大学物理试卷含参考答案

光学试题库系统 第 1 页 班级______________ 学号_________ 姓名________

一、填空题

1. 质量为m的物体与轻弹簧相连，最初m处于使弹簧既未压缩也为伸长的位置，并以速度0v向右运动。弹簧的劲度

系数为k，物体与支撑面之间的滑动摩擦系数为.物体能达到的最远距离l为 .

【答案】

(空)

2. 一个作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量为J．正以角速度0＝10 rad·s-1匀速转动．现对物体加一恒定制动力矩 M ＝－0.5 N·m，经过时间t＝5.0 s后，物体停止了转动．物体的转动惯量

J＝__________．

【答案】

0.25 kg·m2

3. 一根长为L.质量均匀的软绳，挂在一半径很小的光滑木钉上，如图示。开始时BCb。当BC=2L/3时，绳的加

速度为a=g/3，速度为 。

【答案】

(空)

4. 已知质点的运动学方程为：2311(52)(4)23rttittj(SI)；当t=2s时，加速度的大小为a=

，加速度a与x轴正方向间夹角α=

。

【答案】

2.24m/s²； 104°

5. 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

光学试题库系统 第 2 页 慢慢拉回桌面，需做功 。

【答案】

(空)

6. 质量为kg3.0的棒球，以120sm的速度运动，被棒迎击一下后，以130sm的速度向相反方向飞出，设球与棒接触的

时间为s05.0，则棒施于球的平均冲力为 。

【答案】

300N

7. 量为1500 kg的一辆吉普车静止在一艘驳船上．驳船在缆绳拉力(方向不变)的作用下沿缆绳方向起动，在5秒内速率增加至5 m/s，则该吉普车作用于驳船的水平方向的平均力大

小为______________．

【答案】

1500 N；

8. 振源作简谐振动，振幅A，周期为T，波速为u。当t=0时，振源（x=0）的位移为2A，且远离平衡

位置，振动状态沿x轴负方向传播，则波方程为

【答案】

(空)

9. 有一个和轻弹簧相连的小球，沿x轴作振幅为A的简谐振动，其表达式用余弦函数表出，若t=0时质点的状态为已知，填出相应的初相位的值。

（1），0x=-A； 。（2），过平衡位置向正向运动； 。

（3），过x=A/2处向负向运动； 。（4），过x=A/21/2处向正向运动。

【答案】

α=π；α= -π/2；α=π/3；α= -π/4

10. 两个谐振子作同频率同振幅的简谐振动。第一个振子的振动表达式为 x1= Acos(t +

)，当第一个振子从振动的正方向回到平衡位置时，第二个振子恰在正方向位移的端点。

光学试题库系统 第 3 页 那么第二个振子的振动表达式为= ;二

者的相位差为 .

【答案】

x2=Acos(t +  -/2) ; -/2

二、判断题 (每题2分,共20分)

1. 对于质量相同的两个物体，如果他们的动能相等，则他们的动量必相等。

【答案】

2. 质子和中子称为核子，核子间存在的核力是交换力和非交换力的混合。

【答案】对

3. 在放射性衰变中，放射性母核的数目随时间按负指数规律衰减。（ ）

【答案】对

4. 简谐波在介质中传播，各质元作简谐振动，其振动的振幅和周期与简谐波的振幅和周期相同。

【答案】对

5. 质点动量的改变量等于时间内作用于质点合力的冲量.

【答案】对

6. 若一物体具有动能，则该物体一定具有机械能。

【答案】

7. 两个大小相等、方向相反，并且处于同一条直线上的力，作用于同一个质点上，这两个力是一对

作用力和反作用力。

【答案】

8. 两个质点之间都存在互相作用的引力。

【答案】对

9. 物体只有在运动状态变化时，才存在惯性.

【答案】

10. 核磁子（即核的玻尔磁子）N比电子的玻尔磁子大3个数量级B。（ ）

【答案】

三、单项选择题 (每题2分,共20分)

光学试题库系统 第 4 页 1. 玻尔理论用于氢原子，得到的以下结论中，错误的是：

A.氢原子的基态能量为eVE6.131；

B.氢原子的能级为3,2,1,21nnEEn；

C. 氢原子第一玻尔半径（最小半径）为nmar053.011；

D..氢原子的半径与主量子的关系为narn1。

【答案】D

2. 放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是

射线，射线，射线

射线，射线，射线

射线，射线，射线

射线，射线，射线

【答案】B

3. 用１MeV的质子和氘核（所带电荷与质子相同，但质量是质子的两倍）射向金箔，它们与金箔原子核可能达到的最小距离之比为：

A.1/4； B.1/2； C.1; D.2.

【答案】C

4. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是

A.α粒子的散射实验

B.对阴极射线的研究

C.天然放射性现象的发现

D.质子的发现

【答案】A

5. 既参与强相互作用，又参与电磁相互作用和弱相互作用的粒子只有：

A.; B.; C; D

A.强子 B.重子和规范粒子

C.介子和轻子 D.介子和规范粒子

【答案】A

6. 关于核素的以下陈述中，错误的是：（ ）

A.U23392、UU2389223592和为同位素；

B.eHH3221和 为同中子异荷素；

C.U23392、UU2389223592和为同质异能素；

光学试题库系统 第 5 页 D.eHH3231和为同位素。

【答案】D

7. α粒子散射实验导致了核式模型的提出，以下陈述错误的是：（ ）

A.卢瑟福核式模型提出以核为中心的概念，承认高密度核的存在；

B.核的线度约为原子线度的万分之一，但质量却占原子质量的99%左右；

C.核式模型很好地解释了原子的稳定性和再生性。

D.α粒子散射这种研究物质结构的方法，对近代物理学影响很大。

【答案】C

8. 关于粒子散射实验，下列说法正确的是（ ）

A.原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内

B.实验结果支持了汤姆生的“枣糕模型”

C.依据该实验结果，卢瑟福提出了原子的核式结构模型

D.该实验结果表明了原子核不是构成物质的最小结构单元，原子核还可以

再分

【答案】A

9. 玻尔原子模型与卢瑟福原子模型的主要区别在于，玻尔原子模型不认为 （ ）

A.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域内

B.原子中的电子做加速运动时，原子一定辐射能量

C.原子中的电子有确定的轨道

D.原子中的电子从一个可能轨道转移到另一个可能轨道时，原子一定辐射或吸

收能量

【答案】B

10. 在同一粒子源和散射靶的条件下观察到粒子被散射在90°和60°角方向上单位立体角内的粒子数之比为：（ ）

A.4:1 B.2:2 C.1:4 D.1:8

【答案】C

四、计算题

1. 设两个价电子的组态为dp32，求通过LS耦合所形成的原子态。

【答案】

解：根据题意，21,21,2,12121ssll.利用公式)1(ssS可以求得

1,0s

利用式)1(llL可以求得

3,2,1l

当0s时，

光学试题库系统 第 6 页 对于1l，得到1j，这是单一态11P；

对于,2l得到2j ，这是单一态21D；

对于3l，得到3j，这是单一态31F.

当1s时，

对于1l，得到210、、j，这是三重态2,1,03P；

对于2l，得到321、、j，这是三重态3,2,13D；

对于3l，得到432、、j，这是三重态4323、、F.

2. 15. 1mol氧气从初态出发，经过等容升压过程，压强增大为原来的2倍，然后又经过等温膨胀过程，体积增大为原来的2倍，求末态与

初态之间(1)气体分子方均根速率之比； (2)分子平均自由程之比．

【答案】

解：由气体状态方程

2211TpTp 及 3322VpVp

方均根速率公式 mol273.1MRTv21212122ppTTvv末初

对于理想气体，nkTp，即 kTpn

所以有 pdkT22

12121TppT末初

3. 4. 一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的汽缸里．此汽缸有可活动的活塞(活塞与气缸壁之间无摩擦且无漏气)．已知气体的初压强p1=1atm，体积V1=1L，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积下加热直到压强为原来的2倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止，

(1) 在p－V图上将整个过程表示出来．

(2) 试求在整个过程中气体内能的改变．

(3) 试求在整个过程中气体所吸收的热量．(1 atm＝1.013×105 Pa)