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接,A 轮的转动惯量为J A =10 kg·m 2.开始时,B 轮静止,A 轮以角速度ωA = 200 rad/s 转动.然后使A 和B 连接,连接后两轮的角速度ω= 50 rad/s .求:(1) B 轮的转动惯量J B ; (2) 在啮合过程中损失的机械能ΔE .
解: (1) 由动量矩守恒定律得
A A A
B ()J J J ωω=+
B 10200(10)50J ⨯=+⨯ 2B 30kg m J ⇒=⋅ (2) 22
A A A B
11()22E J J J ωω∆=-+ 2211
10200(1030)5022
=⨯⨯-+⨯ 51.510J =⨯
3. 一平面简谐波在t = 0时刻的波形如图所示.设波的频率ν=3.0Hz ,且此时图中P 点的运动方向向下,求:(1) 此波的波函数;(2) P 点的振动方程.
(1) 由图中v P <0知此波沿x 轴负向传播,继而知原点此时向y 正向运动
原点处 0002A y v =->, 02
3
ϕπ⇒=- 又x =3m 处 3300y v =>, 32
π
ϕ⇒=-
由 2x ϕπλ∆∆= 得 2x
λπ
ϕ∆=∆30236m 223πππ-=⨯=⎛⎫--- ⎪⎝⎭
此波的波函数 02c o s 2x y A t ππνϕλ⎛⎫
=++ ⎪⎝⎭
20.10cos 6m 183t x πππ⎛
⎫=+- ⎪⎝
⎭
(2) P 点处 00P P y v =,
< 2
P π
ϕ⇒= P 点振动方程 c o s (2)
P P y A t πνϕ=+ 0.10cos 6m 2t ππ⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭
4. 如图所示为矩形截面的螺绕环,环的内外半径分别为R 1和R 2,厚度为h ,绕有N 匝线圈,环中通有电流I . 求: (1) 环内的磁感应强度B ;(2) 环的自感L .
解:(1) 由安培环路定理 0d B r I μ⋅=∑⎰
得 02B r NI πμ⋅=
环内的磁感应强度 02NI
B r
μπ=
(2) 环内的磁通量
0d d d 2NIh
Bh r r r
μΦπ==
21002
1
1d d ln 22R R NIh NIh R r r R μμΦΦππ===⎰⎰
环的自感 202
1
ln 2N h R N L I I R μψ
Φπ===。