大學物理馬文蔚高等教育出版社作業(yè)模擬及答案

1、期 末 考 試 模 擬 試 題一、判斷題：（10 1=10分）1 .質(zhì)點作圓周運動時，加速度方向一定指向圓心。（）2 .根據(jù)熱力學第二定律，不可能把吸收的熱量全部用來對外做功（）3 .剛體的轉(zhuǎn)動慣量與轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)。（）4 .剛體所受合外力矩為零，其合外力不一定為零。（）5 .靜電場中的導體是等勢體 。（）36 .平衡態(tài)下分子的平均動能為 3kT（）27 .絕熱過程中沒有熱量傳遞，系統(tǒng)的溫度不變。（）8 .最概然速率就是分子運動的最大速率。（）9 .電場強度為零的點的電勢一定為零。（）10 .真空中電容器極板上電量不同時，電容值不變。（）二、選擇題：（6 3 18分）1 .某質(zhì)點的運動學方程為

2、 x 6 3t 5t3,則該質(zhì)點作（）（A）勻加速直線運動，加速度為正值；（B）勻加速直線運動，加速度為負值；（C）變加速直線運動，加速度為正值；（D）變加速直線運動，加速度為負值。2 .質(zhì)點作勻速率圓周運動，它的（）（A）切向加速度的大小和方向都在變化；（B）法向加速度的大小和方向都在變化；（C）法向加速度的方向變化，大小不變；（D）切向加速度的方向不變，大小變化。3 .兩容積不等的容器內(nèi)分別盛有可視為理想氣體的氨氣和氮氣，若它們的壓強和溫度相同，則兩氣體（）（A）單位體積內(nèi)的分子數(shù)必相同；（B）單位體積內(nèi)的質(zhì)量必相同；（C）單位體積內(nèi)分子的平均動能必相同；（D）單位體積內(nèi)氣體的內(nèi)能必相同。

3、4 .摩爾數(shù)相同，分子自由度不同的兩種理想氣體，從同一初態(tài)開始等壓膨脹到同一末態(tài)時，兩氣體（）（A）從外界吸熱相同；（B）對外界作功相同；（C）內(nèi)能增量相同；（D）上述三量均相同。5 .如圖所示，在封閉的球面 S內(nèi)的A點和B點分別放置q和q電荷，且OA=OBP點為球面上的一點，則()(A) Ep0,1EdS0；(B) Ep0,oEdS0；p ' s'(C) Ep 0；好 dS 0；(D) Ep 0, cE dS 0。 pS6 .平行板電容器充電后與電源斷開，然后將其間充滿均勻介質(zhì)，則電容C和電壓U的變化情況是()(A) C減小，U增大；(B) C增大，U減小；(C) C減小，U

4、減??；(D) C增大，U增大；三、填空題：(16 2 32分)1 .一質(zhì)點速度矢量為 v 5ti 5tjms1,若t 0時質(zhì)點在r0 2j位置，則任意時刻的加速度矢量為 , t時刻的位置矢量為 ,質(zhì)點做的是運動2 .如圖所示，1mol單原子分子理想氣體從初態(tài) A(P,V)開始沿圖中直線變到末態(tài)B(2P,2V)時，其內(nèi)能改變量為 ;從外界吸熱為 ;對外界作功為。3 .氣體分子在一個自由度上的平均能量是 ，分子的平均平動動能為 ，自由度數(shù)為i的1摩爾的理想氣體其內(nèi)能為 4 .帶電導體球殼(內(nèi)半徑R1 ,外半徑為R2),帶電量為q,則R1 R2殼內(nèi)的場強為 外部距球心r處的電勢為，殼內(nèi)外表面的電勢差

5、為的 十5 .如圖為氣體分子速率分布曲線，其中N為氣體分子總數(shù)，以N和V0表三 、示a,則a=。 0V%f內(nèi)的分子數(shù)為 , 0V/ 內(nèi)的f (v)為 1/72 26、在某慣性系中同時發(fā)生的兩件事相距2m另一個慣性系沿此距離方向以0.6c的速度相對于此慣性系運動，在這個慣性系中會觀察到兩事件相距 四、計算題：(40分)1. 質(zhì)量為m,以速度Vo運動的物體，所受阻力為 f kv,求其速度降至 % 時所需要的時間？ （ 6分）2、長為l的均勻細棒，一端懸于。點，另一端自由下垂，如圖。一子彈以速度V0水平射入桿的下端，并嵌入桿中。設(shè)子彈的質(zhì)量為m桿的質(zhì)量為 M ,求桿和子彈共同獲得的角速度。 （6分）

6、3. 1mol理想氣體在400K與300K的高低溫熱源間完成一次卡諾循環(huán)，在 400K等溫線上， 氣體起始體積為0.0010m3,終態(tài)體積為0.0050m3。求循環(huán)效率；氣體從高溫熱源吸收的熱和 向低溫熱源放出的熱的大??；氣體對外界所作的功。（8分）4. 一均勻帶電導線（帶電線密度為），彎曲如圖形狀，圓弧半徑為a, AB CD a,求O點處的電勢。（8分）5. 一不穩(wěn)定粒子靜止時存在時間為2 10 8s,以后即衰變?yōu)槠渌Ｗ?。若它?0.5C的速度運動，則其存在時間將變?yōu)槎嗌?？衰變?yōu)槠渌Ｗ又白吡硕嗌倬嚯x？(c 3 108 m s 1) (6 分)6、質(zhì)量為2g的子彈，在槍筒中受推力的表達式

7、為40080009x （si制），（x為槍筒中子彈距彈出點的距離）若槍筒長度為0.45m,求子彈離開槍口時的速率。（6分）常用物理常數(shù)期末考試模擬試題答案一、判斷題：1. X 2. X 3. V 4. V 5. V 6. X 7. X 8. X 9. X 10. V、選擇題：1. D 2. C 3. A 4. B 5. A 6. B三、填空題：5 c5 c勻加速 2.1. 5i 5j,5t2i (5t2 2)j221 3i3. 1kT , 3kT ,-RT2224. E 0 , V q, 040r5.世3V°2N3四、計算題:1.解:kvdv m dt2.mv°l (JmJ

8、m)3、解:lnV2 Vi8.314.3Vodt1 (-Ml36. 2.5mTiT2255.35解:半圓環(huán):Vi直線：V2dx5.解:6、解1.2.3.4.5.6.7.8.dv mkv2 ml2)400 1nM 5.35 103J25103a dl0a1.34 103 J0 4 0(a x)-ln202 10 82.3 10 8 s1 (v)2, c0.5c0.45(0.5c)2c3.5m1 Fdx - mv2期末考試模擬試題、判斷題：（10分）（每題1分、對的打、錯的打X'）只考慮物體平動時，可將其當作質(zhì)點。作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力。機械能為零的物

9、體速度一定為零。物體的轉(zhuǎn)動慣量只與物體的質(zhì)量大小和質(zhì)量分布有關(guān)。在一慣性系同時發(fā)生的兩事件，在另一慣性系中也一定同時發(fā)生。系統(tǒng)經(jīng)歷一循環(huán)過程回到初態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)能不變。由熱力學第二定律知，系統(tǒng)吸收的熱量不能全部用來對外作功O在同一溫度下，不同氣體分子的平均平動動能不相等。9 .靜電場中電場線不會相交。（）10 .靜電平衡時，導體表面處的電場強度方向與導體表面垂直。（）二、填空題：（32分）（每空2分）1 .已知質(zhì)點的位置矢量為r 3ti 2t2j ,則其速度矢量為 ，加速度矢量為。2 .一卡諾熱機效率為40%,低溫熱源溫度為300K。若保持高溫熱源溫度不變，低溫熱源溫 度降低,熱機效率為 50%;

10、若保持低溫熱源溫度不變，高溫熱源溫度升 高,熱機效率為 50%。3 .物體從光滑的斜面頂端由靜止開始滑到底端的速率為v ,則它經(jīng)過斜面中點的速率為。4 .某人測得一棒靜止時長為 l ,質(zhì)量為m ,于是求得此棒線密度mj。假定此棒以速率v在棒長方向上運動，此人再測得棒的長度為 ,質(zhì)量為,線 密度為。3.力所做的功僅僅依賴于受力質(zhì)點的始末位置，與質(zhì)點經(jīng)過的 無關(guān)，這種力稱為保守力。萬有引力是 ,摩擦力是 。6. 一定質(zhì)量的某種理想氣體，分子質(zhì)量為m其分子速率遵守麥克斯韋速率分布，在溫度為T的平衡態(tài)下，方均根速率為 、最概然速率為 。7. 一帶電量為 Q的平板電容器，極板面積為 S,間距為d。中間為

11、真空時其電容值為,中間充以相對電容率為r的電介質(zhì)后其電容值 ,極板間電場強度為。三、選擇題：（18分）（每題3分）8. 兩瓶不同種類的理想氣體，它們的分子數(shù)密度不同，但分子的平均平動動能相同，則它 們的（）（A）內(nèi)能一定相同；（B）分子的平均動能一定相同；（C）壓強一定相同；（D）溫度一定相同。9. 在高臺上分別沿水平方向和豎直方向以同樣的速率投出兩顆石子，忽略空氣阻力，他們落地時速度 ()(A)大小不同，方向不同；(B)大小相同，方向不同；(C)大小不同，方向相同；(D)大小相同，方向相同。10. 一點電荷在電場中某點所受的電場力為零，則該點()(A)場強一定為零，電勢一定為零；(B)場強不

12、一定為零，電勢一定為零；(C)場強一定為零，電勢不一定為零；(D)場強不一定為零，電勢不一定為零。11. 1mol理想氣體從P V圖上初態(tài)a分別經(jīng)歷(1)或(2)過程到達末態(tài)b (如圖1所示)。已知TaTb,則這兩過程中氣體吸收的熱量Qi和Q2的關(guān)系是(A) QiQ20(C) Q2Q10(B) QiQ20(D) Q2Qi05.其半所圖1圖2在場強為徑為R, E示)。求通過(A)2 R2EE的均勻靜電場中取一半球面，的方向和半球面的軸平行(如圖2這個半球面的電場強度通量 ()_ 2 一R E(B)(C) .2 R2E(D)R2E12. 列說法正確的是()(A)質(zhì)點作圓周運動時的加速度一定指向圓心

13、;(B)勻速圓周運動的加速度為一恒矢量；(C)只有法向加速度的運動一定是圓周運動；(D)只有切向加速度的運動一定是直線運動。四、計算題：(40分)1. （6分）電動機帶動一個轉(zhuǎn)動慣量為J=50kg.m2的系統(tǒng)作定軸轉(zhuǎn)動.在 0.5s內(nèi)由靜止開始最后達到120r/min的轉(zhuǎn)速.假定在這一過程中轉(zhuǎn)速是均勻增加的，求電動機對轉(zhuǎn)動系統(tǒng)施加的力矩.2. （8分）在真空中，同心球殼內(nèi)殼帶電量為Q ,半徑為R1 ,外殼帶電量為Q ,半徑為R2。求r Ri, Ri rR2 , r R2區(qū)域的電場強度。3. （8分）一質(zhì)量為0.5 kg的小球，系在長1.5m的細繩上，細繩另一端系在天花板上，把 小球移至細繩與豎

14、直線成 300的位置后由靜止釋放。求（1）在繩索從300角轉(zhuǎn)到00角的過程中，重力和張力所做的功。（2）物體在最低位置時的動能和速度。4. （8分）imol理想氣體在400K與300K的高低溫熱源間完成一次卡諾循環(huán)，在400K等溫線上，氣體起始體積為 0.0010m3,終態(tài)體積為0.0050m3。此循環(huán)過程中氣體對外界作的功多 少，循環(huán)效率及從高溫熱源吸熱和向低溫熱源放熱的大??？2 s-1的加速度繞通過圓盤中v020 ms1的速度與圓盤邊為多大？ （ 2）碰撞中系統(tǒng)5. （10分）一圓盤的半徑為 R 1m,質(zhì)量M 10kg,以0心且垂直盤面的軸轉(zhuǎn)動。今有一塊質(zhì)量為m 1kg的橡皮泥以緣相碰，碰

15、后粘在圓盤邊緣。求： （1）碰撞后該系統(tǒng)的加速度的能量損失多少?期末考試模擬試題答案、判斷題:X 4.X 5.X 6. V 7.義 8. X 9. ，10. V二、填空題:1.v 3i4tj,4j2.50K 或 50 C,100K或 100 c4.(v)2c3.或1 (-)2l1c5.路徑，保守力,非保守力7.Q rrs三、選擇題：1. D 2. B 3. C 4. A5. A 6. D四、計算題:1 .解：勻角加速度轉(zhuǎn)動問題。0 0M J 1.26 103 N.m2.解：（1） r R,時:E ds 0(2) R1 r R2 時:口 E ds 4 r2E E Q 2040 r(3) r R2

16、 時：吒 ds Q Q 03 .解：（1）重力做功只與始末位置有關(guān)W p = P - A h = mg l (1- cos 0) =1.005 (J)W T = 0(2)根據(jù)動能定理E K = Wp = 1.005 (J)2Ek 2 1.005 0 ，取低點速率v . = 2m / s.m 0.5加V20.005034 . 解：QiRT1 ln 8.31 400 ln 5.35 10 JV10.0010T1 T2400 300 ”25 %Ti400.33WQi 0.25 5.35 101.34 10 JQ2Q1 W 5.35 103 1.34 103J1225.解：JM -MR2 Jm mR2

17、2（1）JM0 mRvoJm)(2) E5 s-11 2JM122 mvo1 ,、22(Jm JM)135J期末考試模擬試題、判斷題:(10 分)（每題1分、對的打 7 、錯的打X'）1、線圈的磁通量越大，自感電動勢就越大。2、質(zhì)點振動速度與波的傳播速度相同。3、普通光源的不同部分發(fā)光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。4、電子通過某區(qū)域時不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明此區(qū)域沒有磁場。5、變化的磁場周圍產(chǎn)生一種電場，叫感生電場。6、只要有光射到金屬板上，金屬板就能釋放電子。n的乘積nx,稱為光程。7、光波在某一介質(zhì)中經(jīng)歷的幾何路程與該介質(zhì)的折射率8、光的偏振現(xiàn)象進一步證明了電磁波是橫波。9、單縫衍射實驗中，縫寬變窄時

18、，中央明紋變窄。10、牛頓環(huán)的干涉條紋是等間距的。、填空題：（32分）（每空2分）1、在簡諧波的一條傳播路徑上，相距0.2m兩點的振動位相差為兀/6。又知振動周期為0.4 （s）,則波長為 ,波速為。2、對自感為L的線圈來說，當其電流為 I時，磁場的能量為 。3、一質(zhì)量為m 10g的物體作簡諧運動，其運動方程為x 2cos（t ） （SI制），則該物體振動具有的最大加速度為 ,振動時具有的總能量為 。4、一束光強為I0的自然光垂直穿過兩個偏振片，且此兩偏振化方向成45°角，若不考慮偏振的反射和吸收，則穿過兩個偏振片的光強I為。5、加熱黑體過程中，其單色輻出度的峰值波長是由0.69 m

19、變化到0.50 m,其總輻出度改變?yōu)樵瓉淼?倍：（b =5.67 x 10-8W/（m2.k）6、如圖所示，導線長 L 0.2m,電流I 20A,置于磁感 應(yīng)強度B 8.0 10 2T的均勻磁場中，則導線所受的安培力f ,方向7、當一束自然光以布儒斯特角入射到兩種媒介的分界面上時，就偏振狀態(tài)來看反射光為光，其振動方向 于入射面。8、如圖所示，用均勻細金屬絲構(gòu)成一半徑為R的圓環(huán)C,電流I由導線1流入圓環(huán)A點，而后由圓環(huán) B點流出，進入導線 2 。設(shè)導線1和 70 Aa I 廣廣一i導線2與圓環(huán)共面，則環(huán)心 。處的磁感應(yīng)強度大小為 方 1_向。9、鋁的逸出功為 4.2eV,今用波長為200nm的紫

20、外光照射到鋁表面上，發(fā)射的光電子的最大初動能為 ,遏止電勢差為 。10、波長為入的單色光垂直入射在縫寬a = 4入的單縫上，對應(yīng)于衍射角 =30°,單縫處的波陣面可劃分為 個半波帶。三、單選題：(18分)(每題3分)1、作簡諧運動的彈簧振子，當物體通過平衡位置時，則： ()A 速度為零，加速度最大。B 速度最大，加速度為零。C 速度為零，加速度為零?？?速度最大，加速度最大。2、一束白光垂直照射到一光柵上，形成同級光譜中偏離中央明紋最遠的是(A)紫光(B)黃光(Q綠光(D)紅光3、一質(zhì)點作簡諧振動，周期為 T,當它由平衡位置向 X軸正方向運動時，從二分之一最大位移處到最大位移處這段路

21、程所需要的時間為(A) T/4(B) T/12(Q T/6(D) T/84、一勻強磁場，其磁場感應(yīng)強度方向垂直于紙面。兩帶電粒子在該磁場中的運動軌跡如圖所示，則：(A)兩粒子的電荷必然同號；(B)粒子的電荷可以同號也可以異號；(C)兩粒子的動量大小必然不同；(D)兩粒子的運動周期必然不同。用頻率為2的單色光照射另一金屬5、用頻率為i的單色光照射一金屬表面產(chǎn)生光電效應(yīng)。表面也產(chǎn)生光電效應(yīng)，而且測得他們的光電子初動能有EkiEk2的關(guān)系，則：（）A、 i 2； B、i 2； C、i 2； D、不能確6、楊氏雙縫實驗中，下列那中方法會使干涉條紋變窄：（）A、用波長為632.8nm的氨速激光代替波長為

22、 589.3nm的鈉黃光；B、將整個裝置置入水中；C、將雙縫（&和S2）的間距d減?。籋將屏幕與雙縫屏間距離變大。四、計算題：（40分）（每題8分）1、如圖，一同軸電纜內(nèi)芯半徑Ri,外部圓筒結(jié)構(gòu)內(nèi)半徑 R>,外半徑R,內(nèi)心和外筒中的電流均為I ,但電流流向相反，導體的磁性可不考慮，求以下各處磁感應(yīng)強度（1） r < R （2） R < r < R（3） r > R2、用平行白光（400nm-760nm）垂直口射一 6000條/cm的平面透射式光柵，（1）此光柵的光柵常數(shù)；（2）最多可看到幾級完整的衍射光譜？3、如圖所示，一長直導線通有電流I=0.5A,在與

23、其相距d=5.0cm處放有一矩形線圈， 共1000匝。線圈以速度u=3.0m/s沿垂直于長導線的方向向右運動時，線圈中的動生電動勢是多少？（設(shè)線圈長L=4.0cm,寬b=2.0cm）4、某質(zhì)點作簡諧振動，周期為 2s,振幅為0.06m,開始計時（t=0）,質(zhì)點恰好處在負向最大位移處，求：（1）該質(zhì)點的振動方程；（2）此振動以速度u = 2m/s沿x軸正方向傳播時，形成的一維諧波的波動方程。（3）該波的波長。5、用鈉光源發(fā)出的波長為 589nm的單色光做牛頓環(huán)實驗，測得第k個暗環(huán)的半徑為 5.63mm,第k+5個暗環(huán)的半徑為7.96mm,求平凸透鏡白曲率半徑 RR常用物理常數(shù)期末考試模擬試題答案

24、一、判斷題（10分）123 45678910XX， X， Xa/a/X X二、填空（2X 16=32 分）1 . . 2_ 2_ _ 21、2.4m, 6m/s 2、一 LI 3、5、2, 0.02一24、3.63f 0.16N ,垂直紙面向內(nèi)7、線偏振光、垂直0 0I / 4 兀尺垂直紙面向里9、（2.0ev ）,遏止電勢差為（2.0v )1011、入 /2n l三、選擇（18）四、計算題（共40)1、解：（1） rRiB1Bi0卜2 R12R1rR2B20IB20IB32、解：（1） b10600010 5m(2) (bb)sin k2760nm,求得3、解：根據(jù)動生電動勢公式可知:AB

25、DC 0ADbcNB2lv = N°2 (d b) 因而線圈電動勢為：lvAD4、（ 1）振動方程N 0IluBC 2y = 0.06 cos(2)波動方程(3)5、解:(r；55B3 2 r0(1 I) 02.2,所以可看到NBJv= IN卜2 dx y 0.06 cos (t -) uut = 4( m)k R, h 5,(k 5) R登 10.75m)、判斷：（1X10）分2級完整的衍射光譜。AD的方向是順時針的，BC的方向是逆時針的。)=6.86 10 5V o b兀)X、0.06cos (t -)期末考試模擬試題1、 若一黑體其溫度（K）增加一倍則其總輻射能增加 4倍。2、

26、 微觀粒子的不確度關(guān)系說明儀器精度不夠，所以測不準。3、 微觀粒子和光子一樣都有波粒二相性。4、 用作衍射的光柵不但要求刻痕很多，而且刻痕寬度及間距更要相等。5、 劈尖夾角變大時，其條紋寬度不變6、 諧振動的振幅只與振動頻率有關(guān)。7、 當波從一種介質(zhì)透入到另一種介質(zhì)時，波速不變。8、 楊氏雙縫間距變小時，條紋間距變寬。9、 自然光通過偏振片后即變?yōu)橥耆窆狻?0、 運動的帶電粒子在均勻磁場中一定做圓周運動。、 選擇：（3X6=18 分）11、 球面上豎直和水平的兩個圓中，通過相等電流，電流方向如圖所示，則球心處的磁感應(yīng)強度B的大小為：（）A 上 BCABCR2R12、 、若在尺寸相同的鐵環(huán)和

27、銅環(huán)所包圍的面積中穿過相同變化率的磁通量，則兩環(huán)中（ ）A 、感應(yīng)電動勢不同，感應(yīng)電流不同；B、感應(yīng)電動勢不同，感應(yīng)電流不同；C、感應(yīng)電動勢相同，感應(yīng)電流相同；口感應(yīng)電動勢相同，感應(yīng)電流不同。3、有兩個線圈，長度相同，半徑接近相等，下列哪一種情況放置，互感最大：A、兩個線圈靠得很近，軸線在同一直線上；B、兩個線圈靠得很近，且軸線相互垂直；C、一個線圈套在另一個線圈的外面，軸線相同；H兩個線圈“十”字疊放。4、波長為700nm的單色光的第二級明紋與某一波長的光的第三級明紋在同一個光柵上的衍射譜線重合，則此光波長為：（）A 400nm ; B、600nm ; C、466nm ; D、700nm。1

28、3、 、如圖為t =0時刻，以余弦函數(shù)表示的沿 x軸正方向傳播的平面簡諧波波形，則點 O處質(zhì)點振動的初相是:B的單色垂直入射時，屏幕上中C、與a正比，與反比；D、與a反比，與C 、0 D正比。填空（2X 16=32分）1、照相機鏡頭上以鍍 MgF2薄膜（n=1.38< n玻璃）來達到增透，增反的目的?，F(xiàn)以垂直入射光波長為550nm計算，若使此薄膜對此光增透，則最薄膜厚為若對此光增反則最薄膜厚為2、如圖，AB和BC兩段導線固定連接，長度均為10cm ,若它們在均勻磁場中以速度2v=1.5m.s 勻速 運動，且 B=2.510T,則電動勢AC =,電勢高的一端是3、光強為I 0的自然光射到偏

29、振片 A上，經(jīng)A后其光強度變?yōu)閄£AXX 1 Xxl冥,再入射到偏振片 B上，其偏振化方向與 A成45?,則透過B的光強為4、將星球看成黑體，測得天狼星的輻射峰值波長為290 nm,則其表面溫度為(b=2.897X 10 3 m- k)5、靜止質(zhì)量為 m0的微觀粒子，若以速率v運動（v<<c）,則其德布羅意波長為,此粒子波的本質(zhì)與機械波（填“相同、不相同”）。6、某金屬的逸出功為4.2eV,現(xiàn)用波長為200nm的紫外光照射金屬表面。求其光電效應(yīng)的遏止電勢差為V,光電子的最大初動能為J,金屬的紅限頻率為一 一 一 一 3134(m e 9.1 10 kg, h=6.6310 J.s)7、一螺繞環(huán)上密繞線圈N匝，通有電流I,螺繞環(huán)中心周長L,則管內(nèi)中心的磁感應(yīng)強。若其內(nèi)充滿相對磁導率的磁介質(zhì)，則其管內(nèi)