1练习册习题33页.docx
- 文档编号:13189455
- 上传时间:2023-06-11
- 格式:DOCX
- 页数:54
- 大小:559.97KB
1练习册习题33页.docx
《1练习册习题33页.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1练习册习题33页.docx(54页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
1练习册习题33页
练习一力学导论
1.质点以速度
沿x轴作直线运动,已知t=3s时,质点位于x=9m处,则该质点的运动学方程为:
[c]
(A)
;(B)
;
(C)
;(D)
。
2.一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力
作用在质点上.在该质点从坐标原点运动到(0,2R)位置过程中,力
对它所作的功为[b]
(A)
.(B)
.
(C)
.(D)
.
3.一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为
(SI)
子弹从枪口射出时的速率为300m/s.假设子弹离开枪口时合力刚好为零,则
(1)子弹走完枪筒全长所用的时间t=____3x10_3________,
(2)子弹在枪筒中所受力的冲量I=________0.6________,
(3)子弹的质量m=____2x103______________.
4.一质量为5kg的物体,其所受的作用力F随时间的变化关系如图所示.设物体从静止开始沿直线运动,则20秒末物体的速率v=____5______.
5.一质量为m的质点在Oxy平面上运动,其位置矢量为
(SI)
式中a、b、是正值常量,且a>b.
(1)求质点在A点(a,0)时和B点(0,b)时的动能;
(2)求质点所受的合外力
以及当质点从A点运动到B点过程中
的分力
和
分别作的功.
6.质量为m,速率为v的小球,以入射角α斜向与墙壁相碰,又以原速率沿反射角α方向从墙壁弹回.设碰撞时间为
,求墙壁受到的平均冲力.
练习二刚体的定轴转动
1.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EK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)LA>LB,EKA>EkB.(B)LA=LB,EKA (C)LA=LB,EKA>EKB.(D)LA 2.一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上,滑轮的转动惯量为J,绳下端挂一物体.物体所受重力为P,滑轮的角加速度为.若将物体去掉而以与P相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度将[] (A)不变.(B)变小. (C)变大.(D)如何变化无法判断. 3.一质量为m的质点沿着一条曲线运动,其位置矢量在空间直角座标系中的表达式为 ,其中a、b、ω皆为常量,则此质点对原点的角动量L=________________;此质点所受对原点的力矩M=____________. 4.光滑的水平桌面上,有一长为2L、质量为m的匀质细杆,可绕过其中点且垂直于杆的竖直光滑固定轴O自由转动,其转动惯量为 mL2,起初杆静止.桌面上有两个质量均为m的小球,各自在垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v相向运动,如图所示.当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为 _________ 5.如图所示,一匀质细杆质量为m,长为l,可绕过一端的水平轴自由转动, 杆于水平位置由静止开始摆下.求: (1)初始时刻的角加速度; (2)杆转过角时的角速度. 6.有一半径为R的均匀球体,绕通过其一直径的光滑固定轴匀速转动,转动周期为T0.如它的半径由R自动收缩为 ,求球体收缩后的转动周期.(球体对于通过直径的轴的转动惯量为I=2mR2/5,式中m和R分别为球体的质量和半径). 练习三分子运动论 (一) 1.关于温度的意义,有下列几种说法: [] (1)气体的温度是分子平均平动动能的量度. (2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义. (3)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同. (4)从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 这些说法中正确的是 (A) (1)、 (2)、(4). (B) (1)、 (2)、(3). (C) (2)、(3)、(4). (D) (1)、(3)、(4) 2.在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比 V1/V2=1/2,则其内能之比E1/E2为[] (A)3/10.(B)1/2. (C)5/6.(D)5/3 3.分子热运动自由度为i的一定量刚性分子理想气体,当其体积为V、压强为p时,其内能E=______________________. 4.1mol氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为27℃,这瓶氧气的内能为________________J;分子的平均平动动能为____________J;分子的平均总动能为____________________J.(摩尔气体常量R=8.31J·mol-1·K-1玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1) 5.一瓶氢气和一瓶氧气温度相同.若氢气分子的平均平动动能为 =6.21×10-21J.试求: (1)氧气分子的平均平动动能和方均根速率. (2)氧气的温度. (阿伏伽德罗常量NA=6.022×1023mol-1,玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1) 6.一密封房间的体积为5×3×3m3,室温为20℃,室内空气分子热运动的平均平动动能的总和是多少? 如果气体的温度升高1.0K,而体积不变,则气体的内能变化多少? 气体分子的方均根速率增加多少? 已知空气的密度ρ=1.29kg/m3,摩尔质量Mmol=29×10-3kg/mol,且空气分子可认为是刚性双原子分子.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1) 练习四分子运动论 (二) 1.若f(v)为气体分子速率分布函数,N为分子总数,m为分子质量,则 的物理意义是[] (A)速率为 的各分子的总平动动能与速率为 的各分子的总平动动能之差. (B)速率为 的各分子的总平动动能与速率为 的各分子的总平动动能之和. (C)速率处在速率间隔 ~ 之内的分子的平均平动动能. (D)速率处在速率间隔 ~ 之内的分子平动动能之和. 2.下列各图所示的速率分布曲线,哪一图中的两条曲线可能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线? [] 3.假定氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,则这些氧原子的平均速率是原来氧分子平均速率的___________倍. 4.已知一定量的某种理想气体,在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为vp1和vp2,分子速率分布函数的最大值分别为f(vp1)和f(vp2).若T1>T2,则vp1______vp2;f(vp1)______f(vp2)(填=或>或<) 5.设分子的质量为m,f(v)为气体分子速率分布函数,试用f(v)表示以下各量: (1)分子动量大小的平均值. (2)分子动能的平均值. 6.图中,Ⅰ、Ⅱ两条曲线是两种不同气体(氢气和氧气)在同一温度下的麦克斯韦分子速率分布曲线。 试由图中数据求: (1)氢气分子和氧气分子的最概然速率。 (2)两种气体所处的温度。 练习五热力学 (一) 1.设单原子理想气体由平衡状态A,经一平衡过程变化到状态B,如果变化过程不知道,但A、B两状态的压强,体积和温度都已知,那么就可以求出: [] (A)体膨胀所做的功;(B)气体内能的变化; (C)气体传递的热量;(D)气体的总质量。 2.对于室温下的双原子分子理想气体,已知CV=5R/2,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比A/Q等于: [] (A)1/3;(B)1/4;(C)2/5;(D)2/7。 3.如图所示,一定量的理想气体经历a→b→c过程,在此过程中气体从外界吸收热量Q,系统内能变化E,请在以下空格内填上>0或<0或=0: Q_____, ______。 4.某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|,又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|,则整个过程中气体 (1)从外界吸收的热量Q=________________ (2) 内能增加 =______________________ 5.一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程。 已知气体在状态A的温度为TA=300K,求: (1)气体在状态B、C的温度; (2)各过程中气体对外所作的功; (3)经过整个循环过程,气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)。 6.1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环(可逆的),在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3,终止体积为V2=0.005m3,试求此气体在每一循环中 (1)从高温热源吸收的热量Q1 (2)气体所作的净功W (3)气体传给低温热源的热量Q2 练习六热力学 (二) 1.如图所示,一定量理想气体,从a经b到c的过程中,ΔE、A和Q的正负是: [] (A)ΔE<0,A>0,Q>0Pa (B)ΔE<0,A<0,Q>0; (C)ΔE>0,A<0,Q>0;绝热线 (D)ΔE<0,A>0,Q<0。 bc OV 2.根据热力学第二定律可知,下面说法正确的是[] A、功可全部转换为热,但热不能全部转换为功。 B、热可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向相反方向进行的过程。 D、一切自发过程都是不可逆的。 3.一定量理想气体,从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1,分别经历以下三种过程: (1)等压过程; (2)等温过程;(3)绝热过程.其中: __________过程气体对外作功最多;____________过程气体内能增加最多;__________过程气体吸收的热量最多. 4.在P-V图上 (1)系统的某一平衡态用___________来表示; (2)系统的某一准静态过程用_______________来表示; (3)系统的某一平衡循环过程用________________来表示; 5.0.02kg的氦气(视为理想气体),温度由17℃升为27℃.若在升温过程中, (1)体积保持不变; (2)压强保持不变;(3)不与外界交换热量;试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功.(普适气体常量R=8.31 ) 6.1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环(可逆的),在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3,终止体积为V2=0.005m3,试求此气体在每一循环中 (1)从高温热源吸收的热量Q1; (2)气体所作的净功W; (3)气体传给低温热源的热量Q2 练习七机械振动 (一) 1.一物体作简谐振动,振动方程为 .在t=T/4(T为周期)时刻,物体的加速度为[] (A) .(B) . (C) .(D) . 2.一质点在x轴上作简谐振动,振辐A=4cm,周期T=2s,其平衡位置取作坐标原点.若t=0时刻质点第一次通过x=-2cm处,且向x轴负方向运动,则质点第二次通过x=-2cm处的时刻为[] (A)1s.(B)(2/3)s. (C)(4/3)s.(D)2s. 3.一物块在水平面上作简谐振动,振幅为 ,当物块离开平衡位置 时,速度为 .则周期为_________________,速度为 时的位移是_______________________. 4.设地球、月球皆为均质球,它们的质量和半径分别为 给定的弹簧振子在地球和月球上作简谐振动的频率比为____________,给定的单摆在地球和在月球上作谐振动的频率比为__________________. 5.在一轻弹簧下端悬挂m0=100g砝码时,弹簧伸长8cm.现在这根弹簧下端悬挂m=250g的物体,构成弹簧振子.将物体从平衡位置向下拉动4cm,并给以向上的21cm/s的初速度(令这时t=0).选x轴向下,求振动方程的数值式. 6.有一单摆,长为1.0m,最大摆角为5o,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。 θ 练习八机械振动 (二) 1.一弹簧振子作简谐振动,总能量为E1,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E2变为[] (A)E1/4.(B)E1/2. (C)2E1.(D)4E1. 2.两个同振动方向、同频率、振幅均为 的简谐运动合成后,振幅仍为 则这两个简谐运动的相位差为[] (A) .(B) . (C) .(D) . 3.图中所示为两个简谐振动的振动曲线.若以 余弦函数表示这两个振动的合成结果,则合振动的方程为 ______________(SI) 4.两个质点各自做简谐振动,它们的振幅相同,周期也相同,第一质点的运动学方程为 当这个质点从坐标为x处回到平衡位置时,另一质点恰在正向最大坐标位置处,这后一质点的运动学方程为___________________. 5.一质点作简谐振动,其振动方程为 (SI) (1)当x值为多大时,系统的势能为总能量的一半? (2)质点从平衡位置移动到上述位置所需最短时间为多少? 6.已知两同方向同频率的简谐运动的运动方程分别为 ; .求: (1)合振动的振幅及初相; (2)若有另一同方向、同频率的简谐振动 ,则 为多少时, 的振幅最大? 又 为多少时, 的振幅最小? 练习九波动 (一) 1.已知一平面简谐波的波函数为 ,其中a,b为正值,则[] (A)波的频率为a.(B)波的传播速度为b/a. (C)波长为 .(D)波的周期为 . 2.一角频率为ω的简谐波沿x轴的正方向传播,t=0时刻的波形如图所示.则t=0时刻,x轴上各质点的振动速度v与x坐标的关系图应为: [] 3.传播速度为 、频率为 的平面简谐波,在波线上相距为0.5m的两点之间的相位差是______________ 4.一平面简谐波沿X轴正向传播,已知坐标原点的振动方程为 ,设同一波线上A、B两点之间的距离为0.02m,B点的相位比A点落后 ,则波长 =______________,波速u=_______________,波动方程y=___________________. 5.如图所示为一平面简谐波在t=0时刻的波形图,设此简谐波的频率为250Hz,且此时质点P的运动方向向下,求 (1)该波的表达式; (2)在距原点O为100m处质点的振动方程与振动速度表达式. 6.一平面谐波,波长为12m,沿x轴负向传播,图示为x=1.0m处质点的振动曲线,求此波的波动方程.y/m 0.4 0.2 05.0t/s 练习十波动 (二) 1.一平面简谐波,其振幅为A,频率为ν.波沿x轴正方向传播.设t=t0时刻波形如图所示.则x=0处质点的振动方程为[] (A) . (B) . (C) . (D) . 2.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中: [] (A)它的动能转换成势能. (B)它的势能转换成动能. (C)它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大. (D)它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小. 3.S1和S2是波长均为λ的两个相干波的波源,相距3λ/4,S1的周相比S2超前π/2。 若两波单独传播时,在过S1和S2的直线上各点的强度相同,不随距离变化,且两波的强度都是I0,则在S1、S2连线上S1外侧和S2外侧各点,合成波的强度分别是______________________. 4.设入射波的表达式为 ,波在x=0处发生反射,若反射点为固定端,则反射波的波函数为y2=___________________;若反射点为自由端,则反射波的波函数为________________. 5.已知波长为λ的平面简谐波沿x轴负方向传播.x=λ/4处质点的振动方程为 (SI) (1)写出该平面简谐波的表达式.. (2)画出t=T时刻的波形图. 6.一平面简谐波在介质中以速率 自左向右传播,已知在传播路径上的某点A振动方程为 ,D点在A点的右方9m处. (1)若取x轴方向向左,并以A点为坐标原点,如图(a)所示,试写此波的波函数,并求出D的振动方程;(2)若取x轴方向向右,以A点左方5m处为坐标原点,如图(b)所示,重新写出波函数及D点的振动方程. 练习十一光的干涉 (一) 1.在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S1、S2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处.现将光源S向下移动到示意图中的S位置,则[] (A)中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变. (B)中央明条纹向上移动,且条纹间距不变. (C)中央明条纹向下移动,且条纹间距增大. (D)中央明条纹向上移动,且条纹间距增大. 2.如图所示,折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方 的透明介质的折射率分别为n1和n3,已知n1<n2<n3. 若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面 反射的光束①与②的光程差是[] (A)2n2e.(B)2n2e-λ/2. (C)2n2e-λ.(D)2n2e-λ/(2n2). 3.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位差为3π,则此路径AB的光程为__________. 4.用绿光做双缝干涉实验,观察到一组干涉条纹,在以下条件下,条纹如何变化: (1)加大缝与光屏间距离_____________; (2)将绿光改为红光_________________; (3)将整个装置放入水中____________;(4)挡住其中一条缝________________. 5.用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50μm的玻璃片.玻璃片的折射率为1.50.在可见光范围内(400nm~760nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强? 6.双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离D=120cm,两缝之间的距离d=0.50mm,用波长λ=500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射双缝. (1)求原点O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x. (2)如果用厚度l=1.0×10-2mm,折射率n=1.58的透明薄膜复盖在图中的S1缝后面,求上述第五级明条纹的坐标x. 练习十二光的干涉 (二) 1. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为λ的 单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示, 每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分 的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分[] (A)凸起,且高度为λ/4. (B)凸起,且高度为λ/2. (C)凹陷,且深度为λ/2. (D)凹陷,且深度为λ/4. 2.在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P处形成的圆斑为[] (A)全明. (B)全暗. (C)右半部明,左半部暗. (D)右半部暗,左半部明. 3.用波长为λ的单色光垂直照射如图示的劈形膜(n1>n2>n3),观察反射光干涉.从劈形膜尖顶开始算起,第2条明条纹中心所对应的膜厚度e=_____________. 4.若在迈克耳孙干涉仪中所用光波的波长为633nm,可动反射镜M移动0.620mm过程中,可以观察到干涉条纹移动____________条.(1nm=10-9m) 5.如图所示,牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃间有一小缝隙 . 现用波长 的单色光垂直照射,已知平凸透镜的曲率半径为R, 求反射光形成的牛顿环的各暗环的半径。 6.折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角θ很小).用波长λ=600nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射,产生等厚干涉条纹.假如在劈形膜内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小∆l=0.5mm,那么劈尖角θ应是多少? 练习十三光的衍射 (一) 1.在单缝衍射实验中,缝宽a=0.2mm,透镜焦距f=0.4m,入射光波长 =500nm,则在距离中央亮纹中心位置2mm处是亮纹还是暗纹? 从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带? [] (A)亮纹,3个半波带;(B)亮纹,4个半波带; (C)暗纹,3个半波带;(D)暗纹,4个半波带。 2.波长为632.8nm的单色光通过一狭缝发生衍射。 已知缝宽为1.2mm,缝与观察屏之间的距离为D=2.3m。 则屏上两侧的两个第8级极小之间的距离 为[] (A)1.70cm;(B)1.94cm;(C)2.18cm;(D)0.97cm。 3.在单缝夫琅和费衍射实验中,设第一级暗纹的衍射角很小。 若以钠黄光(1=589nm)为入射光,中央明纹宽度为4.0mm;若以蓝紫光(2=442nm)为入射光,则中央明纹宽度为________mm。 4.单色光 =720nm和另一单色光 经同一光栅衍射时,发生这两种谱线的多次重叠现象。 设 的第 级主极大与 的第 级主极大重叠。 现已知当 分别为 时,对应的 分别为 。 ,则波长 nm。 5.波长为600nm的单色光垂直照射到一单缝宽度为0.05mm的光栅上,在距光栅2m的屏幕上,测得相邻两条纹间距 。 求: (1)在单缝衍射的中央明纹宽度内,最多可以看到几级,共几条光栅衍射明纹? (2)光栅不透光部分宽度b为多少? 6.在复色光照射下的单缝衍射图样中,某一波长单色光的第3级明纹位置恰与波长=600nm的单色光的第2级明纹位置重合,求这光波的波长。 练习十四光的衍射 (二) 1.平行单色光垂直入射到单缝上,观察夫朗和费衍射。 若屏上P点处为第2级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为几个半波带[] (A)一个(B)两个(C)三个(D)四个 2.一宇航员在160km高空,恰好能分辨
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 练习 习题 33