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2013级上大学物理A习题解析

第1部分质点运动学

一、选择题

1．一物体在位置1的矢径是 r 1, 速度是1v ．如图所示．经?t 时间后到达位置2，其矢径是 r 2, 速度是2v

．则在?t 时间内的平均速度是[ ]

(A) )(2112v v - (B) )(2112v v

r r ?-1

2 (D) t r r ?+12

2．一物体在位置1的速度是1v , 加速度是 a 1．如图所示．经?t 时间后到达位置2，其速度是2v , 加速度是

a 2．则在

?t 时间内的平均加速度是[ ]

(A)

)(112v v -?t

(B) )(112v v

+?t

(C)

)(2112a a - (D) )(2

112a a

+ 3．作匀速圆周运动的物体[ ]

(A) 速度不变 (B) 加速度不变 (C) 切向加速度等于零 (D) 法向加速度等于零

4．一质点在平面上运动, 已知质点位置矢量的表示式为j t b i t a r 2

2+=(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) 抛物曲线运动 (D) 一般曲线运动

5．某人以-1

s m 4?的速度从A 运动至B , 再以-1

s m 6?的速度沿原路从B 回到A ，则来回全程的平均速度大小为[ ]

(A) -1s

m 5? (B) -1s m 8.4? (C) -1

s m 5.5? (D) 0

6．质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为（v 表示任一时刻质点的速率）[ ]

(A) dv dt (B) 2v R

(C)

2dv v dt R + (D) 421/2

2[()()]dv v dt R +

二、填空题

1．已知质点的运动方程为t x 3=，2

2t y =则质点在第2s 内的位移r ?=______________。

2．一质点沿半径为R 的圆周运动一周回到原地, 质点在此运动过程中，其位移大小为，路程是

3．一质点在xOy 平面上运动，运动方程为53+=t x ，

422

-+=t t y （SI ）则t ＝2s 末的速率v =___________________。 4．一质点的运动方程为2

6t t x -=（SI ），则在t 由0至4s 的时间间隔内，质点的位移大小为________________，在t

由0至4s 的时间间隔内，质点走过的路程为_______________。 5．在表达式0lim

t r

v t

?→?=?中，位置矢量是__ ____，位移矢量是___ _____。

6．质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为2

32t θ=+（SI ），则t 时刻质点的法向加速度大小为

n a =_____________________；角加速度β=_________________________。

7．一质点作半径为0.1m 的圆周运动，其角位置的运动学方程为：21

t π

θ=+ （SI ）则其切向加速度大小为t a ＝__________________________。

8．半径为30 cm 的飞轮，从静止开始以-2s rad 500?.的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度的大小t a ＝，法向加速度的大小n a ＝．

9．一质点从静止出发沿半径R ＝1m 的圆周运动，其角加速度随时间t 的变化规律是2126t t β=- （SI ），则质点的角速度ω＝____________，切向加速度t a =_______________。

10．当一列火车以10 m/s 的速率向东行驶时，若相对于地面竖直下落的雨滴在列车的窗子上形成的雨迹偏离竖直方向300 ，则雨滴相对于地面的速率是_________；相对于列车的速率是_________。三、计算题

1．一质点从静止出发沿半径为R ＝3m 的圆周运动，切向加速度为a t ＝32

m -?。

（1）经过多少时间它的总加速度a 恰好与半径成

45角？（2）在上述时间内，质点所经过的路程和角位移各为多少？

2．一质点沿半径为0.10m 的圆周运动，其角位置θ（以弧度表示）可用下式表示：2

2t θ=+，式中t 以s 计，求（1）在t ＝2s ，它的法向加速度和切向加速度大小各是多少？

（2）当切向加速度大小恰是总加速度大小的一半时，θ的值是多少？

第2部分质点动力学

一、填空题

1．已知一质量为m 的质点，其运动方程为t A x ωcos =，t A y ωsin =式中A 、ω为正的常量，则质点在运动过程中所受的力F ＝__________________________

2．一质点受力i x F 23=(SI)作用, 沿x 轴正方向运动. 在从x = 0到x = 2 m 的过程中, 力F 做功为．

3．一个质点在几个力同时作用下的位移为k j i r

654+-=?(SI), 其中一个恒力为 k j i F 953+--=(SI)．这个力

在该位移过程中所做的功为

第3部分刚体定轴转动

一、选择题

1．飞轮绕定轴作匀速转动时, 飞轮边缘上任一点的[ ]

(A) 切向加速度为零, 法向加速度不为零 (B) 切向加速度不为零, 法向加速度为零 (C) 切向加速度和法向加速度均为零 (D) 切向加速度和法向加速度均不为零 2．刚体的转动惯量只决定于[ ]

(A) 刚体质量 (B) 刚体质量的空间分布

3．两个质量分布均匀的圆盘A 和B 的密度分别为 ρ A 和 ρ B , 如果有 ρ A ＞ρ B , 但两圆盘的总质量和厚度相同．设两

圆盘对通过盘心垂直于盘面的轴的转动惯量分别为J A 和J B , 则有[ ]

(A) J A ＞J B (B) J A ＜J B (C) J A ＝J B (D) 不能确定J A 、J B 哪个大

4．冰上芭蕾舞运动员以一只脚为轴旋转时将两臂收拢, 则[ ]

(A) 转动惯量减小 (B) 转动动能不变 (C) 转动角速度减小 (D) 角动量增大

5．一滑冰者, 开始自转时其角速度为0ω, 转动惯量为0J ，当他将手臂收回时, 其转动惯量减少为

J 3

, 则它的角速度将变为[ ] (A)

031ω (B) 03

1ω (C) 03ω (D) 0ω 6．绳的一端系一质量为m 的小球, 在光滑的水平桌面上作匀速圆周运动. 若从桌

面中

心孔向下拉绳子, 则小球的[ ]

(A) 角动量不变 (B) 角动量增加

7．人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动. 卫星轨道近地点和远地点分别为A 和B ，用 L 和

E k 分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值, 则应有[ ] (A) kB kA B A E E L L >>, (B) kB kA B A E E L L <=, (C) kB kA B A E E L L >=, (D) kB kA B A E E L L <<,

8．人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动. 若忽略空气阻力和其他星球的作用, 在卫星的运行过程中[ ]

(A) 卫星的动量守恒, 动能守恒 (B) 卫星的动能守恒, 但动量不守恒 (C) 卫星的动能不守恒, 但卫星对地心的角动量守恒 (D) 卫星的动量守恒, 但动能不守恒

9．一人手拿两个哑铃, 两臂平伸并绕右足尖旋转, 转动惯量为J , 角速度为ω．若此人突然将两臂收回, 转动惯量变为

J 3

．如忽略摩擦力, 则此人收臂后的动能与收臂前的动能之比为[ ] (A) 1 : 9 (B) 1 : 3 (C) 9 : 1 (D) 3 : 1 10．如图所示，一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动，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，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度ω[ ] (A) 增大 (B) 不变 (C) 减小 (D) 不能确定

二、填空题

1．如图所示，两个完全一样的飞轮, 当用98 N 的拉力作用时，产生角加速度1β; 当挂一重98 N 的重物时, 产生角加速度2β．则1β和2β的关系为．

2．质量为32 kg 、半径为0.25 m 的均质飞轮, 其外观为圆盘形状．当飞轮作角速度为-1s rad 12?的匀速率转动时, 它的转动动能为．

3．长为l 、质量为0m 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2

1l m ，开始时杆竖直下垂，如图所示．现有一质量为m 的子弹

以水平速度0v

射入杆上A 点，并嵌在杆中，3

2l OA =，则子弹射入后瞬间的

角速度=ω ．

4．一水平的匀质圆盘，可绕通过盘心的竖直光滑固定轴自由转动．圆盘质量为0m ，半径为R ，对轴的转动惯量

202

R m J =

．当圆盘以角速度0ω转动时，有一质量为m 的子弹沿盘的直径方向射入圆盘，且嵌在盘的边缘上，子弹射入后，圆盘的角速度=ω ． 5．一质量m = 2200 kg 的汽车以1

h km 60-?=v 的速度沿一平直公路开行．汽车对公路一侧距公路d = 50 m 的一点的角动量是；对公路上任一点的角动量大小为．

6．哈雷慧星绕太阳运动的轨道是一个椭圆．它离太阳最近的距离是m 1075.810

1?=r

，此时它的速率是

141s m 1046.5-??=v ．它离太阳最远时的速率是122s m 1008.9-??=v ，这时它离太阳的距离=2r ．

三、计算题

1．质量分别为m 和2 m 、半径分别为r 和2 r 的两个均匀圆盘，同轴地粘在一起，可以绕通过盘心且垂直于盘面的水平光滑固定轴转动，对转轴的转动惯量为2

9mr ，大小圆盘边缘都绕有绳子，绳子下端都挂一质量为m 的重物，如图所示．求盘的角加速度

2．如图所示，物体的质量m 1、m 2，定滑轮的质量M 1、M 2，半径R 1、R 2都知道，且m 1>m 2，设绳子的长度不变，质量不计，绳子与滑轮间不打滑，而滑轮的质量均匀分布，其转动惯量可按匀质圆盘计算，滑轮轴承无摩擦，试应用牛顿定律和转动定律写出这一系统的运动方程，求出物体m 2的加速度和绳的张力T 1、T 2、T 3。

3．如图所示，两物体的质量分别为m 1 和m 2，滑轮的转动惯量为J ，半径为r 。若m 2与桌面的摩擦系数为μ，设绳子与滑轮间无相对滑动，试求系统的角加速度及绳中的张力T 1 、T 2。

4．固定在一起的两个同轴均匀圆柱体可绕其光滑的水平对称轴OO ’转动，设大小圆柱的半径分别为R 和r ，质量分别为M 和m ，绕在两柱体上的细绳分别与物体m 1和物体m 2 相连，m 1和m 2则挂在圆柱体的两侧，如图所示，求柱体转动时的角加速度及两侧绳中的张力.

5．如图所示，一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动．假设定

O ’

滑轮质量为M 、半径为R ，其转动惯量为

MR ，忽略轴处摩擦．试求物体m 下落时的加速度． 6．质量为M 、半径为R 的均匀圆盘，可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对轴的转动惯量为

MR ，圆盘边缘绕有绳子，绳子两端分别挂有质量为m 1和m 2(m 1>m 2)的重物，如图所示．系统由静止开始下落，求盘的角加速度的大小及绳中的张力．

7．一转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为0ω，设它所受的阻力力矩与转动角速度成正比，即ωk M -=（k 为正的常数），求圆盘的角速度从0ω变为2/0ω所需的时间。

第4部分气体动理论

1．理想气体能达到平衡态的原因是[ ]

(A) 各处温度相同 (B) 各处压强相同

(A) 平均动能相等 (B) 平均平动动能相等 (C) 内能相等 (D) 势能相等

3. 某气体的分子具有t 个平动自由度, r 个转动自由度, s 个振动自由度, 根据能均分定理知气体分子的平均总动能为[ ]

(A) kT t

21 (B) kT s r t 21)(++ (C) kT r 21 (D) kT s r t 2

1)2(++ 4. 在标准状态下, 体积比为2

21=V V 的氧气和氦气(均视为刚性分子理想气体)相混合, 则其混合气体中氧气和氦气的内能比为[ ] (A)

1 (B) 3

5 (C) 6

5 (D)

3 5. 压强为p 、体积为V 的氢气（视为理想气体）的内能为[ ]

(A)

pV 25 (B) pV 23 (C) pV 2

(D) pV 6．温度和压强均相同的氦气和氢气, 它们分子的平均动能k ε和平均平动动能k ε有如下关系[ ]

(A)

k ε和k ε相同 (B) k ε相等而k ε不相等

(C)

k ε相等而k ε不相等 (D) k ε和k ε都不相等

7．两瓶不同种类的气体，分子平均平动动能相等，但气体密度不同，则[ ] (A) 温度和压强都相同 (B) 温度相同，压强不等 (C) 温度和压强都不同 (D) 温度相同，内能也一定相等

8．容器中储有1mol 理想气体，温度t ＝27℃，则分子平均平动动能的总和为[ ] (A) 3403 J (B) 3739.5 J (C) 2493 J (D) 6232.5 J

9．在一定速率v 附近麦克斯韦速率分布函数f (v )的物理意义是: 一定量的理想气体在给定温度下处于平衡态时的[ ]

(A) 速率为v 时的分子数 (B) 分子数随速率v 的变化

(D) 速率在v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比

10．如图所示，在平衡态下, 理想气体分子速率区间v 1 ~ v 2内的分子数为[ ]

(A) ?21d )(v v v v f (B) ?

d )(v v v v Nf

d )(v v

v v v f (D) ?2

d )(v v

v v f

11．气缸内盛有一定量的氢气, 当温度不变而压强增大一倍时, 氢气分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是[ ]

(A) Z 和λ都增大一倍 (B) Z 和λ都减为原来的一半 (C) Z 增大一倍λ减为原来的一半 (D) Z 减为原来的一半而λ增大一倍

12．一定量的理想气体, 在容积不变的条件下, 当温度降低时, 分子的平均碰撞次数Z 和平均自由程λ的变化情况是[ ]

(A) Z 减小不变 (B) Z 不变减小 (C) Z 和都减小 (D) Z 和都不变二、填空题

1．容器中储有氧气，温度t ＝27℃，则氧分子的平均平动动能＝平__________，平均转动动能＝转___________，平均动能＝动ω___________。

2．理想气体在平衡状态下，速率区间v ~ v + d v 内的分子数为． 3．f (v )是理想气体分子在平衡状态下的速率分布函数, 则式

d )(v v

v v f 的物理意义是：．

4．如图所示氢气分子和氧气分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线．则氢气分子的最概然速率为______________，氧分子的最概然速率为____________．

5．如图所示曲线为处于同一温度T 时氦（相对原子量4）、氖（相对原子量20）和氩（相对原子量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．

5部分热力学基础

一、选择题 1. 功的计算式A p V V =

?d 适用于[ ]

(A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程

2. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的[ ]

(A) 等温压缩 (B) 等体降压 (C) 等压压缩 (D) 等压膨胀

3. 一定量的理想气体从初态),(T V 开始, 先绝热膨胀到体积为2V , 然后经

等容过程使温度恢复到T , 最后经等温压缩到体积V ，如图所示．在这个循环中, 气体必然[ ]

(A) 内能增加 (B) 内能减少 (C) 向外界放热 (D) 对外界做功 4. 根据热力学第二定律可知, 下列说法中唯一正确的是[ ]

(A) 功可以全部转换为热, 但热不能全部转换为功

(B) 热量可以从高温物体传到低温物体, 但不能从低温物体传到高温物体 (C) 不可逆过程就是不能沿相反方向进行的过程 (D) 一切自发过程都是不可逆过程

5. “理想气体和单一热源接触作等温膨胀时, 吸收的热量全部用来对外做功．”对此说法, 有以下几种评论, 哪一种是

正确的[ ]

(A) 不违反热力学第一定律, 但违反热力学第二定律

(B) 不违反热力学第二定律, 但违反热力学第一定律 (C) 不违反热力学第一定律, 也不违反热力学第二定律 (D) 违反热力学第一定律, 也违反热力学第二定律

6. 如图所示，如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda 增大为da c b a ''，那么循环abcda 与da c b a ''所做的功和热机效率变化情况是[ ]

(A) 净功增大，效率提高 (B) 净功增大，效率降低 (C) 净功和效率都不变 (D) 净功增大，效率不变

7. 在图中，I c II 为理想气体绝热过程，I a II 和I b II 是任意过程．

此两任意过程中气体做功与吸收热量的情况是[ ] (A) I a II 过程放热，做负功；I b II 过程放热，做负功

(B) I a II 过程吸热，做负功；I b II 过程放热，做负功 (C) I a II 过程吸热，做正功；I b II 过程吸热，做负功

(D) I a II 过程放热，做正功；I b II 过程吸热，做正功

8. 某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：I(abcda )和II(a'b'c'd'a')，

且两个循环曲线所围面积相等．设循环I 的效率为η，每次循环在高温热源处吸的热量为Q ，循环II 的效率为η'，每次循环在高温热源处吸的热量为Q '，则[ ]

(A) Q Q '<'<,ηη (B) Q Q '>'<,ηη (C) Q Q '<'>,ηη (D) Q Q '>'>,ηη 二、填空题

1．一定量气体作卡诺循环, 在一个循环中, 从热源吸热1000 J, 对外做功300 J ．若冷凝器的温度为7?C, 则热源的温度为．

2．理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分) 分别为1S 和2S ，则二者的大小关系是．

3．一卡诺机(可逆的)，低温热源的温度为C 27 ，热机效率为40%，其高温热源温度为 K ．今欲将该热机效率提高到50%，若低温热源保持不变，则高温热源的温度应增加 K ．

4．一定量的理想气体，从A 状态),2(11V p 经历如图所示的直线过程变到B 状态)2,(11V p ，则AB 过程中系统做功___________, 内能改变△E ＝_________________．

5．一定量的理想气体经历acb 过程时吸热550 J ，如图所示．则经历acbea 过程时，吸热为．

6．如图所示，已知图中两部分的面积分别为S 1和S 2．(1) 如果气体的膨胀过程为 a →1→b ，则气体对外做功A ＝________；(2) 如果气体进行a →1→b →2→a 的循环过程，则它对外做功A ＝_______________．

33m

三、计算题

1．1mol 氧气由初态A(p 1，V 1)沿如下图所示的直线路径变到末态B(p 2，V 2)，试求上述过程中，（1）气体对外界所作的功；（2）内能的变化量；（3）从外界吸收的热量；（4）此过程的热容。(设氧气可视为理想气体，且C V =5R /2)

2．1 mol 理想气体在温度400K 与300K 之间进行一卡诺循环，在400K 的等温线上，起始体积为0.001m 3，最后体积为0.005 m 3。试求气体在此循环中所作的功，以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。 3．比热容比=γ 1.40的理想气体，进行如图所示的abca 循环，

状态a 的温度为300 K ．

(1) 求状态b 、c 的温度；

(2) 计算各过程中气体所吸收的热量、气体所做的功和气体内能的增量;

(3) 求循环效率．

4．一系统由如图所示的A 状态沿ACB 到达B 状态，有334J 热量传递给系统，

而系统

对外做功126J ．（1）若沿曲线ADB 时，系统做功42J ，问有多少热量传递给系统；（2）当系统由B 沿曲线BEA 返回A 时，外界对系统做功为84J ，问系统是吸收还是放热?传递热量多少?

5．有1mol 单原子理想气体沿如图所示的折线由状态1变化到状态2，又由状态2变化到状态3，求： (1)过程1→2、2→3中气体对外界所做的功； (2)过程1→2、2→3中气体从外界吸收的热量． 6．如图8所示abcda 为1mol 单原子理想气体进行的循环过程，求循环过程中气体从外界吸收的热量和

对外作的净功及循环效率

)3 p p p 2

3）

2p 1

p 1

V 12V 1

第6部分真空中的静电场

一、选择题

1．根据高斯定理

??∑=

S E 0

d ε ，下列说法中正确的是[ ]

(A) 通过闭合曲面的电通量仅由面内电荷的代数和决定

(B) 通过闭合曲面的电通量为正时面内必无负电荷 (C) 闭合曲面上各点的场强仅由面内的电荷决定

(D) 闭合曲面上各点的场强为零时, 面内一定没有电荷

2．高斯定理成立的条件是[ ]

(A) 均匀带电球面或均匀带电球体所产生的电场 (B) 无限大均匀带电平面产生的电场 (C) 高斯面的选取必须具有某些简单的对称性 (D) 任何静电场

3．将点电荷Q 从无限远处移到相距为2l 的点电荷＋和－q 的中点处, 则电势能的增加量为[ ] (A) 0 (B)

l q 0π4ε (C) l Qq 0π4ε (D) l

0π2ε

4. 在下列情况中, 零电势可以选在无限远处的是[ ]

(A) 孤立带电球体的电势 (B) 无限大带电平板的电势 (C) 无限长带电直导线的电势 (D) 无限长均匀带电圆柱体的电势

5．在空间有一非均匀电场，其电场线分布如图所示。在电场中作一半径为R 的闭合球面S ，已知通过球面上某一面元S ?的电场强度通量为e ?Φ，则通过该球面其余部分的电场强度通量为[ ]

(A)－e ?Φ (B)

24e R S π?Φ? (C) 24e R S

π-??Φ? (D) 0 6．有一半径为b 的圆环状带电导线，其轴线上有两点P 1和P 2，到环心距离如图所示，设无穷远处电势为零，P 1、

P 2点的电势分别为U 1和U 2，则

U U 为[ ] (A)

31； (B)52； (C) 2

； (D) 2

7．在边长为a 正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在一个侧面的中心处的电势为[ ] (A)

a 4Q 0πε (B) R 2Q 0πε (C) R Q 0πε (D) R

22Q

0πε

8. 如图所示，一电偶极子放在均匀电场中, 当电偶极矩的方向与场强方向不一致时，其所受合力F 和力偶矩M

分

别为[ ]

(A) 0,0==M F (B) 0,0≠=M F

9. 已知一负电荷从图5-1-48所示的电场中M 点移到N 点．有人根据这个图得出下列几点结论，其中哪一点是正确的[ ]

(A) 电场强度E M < E N ； (B) 电势U M < U N ；

< W

N ；

(D) 电场力的功A > 0． 10. 边长为a 的正方体中心放置一电荷Q , 则通过任一个侧面S

的电通量??

S E d 为[ ] (A)

04εQ (B) 06εQ (C) 0

8εQ

(D) 6Q

11．一个容量为10μF 的电容器，充电到500V ，则它所储存的能量为[ ] (A) 1.25J (B)2.50J (C)5.00J (D) 0.25J

二、填空题

1．一个带电荷量为q 的点电荷位于一边长为a 的立方体的一个顶角上, 则通过该立方体一个q

不在其上的侧面的E 通量为．

2．如图所示，一半径为R 的均匀带正电圆环，其电荷线密度为λ．在其轴线上有A 、B 两点，它们与环心的距离分别为R R 83、．现有一质量为m 、带电荷量为q 的粒子从A 点运动到B 点，在此

过程中电场力所做的功为．

3．真空中一半径为R 的均匀带电球面，总电荷量为Q (Q > 0)．今在球面上挖去非常小块的面积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． 4．在静电场中，一质子（带电荷e ＝1.6×10－19

C ）沿四分之一的圆弧轨道从A 点移到B 点，如图所示，电场力作功

8.0×10

－15

J ，则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B 点回到A 点时，电场力作功A ＝ ____________________。设A

点电势为零，则B 点电势U ＝_________________。

三、计算题

1．设电荷＋q 均匀分布在半径为R 的半圆环上，求球心O 点处的电势和场强。

2．如下图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q (q ＞0)，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度和电势．

3. 一半径为R 的带电球体，其电荷体密度分布为??

?><=)

)(R r R r Ar

ρ , 其中A 为一常数，试求球体内、外的场强分

布．

4．如图所示，AB 长为2l ，OCD 是以B 为心、l 为半径的半圆。A 点有正电荷＋q ，B 点有负电荷－q ，试问

（1）把单位正电荷从O 点沿OCD 移到D 点，电场力对它作了多少功？（2）把单位负电荷从D 点沿AB 的延长线移到无穷处，电场力对它作了多少功？ 5．求均匀带电球面、球体的静电能（半径为R ，带电量为Q ）

第7部分静电场中的导体和电介质

一、选择题

1．当一个带电导体达到静电平衡时[ ]

(A) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差为零 (B) 表面曲率较大处电势较高

2．真空中有一组带电导体, 其中某一导体表面处电荷面密度为σ, 该表面附近的场强大小0/εσ=E , 其中E 是[ ]

(A) 该处无穷小面元上电荷产生的场强 (B) 该导体上全部电荷在该处产生的场强

3．在一点电荷产生的电场中, 以点电荷处为球心作一球形封闭高斯面, 电场中有一块对球心不对称的电介质, 则[ ]

(A) 高斯定理成立,并可用其求出封闭面上各点的场强

(B) 即使电介质对称分布, 高斯定理也不成立

(D) 高斯定理不成立

4．在某静电场中作一封闭曲面S ．若有??=?s

S D 0d

, 则S 面内必定[ ]

(A) 没有自由电荷 (B) 既无自由电荷, 也无束缚电荷

5．一平行板电容器充电后与电源断开, 再将两极板拉开, 则电容器上的[

]

(A) 电荷增加 (B) 电荷减少 (C) 电容增加 (D) 电压增加

6．将接在电源上的平行板电容器的极板间距拉大, 将会发生什么样的变化[ ] (A) 极板上的电荷增加 (B) 电容器的电容增大

7．真空中带电的导体球面和带电的导体球体, 若它们的半径和所带的电荷量都相等, 则球面的静电能W 1与球体的静电能W 2之间的关系为[ ]

(A) W 1＞W 2 (B) W 1＝W 2 (C) W 1＜W 2 (D) 不能确定

8．空气平板电容器与电源相连接．现将极板间充满油液, 比较充油前后电容器的电容C 、电压U 和电场能量W 的变化为[ ]

(A) C 增大, U 减小, W 减小 (B) C 增大, U 不变, W 增大

9．一空气平行板电容器充电后与电源断开, 然后在两极间充满某种各向同性均匀电介质．比较充入电介质前后的情形, 以下四个物理量的变化情况为[ ] (A) E 增大, C 增大, ?U 增大, W 增大 (B) E

减小, C 增大, ?U 减小, W 减小

增大, C 减小, ?U 减小, W 增大

二、填空题 1．如所示，金属球壳的内外半径分别r 和R , 其中心置一点电荷q , 则金属球壳的电势

为

．

2．一平行板空气电容器, 极板面积为S , 间距为d , 接在电源上并保持电压恒定为U ．若将极板距离拉开一倍, 则电容器中的静电能改变量为．

三、计算题

1．在半径为R 的导体球壳薄壁附近与球心相距为d （d >R ）的P 点处，放一点电荷q ，求：（1）球壳表面感应电荷在球心O 处产生的电势和场强（2）空腔内任一点的电势和场强

（3）若将球壳接地，计算球壳表面感应电荷的总电量

第8部分狭义相对论

一、选择题

1．狭义相对论的相对性原理告诉我们[ ]

(A) 描述一切力学规律, 所有惯性系等价 (B) 描述一切物理规律, 所有惯性系等价 (C) 描述一切物理规律, 所有非惯性系等价 (D) 描述一切物理规律, 所有参考系等价 2．光速不变原理指的是[ ]

(A) 在任何媒质中光速都相同 (B) 任何物体的速度不能超过光速

3．在惯性系S 中同时又同地发生的事件A 、B ，在任何相对于S 系运动着的惯性系中测量[ ] (A) A 、B 可能既不同时又不同地发生 (B) A 、B 可能同时而不同地发生 (C) A 、B 可能不同时但同地发生 (D) A 、B 仍同时又同地发生 4．一长度为l ＝5m 的棒静止在S 系中, 且棒与Ox 轴的夹角为30?．现有S '系以v ＝c 2

相对于S 系沿Ox 轴运动, 则在S '系的观察者测得此棒与O 'x '的夹角约为[ ]

(A) 25? (B) 33? (C) 45? (D) 30? 5．静止质量为m 0的物体, 以0.6c 的速度运动, 物体的总动能为静能的多少倍[ ] (A)

41 (B) 21 (C) 1 (D) 3

1 6．在某地发生两事件, 与该地相对静止的甲测得时间间隔为4 s, 若相对于甲作匀速运动的乙测得的时间间隔为5

s, 则乙相对于甲的运动速度为[ ] (A)

c 54 (B) c 53 (C) c 51 (D) c 5

2 二、填空题

1．一长度为l ＝5m 的棒静止在S 系中, 且棒与Ox 轴成30?角．S '系以v ＝c 2

相对于S 系沿Ox 轴运动．则在S '系的观察者测得此棒的长度约为．

2．一个电子用静电场加速到动能为0.25 MeV , 此时电子的质量约为静质量的倍． 3．边长为a 的正方形薄板静止于惯性系S 的xOy 平面内, 且两边分别

与x 、y 轴平行．今有惯性系S '以0.8c （c 为光速）的速度相对于S 系沿x 轴作匀速直线运动, 则从S '系测得薄板的面积为．

4．在惯性系S 中，测得某两事件发生在同一地点，时间间隔为4 s ，在另一惯性系S '中，测得这两事件的时间间

隔为6 s ，它们的空间间隔是．

4的速度(c为真空中光速)相对于观察者乙运动，若甲携带一长度为l、截面积为S、质量为m的5．观察者甲以c

棒，这根棒安放在运动方向上，则

(1) 甲测得此棒的密度为；(2) 乙测得此棒的密度为．

大学物理期末考试A卷

1. 质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为 2 a bt θ=+ (SI 制)，a 、 b 为常量，则t 时刻法向加速度大小为n a = ，角加速度α= ． 2. 质量为m 的小球，在合外力x k F -=作用下运动，已知t A x ωcos =，其中k ，ω，A 为正的常量，则在0=t 到ω π 2=t 时间内小球动量的增量为。 3. 一简谐振动用余弦函数表示(SI 制)，其曲线如右图所示，则此简谐振动的三个特征量为A= ，=ω ， 0?= 。 4. 某刚性双原子分子理想气体，处于温度为T 的平衡态，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则1mol 该理想气体的内能为。 5. 点电荷1q 、2q 、3q 和4q 在真空中的分布如图所示，图中S 为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量??S S d E = ,式中的E 是点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。 6. 载有恒定电流I 的长直导线旁有一半圆环导线cd ，半圆环半径为b ，环面与直导线垂直，且半圆环两端点连线的延长线与直导线相交，如图．当半圆环以速度 v 沿平行于直导线的方向平移时，半圆环上的感应电动势的大小是__________________。 1. 某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作[ ] (A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向； (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向； (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向； (D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向。 2. 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。下列对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 3.处于平衡状态的一瓶氮气和一瓶氦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，压强都相同；（B ）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强；（C ）温度，压强均不相同；（D ）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。 4. 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，哪种说法正确（）（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。 5.机械波表达式0.05cos(60.06)y t x ππ=+ (SI 制)，则（）（A ）波长为5m （B ）波速为10 m/s （C ）周期为 1 3 s （D ）波沿x 轴正方向传播学院名称：专业班级：姓名：学号：密封线内不得答题线封密 ?q 1 ?q 2 ?q 3 ?q 4 S O A I d c a b O 填6

大学物理下册选择题练习题

( 1 ) 边长为l 的正方形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷．若正方形中心Ｏ处的场强值和电势值都等于零，则：（Ｃ）（Ａ）顶点ａ、ｂ、ｃ、ｄ处都是正电荷．（Ｂ）顶点ａ、ｂ处是正电荷，ｃ、ｄ处是负电荷．（Ｃ）顶点ａ、ｃ处是正电荷，ｂ、ｄ处是负电荷．（Ｄ）顶点ａ、ｂ、ｃ、ｄ处都是负电荷． (3) 在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将（Ｂ）（Ａ）向下偏．（Ｂ）向上偏．（Ｃ）向纸外偏．（Ｄ）向纸内偏． (4) 关于高斯定理，下列说法中哪一个是正确的？（Ｃ）（Ａ）高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量D 为零．（Ｂ）高斯面上处处D 为零，则面内必不存在自由电荷．（Ｃ）高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关．（Ｄ）以上说法都不正确． (5) 若一平面载流线圈在磁场中既不受力，也不受力矩作用，这说明：（Ａ）（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．（Ｂ）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． (6) 关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中，哪一种是正确的？（Ｃ）

（Ａ）在电场中，场强为零的点，电势必为零．（Ｂ）在电场中，电势为零的点，电场强度必为零．（Ｃ）在电势不变的空间，场强处处为零．（Ｄ）在场强不变的空间，电势处处相等． (7) 在边长为ａ的正方体中心处放置一电量为Ｑ的点电荷，设无穷远处为电势零点，则在一个侧面的中心处的电势为：（Ｂ）（Ａ）a Q 04πε．（Ｂ）a Q 02πε．（Ｃ）a Q 0πε．（Ｄ）a Q 022πε． (8) 一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示．试问下述哪一种情况将会发生？（Ａ）（Ａ）在铜条上ａ、ｂ两点产生一小电势差，且Ｕa ＞Ｕb ．（Ｂ）在铜条上ａ、ｂ两点产生一小电势差，且Ｕa ＜Ｕb ．（Ｃ）在铜条上产生涡流．（Ｄ）电子受到洛仑兹力而减速．： (9) 把Ａ，Ｂ两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中,如图所示.设无限远处为电势零点，Ａ的电势为ＵA ，Ｂ的电势为ＵB ，则（Ｄ）（Ａ）ＵB ＞ＵA ≠０．（Ｂ）ＵB ＞ＵA ＝０．（Ｃ）ＵB ＝ＵA ．（Ｄ）ＵB ＜ＵA ．

大学物理学第二版第章习题解答精编

大学物理学习题答案习题一答案习题一 1.1 简要回答下列问题： (1) 位移和路程有何区别？在什么情况下二者的量值相等？在什么情况下二者的量值不相等？ (2)平均速度和平均速率有何区别？在什么情况下二者的量值相等？ (3)瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么？瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么？ (4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动？质点做直线运动，其位矢的方向是否一定保持不变？ (5) r ?v 和r ?v 有区别吗？v ?v 和v ?v 有区别吗？0dv dt =v 和0d v dt =v 各代表什么运动？ (6) 设质点的运动方程为：()x x t = ，()y y t =，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出 r = dr v dt =及22d r a dt = 而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v =及a =你认为两种方法哪一种正确？两者区别何在？ (7)如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的？ (8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗？ (9)任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么？ (10)质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变？ (11)一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中？如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何？一质点沿x 轴运动，坐标与时间的变化关系为224t t x -=，式中t x ,分别以m 、s 为单位，试计算：(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度；(2)s 1末到s 3末的平均加速度；(3)s 3末的瞬时加速度。解：

大学物理期末考试1试卷

1．一质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每t时间转一圈，在2t时间间隔内，其平均速度大小和平均速率大小分别为（）（A）（B）（C）（D） 2．一飞轮半径为2米，其角量运动方程为，则距轴心1米处的点在2秒末的速率和切向加速度为（）（A）（B）（C）（D） 3．一人以速率=5m/s骑自行车向北行驶，人测得风以相同的速率从西偏北方向吹来，则风的实际风速是（）（A）方向西偏南（B）方向东偏北（C）方向西偏南（D）方向东偏北 4．一质量为m的质点在xoy平面上运动，其位置矢量为，则质点在到时间内所受合力的冲量为（）（A）（B）（C）（D） 5．木棒可绕固定的水平光滑轴在竖直平面内转动，木棒静止在竖直位置，一子弹垂直于棒射入棒内，使棒与子弹共同上摆。在子弹射入木棒的过程中，棒与子弹组成的系统的机械能、动量、角动量分别（）（A）不守恒、不守恒、守恒（B）不守恒、守恒、守恒（C）守恒、守恒、守恒　（D）无法确定 6．对驻波有下面几种说法：(1)相邻波节间的质点振动相位相同； (2)相邻波腹间的质点振动位相相同；(3)任一波节两侧的质点振动相位相反；(4)相邻波腹和相邻波节间的距离都是。在上述方法中： ( ) （A）(1)(2)(3)(4)都对（B）(1)(3)(4)对（C）(2) (3)对（D）(1) (4)对 7．两种气体自由度数目不同，温度相同，摩尔数相同，下面哪种叙述正确： ( )

（A）平均平动动能、平均动能、内能都相同；（B）平均平动动能、平均动能、内能都不同；（C）平均平动动能相同，平均动能、内能都不同；（D）平均平动动能、平均动能不同，内能相同。 8．一瓶氖气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，且它们都处于平衡状态，则它们( ) （A）温度相同，压强相同；（B）温度、压强都不同；（C）温度相同，但>（D）温度相同，但> 9．关于狭义相对论的时空观，有下面几种说法：(1)在同一惯性系中同时同地发生的事件，在其它任意惯性系也是同时同地发生的，(2)在某个惯性系中同时但不同地发生的事情，在其它惯性系一定是不同时的；(3)时空是绝对的；在上述说法中： ( ) （A）(1)(2)对（B）只有(1)对（C）只有(2)对（D）只有(3)对 10．理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T ,一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为（）（A）（B）（C）（D）二、 1．一质点沿ox轴运动，坐标与时间的变化关系为，则该质点是（1）。（①变速直线运动，②匀速直线运动） 2．一质量为m的小球以与地的仰角θ=600的初速度从地面抛出,若忽略空气阻力，则质点落地时相对于抛出点的动量增量大小为（2），方向为（3）。 3．对于任意保守力，则（4）。 4．狭义相对论的两条基本原理是相对性原理和（5）。 5．室内生起炉子后，温度从150C上升到270C，设升温过程中，室

精选新版2019年大学物理实验完整考试题库200题(含标准答案)

2019年《大学物理》实验题库200题[含参考答案] 一、选择题 1．用电磁感应法测磁场的磁感应强度时，在什么情形下感应电动势幅值的绝对值最大 ( ) A ：线圈平面的法线与磁力线成?90角； B ：线圈平面的法线与磁力线成?0角； C ：线圈平面的法线与磁力线成?270角； D ：线圈平面的法线与磁力线成?180角；答案：（BD ） 2．选出下列说法中的正确者（） A ：牛顿环是光的等厚干涉产生的图像。 B ：牛顿环是光的等倾干涉产生的图像。 C ：平凸透镜产生的牛顿环干涉条纹的间隔从中心向外逐渐变密。 D ：牛顿环干涉条纹中心必定是暗斑。答案：（AC ） 3．用三线摆测定物体的转动惯量实验中，在下盘对称地放上两个小圆柱体可以得到的结果：( ) A ：验证转动定律 B ：小圆柱的转动惯量； C ：验证平行轴定理； D ：验证正交轴定理。答案：（ＢＣ） 4．测量电阻伏安特性时，用R 表示测量电阻的阻值，V R 表示电压表的内阻，A R 表示电流表的内阻，I I ?表示内外接转换时电流表的相对变化，V V ?表示内外接转换时电压表的相对变化，则下列说法正确的是： ( ) Ａ：当R <?时宜采用电流表内接；

D ：当V V I I ?>?时宜采用电流表外接。答案：（BC ） 5．用模拟法测绘静电场实验，下列说法正确的是： ( ) A ：本实验测量等位线采用的是电压表法； B ：本实验用稳恒电流场模拟静电场； C ：本实验用稳恒磁场模拟静电场； D ：本实验测量等位线采用电流表法；答案：（BD ） 6．时间、距离和速度关系测量实验中是根据物体反射回来的哪种波来测定物体的位置。 ( ) A ：超声波； B ：电磁波； C ：光波； D ：以上都不对。答案：（B ） 7．在用ＵＪ３１型电位差计测电动势实验中，测量之前要对标准电池进行温度修正，这是因为在不同的温度下：（） A ：待测电动势随温度变化； B ：工作电源电动势不同； C ：标准电池电动势不同； D ：电位差计各转盘电阻会变化。答案：（CD ） 8．QJ36型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是：（）Ａ：保护电桥平衡指示仪（与检流计相当）；Ｂ：保护电源，以避免电源短路而烧坏；Ｃ：便于把电桥调到平衡状态；Ｄ：保护被测的低电阻，以避免过度发热烧坏。答案：（AC ） 9．声速测定实验中声波波长的测量采用： ( ) A ：相位比较法 B ：共振干涉法； C ：补偿法； D ：；模拟法答案：（AB ） 10．电位差计测电动势时若检流计光标始终偏向一边的可能原因是：（） A ：检流计极性接反了。 B ：检流计机械调零不准

大学物理学课后习题标准答案-赵近芳-全

习题及解答（全）习题一 1-1 ｜r ?｜与r ?有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明．解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即 r ?12r r -=，12r r r ??-=?；（2）t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示. 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即 t v a d d ??= ，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ??(v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ???+= 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ??Θ与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出r ＝22y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝22d d t r 而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ? ??? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有j y i x r ? ??+=，

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

第一章质点运动学 1 -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( ) (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( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ．但由于｜d r ｜＝d s ,故t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -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)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ．下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确

大学物理期末考试经典题型(带详细答案的)

例1：1 mol 氦气经如图所示的循环，其中p 2= 2 p 1，V 4= 2 V 1，求在1~2、2~3、3~4、4~1等过程中气体与环境的热量交换以及循环效率（可将氦气视为理想气体）。O p V V 1 V 4 p 1p 2解：p 2= 2 p 1 V 2= V 11234T 2= 2 T 1p 3= 2 p 1V 3= 2 V 1T 3= 4 T 1p 4= p 1V 4= 2 V 1 T 4= 2 T 1 （1）O p V V 1 V 4 p 1p 21234)(1212T T C M m Q V -=1→2 为等体过程， 2→3 为等压过程， )(2323T T C M m Q p -=1 1123)2(23RT T T R =-=1 115)24(2 5RT T T R =-=3→4 为等体过程， )(3434T T C M m Q V -=1 113)42(2 3 RT T T R -=-=4→1 为等压过程， )(4141T T C M m Q p -=1 112 5)2(25RT T T R -=-= O p V V 1 V 4 p 1p 21234（2）经历一个循环，系统吸收的总热量 23121Q Q Q +=1 112 13 523RT RT RT =+=系统放出的总热量1 41342211 RT Q Q Q =+=% 1.1513 2 112≈=-=Q Q η三、卡诺循环 A → B ：等温膨胀B → C ：绝热膨胀C → D ：等温压缩D →A ：绝热压缩 ab 为等温膨胀过程：0ln 1>=a b ab V V RT M m Q bc 为绝热膨胀过程：0=bc Q cd 为等温压缩过程：0ln 1<= c d cd V V RT M m Q da 为绝热压缩过程：0 =da Q p V O a b c d V a V d V b V c T 1T 2 a b ab V V RT M m Q Q ln 11= =d c c d V V RT M m Q Q ln 12= =, 卡诺热机的循环效率： p V O a b c d V a V d V b V c ) )(1 212a b d c V V V V T T Q Q (ln ln 11-=- =ηT 1T 2 bc 、ab 过程均为绝热过程，由绝热方程： 11--=γγc c b b V T V T 1 1--=γγd d a a V T V T (T b = T 1, T c = T 2)(T a = T 1, T d = T 2) d c a b V V V V =1 212T T Q Q -=- =11η p V O a b c d V a V d V b V c T 1T 2 卡诺制冷机的制冷系数： 1 2 1212))(T T V V V V T T Q Q a b d c ==(ln ln 2 122122T T T Q Q Q A Q -= -== 卡ω

大学物理选择题大全

第一章质点运动学习题（1） 1、下列各种说法中，正确的说法是：（）（A ）速度等于位移对时间的一阶导数；（B ）在任意运动过程中，平均速度 2/)(0t V V V +=；（C ）任何情况下，;v v ?=? r r ?=? ；（D ）瞬时速度等于位置矢量对时间的一阶导数。 2、一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度 m/s 2=v ，瞬时加速度2m/s 2-=a ，则一秒钟后质点的速度为：（ ) (A)等于0m/s ； (B)等于 -2m/s ； (C)等于2m/s ； (D)不能确定。 3、一物体从某一确定高度以 0V 的速度水平抛出（不考虑空气阻力），落地时的速度为t V ，那么它运动的时间是：（） (A) g V V t 0 -或g V V t 2 02- ； (B) g V V t 0 -或 g V V t 2202- ； (C ) g V V t 0 - 或g V V t 202- ； (D) g V V t 0 - 或g V V t 2202- 。 4、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为 V ，瞬时速率为v ，某一段时间内的平均速度为V ，平均速率为V ，它们之间的关系必定是 ( ) (A) V V V V == ,；(B) V V V V =≠ ,；(C)V V V V ≠= ,；(D) V V V V ≠≠ ,。 5、下列说法正确的是： ( ) （A ）轨迹为抛物线的运动加速度必为恒量；（B ）加速度为恒量的运动轨迹

可能是抛物线；（C ）直线运动的加速度与速度的方向一致；（D ）曲线运动的加速度必为变量。第一章质点运动学习题（2） 1、下列说法中，正确的叙述是： ( ) a) 物体做曲线运动时，只要速度大小不变，物体就没有加速度； b) 做斜上抛运动的物体，到达最高点处时的速度最小，加速度最大；（C ）物体做曲线运动时，有可能在某时刻法向加速度为0；（D ）做圆周运动的物体，其加速度方向一定指向圆心。 2、质点沿半径为R 的圆周的运动，在自然坐标系中运动方程为 22 t c bt s -=，其中 b 、 c 是常数且大于0，Rc b >。其切向加速度和法向加速度大小达到相等所用最短时间为：（） (A) c R c b + ； (B) c R c b - ； (C) 2cR c b -； (D) 22cR cR c b +。 3、质点做半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为（v 表示任一时刻质点的速率） ( ) （A ） t v d d ；（B ）R v 2 ；（C ） R v t v 2 +d d ；（D ） 2 22)d d (??? ? ??+R v t v 。第二章牛顿定律习题 1、水平面上放有一质量m 的物体，物体与水平面间的滑动摩擦系数为μ，物体在图示恒力F 作用下向右运动，为使物体具有最大的加速度，力F 与水平面的夹角θ应满足： ( ) (A )cosθ=1 ；（B ）sinθ=μ ； (C ) tan θ=μ； (D) cot θ=μ。

大学物理课后习题答案详解

第一章质点运动学 1、(习题1.1)：一质点在xOy 平面内运动，运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。（1）求质点的轨道方程；（2）求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。解：（1）由x=2t 得， y=4t 2-8 可得： y=x 2 -8 即轨道曲线（2）质点的位置： 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度： 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度： 8a j = 则当t=1s 时，有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时，有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、（习题1.2）：质点沿x 在轴正向运动，加速度kv a -=，k 为常数．设从原点出发时速度为0v ，求运动方程)(t x x =. 解： kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -?? =0 00 )1(0 t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动，其加速度为a = 4t (SI)，已知t = 0时，质点位于x 0=10 m 处，初速度v 0 = 0．试求其位置和时间的关系式．解： =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出，求：（1）小球的运动方程；（2）小球在落地之前的轨迹方程；（3）落地前瞬时小球的 d d r t ，d d v t ，t v d d . 解：（1） t v x 0= 式（1） 2gt 21h y -= 式（2） 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ （2）联立式（1）、式（2）得 2 2 v 2gx h y -= （3） 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2g h d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

2009大学物理(上)期末考试B卷

复旦大学信息科学与工程学院《大学物理（上）》期末考试试卷 B 卷共 8页课程代码：PHYS120001.12, 考试形式：开卷 √ 闭卷 2010年 1月（本试卷答卷时间为120分钟，答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效）专业学号姓名成绩三、计算题题号一、选择题二、填空题 21 22 23 24 总分得分阅卷人（装订线内不要答题）一、选择题（每题3分，共30分，单选） 1. 如图，劲度系数为k 的轻弹簧在质量为m 的木块和外力（未画出）作用下，处于被压缩的状态，其压缩量为x ．当撤去外力后弹簧被释放，木块沿光滑斜面弹出，最后落到地面上． (A) 在此过程中，木块的动能与弹性势能之和守恒． (B) 木块到达最高点时，高度h 满足　mgh kx =221. (C) 木块落地时的速度v 满足　222 1 21v m mgH kx =+. (D) 木块落地点的水平距离随θ 的不同而异，θ 愈大，落地点愈远．［］ 2. 如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A 滑轮挂一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力F ，而且F ＝Mg ．设A 、B 两滑轮的角加速度分别为αA 和αB ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) αA ＝αB ． (B) αA ＞αB ． (C) αA ＜αB ． (D) 开始时αA ＝αB ，以后αA ＜αB ．［］

3. 一定量理想气体经历的循环过程用V －T 曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 (A) A →B ． (B) B →C ． (C) C →A ． (D) B →C 和B →C ．［］ 4. 气缸中有一定量的氦气(视为理想气体)，经过绝热压缩，体积变为原来的一半，则气体分子的平均速率变为原来的 (A) 24/5倍． (B) 22/3倍． (C) 22/5倍． (D) 21/3倍．［］ 5. 图示为一具有球对称性分布的静电场的E ~r 关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的． (A) 半径为R 的均匀带电球面． (B) 半径为R 的均匀带电球体． E (C) 半径为R 、电荷体密度ρ＝Ar (A 为常数）的非均匀带电球体． (D) 半径为R 、电荷体密度ρ＝A/r (A 为常数)的非均匀带电球体．［］ 6. 充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力F 与两极板间的电压U 的关系是： (A) F ∝U ． (B) F ∝1/U ． (C) F ∝1/U 2． (D) F ∝U 2．［］ 7. 如图所示，一厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板，电荷面密度为σ ，则板的两侧离板面距离均为h 的两点a 、b 之间的电势差为： (A) 0． (B) 2εσ ． (C) 0εσh ． (D) 0 2εσh ．［］ 8. 设有一个带正电的导体球壳．当球壳内充满电介质、球壳外是真空时，球壳外一点的场强大小和电势用E 1，U 1表示；而球壳内、外均为真空时，壳外一点的场强大小和电势用E 2，U 2表示，则两种情况下壳外同一点处的场强大小和电势大小的关系为 (A) E 1 = E 2，U 1 = U 2． (B) E 1 = E 2，U 1 > U 2． (C) E 1 > E 2，U 1 > U 2． (D) E 1 < E 2，U 1 < U 2．［］

大学物理题库之近代物理答案

大学物理题库------近代物理答案一、选择题： 01-05 DABAA 06-10 ACDBB 11-15 CACBA 16-20 BCCCD 21-25 ADDCB 26-30 DDDDC 31-35 ECDAA 36-40 DACDD 二、填空题 41、见教本下册p.186； 42、c ； 43. c ； 44. c ， c ； 45. 8106.2?； 46. 相对的，相对运动； 47. 3075.0m ； 48. 181091.2-?ms ； 49. 81033.4-?； 51. s 51029.1-?； 52. 225.0c m e ； 53. c 23, c 2 3； 54. 2 0) (1c v m m -= ， 202c m mc E k -=； 55. 4； 56. 4； 57. (1) J 16109?， (2) J 7105.1?； 58. 61049.1?； 59. c 32 1； 60. 13108.5-?， 121004.8-?； 61. 20 )(1l l c -， )( 02 0l l l c m -； 62. 1 1082.3?； 63. λ hc hv E ==， λ h p = ， 2 c h c m νλ = = ； 64. V 45.1， 151014.7-?ms ； 65. )(0v c e h -λ ； 66. 5×1014，2； 67. h A /，e h /)(01νν-； 68. 5.2，14 100.4?； 69. 5.1； 70. J 261063.6-?，1341021.2--??ms kg ； 71. 21E E >， 21s s I I <； 72. 5.2，14100.4?； 73. π，0； 74. 负，离散； 75. 定态概念，频率条件（定态跃迁）； 76. —79. 见教本下册p.246--249； 80. （1）4，1；（2）4， 3； 81. J m h E k 21 2 210 29.32?== λ；

《大学物理学》习题解答

大学物理学习题解答陕西师范大学物理学与信息技术学院基础物理教学组 2006-5-8

说明：该习题解答与范中和主编的《大学物理学》各章习题完全对应。每题基本上只给出了一种解答，可作为教师备课时的参考。题解完成后尚未核对，难免有错误和疏漏之处。望使用者谅解。编者 2006-5-8

第2章运动学 2－1 一质点作直线运动，其运动方程为2 22t t x -+= , x 以m 计，t 以s 计。试求：（1）质点从t = 0到t = 3 s 时间内的位移；（2）质点在t = 0到t = 3 s 时间内所通过的路程解（1）t = 0时，x 0 = 2 ；t =3时，x 3 = －1；所以， m 3)0()3(-==-==t x t x x ? （2）本题需注意在题设时间内运动方向发生了变化。对x 求极值，并令 022d d =-=t t x 可得t = 1s ,即质点在t = 0到t = 1s 内沿x 正向运动，然后反向运动。分段计算 m 1011=-===t t x x x ?， m 4)1()3(2-==-==t x t x x ? 路程为 m 521=+= x x s ?? 2－2 已知质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为3 2 262t t x -+=。试求：（1）质点在最初4s 内位移；（2）质点在最初4s 时间内所通过的路程解（1）t = 0时，x 0 = 2 ；t = 4时，x 4 = －30 所以，质点在最初4s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x （2）由 0612d d 2=-=t t t x 可求得在运动中质点改变运动方向的时刻为 t 1 = 2 s , t 2 = 0 (舍去) 则 m 0.8021=-=?x x x ，m 40242-=-=?x x x 所以，质点在最初4 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 2－3 在星际空间飞行的一枚火箭，当它以恒定速率燃烧它的燃料时，其运动方程可表示为 )1ln(1bt t b u ut x -?? ? ??-+=，其中m/s 100.33?=u 是喷出气流相对于火箭体的喷射速度， s /105.73 -?=b 是与燃烧速率成正比的一个常量。试求：（1）t = 0时刻，此火箭的速度和加速度；（2）t = 120 s 时，此火箭的速度和加速度解 )1l n (d d bt u t x v --== ；bt ub t v a -==1d d （1）t = 0时， v = 0 ，23 3s .m 5.221 105.7103--=???= a （2）t = 120s 时， )120105.71ln(10333 ??-?-=-v 1 3 s .m 91.6-?= 23 3 3s .m 225120 105.71105.7103---=??-???=a

大学物理课后习题答案详解

第一章质点运动学 1、(习题 1.1)：一质点在xOy 平面内运动，运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。（1）求质点的轨道方程；（2）求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。解：（1）由x=2t 得， y=4t 2-8 可得： y=x 2 -8 即轨道曲线（2）质点的位置： 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度： 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度： 8a j = 则当t=1s 时，有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时，有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、（习题1.2）：质点沿x 在轴正向运动，加速度kv a -=，k 为常数．设从原点出发时速度为0v ，求运动方程)(t x x =. 解： kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -??=000 )1(0t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动，其加速度为a = 4t (SI)，已知t = 0时，质点位于x 0=10 m 处，初速度v 0 = 0．试求其位置和时间的关系式．解： =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出，求：（1）小球的运动方程；（2）小球在落地之前的轨迹方程；（3）落地前瞬时小球的 d d r t ，d d v t ，t v d d . 解：（1） t v x 0= 式（1） 2gt 21h y -= 式（2） 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ （2）联立式（1）、式（2）得 2 2 v 2gx h y -= （3） 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2gh d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

大学物理上册答案详解

大学物理上册答案详解习题解答习题一 1-1 ｜r ?｜与r ? 有无不同? t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明．解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=， 12r r r -=?；（2） t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d d 就是速度径向上的分量， ∴ t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示. 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即t v a d d =，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中 dt dv 就是加速度的切向分量.

(t t r d ?d d ?d τ 与的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出r ＝2 2 y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝22d d t r 而求得结果；又有人 v =2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 222 22d d d d ??? ? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有j y i x r +=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 22 2222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 222 22222 2 2 2d d d d d d d d ? ?? ? ??+???? ??=+=? ? ? ??+??? ??=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x 而前一种方法的错误可能有两点，其一是概念上的错误，即误把速度、加速度定义作 22d d d d t r a t r v == 其二，可能是将22d d d d t r t r 与误作速度与加速度的模。在1-1题中已说明 t r d d 不是速度的模，而只是速度在径向上的分量，同样，22d d t r 也不是加速

大学物理期末考试试卷(C卷)答案

第三军医大学2011-2012学年二学期课程考试试卷答案(C 卷) 课程名称：大学物理考试时间：120分钟年级：xxx 级专业： xxx 答案部分，（卷面共有26题，100分,各大题标有题量和总分）一、选择题（每题2分，共20分，共10小题） 1．C 2．C 3．C 4．D 5．B 6．C 7．D 8．C 9．A 10．B 二、填空题（每题2分，共20分，共10小题） 1．m k d 2 2．20kx ；2021 kx -；2021kx 3．一个均匀带电的球壳产生的电场 4．θ cos mg ． 5．θcot g ． 6．2s rad 8.0-?=β 1s rad 8.0-?=ω 2s m 51.0-?='a 7．GMR m 8．v v v v ≠=? ?, 9．1P 和2P 两点的位置．10．j i ??22+- 三、计算题（每题10分，共60分，共6小题） 1． (a) m /s;kg 56.111.0?+-j i ρρ (b) N 31222j i ρρ+- . 2． (a) Yes, there is no torque; (b) 202202/])([mu mbu C C ++ 3．(a)m/s 14 (b) 1470 N 4．解设该圆柱面的横截面的半径为R ，借助于无限长均匀带电直线在距离r 处的场强公式，即r E 0π2ελ=，可推出带电圆柱面上宽度为θd d R l =的无限长均匀带电直线在圆柱

2 轴线上任意点产生的场强为 =E ρd r 0π2ε λ-0R ρ=000π2d cos R R R ρεθθσ- =θθθεθσ)d sin (cos π2cos 0 0j i ρρ+-. 式中用到宽度为dl 的无限长均匀带电直线的电荷线密度θθσσλd cos d 0R l ==，0R ρ为从原点O 点到无限长带电直线垂直距离方向上的单位矢量，i ρ，j ρ为X ,Y 方向的单位矢量。因此，圆柱轴线Z 上的总场强为柱面上所有带电直线产生E ρd 的矢量和，即 ??+-==Q j i E E πθθθεθσ2000)d sin (cos π2cos d ρρρρ=i 002εσ- 方向沿X 轴负方向 5．解设邮件在隧道P 点，如图所示，其在距离地心为r 处所受到的万有引力为 23π34r m r G f ??-=ρ r m G )π34 (ρ-= 式中的负号表示f ρ与r ρ的方向相反，m 为邮件的质量。根据牛顿运动定律，得 22d )π34(dt r m r m G =-ρ

2013级上大学物理A习题解析

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