大学物理期末试题1
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安徽大学江淮学院2023—2024学年第二学期考试试卷(B )大学物理1-1注意事项:1.请考生按要求填写姓名、学号和年级专业以及按签名单的顺序左上角方框内写序号。
2.请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写答案。
3.不要在试卷上乱写乱画,不要在装订线内填写无关的内容。
4.满分100分,考试时间为120分钟。
班级学号姓名_________________题号一二三四总分统分人1234得分一、选择题(共24分,每小题3分,请将答案填写在表格中)题号12345678答案BCC D B D AC 1.一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r ,的端点处,其速度为(B)()()()()22⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D dtr d C dtr d B dtdrA 2.竖立的圆筒形转笼半径为R ,绕中心轴转动,物块A 紧靠在圆筒的内壁上,且摩擦系数为μ,要使物块A 不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为(C )(A)Rg μ(B)g μ(C)Rg μ(D)Rg 3.下列四个实例,哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒?(C )(A )抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力)(B )物体作圆锥摆运动(C )物体在拉力作用下沿光滑斜面加速上升(D )物体在光滑斜面上自由滑下4.关于高斯定理0ε∑⎰⎰=⋅=Φis e q s d E ,下列说法中正确的是(D )(A )如果高斯面无电荷,则高斯面上的电场强度处处为零(B )如果高斯面上的电场强度处处为零,则高斯面内无电荷(C )若通过高斯面的电通量为零,则高斯面上的电场强度处处为零(D )如果高斯面上的电场强度处处为零,则通过高斯面的电通量为零5.一导体放在静电场中,当达到静电平衡时,不正确的是(B)序号得分评分人(A)整个导体都是等势体(B)导体内部无电荷(C)导体表面处电场强度的方向都与导体表面垂直(D)导体表面是等势面6.在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线,流过的电流为I ,则圆心处的磁感强度为(D)(A)R I π40μ(B)RI π20μ(C)0(D)RI40μ7.如图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是(A)(A)ab 边转入纸内,cd 边转出纸外.(B)ab 边转出纸外,cd 边转入纸内.(C)ad 边转入纸内,bc 边转出纸外.(D)ad 边转出纸外,bc 边转入纸内.8.感生电场是(C )(A)由电荷激发,是无源场(B)由变化的磁场激发,是有源场(C)由变化的磁场激发,是无源场(D)由电荷激发,是有源场。
物理试题1、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感应强度的大小之比B 1/B 2为(A ) 0.09 (B)1.00(c ) 1.11 (D)1.222 一物体挂在一弹簧下面,平衡位置在O 点,现用手向下拉物体,第一次把物体由O 点拉到M 点,第二次由O 点拉到N 点,再由N 点送回M 点,则在这两个过程中(A ) 弹性力作的功相等,重力作的功不相等。
(B ) 弹性力作的功相等,重力作的功也相等。
(C ) 弹性力作的功不相等,重力作的功相等。
(D ) 弹性力作的功不相等,重力作的功也不相等。
3 在升降机天花板上栓有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度1a 上升时,绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时,绳子刚好被拉断?(A)21a (B)2(1a +g)(C ) 21a +g (D) 1a +g4 在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有 一体积很少的工件A ,如图所示,设工件与转台间静摩擦系数为s μ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足(A ) R g s μω≤ (B) Rg s μω3≤(C) R g s 23μω≤ (D) R g s μω2≤5质量分别为m 和4m 的两个质点分别以动能E 和4E 沿一直线相向运动,它们的总动量大小为(A )2mE 2 (B ) 3 mE 2(C) 5 mE 2 (D) (22—1) mE 2.6对一个作简谐振动的物体,下面哪种说法是正确的?(A)物体处在运动正方向的端点时,速度和加速度都达到最大值。
(B)物体位于平衡位置且向负方向运动时,速度和加速度都为零。
(C )物体位于平衡位置且向正方向运动时,速度最大,加速度为零。
(D)物体处在负方向的端点时,速度最大,加速度为零。
7一块很长的木板,下面装有活动轮子,静止地置于光滑的水平面上,如图。
(完整版)《大学物理》学期期末考试试题A及解答.doc《大学物理》学期期末考试试题A 及解答共 8 页第 1 页二 OO6~二 OO7学年第一学期《大学物理》考试试题 A 卷考试日期 : 年月日试卷代号考试班级学号姓名成绩一 . 选择题(每题 3 分,共 30 分)1.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E 1,如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量 E 2 变为(A) E 1/4.(B) E 1/2.[](C) 2E .(D)4 E .112.图中椭圆是两个互相垂直的同频率谐振动合成的图形,已知 x 方向的振动方程为x 6 cos( t1 ) ,动点在椭圆上沿逆时针方向运动,则 y 方向的振动方程应为2y(A)y 9 cos( t1π) . (B)y 9 cos( t1 ) . 922(C)y 9 cos( t) .(D)y 9 cos( t) .[]O6 x3.图中画出一向右传播的简谐波在 t 时刻的波形图, BC 为波密介质的反射面,波由P 点反射,则反射波在 t 时刻的波形图为yyyBPO P x OP x O x - A(A)- A(B)- ACyyO PxO Px[]- A(C)- A(D)4.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中(A) 它的势能转换成动能. (B)它的动能转换成势能.(C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量,其能量逐渐增加.上一页下一页。
2022年大学航空航天专业《大学物理(一)》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、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。
2、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所做的功为____________。
3、一质点作半径为R的匀速圆周运动,在此过程中质点的切向加速度的方向______,法向加速度的大小______。
(填“改变”或“不变”)4、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_______________________。
5、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:,则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。
6、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上,使之沿x轴运动.已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI).在0到4 s的时间间隔内, (1) 力F的冲量大小I =__________________. (2) 力F对质点所作的功W =________________。
7、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___________。
8、一质点的加速度和位移的关系为且,则速度的最大值为_______________ 。
9、质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T.当它作振幅为A的自由简谐振动时,其振动能量E=__________。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学基础教育《大学物理(一)》期末考试试题附答案考试须知: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。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。
2、图示曲线为处于同一温度T时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线(a)是________气分子的速率分布曲线;曲线(c)是________气分子的速率分布曲线。
3、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
4、均匀细棒质量为,长度为,则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____,对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
5、已知质点的运动方程为,式中r的单位为m,t的单位为s。
则质点的运动轨迹方程,由t=0到t=2s内质点的位移矢量______m。
6、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动,转轴与平行,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O与轮边缘b之间的感应电动势为______________,电势最高点是在______________处。
7、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。
8、一质点作半径为R的匀速圆周运动,在此过程中质点的切向加速度的方向______,法向加速度的大小______。
(填“改变”或“不变”)9、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________;加速度表达式为________。
大学物理1期末试题及答案一、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. [ ] 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.014a 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 LH l I ⋅=⎰; B.d 3LH 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 2 abC 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) ab 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=. [ ]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. [ ] 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_______________. 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,23lOA =,则子弹射入后瞬间杆的角速度 =____________________. 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 . 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 。
[1]. 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( c ) (A) |Δr |= Δs = Δr(B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( b )(A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v[2]. 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x .下述判断正确的是( a )(A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确[3]. 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程, a t表示切向加速度.对下列表达式,即(1)d v /d t =a ;(2)d r /d t =v ;(3)d s /d t =v ;(4)d v /d t |=a t. 下述判断正确的是( )(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[4]. 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变[5]. 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为32262t t x -+=,式中x 的单位为m,t 的单位为 s .求:(1) 质点在运动开始后4.0 s 内的位移的大小; (2) 质点在该时间内所通过的路程; (3) t =4 s 时质点的速度和加速度.[6]. 已知质点的运动方程为j i r )2(22t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求: (1) 质点的运动轨迹;(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;(3) 由t =0 到t =2s内质点的位移Δr 和径向增量Δr[7]. 质点的运动方程为23010t t x +-= 22015t t y -=式中x ,y 的单位为m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向[8]. 质点沿直线运动,加速度a =4 -t 2 ,式中a 的单位为m·s-2 ,t 的单位为s.如果当t =3s时,x =9 m,v =2 m·s-1 ,求质点的运动方程.[9]. 一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a =A -B v ,式中A 、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程. [10].一质点具有恒定加速度a =6i +4j ,式中a 的单位为m·s-2 .在t =0时,其速度为零,位置矢量r0=10 m i.求:(1) 在任意时刻的速度和位置矢量;(2) 质点在Oxy 平面上的轨迹方程,并画出轨迹的示意图[11].质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r=2.0t i+(19.0 -2.0t2 )j,式中r的单位为m,t的单位为s.求:(1)质点的轨迹方程;(2) 在t1=1.0s 到t2=2.0s 时间内的平均速度;(3) t1=1.0s时的速度及切向和法向加速度;(4) t=1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ.[12].如图(a)所示,质量为m的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为()(A) g sin θ(B) g cos θ(C) g tan θ(D) g cot θ[13].用水平力F N把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F N逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f的大小()(A) 不为零,但保持不变(B) 随F N 成正比地增大(C) 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变 (D) 无法确定 [14].一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( ) (A) 不得小于gR μ (B) 必须等于gR μ(C) 不得大于gR μ (D) 还应由汽车的质量m 决定 [15].一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( )(A) 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变 (B) 它受到的轨道的作用力的大小不断增加 (C) 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心 (D) 它受到的合外力大小不变,其速率不断增加[16].图示一斜面,倾角为α,底边AB 长为l =2.1 m,质量为m 的物体从题2 -6 图斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦因数为μ=0.14.试问,当α为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短? 其数值为多少?[17].工地上有一吊车,将甲、乙两块混凝土预制板吊起送至高空.甲块质量为m1=2.00×102 kg,乙块质量为m2=1.00 ×102 kg.设吊车、框架和钢丝绳的质量不计.试求下述两种情况下,钢丝绳所受的张力以及乙块对甲块的作用力:(1) 两物块以10.0 m·s-2的加速度上升;(2) 两物块以1.0 m·s-2的加速度上升.从本题的结果,你能体会到起吊重物时必须缓慢加速的道理吗?[18].如图(a)所示,已知两物体A、B 的质量均为m=3.0kg ,物体A 以加速度a =1.0m·s-2运动,求物体B 与桌面间的摩擦力.(滑轮与连接绳的质量不计)[19].如图(a)所示,在一只半径为R 的半球形碗内,有一粒质量为m的小钢球,当小球以角速度ω在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时,它距碗底有多高?[20].一质量为50 g的物体挂在一弹簧末端后伸长一段距离后静止,经扰动后物体作上下振动,若以物体静平衡位置为原点,向下为y轴正向.测得其运动规律按余弦形式即+.0πy,式中t以s计,y以m计,试求:(1)作用于该物体上的合外力=t)2/205cos(的大小;(2)证明作用在物体上的合外力大小与物体离开平衡位置的y距离成正比.[21].轻型飞机连同驾驶员总质量为1.0 ×103 kg.飞机以55.0 m·s-1的速率在水平跑道上着陆后,驾驶员开始制动,若阻力与时间成正比,比例系数α=5.0 ×102N·s-1,空气对飞机升力不计,求:(1) 10s后飞机的速率;(2) 飞机着陆后10s内滑行的距离.[22].一质量为m的小球最初位于如图(a)所示的A 点,然后沿半径为r的光滑圆轨道ADCB下滑.试求小球到达点C时的角速度和对圆轨道的作用力.[23].光滑的水平桌面上放置一半径为R的固定圆环,物体紧贴环的内侧作圆周运动,其摩擦因数为μ,开始时物体的速率为v0 ,求:(1) t 时刻物体的速率;(2) 当物体速率从v0减少2/0v时,物体所经历的时间及经过的路程.[24].一物体自地球表面以速率v0 竖直上抛.假定空气对物体阻力的值为F r=km v2 ,其中m 为物体的质量,k 为常量.试求:(1) 该物体能上升的高度;(2)物体返回地面时速度的值.(设重力加速度为常量.)[25].对质点组有以下几种说法:(1) 质点组总动量的改变与内力无关;(2) 质点组总动能的改变与内力无关;(3) 质点组机械能的改变与保守内力无关.下列对上述说法判断正确的是()(A) 只有(1)是正确的(B) (1)、(2)是正确的(C) (1)、(3)是正确的(D) (2)、(3)是正确的[26].有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下,则()(A) 物块到达斜面底端时的动量相等(B) 物块到达斜面底端时动能相等(C) 物块和斜面(以及地球)组成的系统,机械能不守恒(D) 物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒[27].对功的概念有以下几种说法:(1) 保守力作正功时,系统内相应的势能增加;(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零;(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零.下列上述说法中判断正确的是()(A) (1)、(2)是正确的(B) (2)、(3)是正确的(C) 只有(2)是正确的(D) 只有(3)是正确的[28].如图所示,质量分别为m1和m2的物体A和B,置于光滑桌面上,A和B之间连有一轻弹簧.另有质量为m1和m2的物体C和D分别置于物体A与B 之上,且物体A和C、B 和D之间的摩擦因数均不为零.首先用外力沿水平方向相向推压A和B,使弹簧被压缩,然后撤掉外力,则在A和B弹开的过程中,对A、B、C、D 以及弹簧组成的系统,有() (A) 动量守恒,机械能守恒(B) 动量不守恒,机械能守恒(C) 动量不守恒,机械能不守恒(D) 动量守恒,机械能不一定守恒[29].如图所示,子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出.以地面为参考系,下列说法中正确的说法是()(A) 子弹减少的动能转变为木块的动能(B) 子弹-木块系统的机械能守恒(C) 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功(D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热[30].一架以3.0 ×102m·s-1的速率水平飞行的飞机,与一只身长为0.20 m、质量为0.50 kg的飞鸟相碰.设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有同样的速度,而原来飞鸟对于地面的速率甚小,可以忽略不计.试估计飞鸟对飞机的冲击力(碰撞时间可用飞鸟身长被飞机速率相除来估算).根据本题的计算结果,你对于高速运动的物体(如飞机、汽车)与通常情况下不足以引起危害的物体(如飞鸟、小石子)相碰后会产生什么后果的问题有些什么体会?[31].如图所示,质量为m的物体,由水平面上点O以初速为v0抛出,v0与水平面成仰角α.若不计空气阻力,求:(1) 物体从发射点O到最高点的过程中,重力的冲量;(2) 物体从发射点到落回至同一水平面的过程中,重力的冲量.[32].如图所示,一质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量为m/2的子弹沿水平v射入木块一段距离L(此时木块滑行距离恰为s)后留在木块内,求:(1)方向以速率木块与子弹的共同速度v,此过程中木块和子弹的动能各变化了多少?(2)子弹与木块间的摩擦阻力对木块和子弹各作了多少功?(3)证明这一对摩擦阻力的所作功的代数和就等于其中一个摩擦阻力沿相对位移L所作的功.(4)证明这一对摩擦阻力所作功的代数和就等于子弹-木块系统总机械能的减少量(亦即转化为热的那部分能量).[33].用铁锤把钉子敲入墙面木板.设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比.若第一次敲击,能把钉子钉入木板1.00 ×10 -2 m.第二次敲击时,保持第一次敲击钉子的速度,那么第二次能把钉子钉入多深?[34].如图(a)所示,天文观测台有一半径为R的半球形屋面,有一冰块从光滑屋面的最高点由静止沿屋面滑下,若摩擦力略去不计.求此冰块离开屋面的位置以及在该位置的速度.[35].有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上:(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;(3) 当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.对上述说法下述判断正确的是( )(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[36].关于力矩有以下几种说法:(1) 对某个定轴转动刚体而言,内力矩不会改变刚体的角加速度;(2) 一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零;(3) 质量相等,形状和大小不同的两个刚体,在相同力矩的作用下,它们的运动状态一定相同.对上述说法下述判断正确的是( )(A) 只有(2)是正确的 (B) (1)、(2)是正确的(C)(2)、(3)是正确的 (D) (1)、(2)、(3)都是正确的[37].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,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说法正确的是( )(A) 角速度从小到大,角加速度不变(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大(C) 角速度从小到大,角加速度从大到小(D) 角速度不变,角加速度为零[38].一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴间摩擦不计.如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,它们同时射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘和子弹系统的角动量L以及圆盘的角速度ω的变化情况为( )(A) L 不变,ω增大 (B) 两者均不变(C) L不变,ω减小 (D) 两者均不确定[39].假设卫星环绕地球中心作椭圆运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的( )(A) 角动量守恒,动能守恒 (B) 角动量守恒,机械能守恒(C) 角动量不守恒,机械能守恒 (D) 角动量不守恒,动量也不守恒(E) 角动量守恒,动量也守恒[40].一汽车发动机曲轴的转速在12 s 内由 1.2×103r·min-1均匀的增加到 2.7×103r·min-1.(1) 求曲轴转动的角加速度;(2) 在此时间内,曲轴转了多少转?[41].水分子的形状如图所示,从光谱分析知水分子对AA′轴的转动惯量J AA′=1.93×10-47 kg·m2,对BB′轴转动惯量J BB′=1.14 ×10-47 kg·m2,试由此数据和各原子质量求出氢和氧原子的距离D和夹角θ.假设各原子都可当质点处理.[42].一飞轮由一直径为30㎝,厚度为2.0㎝的圆盘和两个直径为10㎝,长为8.0㎝的共轴圆柱体组成,设飞轮的密度为7.8×103 kg·m-3,求飞轮对轴的转动惯量.[43]. 用落体观察法测定飞轮的转动惯量,是将半径为R 的飞轮支承在O 点上,然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一质量为m 的重物,令重物以初速度为零下落,带动飞轮转动(如图).记下重物下落的距离和时间,就可算出飞轮的转动惯量.试写出它的计算式.(假设轴承间无摩擦).[44]. 一燃气轮机在试车时,燃气作用在涡轮上的力矩为2.03×103N·m ,涡轮的转动惯量为25.0kg·m 2 .当轮的转速由2.80×103 r·min -1 增大到1.12×104 r·min -1时,所经历的时间t 为多少?[45]. 一质量为20.0 kg 的小孩,站在一半径为3.00 m 、转动惯量为450 kg· m 2 的静止水平转台的边缘上,此转台可绕通过转台中心的竖直轴转动,转台与轴间的摩擦不计.如果此小孩相对转台以1.00 m· s -1 的速率沿转台边缘行走,问转台的角速率有多大? [46]. 一转台绕其中心的竖直轴以角速度ω0 =π1s rad -⋅转动,转台对转轴的转动惯量为J 0 =4.0×10-3 kg· m 2 .今有砂粒以Q =2t (Q 在单位为 g· s -1 ,t 的单位为s )的流量竖直落至转台,并粘附于台面形成一圆环,若环的半径为r =0.10 m ,求砂粒下落t =10 s 时,转台的角速度.[47]. 一位溜冰者伸开双臂来以1.01s r -⋅绕身体中心轴转动,此时的转动惯量为1.332m kg ⋅,她收起双臂来增加转速,如收起双臂后的转动惯量变为0.48 2m kg ⋅.求(1)她收起双臂后的转速;(2)她收起双臂前后绕身体中心轴的转动动能各为多少?[48]. 一质量为m′、半径为R 的转台,以角速度ωa 转动,转轴的摩擦略去不计.(1) 有一质量为m 的蜘蛛垂直地落在转台边缘上.此时,转台的角速度ωb 为多少? (2) 若蜘蛛随后慢慢地爬向转台中心,当它离转台中心的距离为r 时,转台的角速度ωc 为多少? 设蜘蛛下落前距离转台很近.[49]. 一个质点作简谐运动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2A -,且向x 轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( )[50]. 一简谐运动曲线如图(a )所示,则运动周期是( )(A) 2.62 s (B) 2.40 s (C) 2.20 s (D )2.00 s[51]. 两个同周期简谐运动曲线如图(a ) 所示, x 1 的相位比x 2 的相位( )(A ) 落后2π (B )超前2π (C )落后π (D )超前π[52]. 两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐运动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐运动的相位差为( )(A ) 60 (B )90 (C )120 (D )180[53]. 若简谐运动方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4ππ20cos 10.0t x ,式中x 的单位为m ,t 的单位为s.求:(1) 振幅、频率、角频率、周期和初相;(2)s 2=t 时的位移、速度和加速度[54]. 一远洋货轮,质量为m ,浮在水面时其水平截面积为S .设在水面附近货轮的水平截面积近似相等,水的密度为ρ,且不计水的粘滞阻力,证明货轮在水中作振幅较小的竖直自由运动是简谐运动,并求振动周期[55]. 一放置在水平桌面上的弹簧振子,振幅A =2.0 ×10-2 m ,周期T =0.50s.当t =0 时,(1) 物体在正方向端点;(2) 物体在平衡位置、向负方向运动;(3) 物体在x =-1.0×10-2m 处, 向负方向运动; (4) 物体在x =-1.0×10-2 m 处,向正方向运动.求以上各种情况的运动方程.[56]. 有一弹簧, 当其下端挂一质量为m 的物体时, 伸长量为9.8 ×10-2 m .若使物体上、下振动,且规定向下为正方向.(1) 当t =0 时,物体在平衡位置上方8.0 ×10-2 m 处,由静止开始向下运动,求运动方程.(2) 当t =0 时,物体在平衡位置并以0.6m·s -1的速度向上运动,求运动方程.[57]. 质量为10 g 的物体沿x 的轴作简谐运动,振幅A =10 cm ,周期T =4.0 s ,t =0 时物体的位移为,cm 0.50-=x 且物体朝x 轴负方向运动,求(1)t =1.0 s 时物体的位移;(2)t =1.0 s 时物体受的力;(3)t =0之后何时物体第一次到达 x =5.0 cm 处;(4)第二次和第一次经过x =5.0 cm 处的时间间隔.[58]. 图(a )为一简谐运动质点的速度与时间的关系曲线,且振幅为2cm ,求(1) 振动周期;(2) 加速度的最大值;(3) 运动方程.[59]. 有一单摆,长为1.0m ,最大摆角为5°,如图所示.(1) 求摆的角频率和周期;(2) 设开始时摆角最大,试写出此单摆的运动方程;(3) 摆角为3°时的角速度和摆球的线速度各为多少?[60]. 质量为0.10kg 的物体,以振幅1.0×10-2 m 作简谐运动,其最大加速度为4.0 m·s -1 求:(1) 振动的周期;(2) 物体通过平衡位置时的总能量与动能;(3) 物体在何处其动能和势能相等? (4) 当物体的位移大小为振幅的一半时,动能、势能各占总能量的多少?[61].图(a )表示t =0 时的简谐波的波形图,波沿x 轴正方向传播,图(b )为一质点的振动曲线.则图(a )中所表示的x =0 处振动的初相位与图(b )所表示的振动的初相位分别为( )(A) 均为零 (B) 均为2π (C) 均为2π- (D) 2π 与2π- (E) 2π-与2π[62]. 一横波以速度u 沿x 轴负方向传播,t 时刻波形曲线如图(a )所示,则该时刻()(A )A 点相位为 π (B )B 点静止不动(C )C 点相位为2π3 (D )D 点向上运动[63]. 如图所示,两列波长为λ的相干波在点P 相遇.波在点S 1 振动的初相是φ1 ,点S 1 到点P 的距离是r 1 .波在点S 2的初相是φ2 ,点S 2 到点P 的距离是r 2 ,以k 代表零或正、负整数,则点P 是干涉极大的条件为( )()()()()()()212121212112A πB 2πC 2π/2πD 2π/2πr r k k r r k r r k ϕϕϕϕλϕϕλ-=-=-+-=-+-=[64].在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为( ) (A ) 4λ (B ) 2λ(C ) 43λ (D ) λ[65]. 一横波在沿绳子传播时的波动方程为()x y ππ5.2cos 20.0-=,式中y 的单位为m ,t 的单位为s .(1) 求波的振幅、波速、频率及波长;(2) 求绳上质点振动时的最大速度;(3) 分别画出t =1s 和t =2 s 时的波形,并指出波峰和波谷.画出x =1.0 m处质点的振动曲线并讨论其与波形图的不同.[66]. 波源作简谐运动,其运动方程为()m t πcos240100.43-⨯=y ,它所形成的波形以30m·s-1 的速度沿一直线传播.(1) 求波的周期及波长;(2) 写出波动方程[67]. 波源作简谐运动,周期为0.02s,若该振动以100m·s-1 的速度沿直线传播,设t =0时,波源处的质点经平衡位置向正方向运动,求:(1) 距波源15.0m 和5.0 m 两处质点的运动方程和初相;(2) 距波源为16.0 m 和17.0m 的两质点间的相位差.[68]. 图示为平面简谐波在t =0 时的波形图,设此简谐波的频率为250Hz ,且此时图中质点P 的运动方向向上.求:(1) 该波的波动方程;(2) 在距原点O 为7.5 m 处质点的运动方程与t =0 时该点的振动速度.[69]. 一平面简谐波以速度1s m 08.0-⋅=u 沿Ox 轴正向传播,图示为其在t =0 时刻的波形图,求(1)该波的波动方程;(2)P 处质点的运动方程.[70]. 平面简谐波的波动方程为()x t y π2π4cos 08.0-=,式中y 和x 的单位为m ,t的单位为s,求:(1) t =2.1 s 时波源及距波源0.10m 两处的相位;(2) 离波源0.80 m 及0.30 m 两处的相位差.[71]. 为了保持波源的振动不变,需要消耗4.0 W 的功率.若波源发出的是球面波(设介质不吸收波的能量).求距离波源5.0 m 和10.0 m 处的能流密度[72]. 两相干波波源位于同一介质中的A 、B 两点,如图(a )所示.其振幅相等、频率皆为100 Hz ,B 比A 的相位超前π.若A 、B 相距30.0 m ,波速为u =400 m·s -1 ,试求AB 连线上因干涉而静止的各点的位置.[73]. 图(a )是干涉型消声器结构的原理图,利用这一结构可以消除噪声.当发动机排气噪声声波经管道到达点A 时,分成两路而在点B 相遇,声波因干涉而相消.如果要消除频率为300 Hz 的发动机排气噪声,则图中弯管与直管的长度差Δr =r 2 -r 1 至少应为多少? (设声波速度为340 m·s -1 )[74]. 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,则它们( )(A) 温度,压强均不相同 (B) 温度相同,但氦气压强大于氮气的压强(C) 温度,压强都相同 (D) 温度相同,但氦气压强小于氮气的压强[75]. 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,方均根速率之比()()()4:2:1::2/12C 2/12B 2/12A =v v v ,则其压强之比C B A ::p p p 为( )(A) 1∶2∶4 (B) 1∶4∶8(C) 1∶4∶16 (D) 4∶2∶1[76]. 图示两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线.如果2O P )(v 和2H P )(v 分别表示氧气和氢气的最概然速率,则( )(A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22HP O P =v v(B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22H P O P =v v (C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22H P O P =v v (D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22HP O P =v v[77].一容器内储有氧气,其压强为Pa 100115⨯.,温度为27 ℃,求:(1)气体分子的数密度;(2) 氧气的密度;(3) 分子的平均平动动能 [78].2.0×10-2 kg 氢气装在4.0×10-3 m 3 的容器内,当容器内的压强为3.90×105 Pa 时,氢气分子的平均平动动能为多大? [79].某些恒星的温度可达到约1.0 ×108K ,这是发生聚变反应(也称热核反应)所需的温度.通常在此温度下恒星可视为由质子组成.求:(1) 质子的平均动能是多少? (2) 质子的方均根速率为多大? [80].日冕的温度为2.0 ×106K ,所喷出的电子气可视为理想气体.试求其中电子的方均根速率和热运动平均动能. [81].在容积为2.0 ×10-3 m 3 的容器中,有内能为6.75 ×102J 的刚性双原子分子某理想气体.(1) 求气体的压强;(2) 设分子总数为5.4×1022个,求分子的平均平动动能及气体的温度 [82].当温度为0C时,可将气体分子视为刚性分子,求在此温度下:(1)氧分子的平均动能和平均转动动能;(2)kg 100.43-⨯氧气的内能;(3)kg 100.43-⨯氦气的内能. [83].容积为1 m 3 的容器储有1 mol 氧气,以v =10-1s m ⋅的速度运动,设容器突然停止,其中氧气的80%的机械运动动能转化为气体分子热运动动能.试求气体的温度及压强各升高了多少. [84].有N 个质量均为m 的同种气体分子,它们的速率分布如图所示.(1) 说明曲线与横坐标所包围的面积的含义;(2) 由N 和0v 求a 值;(3) 求在速率0v /2到30v /2 间隔内的分子数;(4) 求分子的平均平动动能.[85].如图,一定量的理想气体经历acb 过程时吸热700 J ,则经历acbda 过程时,吸热为( )(A) – 700 J (B ) 500 J (C )- 500 J (D ) -1 200 J [86].如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B ,且它们的压强相等,即p A=p B ,请问在状态A 和状态B 之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然( ) (A) 对外作正功 (B) 内能增加 (C) 从外界吸热 (D) 向外界放热[87].两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体).开始时它们的压强和温度都相同,现将3J 热量传给氦气,使之升高到一定的温度.若使氢气也升高同样的温度,则应向氢气传递热量为( ) (A) 6J (B) 3 J (C) 5 J (D) 10 J [88].一定量理想气体分别经过等压,等温和绝热过程从体积1V 膨胀到体积2V ,如图所示,则下述正确的是 ( )(A )C A 吸热最多,内能增加(B ) D A →内能增加,作功最少 (C ) B A →吸热最多,内能不变 (D ) C A →对外作功,内能不变[89].一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2 000 J ,则对外作功( ) (A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J [90].如图所示,1 mol 氦气,由状态),(11V p A 沿直线变到状态),(22V p B ,求这过程中内能的变化、对外作的功、吸收的热量.[91].一定量的空气,吸收了1.71×103J 的热量,并保持在1.0 ×105Pa 下膨胀,体积从1.0×10-2m 3 增加到1.5×10-2m 3 ,问空气对外作了多少功?它的内能改变了多少?[92].如图所示,在绝热壁的汽缸内盛有1 mol 的氮气,活塞外为大气,氮气的压强为1.51 ×105Pa ,活塞面积为0.02 m 2.从汽缸底部加热,使活塞缓慢上升了0.5 m.问(1) 气体经历了什么过程? (2) 汽缸中的气体吸收了多少热量? (根据实验测定,已知氮气的摩尔定压热容C p ,m =29.12 J·mol -1·K -1,摩尔定容热容C V ,m =20.80 J·mol -1·K -1)[93].一压强为1.0 ×105Pa,体积为1.0×10-3m3的氧气自0℃加热到100 ℃.问:(1) 当压强不变时,需要多少热量?当体积不变时,需要多少热量?(2) 在等压或等体过程中各作了多少功?[94].如图所示,系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中,外界有326 J的热量传递给系统,同时系统对外作功126 J.当系统从状态C沿另一曲线CA返回到状态A时,外界对系统作功为52 J,则此过程中系统是吸热还是放热?传递热量是多少?[95].如图所示,使1 mol 氧气(1) 由A等温地变到B;(2) 由A等体地变到C,再由C等压地变到B.试分别计算氧气所作的功和吸收的热量.[96].0.32 kg的氧气作如图所示的ABCDA循环,V2=2V1,T1=300K,T2=200K,求循环效率.[97].图(a)是某单原子理想气体循环过程的V -T 图,图中V C =2V A .试问:(1) 图中所示循环是代表制冷机还是热机? (2) 如是正循环(热机循环),求出其循环效率.[98].一卡诺热机的低温热源温度为7℃,效率为40%,若要将其效率提高到50%,问高温热源的温度需提高多少? [99].一小型热电厂内,一台利用地热发电的热机工作于温度为227℃的地下热源和温度为27 ℃的地表之间.假定该热机每小时能从地下热源获取1.8 ×1011J的热量.试从理论上计算其最大功率为多少? [100].有一以理想气体为工作物质的热机,其循环如图所示,试证明热机效率为()()1/1/12121---=p p V V γη。
大学海洋科学专业《大学物理(一)》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、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点),用一长为l的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动,已知O轴离质量为2m的质点的距离为l,质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
2、一维保守力的势能曲线如图所示,则总能量为的粒子的运动范围为________;在________时,粒子的动能最大;________时,粒子的动能最小。
3、若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为_______________,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 _______________。
4、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=_____________。
5、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。
6、质点p在一直线上运动,其坐标x与时间t有如下关系:(A为常数) (1) 任意时刻t,质点的加速度a =_______; (2) 质点速度为零的时刻t =__________.7、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时,电场力作功J.则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中,电场力作功A=___________;若设a点电势为零,则b点电势=_________。
8、一束光线入射到单轴晶体后,成为两束光线,沿着不同方向折射.这样的现象称为双折射现象.其中一束折射光称为寻常光,它______________定律;另一束光线称为非常光,它___________定律。
j i r )()(t y t x +=大学物理期末复习题力学部分一、填空题:1. 已知质点的运动方程,则质点的速度为 ,加速度为 。
2.一质点作直线运动,其运动方程为221)s m 1()s m 2(m 2t t x --⋅-⋅+=,则从0=t 到s 4=t 时间间隔质点的位移大小 质点的路程 。
3. 设质点沿x 轴作直线运动,加速度t a )s m 2(3-⋅=,在0=t 时刻,质点的位置坐标0=x 且00=v ,则在时刻t ,质点的速度 ,和位置 。
4.一物体在外力作用下由静止沿直线开始运动。
第一阶段中速度从零增至v,第二阶段中速度从v 增至2v ,在这两个阶段中外力做功之比为 。
5.一质点作斜上抛运动(忽略空气阻力)。
质点在运动过程中,切向加速度是,法向加速度是 ,合加速度是 。
(填变化的或不变的) 6.质量m =40 kg 的箱子放在卡车的车厢底板上,已知箱子与底板之间的静摩擦系数为s =0.40,滑动摩擦系数为k =0.25,试分别写出在下列情况下,作用在箱子上的摩擦力的大小和方向.(1)卡车以a = 2 m/s 2的加速度行驶,f =_________,方向_________.(2)卡车以a = -5 m/s 2的加速度急刹车,f =________,方向________.7.有一单摆,在小球摆动过程中,小球的动量 ;小球与地球组成的系统机械能 ;小球对细绳悬点的角动量 (不计空气阻力).(填守恒或不守恒)二、单选题:1.下列说法中哪一个是正确的( )(A )加速度恒定不变时,质点运动方向也不变(B )平均速率等于平均速度的大小(C )当物体的速度为零时,其加速度必为零(D )质点作曲线运动时,质点速度大小的变化产生切向加速度,速度方向的变化产生法向加速度。
2. 质点沿Ox 轴运动方程是m 5)s m 4()s m 1(122+⋅-⋅=--t t x ,则前s 3它的( ) (A )位移和路程都是m 3 (B )位移和路程都是-m 3(C )位移为-m 3,路程为m 3 (D )位移为-m 3,路程为m 53. 下列哪一种说法是正确的( )(A )运动物体加速度越大,速度越快(B )作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小(C )切向加速度为正值时,质点运动加快(D )法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快4.一质点在平面上运动,已知质点的位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=(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5. 用细绳系一小球,使之在竖直平面作圆周运动,当小球运动到最高点时,它( )(A )将受到重力,绳的拉力和向心力的作用(B )将受到重力,绳的拉力和离心力的作用(C )绳子的拉力可能为零(D )小球可能处于受力平衡状态6.功的概念有以下几种说法(1)保守力作功时,系统相应的势能增加(2)质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零(3)作用力和反作用力大小相等,方向相反,所以两者作功的代数和必为零以上论述中,哪些是正确的( )(A )(1)(2) (B )(2)(3)(C )只有(2) (D )只有(3)7.质量为m 的宇宙飞船返回地球时,将发动机关闭,可以认为它仅在地球引力场中运动,当它从与地球中心距离为1R 下降到距离地球中心2R 时,它的动能的增量为( )(A )2E R mm G ⋅ (B )2121E R R R R m Gm - (C )2121E R R R mGm - (D )222121E R R R R m Gm -- 8.下列说法中哪个或哪些是正确的( )(1)作用在定轴转动刚体上的力越大,刚体转动的角加速度应越大。
[1]. 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt )时间的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v .(1) 根据上述情况,则必有( c ) (A) |Δr |= Δs = Δr(B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( b )(A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v[2]. 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x .下述判断正确的是( a )(A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确[3]. 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程, a t表示切向加速度.对下列表达式,即(1)d v /d t =a ;(2)d r /d t =v ;(3)d s /d t =v ;(4)d v /d t |=a t. 下述判断正确的是( )(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 [4]. 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变[5]. 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为32262t t x -+=,式中x 的单位为m,t 的单位为 s .求:(1) 质点在运动开始后4.0 s 的位移的大小; (2) 质点在该时间所通过的路程; (3) t =4 s 时质点的速度和加速度.[6]. 已知质点的运动方程为j i r )2(22t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求: (1) 质点的运动轨迹;(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;(3) 由t =0 到t =2s质点的位移Δr 和径向增量Δr[7]. 质点的运动方程为23010t t x +-= 22015t t y -=式中x ,y 的单位为m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向[8]. 质点沿直线运动,加速度a =4 -t 2,式中a 的单位为m·s-2,t 的单位为s.如果当t =3s时,x =9 m,v =2 m·s-1,求质点的运动方程.[9]. 一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a=A -B v ,式中A 、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程.[10].一质点具有恒定加速度a =6i+4j,式中a的单位为m·s-2.在t=0时,其速度为零,位置矢量r0=10 m i.求:(1) 在任意时刻的速度和位置矢量;(2) 质点在Oxy 平面上的轨迹方程,并画出轨迹的示意图[11].质点在Oxy 平面运动,其运动方程为r=2.0t i+(19.0 -2.0t2 )j,式中r的单位为m,t的单位为s.求:(1)质点的轨迹方程;(2) 在t1=1.0s 到t2=2.0s 时间的平均速度;(3) t1=1.0s时的速度及切向和法向加速度;(4) t=1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ.[12].如图(a)所示,质量为m的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( )(A) g sin θ(B) g cos θ(C) g tan θ(D) g cot θ[13].用水平力F N把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F N逐渐增大时,物体所受的静摩擦力F f的大小( )(A) 不为零,但保持不变 (B) 随F N 成正比地增大(C) 开始随F N 增大,达到某一最大值后,就保持不变 (D) 无法确定 [14].一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( ) (A) 不得小于gR μ (B) 必须等于gR μ (C) 不得大于gR μ (D) 还应由汽车的质量m 决定 [15].一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( )(A) 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变 (B) 它受到的轨道的作用力的大小不断增加 (C) 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心 (D) 它受到的合外力大小不变,其速率不断增加[16].图示一斜面,倾角为α,底边AB 长为l =2.1 m,质量为m 的物体从题2 -6 图斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦因数为μ=0.14.试问,当α为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短? 其数值为多少?[17].工地上有一吊车,将甲、乙两块混凝土预制板吊起送至高空.甲块质量为m1=2.00×102 kg,乙块质量为m2=1.00 ×102 kg.设吊车、框架和钢丝绳的质量不计.试求下述两种情况下,钢丝绳所受的力以及乙块对甲块的作用力:(1) 两物块以10.0 m·s-2的加速度上升;(2) 两物块以1.0 m·s-2的加速度上升.从本题的结果,你能体会到起吊重物时必须缓慢加速的道理吗?[18].如图(a)所示,已知两物体A、B 的质量均为m=3.0kg ,物体A 以加速度a =1.0m·s-2运动,求物体B 与桌面间的摩擦力.(滑轮与连接绳的质量不计)[19].如图(a)所示,在一只半径为R 的半球形碗,有一粒质量为m的小钢球,当小球以角速度ω在水平面沿碗壁作匀速圆周运动时,它距碗底有多高?[20].一质量为50 g的物体挂在一弹簧末端后伸长一段距离后静止,经扰动后物体作上下振动,若以物体静平衡位置为原点,向下为y轴正向.测得其运动规律按余弦形式即+.0πy,式中t以s计,y以m计,试求:(1)作用于该物体上的合外力=t)2/205cos(的大小;(2)证明作用在物体上的合外力大小与物体离开平衡位置的y距离成正比.[21].轻型飞机连同驾驶员总质量为1.0 ×103 kg.飞机以55.0 m·s-1的速率在水平跑道上着陆后,驾驶员开始制动,若阻力与时间成正比,比例系数α=5.0 ×102N·s-1 ,空气对飞机升力不计,求:(1) 10s后飞机的速率;(2) 飞机着陆后10s滑行的距离.[22].一质量为m的小球最初位于如图(a)所示的A 点,然后沿半径为r的光滑圆轨道ADCB下滑.试求小球到达点C时的角速度和对圆轨道的作用力.[23].光滑的水平桌面上放置一半径为R的固定圆环,物体紧贴环的侧作圆周运动,其摩擦因数为μ,开始时物体的速率为v0 ,求:(1) t 时刻物体的速率;(2) 当物体速率从v0减少2/0v时,物体所经历的时间及经过的路程.[24].一物体自地球表面以速率v0 竖直上抛.假定空气对物体阻力的值为F r=kmv2 ,其中m 为物体的质量,k 为常量.试求:(1) 该物体能上升的高度;(2)物体返回地面时速度的值.(设重力加速度为常量.)[25].对质点组有以下几种说法:(1) 质点组总动量的改变与力无关;(2) 质点组总动能的改变与力无关;(3) 质点组机械能的改变与保守力无关.下列对上述说法判断正确的是( )(A) 只有(1)是正确的(B) (1)、(2)是正确的(C) (1)、(3)是正确的 (D) (2)、(3)是正确的[26].有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下,则( )(A) 物块到达斜面底端时的动量相等(B) 物块到达斜面底端时动能相等(C) 物块和斜面(以及地球)组成的系统,机械能不守恒(D) 物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒[27].对功的概念有以下几种说法:(1) 保守力作正功时,系统相应的势能增加;(2) 质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零;(3) 作用力和反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零.下列上述说法中判断正确的是( )(A) (1)、(2)是正确的(B) (2)、(3)是正确的(C) 只有(2)是正确的(D) 只有(3)是正确的[28].如图所示,质量分别为m1和m2的物体A和B,置于光滑桌面上,A和B之间连有一轻弹簧.另有质量为m1和m2的物体C和D分别置于物体A与B 之上,且物体A和C、B和D 之间的摩擦因数均不为零.首先用外力沿水平方向相向推压A和B,使弹簧被压缩,然后撤掉外力,则在A和B弹开的过程中,对A、B、C、D 以及弹簧组成的系统,有( ) (A) 动量守恒,机械能守恒(B) 动量不守恒,机械能守恒(C) 动量不守恒,机械能不守恒 (D) 动量守恒,机械能不一定守恒[29].如图所示,子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块后而穿出.以地面为参考系,下列说法中正确的说法是( )(A) 子弹减少的动能转变为木块的动能(B) 子弹-木块系统的机械能守恒(C) 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功(D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热[30].一架以3.0 ×102m·s-1的速率水平飞行的飞机,与一只身长为0.20 m、质量为0.50 kg 的飞鸟相碰.设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有同样的速度,而原来飞鸟对于地面的速率甚小,可以忽略不计.试估计飞鸟对飞机的冲击力(碰撞时间可用飞鸟身长被飞机速率相除来估算).根据本题的计算结果,你对于高速运动的物体(如飞机、汽车)与通常情况下不足以引起危害的物体(如飞鸟、小石子)相碰后会产生什么后果的问题有些什么体会?[31].如图所示,质量为m的物体,由水平面上点O以初速为v0抛出,v0与水平面成仰角α.若不计空气阻力,求:(1) 物体从发射点O到最高点的过程中,重力的冲量;(2) 物体从发射点到落回至同一水平面的过程中,重力的冲量.[32].如图所示,一质量为m的木块静止在光滑水平面上,一质量为m/2的子弹沿水平方v射入木块一段距离L(此时木块滑行距离恰为s)后留在木块,求:(1)木块向以速率与子弹的共同速度v,此过程中木块和子弹的动能各变化了多少?(2)子弹与木块间的摩擦阻力对木块和子弹各作了多少功?(3)证明这一对摩擦阻力的所作功的代数和就等于其中一个摩擦阻力沿相对位移L所作的功.(4)证明这一对摩擦阻力所作功的代数和就等于子弹-木块系统总机械能的减少量(亦即转化为热的那部分能量).[33].用铁锤把钉子敲入墙面木板.设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比.若第一次敲击,能把钉子钉入木板1.00 ×10 -2 m.第二次敲击时,保持第一次敲击钉子的速度,那么第二次能把钉子钉入多深?[34].如图(a)所示,天文观测台有一半径为R的半球形屋面,有一冰块从光滑屋面的最高点由静止沿屋面滑下,若摩擦力略去不计.求此冰块离开屋面的位置以及在该位置的速度.[35].有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上:(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;(3) 当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.对上述说法下述判断正确的是( )(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[36].关于力矩有以下几种说法:(1) 对某个定轴转动刚体而言,力矩不会改变刚体的角加速度;(2) 一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零;(3) 质量相等,形状和大小不同的两个刚体,在相同力矩的作用下,它们的运动状态一定相同.对上述说法下述判断正确的是( )(A) 只有(2)是正确的 (B) (1)、(2)是正确的(C)(2)、(3)是正确的 (D) (1)、(2)、(3)都是正确的[37].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,在棒摆到竖直位置的过程中,下述说确的是( )(A) 角速度从小到大,角加速度不变(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大(C) 角速度从小到大,角加速度从大到小(D) 角速度不变,角加速度为零[38].一圆盘绕通过盘心且垂直于盘面的水平轴转动,轴间摩擦不计.如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,它们同时射入圆盘并且留在盘,则子弹射入后的瞬间,圆盘和子弹系统的角动量L以及圆盘的角速度ω的变化情况为( )(A) L 不变,ω增大 (B) 两者均不变(C) L不变,ω减小 (D) 两者均不确定[39].假设卫星环绕地球中心作椭圆运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的( )(A) 角动量守恒,动能守恒 (B) 角动量守恒,机械能守恒(C) 角动量不守恒,机械能守恒 (D) 角动量不守恒,动量也不守恒(E) 角动量守恒,动量也守恒[40].一汽车发动机曲轴的转速在12 s 由1.2×103 r·min-1均匀的增加到 2.7×103r·min-1.(1) 求曲轴转动的角加速度;(2) 在此时间,曲轴转了多少转?[41].水分子的形状如图所示,从光谱分析知水分子对AA′轴的转动惯量J AA′=1.93×10-47 kg·m2,对BB′轴转动惯量J BB′=1.14 ×10-47 kg·m2,试由此数据和各原子质量求出氢和氧原子的距离D 和夹角θ.假设各原子都可当质点处理.[42].一飞轮由一直径为30㎝,厚度为2.0㎝的圆盘和两个直径为10㎝,长为8.0㎝的共轴圆柱体组成,设飞轮的密度为7.8×103 kg·m-3,求飞轮对轴的转动惯量.[43]. 用落体观察法测定飞轮的转动惯量,是将半径为R 的飞轮支承在O 点上,然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一质量为m 的重物,令重物以初速度为零下落,带动飞轮转动(如图).记下重物下落的距离和时间,就可算出飞轮的转动惯量.试写出它的计算式.(假设轴承间无摩擦).[44]. 一燃气轮机在试车时,燃气作用在涡轮上的力矩为2.03×103N ·m ,涡轮的转动惯量为25.0kg ·m 2 .当轮的转速由2.80×103 r ·min -1 增大到1.12×104 r ·min -1时,所经历的时间t 为多少?[45]. 一质量为20.0 kg 的小孩,站在一半径为3.00 m 、转动惯量为450 kg · m 2的静止水平转台的边缘上,此转台可绕通过转台中心的竖直轴转动,转台与轴间的摩擦不计.如果此小孩相对转台以1.00 m · s -1 的速率沿转台边缘行走,问转台的角速率有多大?[46]. 一转台绕其中心的竖直轴以角速度ω0 =π1s rad -⋅转动,转台对转轴的转动惯量为J 0 =4.0×10-3 kg · m 2 .今有砂粒以Q =2t (Q 在单位为 g · s -1 ,t 的单位为s )的流量竖直落至转台,并粘附于台面形成一圆环,若环的半径为r =0.10 m ,求砂粒下落t =10 s 时,转台的角速度.[47]. 一位溜冰者伸开双臂来以1.01s r -⋅绕身体中心轴转动,此时的转动惯量为1.332m kg ⋅,她收起双臂来增加转速,如收起双臂后的转动惯量变为0.48 2m kg ⋅.求(1)她收起双臂后的转速;(2)她收起双臂前后绕身体中心轴的转动动能各为多少?[48]. 一质量为m ′、半径为R 的转台,以角速度ωa 转动,转轴的摩擦略去不计.(1) 有一质量为m 的蜘蛛垂直地落在转台边缘上.此时,转台的角速度ωb 为多少? (2) 若蜘蛛随后慢慢地爬向转台中心,当它离转台中心的距离为r 时,转台的角速度ωc 为多少? 设蜘蛛下落前距离转台很近.[49]. 一个质点作简谐运动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为2A -,且向x 轴正方向运动,代表此简谐运动的旋转矢量为( )[50]. 一简谐运动曲线如图(a )所示,则运动周期是( )(A) 2.62 s (B) 2.40 s (C) 2.20 s (D )2.00 s[51]. 两个同周期简谐运动曲线如图(a ) 所示, x 1 的相位比x 2 的相位( )(A ) 落后2π (B )超前2π (C )落后π (D )超前π[52]. 两个同振动方向、同频率、振幅均为A 的简谐运动合成后,振幅仍为A ,则这两个简谐运动的相位差为( )(A ) 60 (B )90 (C )120 (D )180[53]. 若简谐运动方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4ππ20cos 10.0t x ,式中x 的单位为m ,t 的单位为s.求:(1) 振幅、频率、角频率、周期和初相;(2)s 2=t 时的位移、速度和加速度[54]. 一远洋货轮,质量为m ,浮在水面时其水平截面积为S .设在水面附近货轮的水平截面积近似相等,水的密度为ρ,且不计水的粘滞阻力,证明货轮在水中作振幅较小的竖直自由运动是简谐运动,并求振动周期[55]. 一放置在水平桌面上的弹簧振子,振幅A =2.0 ×10-2m ,周期T =0.50s.当t =0 时,(1) 物体在正方向端点;(2) 物体在平衡位置、向负方向运动;(3) 物体在x =-1.0×10-2m 处, 向负方向运动; (4) 物体在x =-1.0×10-2 m 处,向正方向运动.求以上各种情况的运动方程.[56]. 有一弹簧, 当其下端挂一质量为m 的物体时, 伸长量为9.8 ×10-2 m .若使物体上、下振动,且规定向下为正方向.(1) 当t =0 时,物体在平衡位置上方8.0 ×10-2m 处,由静止开始向下运动,求运动方程.(2) 当t =0 时,物体在平衡位置并以0.6m·s -1的速度向上运动,求运动方程.[57]. 质量为10 g 的物体沿x 的轴作简谐运动,振幅A =10 cm ,周期T =4.0 s ,t =0 时物体的位移为,cm 0.50-=x 且物体朝x 轴负方向运动,求(1)t =1.0 s 时物体的位移;(2)t =1.0 s 时物体受的力;(3)t =0之后何时物体第一次到达 x =5.0 cm 处;(4)第二次和第一次经过x =5.0 cm 处的时间间隔.[58]. 图(a )为一简谐运动质点的速度与时间的关系曲线,且振幅为2cm ,求(1) 振动周期;(2) 加速度的最大值;(3) 运动方程.[59]. 有一单摆,长为1.0m ,最大摆角为5°,如图所示.(1) 求摆的角频率和周期;(2) 设开始时摆角最大,试写出此单摆的运动方程;(3) 摆角为3°时的角速度和摆球的线速度各为多少?[60]. 质量为0.10kg 的物体,以振幅1.0×10-2 m 作简谐运动,其最大加速度为 4.0m·s -1求:(1) 振动的周期;(2) 物体通过平衡位置时的总能量与动能;(3) 物体在何处其动能和势能相等? (4) 当物体的位移大小为振幅的一半时,动能、势能各占总能量的多少?[61].图(a)表示t =0 时的简谐波的波形图,波沿x轴正方向传播,图(b)为一质点的振动曲线.则图(a)中所表示的x=0 处振动的初相位与图(b)所表示的振动的初相位分别为()(A)均为零(B)均为2π(C)均为2π-(D)2π与2π-(E)2π-与2π[62].一横波以速度u沿x轴负方向传播,t时刻波形曲线如图(a)所示,则该时刻()(A)A点相位为π(B)B点静止不动(C)C点相位为2π3(D)D点向上运动[63].如图所示,两列波长为λ的相干波在点P相遇.波在点S1振动的初相是φ1,点S1到点P的距离是r1.波在点S2的初相是φ2,点S2到点P的距离是r2,以k代表零或正、负整数,则点P是干涉极大的条件为()()()()()()()212121212112AπB2πC2π/2πD2π/2πr r kkr r kr r kϕϕϕϕλϕϕλ-=-=-+-=-+-=[64]. 在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为( )(A ) 4λ (B ) 2λ (C ) 43λ (D ) λ[65]. 一横波在沿绳子传播时的波动方程为()x y ππ5.2cos 20.0-=,式中y 的单位为m ,t 的单位为s .(1) 求波的振幅、波速、频率及波长;(2) 求绳上质点振动时的最大速度;(3) 分别画出t =1s 和t =2 s 时的波形,并指出波峰和波谷.画出x =1.0 m处质点的振动曲线并讨论其与波形图的不同.[66]. 波源作简谐运动,其运动方程为()m tπcos240100.43-⨯=y ,它所形成的波形以30m·s-1 的速度沿一直线传播.(1) 求波的周期及波长;(2) 写出波动方程[67]. 波源作简谐运动,周期为0.02s,若该振动以100m·s-1的速度沿直线传播,设t =0时,波源处的质点经平衡位置向正方向运动,求:(1) 距波源15.0m 和5.0 m 两处质点的运动方程和初相;(2) 距波源为16.0 m 和17.0m 的两质点间的相位差.[68]. 图示为平面简谐波在t =0 时的波形图,设此简谐波的频率为250Hz ,且此时图中质点P 的运动方向向上.求:(1) 该波的波动方程;(2) 在距原点O 为7.5 m 处质点的运动方程与t =0 时该点的振动速度.[69]. 一平面简谐波以速度1s m 08.0-⋅=u 沿Ox 轴正向传播,图示为其在t =0 时刻的波形图,求(1)该波的波动方程;(2)P 处质点的运动方程.[70]. 平面简谐波的波动方程为()x t y π2π4cos 08.0-=,式中y 和x 的单位为m ,t的单位为s,求:(1) t=2.1 s 时波源及距波源0.10m 两处的相位;(2)离波源0.80 m及0.30 m 两处的相位差.[71].为了保持波源的振动不变,需要消耗4.0 W 的功率.若波源发出的是球面波(设介质不吸收波的能量).求距离波源5.0 m和10.0 m处的能流密度[72].两相干波波源位于同一介质中的A、B两点,如图(a)所示.其振幅相等、频率皆为100 Hz,B比A的相位超前π.若A、B相距30.0 m,波速为u=400 m·s-1,试求AB连线上因干涉而静止的各点的位置.[73].图(a)是干涉型消声器结构的原理图,利用这一结构可以消除噪声.当发动机排气噪声声波经管道到达点A时,分成两路而在点B相遇,声波因干涉而相消.如果要消除频率为300 Hz 的发动机排气噪声,则图中弯管与直管的长度差Δr=r2-r1至少应为多少?(设声波速度为340 m·s-1)[74].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,则它们( )(A) 温度,压强均不相同(B) 温度相同,但氦气压强大于氮气的压强(C) 温度,压强都相同 (D) 温度相同,但氦气压强小于氮气的压强[75].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,方均根速率之比()()()4:2:1::2/12C2/12B2/12A=vvv,则其压强之比CBA::ppp为( )(A) 1∶2∶4(B) 1∶4∶8(C) 1∶4∶16(D) 4∶2∶1[76].图示两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线.如果2OP)(v和2HP)(v分别表示氧气和氢气的最概然速率,则( )(A) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22HPOP=vv(B) 图中a表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22HPOP=vv(C) 图中b表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22HPOP=vv(D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22HP O P =v v[77].一容器储有氧气,其压强为Pa 100115⨯.,温度为27 ℃,求:(1)气体分子的数密度;(2) 氧气的密度;(3) 分子的平均平动动能 [78].2.0×10-2kg 氢气装在4.0×10-3m 3的容器,当容器的压强为3.90×105Pa 时,氢气分子的平均平动动能为多大? [79].某些恒星的温度可达到约1.0 ×108K ,这是发生聚变反应(也称热核反应)所需的温度.通常在此温度下恒星可视为由质子组成.求:(1) 质子的平均动能是多少? (2) 质子的方均根速率为多大? [80].日冕的温度为2.0 ×106K ,所喷出的电子气可视为理想气体.试求其中电子的方均根速率和热运动平均动能. [81].在容积为2.0 ×10-3 m 3的容器中,有能为6.75 ×102J 的刚性双原子分子某理想气体.(1) 求气体的压强;(2) 设分子总数为5.4×1022个,求分子的平均平动动能及气体的温度 [82].当温度为0C时,可将气体分子视为刚性分子,求在此温度下:(1)氧分子的平均动能和平均转动动能;(2)kg 100.43-⨯氧气的能;(3)kg 100.43-⨯氦气的能. [83].容积为1 m 3的容器储有1 mol 氧气,以v =10-1s m ⋅的速度运动,设容器突然停止,其中氧气的80%的机械运动动能转化为气体分子热运动动能.试求气体的温度及压强各升高了多少. [84].有N 个质量均为m 的同种气体分子,它们的速率分布如图所示.(1) 说明曲线与横坐标所包围的面积的含义;(2) 由N 和0v 求a 值;(3) 求在速率0v /2到30v /2 间隔的分子数;(4) 求分子的平均平动动能.[85].如图,一定量的理想气体经历acb过程时吸热700 J,则经历acbda过程时,吸热为 ( )(A) – 700 J (B) 500 J(C)- 500 J (D) -1 200 J[86].如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B,且它们的压强相等,即p A=p B,请问在状态A和状态B之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然( )(A) 对外作正功(B) 能增加(C) 从外界吸热(D) 向外界放热[87].两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体).开始时它们的压强和温度都相同,现将3J 热量传给氦气,使之升高到一定的温度.若使氢气也升高同样的温度,则应向氢气传递热量为( ) (A) 6J (B) 3 J (C) 5 J (D) 10 J [88].一定量理想气体分别经过等压,等温和绝热过程从体积1V 膨胀到体积2V ,如图所示,则下述正确的是 ( )(A ) C A →吸热最多,能增加 (B ) D A →能增加,作功最少 (C ) B A →吸热最多,能不变 (D ) C A →对外作功,能不变 [89].一台工作于温度分别为327 ℃和27 ℃的高温热源与低温源之间的卡诺热机,每经历一个循环吸热2 000 J ,则对外作功( ) (A) 2 000J (B) 1 000J (C) 4 000J (D) 500J [90].如图所示,1 mol 氦气,由状态),(11V p A 沿直线变到状态),(22V p B ,求这过程中能的变化、对外作的功、吸收的热量.[91].一定量的空气,吸收了1.71×103J的热量,并保持在1.0 ×105Pa下膨胀,体积从1.0×10-2m3增加到1.5×10-2m3,问空气对外作了多少功?它的能改变了多少?[92].如图所示,在绝热壁的汽缸盛有1 mol 的氮气,活塞外为大气,氮气的压强为1.51 ×105 Pa,活塞面积为0.02 m2 .从汽缸底部加热,使活塞缓慢上升了0.5 m.问(1) 气体经历了什么过程? (2) 汽缸中的气体吸收了多少热量? (根据实验测定,已知氮气的摩尔定压热容C p,m=29.12 J·mol-1·K-1,摩尔定容热容C V,m=20.80 J·mol-1·K-1 )[93].一压强为1.0 ×105Pa,体积为1.0×10-3m3的氧气自0℃加热到100 ℃.问:(1) 当压强不变时,需要多少热量?当体积不变时,需要多少热量?(2) 在等压或等体过程中各作了多少功?[94].如图所示,系统从状态A沿ABC变化到状态C的过程中,外界有326 J的热量传递给系统,同时系统对外作功126 J.当系统从状态C沿另一曲线CA返回到状态A时,外界对系统作功为52 J,则此过程中系统是吸热还是放热?传递热量是多少?[95].如图所示,使1 mol 氧气(1) 由A等温地变到B;(2) 由A等体地变到C,再由C等压地变到B.试分别计算氧气所作的功和吸收的热量.[96].0.32 kg的氧气作如图所示的ABCDA循环,V2=2V1 ,T1=300K,T2=200K,求循环效率.[97].图(a)是某单原子理想气体循环过程的V-T图,图中V C=2V A.试问:(1) 图中所示循环是代表制冷机还是热机? (2) 如是正循环(热机循环),求出其循环效率.[98].一卡诺热机的低温热源温度为7℃,效率为40%,若要将其效率提高到50%,问高温热源的温度需提高多少? [99].一小型热电厂,一台利用地热发电的热机工作于温度为227℃的地下热源和温度为27 ℃的地表之间.假定该热机每小时能从地下热源获取1.8 ×1011J的热量.试从理论上计算其最大功率为多少? [100].有一以理想气体为工作物质的热机,其循环如图所示,试证明热机效率为()()1/1/12121---=p p V V γη。
科目 大学物理A 班级 05级 姓名 学号 时间 燕山大学试卷 密 封 线 共 6 页 第 1 页
题号 一 二 三 25 26 27 28 29 总分 分数
一 选择题(30分)每小题有一个正确结论 将其标号填写在其右下角 1 已知光从玻璃射向空气的临界角为i0,则光从玻璃射向空气时,起偏角i满足 (A) tgi = tgi0 (B) tgi = sin i0 (C) tgi = cos i0 (D) tgi = ctgi0 答:
2 一质点在直线上由静止开始作匀加速直线运动3秒后,改作匀减直线速运动,再经过2秒停止,共经过15m路程,则3秒时刻的速率为 (A) 3ms-1 (B) 5ms-1 (C) 6ms-1 (D) 不能确定 答:
3 已知物体的质量为m,在受到来自某方向的冲量作用后,它的速度大小V不变,但方向改变θ角度,则这个冲量的数值为
(A) 2mvcos (B )2mvsin(2) (C) mvcos (D) mvcos(2) 答:
4 一个沿X轴作简谐振动的质点,振幅为A,周期为T,t=0时,该质点经过X=2A 处向负X方向运动,则该质点的振动方程为 (A) X=Acos(2πtT-3) (B) X=Acos(2πtT +3)
(B) X=Acos(2πtT+6) (D) Acos(2πtT-6) 答:
5 物体m以方程为x = Acos(ωt+)作振动,则回复力在一个周期内对它做功为 (A) 0 (B ) m2A2/2 (C) m2A2 (D) 2 m2A2
答: 燕山大学试卷 密 封 线 共 6页 第 2 页 6 一物体受力F=F0e-kx,若物体在x=0处的速度为零,则物体所能达到的最大动能为
(A) F0kek (B ) F0k (C) 0kFe (D) 0Fk 答: 7 如图所示薄膜,一单色光以i0角入射后,从薄膜的上、下表面反射出到n1介质的1光线和2光线的光程差为
(A)2e222120sinnni+12 1 i0 1 2 n1
(B ) 2e222210sinnni+12 e n2
(C) 2e222120sinnni n1<n2< n3 n3 (D) 2e222210sinnni 答: 8 固定波源发出频率为100kHZ的超声波,传到迎面驶来的汽车后,反射到安装在波源处的接收器上,测得接受频率为110kHZ,已知空气的声速为330ms-1,则汽车的行使速率为 (A)33 ms-1 (B )30 ms-1 (C)15.7 ms-1 (D) 不能确定 答:
9用波长连续改变的单色光垂直照射劈尖,如果波长逐渐减小,则有 (A)相邻明条纹间距逐渐减小,并背离劈棱移动 (B)明纹间距变小,并向劈棱移动 (B)明纹间距变大,并向劈棱移动 (C)明纹间距变大,并背离劈棱移动 答:
10 某一时刻驻波波形如图所示,则A、B两点的位相差为
(A)54 (B ) y A
(C)32 (D) 4 O 34 X /8 B
答: 二、填空题:(24分) 11 在力F=3+4x(F以N计,x以m计)的作用下,质量6kg的物体从静止开始作直线运动,物体运动到x=3m处的加速度 ,速度为 。 燕山大学试卷 密 封 线 共 6页 第 3 页 12 一平面简谐波以波速u=0.5 m s-1沿x轴负方向传播,t=2s时刻的波形如
图所示,则质点的运动方程为 。 0.5 Y o 1.0 X/m 2.0 -0.5 13 迎面驶来的汽车其两前灯的距离为1.0m,灯光波长为=500nm,人眼瞳孔直径为3.0mm,人眼恰能分辨两前灯时,车与人的距离为 m 。 14 为减少玻璃(n=1.6)表面的反射,常在玻璃表面上镀一层厚度均匀的MgF2透明薄膜(n=1.38),当波长为550nm的光垂直入射时,为了产生最强的透射,此薄膜至少要多厚 。 15 用波长为633nm的单色光做牛顿环实验,测得反射光第k个暗环的半径为5.63mm,第k+5个暗环的半径为7.96mm,则该平凸透镜的曲率半径R= m 。 16 一单色平行光垂直照射于一单缝,若其第三条明纹位置正好和波长为600nm的单设光垂直入射时第二级明纹的位置一样,那么前一种单色光的波长为 nm 17 波的干涉条件是 , , . 18 牛顿第二定律只适用于 的运动, 适用于牛顿第定律的参照系叫 参照系. 三、判断题(6分)(下面结论正确的填“R”否则填“W”) 19 沿曲线运动的物体,其加速度一定不为零。( ) 20当光线在晶体的某一表面入射时,此表面的法线与晶体光轴的构成的平面叫做晶体的主截面。( ) 21 光线的半波损失发生在两个介质的界上。( ) 22 自然光线以起偏角入射到两介质界上时,反射光线和折光线一定垂直,且均为完全偏振光。( ) 23光栅的衍射条纹是衍射和干涉的总效果。( ) 24当作用质点系的外力不作功时,质点系的总机械能一定守恒。( ) 四、计算题及证明题(40分) 25 利用一个每厘米有4000条缝的光栅,计算可以产生多少完整且不重叠的可见光谱。(可见光波长:400nm----760nm)(垂直入射) 燕山大学试卷 密 封 线 共 6 页 第 4 页 四、计算题及证明题(40分) 25 利用一个每厘米有4000条缝的光栅,计算可以产生多少完整且不重叠的可见光谱。(可见光波长:400nm----760nm)(垂直入射)
26 质量为0.10kg的物体,以振幅1.010-2m作简谐振动,其最大加速度为4.0ms-2 求(1)振动的周期 (2)物体通过平衡位置时的总能量与动能 (3)当物体的位移大小为振幅一半时动能、势能各占总能量的多少 燕山大学试卷 密 封 线 共 6 页 第 5 页 27 一软绳在光滑桌面上下滑,其质量为m,长为L,其中一半在桌面上,另一半悬挂在桌子边缘上。 (1) 求软绳从静止下滑至34L时的加速度、速度
(2) 下滑至34L时绳子下垂部分各点的张力 燕山大学试卷 密 封 线 共 6 页 第 6 页 28 两相干波波源位于同一介质中的A、B两点,如图所示,其振幅相等,频率皆为100Hz,B比A的相位,若A、B相距30.0m,波速为400 ms-1,试求: A、B连线因干涉而静止的各点的位置
o x A 30m B
29 圆柱形容器装有一定量的液体,当容器绕中心轴oo‘,以匀角速度ω转动时,液面发弯曲,试证明该液面为抛物面。 O ω
O 燕山大学试卷 密 封 线 共 6 页 第 6 页 燕山大学试题标准答案 院(系): 理学院 教研室: 考核课程: 大学物理 2006 学年 (春、 秋) 季学期 考核类型:闭卷 开卷 涂卡 考核专业年级: 2005 命题教师: 周 彦 答题教师: 一选择题30分 1B 2C 3B 4B 5A 6D 7D 8C 9B 10B 二填空题24分 11 2.5m/s2 3m/s 12 0.5cos(0.5πt+0.5π) 13 4918m 14 99.3nm
15 10m 16 428.5nm 17 频率相同,振动方向相同, 位相差恒定或相等 18 质点 ,惯性 三判断题 19R 20R 21W 22W 23R 24W 四计算题及证明题 25 设:min=400nm max=760nm 则 (a+b)sinmin,k=kmin (a+b)sinmax,k=kmax
完整不重叠光谱 要求
sinmax,k sinmin,k+1
k
max(k+1)min
当 K=1时 上式成立
因此 只有一级完整不重叠光谱
26 2A=MAX =maxA
T= 2/ = 2maxA= 3.1410-4s
E = EK = 12mA22 =12mAMAX = 2.010-4 EP = 1()22AK = 218KA EK = 222113288KAKAKA 14PEE
3
4KEE
燕山大学试题标准答案 共 页 第 页 27 解: 设软绳质量的线密度mL,则下垂部分与水平部分的动力学方程分别为: P-T=m1a 或 xgTxa T'=m'a 或 T'=(L-x)a T T = T B' T
得加速度 o gaxiL (x2L)
由于 a=()()()dvdvdxdvvdtdxdtdx x A 所以 0,vxLgvdvxdxL x P
积分得 221()(4)2gvxxLiL 当033()44ggLxaL3L时,)(4 dm =dx dpdmgdxg
003()()4ggdxTTdTdmadxadx
304()4TxLgdTdx
3()()44gLTxx
28 解; A点左侧部分 Δφ=φB- φA-2π(rB-rA)/=-14π 无静止点 B点右侧部分 Δφ=φB- φA-2π(rB-rA)/=16π 无静止点 A B之间 (如图) rB=15m-x, rA=15m +1 P点有 Δφ=φB- φA-2π(rB-rA)/=(x+1) π 干涉静止点应为 (x+1) π=(2+1) π →x=2m =0±1, ±2„ ±7