《大学物理》复习题.docx
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《大学物理》复习题
、考试命题计划表
早
9
10
11
12
13
15
分值
填空
2
1
2
2
1
2
2X10
判断
1
1
1
1
1
1
1X6
选择
1
2
2
1
1
1
3X8
计算
1
1
2
1
1
10X6
分值
18
19
31
18
16
8
110
、各章考点分布及典型题解分析
第9章计算
1
*振动方程:
P8:
例
习题:
P38:
9-7、9-7(类似)9-12/13/14
第10章
计算
1
*波动方程:
P53:
例1、例2(1、4)习题:
P89:
10-7/8/9(类似)/10(类似)/13
第11章
计算
2
*干涉、衍射、偏振:
P105:
例、P113:
例2、P124:
例1(类似)、P140:
例习题:
P168:
11-13(类似)/14/15/16、
P170:
24/25/35/3625(类似)
第12章
计算
1
*气体动理论:
习题:
P209:
12-12/14/16/17
第13章
计算
1
*物态方程/等值热力学过程:
习题:
P258:
13-8/10/11/13/18/17(类似)
第15章
分值
8
光电效应、实物粒子二象性、不确定关系、波函数的物理意义、量子概念、一维势阱
补充典型题
1、容器中装有质量为M的氮气(视为刚性双原子分子理想气体,分子量为28),在高速v运动
的过程中突然停下•设气体定向运动的动能全部转化为气体的内能,试求:
气体的温度上升多少
2、一质点沿x轴作简谐振动,其角频率•匸10rad/s•试分别写出以下两种初始状态下的振动方程:
)其初始位移xo=7.5cm,初始速度v=75.0cm/s;
2其初始位移xo=7.5cm,初始速度v=-75.0cm/s.
3、有两个相同的容器,一个盛有氦气,另一个盛有氢气(看作刚性分子),它们的压强和温度都相等。
现将5J的热量传给氢气,使氢气温度升高,如果使氦气也升高同样的温度,求应向氦气传递多少的热量。
4、刚性双原子分子的理想气体在一等压膨胀过程中所做的功为A,试求:
(1)此过程中气体内能的增量;
(2)此过程中气体吸收的热量。
5、有一平面简谐波沿Ox轴负方向传播,已知振幅A=1.0m,周期T=4.0s,波长入=5.0m,在t=0
时坐标原点处的质点位于y=0.5m处且沿Oy轴负方向运动。
求该平面简谐波的波动方程。
选择题(每个小题只有一个正确答案,3X10=30分)
(力)1、一质点运动方程r二2ti(18-3t)j,则它的运动为。
A、匀速直线运动B、匀速率曲线运动
C、匀加速直线运动D匀加速曲线运动
(力)2、一质点在光滑平面上,在外力作用下沿某一曲线运动,若突然将外力撤消,则该质点将作。
A、匀速率曲线运动B匀速直线运动
C、停止运动D减速运动
(力)3、质点作变速直线运动时,速度、加速度的关系为。
A、速度为零,加速度一定也为零B、速度不为零,加速度一定也不为零
C、加速度很大,速度一定也很大D、加速度减小,速度的变化率一定也减小
(力)4、关于势能,正确说法是。
A、重力势能总是正的B弹性势能总是负的
C、万有引力势能总是负的D势能的正负只是相对于势能零点而言
5、在过程中如果,则质点系对该点的角动量保持不变。
A、外力矢量和始终为零B、外力做功始终为零
C、外力对参考点的力矩的矢量和始终为零
6、如图所示,闭合面S内有一点电荷qi,P为S面上的一点,在S面外A点有一点电荷q2,若将q2移动到S面外另一点B处,则下述正确的是。
A、S面的电通量改变,P点的场强不变;
B、S面的电通量不变,P点的场强改变;,
C、S面的电通量和P点的场强都不改变;.
DS面的电通量和P点的场强都改变。
I]
7、两个点电荷相距一定的距离,若在这两个点电荷联线的中垂'线上
电势为零,那么这两个点电荷_。
A、电量相等,符号相同B、电量相等,符号不同
C、电量不等,符号相同D电量不等,符号不同
8、将充过电的平行板电容器的极板间距离增大,则。
A、极板上的电荷增加
B、电容器的电容增大
C、两极板闪电场强不变
D电容器储存的能量不变
9、一通有电流为I的导线,弯成如图所示的形状,放在磁感强度为B的均匀磁场中,B的
方向垂直纸面向里,则此导线受到安培力的大小为
A、0B、2BIR
C、4BIRD8BIR
10、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r的圆面•今以该圆周为边线,作一半球面S则
通过S面的磁通量的大小为2
A2丁2B•B、「r’B.
C0.D无法确定的量.
填空题(每题2分)
1、(力)加速度矢量可分解为法向加速度和切向加速度两个分量,对于匀速率圆周运动来
说,向加速度为零,总的加速度等于加速度。
的;-dt
作负功
2、(力)质点作斜抛运动时(忽略空气阻力),质点的有是
是的(填变化或不变化)。
(填一定或不一定)
3、(力)摩擦力的方向与物体运动方向相反,摩擦力
4、(力)物体的动能发生变化,它的动量发生变化;物体的动量发生了变化,
它的动能发生变化(填一定或不一定)。
5、长为I的杆如图悬挂.O为水平光滑固定转轴,平衡时杆竖直下垂U
一子弹水平地射入杆中.则在此过程中,系统对转轴O的
守恒
6、一个以恒定角加速度转动的圆盘,如果在某一时刻的角速度为1=20二rad/s,
再转60转后角速度为2=30二rad/s,则角加速度=,转过上述60转所需的
时间At=
7、静电场的高斯定理表明静电场是场;静电场的环路定理表明静电场是场。
8、一平行板电容器,充电后与电源保持联接,然后使两极板间充满相对介电常量为r;的各
向同性均匀电介质,这时两极板上的电荷是原来的倍;电场能量是原来的
倍
9、磁场是产生的场,磁场最基本的性质就是对有作用力。
10、真空中有一电流元Idl,在由它起始的矢径r的端点处的磁感强度的数学表达式为
(力)如图所示,一绳索跨过无摩擦的滑轮,系在质量为1.00kg的物体上,起初物体静
止在无摩擦的水平平面上。
若用5N的恒力作用在绳索的另一端,使物体向右作加速运动,当系在物体上的绳索从与水平面成30o角变为37o角时,力对物体所作的功为多少?
已知
滑轮与水平面之间的距离为1m。
四、质量为0.5kg,,长为0.4m的均匀细棒,可绕垂直于棒的一端的水平轴转动。
如将此棒放
在水平位置,然后任其下落,求:
(1)当棒转过60o时的角速度和角加速度;
(2)下落到竖直位置时的动能;(3)下落到竖直位置时的角速度。
五、球形电容器是由半径分别为Ri和R2的两个同心金属球壳组成,求此电容器的电容。
六、
正电荷q均匀分布在半径为R的细圆环上,计算在环的轴线上与环心O相距为x处点P
的电势。
七、无限长载流圆柱体半径为R,通以电流I,电流沿轴向流动,且电流在截面积上的分布是
均匀的,求空间内的磁场分布。
A卷
选择题力
ABDDCBBCBB
力
1、
切向、法向
2、
变化、不变化
3、
不一定、不一定
4、
一定、不一定
5、
杆和子弹、角动量
6、
6.54rad/$,4.8s
7、
有源、保守
8、
r,r
9、
运动电荷、运动电荷
-尸Idlx
10、
db亠r
■3
兀
(力)三、
在dx位移中,F做的功为
dw=F*dx=Fcos:
dx
x=hctg:
sin2a
d、f
积分得:
四、
解(D棒绕端点的转动惯量J-jm/2,由转动定律M^Ja可得棒在8位置时的角加翅度为
M(d)_却菖cos8°-厂—~^r~
出8=时,禅转动的角加速度
a=18-4s-2
由尸盘二■根据初始条件对式(I)积分用
吕f呦.
aid诃二ad&
」o
则角速度为
(2)根据机械能守恒,棒下落至竖直位置时的动能为
1
Ek=y?
ngZ=0,98J
-3分
(3)由于该动能也就是转动动能,即E严舟屉S所以用落至竖直位置时
的角猱度为
五、设电容器带电Q
六、取电荷元长dl
七、
(2分)
(2分)
2nR2
七、选择题(每个小题只有一个正确答案,3X10=30分)
1、(力)一质点的运动方程为r=(6t2-1)i+(3t2+3t+1)j此质点的运动为
A、变速运动,质点所受合力是恒力
B、匀变速运动,质点所受合力是变力
C、匀速运动,质点所受合力是恒力
D、匀变速运动,质点所受合力是恒力
2、(力)在下述说法中,正确说法是。
A、在方向和大小都随时间变化的力反作用下,物体作匀速直线运动
B、在方向和大小都不随时间变化的力反作用下,物体作匀加速运动
C、在两个相互垂直的恒力作用下,物体可以作匀速直线运动
D、在两个相互垂直的恒力作用下,物体可以作匀速率曲线运动
~2-
3、(力)一质点受力F=3xiN,沿x轴正方向运动,在x=0到x=2m过程中,该力作的功为
A8JB、12JC16JD24J
4、(力)质点作变速直线运动时,速度、加速度的关系为。
A、速度为零,加速度一定也为零
B速度不为零,加速度一定也不为零
C加速度很大,速度一定也很大
D加速度减小,速度的变化率一定也减小
5、人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动,地球在椭圆轨道上的一个焦点上,则卫星
A、动量守恒,动能守恒;
B、动量守恒,动能不守恒;
C、对地球中心的角动量守恒,动能不守恒;
D、对地球中心的角动量不守恒,动能守恒
6、两个同号的点电荷相距I,要使它们的电势能增加一倍,则应该
A、
外力做功使点电荷间距离减少为
l/2
B、
外力做功使点电荷间距离减少为
l/4
C、
电场力做功使点电荷间距离增大为
2l
D、
电场力做功使点电荷间距离增大为
4l
7、将充过电的平行板电容器的极板间距离增大,则
A、极板上的电荷增加
B、电容器的电容增大
C、两极板闪电场强不变
D、电容器储存的能量不变
8、已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和刀q=0,则可肯定:
A高斯面上各点场强均为零
B、穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零.C、穿过整个高斯面的电场强度通量为零.
D、以上说法都不对.
b点.若cabd都沿环的
10、如图所示,电流从a点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于径向,则在环形分路的环心处的磁感强度
A方向垂直环形分路所在平面且指向纸内.B方向垂直环形分路所在平面且指向纸外.
C方向在环形分路所在平面,且指向
b.D方向在环形分路所在平面内,且指向
a.E为零.
八、填空题(每题2分)
1、(力)质点作圆周运动时,一定具有(填切向或法向)加速度,所受的合力(填一定或不一定)指向圆心。
2、(力)质点作曲线运动时,质点的动量(填守恒或不守恒),所受合力的冲
量(填为零或不为零)。
3、(力)万有引力是(填保守力或非保守力),它沿着闭合路径所做的功(填等于或不等于)零。
4、(力)一质点沿直线运动,其坐标X与时间t有如下关系:
x=Aecos国t(SI)(A皆为常数)
(1)任意时刻t质点的加速度a=;
(2)质点通过原点的时刻t=.
5、一飞轮作匀减速转动,在5s内角速度由40rad•s1减到10rad•s-1,则飞轮在
这5s内总共转过了圈,飞轮再经的时间才能停止转
动.6、质量为m长为丨的棒,可绕通过棒中心且与棒垂直的竖直光滑固定轴C在水平面内
自由转动(转动惯量J=mf/12)•开始时棒静止,现有一子弹,质量也是m在水平面内以
速
7、静电场中A、B两点的电势为U>Ub,则在正电荷由A点移至B点的过程中电场力作功,电势能。
8、在一半径为Ri的长直导线外套有氯丁橡胶绝缘护套,护套外半径为R,相对电容率为£r,设沿轴线单位长度上导线的电荷密度为入,则介质层内的电位移矢量为;介
质层内电场强度为。
9、载流导线弯曲成如图所示的形状,则载流导线在圆心o处的磁感强
度的大小为,方向为。
10、在匀强磁场B中,取一半径为R的圆,圆面的法线n与B成60度
T
O
角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面
S的磁通
量①二
m
S
-12
dSB二R2
B
2
3
九、(力)一物质在介质中按规律x二ct3作直线运动,c为一常量。
设介质对物体的阻力正
比于速度的平方。
式求物体由
X0二0运动到x=1时,阻力所作的功。
(已知阻力系数为
十、如图所示,质量叶=16kg的实心圆柱体A,其半径为r二15cm,可以绕其固定水平轴
转动,阻力忽略不计。
一条轻的柔绳绕在圆柱体上,其另一端系一个质量m2二8.0kg的
物体B,求
(1)物体B由静止开始下降1.0s后的距离;
圆柱形电容器由半径为Ra和Rb的两同轴圆柱导体面比半径Rb大很多,求此电容器的电容。
(2)绳的张力。
十三、有一同轴电缆,其尺寸如图所示。
两导体中的电流均为I,但电流的流向相反,导体的磁性
可不考虑。
试计算以下各处的磁感应强度:
(1)r;
(2)rRj。
B卷答案:
一、选择题
力DBAD热CBAC其它CACCDE
二、填空题
力:
1、AeT.I2-■2cost2sin111
2n1n/■(n=0,1,2,…)
2
2、法向、不一定
3、不守恒、不为0
4、保守力、等于
执:
八、、・
1、热量
2、相等相等
3、增加
4、无规则越大
5、62.5,1.67s
6、3/(2I)
7、正,减少
=Ft
巴1
er
2■.1
9、
垂直纸面向外
10、
RiR2
(热)解:
因AB、CD为等温过程,循环过程中系统作的净功为
W=WW
ABCD
=mRTInV2m_RTIn上=匕T
M
V1
V2M
-TInV2
12
3
二5.7610J
由于吸热过程仅在
AB
和DA段,所以,循环过程中系统
AB
DA
二W
AB
ERTInV2mC
M
DA
V1
V1
吸热的总量为
4
T-T二3.84104J
V,m12
-15%
三、(力)
解:
当物体在介质里面移动了
dx时,阻力做的功为
2
dw二Fdx--kvdx
(3分)
因为
v卫3ct2
dt
32
dx=d(ct)二3ctdt
dw=-k(3ct2)23ct2dt--27kc3t6dt(4分)
362737
w=?
-27kctdt=_ykct
27kc2/3I7/3
I1/3
Q
c
0
第11页共27页
(3分)
(1)
F丁广—Ja=&
对悬挂物休繭言,依据牛顿定律,有
=m2a
^2一F\=mig-
且Ft=又由角量与线量之间的关系,得
a=ret
解上述方程组,可得物体下落的加速度
=2观2g
a柄“2m2
五、假设单位长度圆柱体带电■
电场强度E=2nr(ratRB)
六、由带电圆环在其轴线上一点电势
VP4noJ(4分)
在圆环上取圆环微元带电量
(2分)
dqndr
4no
R二2nrdr
o,x2r2
2o
(4分)
七、
场竈R2时$
耳一2曲
(5分)
B^*2irr=何(—D=0
(5分)
GDOU-B-11-302
广东海洋大学2007――2008学年第二学期
《大学物理学》课程试题
□考查口B卷□开卷
题号
-一一
.二
三、1
三、2
三、3
三、4
三、5
总分
各题分数
「30
20
10
10
10
10
10
100
实得分数
阅卷教师
、选择题(单选题,每小题3分,共30分)
1、质点的运动方程为:
r二(3t2-6t)i(&-2t2)j(SI),则t=0时,质点的速度大小
2、一质点在半径为0.1m的圆周上运动,其角位置为B=2+4t3(SI)。
当切向加速度
和法向加速度大小相等时,B为[]
(A)2rad(B)2/3rad(C)8rad(D)8/3rad
3、有些矢量是对于一定点(或轴)而确定的,有些矢量是与定点(或轴)的选择无
关的。
在下述物理量中,与参考点(或轴)的选择无关的是[]。
(A)力矩(B)动量(C)角动量(D)转动惯量
4、半径为R的均匀带电球面的静电场中,各点的电势V与距球心的距离r的关系曲线为]]。
5、在真空中,有两块无限大均匀带电的平行板,电荷面密度分别为+o和-0的,则两
板之间场强的大小为[]。
(A)E(B)E(C)E(D)E=0
20$
6关于静电场的高斯定理有下面几种说法,其中正确的是]]
(A)如果高斯面上电场强度处处为零,则高斯面内必无电荷;
(B)如果高斯面内有净电荷,则穿过高斯面的电场强度通量必不为零;
(C)高斯面上各点的电场强度仅由面内的电荷产生;
(D)如果穿过高斯面的电通量为零,则高斯面上电场强度处处为零。
7、静电场的环路定理说明静电场的性质是[]。
(A)电场线不是闭合曲线;(B)电场力不是保守力;
(C)静电场是有源场;(D)静电场是保守场。
8、均匀磁场的磁感强度B垂直于半径为r的圆面•今以该圆周为边线,作一半球面
S,则通过S面的磁通量的大小为[]。
(A)2二r2B(B)二r2B
(C)0(D)无法确定
9、关于真空中电流元lidli与电流元l2dl2之间的相互作用,正确的是[]。
(AIidli与电流元I2dl2直接进行作用,且服从牛顿第三定律;
(B由lidli产生的磁场与I2dl2产生的磁场之间相互作用,且服从牛顿第三定律;
(C由lidli产生的磁场与I2dl2产生的磁场之间相互作用,且不服从牛顿第三定律;
(D由Iidli产生的磁场与I2dl2进行作用,或由I2dl2产生的磁场与Iidli进行作用,
且不服从牛顿第三定律。
i0、在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4s,若相对于甲作匀速
直线运动的乙测得时间间隔为5s,用c表示真空中光速,则乙相对于甲的运动速度是[]。
(A)4c/5(B)3c/5(C)2c/5(D)ic/5
二、填空题(每小题2分,共20分)
1、一物体受到力F-(53t)i(SI)的作用,在t=0s时,物体静止在原点。
则物体
在t=i0s时刻的动量大小为。
2、有一人造地球卫星,质量为m,在地球表面上空2倍于地球半径高度沿圆轨道运动
用mR、引力常数G和地球质量M表示卫星的引力势能为。
3、如图2-i所示,0为水平光滑固定转轴,平衡时杆铅直下垂,一子弹水平地射入
U
图2-i
杆中,则在此过程中,子弹和杠组成的系统对转轴0的守恒。
图2-2
4、A、B、C三点同在一条直的电场线上,如图2-2所示。
已知各点电势大小的关系
为Va>VB>VC,若在B点放一负电荷,则该电荷在电场力作用下将向点运动。
5、一次典型的闪电中,两个放电点间的电势差约为1.0X1O9V,而被迁移的电荷约为
30C,则一次闪电所释放的能量是。
6、对于各向同性的均匀电介质,其相对电容率为丫,则D与E之间的关系式
为。
OON
7、利用式Va=Edl可以计算场点A的电势,对于有限带电体,由于电势具有相
对性,一般选定处作为零电势的参考点。
8、一长直螺线管是由直径d=0.2mm勺漆包线密绕而成。
当它通以l=0.5A的电流时,
其内部的磁感应强度B=。
(忽略绝缘层厚度,卩o=4nX10-7N/A2)
9、用导线制成一半径为r=10cm的闭合圆形线圈,其电阻R=1①,均匀磁场b垂直于线圈平面,欲使电路中有一稳定的感应电流i=0.01A,B的变化率应为dB/dt=。
10、一固有长度为6.0m的物体,以速率0.80c沿x轴相对某惯性系运动,则从该惯
性系来测量,此物体的长度为。
三、计算题(每小题10分,共50分)
1、如图3-1所示,质量为m的子弹以一定初速度水平射入一固定木块,进入深度d处后停止。
设木块对子弹的阻力与子弹入木块的深度成正比,比例系数为k。
试求木块阻力对子弹所作的功。
图3-2
其下端与一固定铰链0相接,并可绕其转动,当杆受到微小扰动时,细杆将在重力作用下由静止开始绕铰链0转动。
求细杆转到与竖直线呈600角时的角速度。
3、如图3-3所示,球形电容器的内、外半径分别为Ri和R2,所带电荷为土Q若在两球间充以电容率为的电介质。
试求此电容器的电容。
3-4所示,圆柱体半径与外
4、无限长的同轴金属圆柱体与圆筒构成同轴电缆,如图
圆筒半径分别为Ri与R,两导体中的电流均为I,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。
试计算以下各处的磁感强度:
(1)r (2)Ri 5、如图3-5所示,一长为L的金属棒MN与载有电流I的无限长直导线共面,金属棒可绕端点M(与长直导线的距离为b)在平面内以角速度3匀速转动。 试求当金属棒转至图示位置时(即棒垂直于长直导线),棒内的感应电动势,并判断棒的哪一端电势 较咼。 三、计算题(每小题10分,共50分) 1、解: 建立如图3-1所示坐标,木块对子弹的阻力 为: F=-kxi (4分) 由功的定义得木块阻力对子弹所作的功为: m IZZ> 二二二二二A 11 ■ /// f//;/ 七 / //' d 图3-1 d-- W二Fdx二- lo 一1kd2 2 d 0kxdx (4分) 负号表示阻力对子弹作负功。
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- 大学物理 复习题