20級大學(xué)物理（一）學(xué)習(xí)通課后章節(jié)答案期末考試題庫2023年

20級大學(xué)物理（一）學(xué)習(xí)通課后章節(jié)答案期末考試題庫2023年一飛輪在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)過角度θ=at+bt3-c，式中a、b、c都是常量，則t時刻的角速度ω＝

，角加速度β＝

。

參考答案:

；###6bt；

一質(zhì)點在xy平面內(nèi)運動，其運動學(xué)方程為，其中分別以m和s為單位，則t

=1s的速度為

；t

=2s的加速度為

；質(zhì)點的軌跡方程是

。

參考答案:

；###；###；

用兩種方法使某一彈簧振子做簡諧運動，（1）從平衡位置壓縮Δl，靜止釋放；（2）從平衡位置拉伸2Δl，靜止釋放。若兩次振動的周期和總能量分別用T1、T2和E1、E2表示，則下列關(guān)系正確的是

[

]

參考答案:

T1=T2，E1≠E2；

一束自然光路徑上有兩個偏振片垂直路徑放置，若兩個偏振片的偏振化方向（透光方向）之間的夾角由α1轉(zhuǎn)到α2，則轉(zhuǎn)動前后透射光強之比為

。

參考答案:

；

下列關(guān)于同時性的說法中不正確的為

[

]

參考答案:

對某一觀察者發(fā)生在不同地點的兩個同時事件，對一切慣性系的觀察者都是同時的；

兩只飛船朝相反的方向飛離地球，速率都是0.5c，這兩只飛船彼此的相對速度為

[

]

參考答案:

;;

在相對論中，粒子質(zhì)量、真空光速、力和粒子的動量，不隨慣性系變化的是

[

]

參考答案:

真空光速和力；

兩個相同的米尺，分別靜止于兩個相對運動的慣性參考系K和K'中，若米尺都沿著運動方向放置，則

[

]

參考答案:

K系的人認(rèn)為K'系的尺要短些；

以速率v相對于地球做勻速直線運動的恒星所發(fā)射的光子，其相對于地球的速度大小為

。

參考答案:

c；

一觀察者測得一沿米尺長度方向勻速運動著的米尺的長度為0.5m，則此米尺以速率v=

接近觀察者。

參考答案:

；

狹義相對論中，粒子質(zhì)量隨運動速度變化的關(guān)系是，推導(dǎo)這一結(jié)果的根據(jù)是

定律在不同慣性系中有相同形式。

參考答案:

動量守恒；

粒子速度u=

時，它的動量等于非相對論動量的2倍；粒子速度u=

時，它的動能等于其靜能。

參考答案:

；###；

簡要回答愛因斯坦（狹義相對論）時空觀有哪三個顯著特點？

參考答案:

答：愛因斯坦（狹義相對論）時空觀三個顯著特點是：（1）同時性具有相對性；

4分（2）時間的測量是相對的，表現(xiàn)為時間延緩效應(yīng)；

3分（3）長度（空間）的測量時相對的，表現(xiàn)為長度收縮效應(yīng)。

3分狹義相對論時空觀把時間、空間的測量與運動相互聯(lián)系。

如圖所示，在光滑的水平桌面上開一小孔，把系在繩子一端質(zhì)量為m的小球置于桌面上，繩子的另一端穿過小孔用手拉住，開始時先使小球以角速度ω0在桌面上做半徑為r0的圓周運動。然后向下慢慢拉繩，使小球作半徑為r0/2的圓周運動，則小球的動能、動量、角動量變化情況是

[

]

參考答案:

動能和動量增大，角動量不變；

三個質(zhì)量相同剛性圓盤，其中A和B的質(zhì)量均勻分布，C的質(zhì)量主要分布在邊緣，并且半徑情況為RA=RC

參考答案:

A先停轉(zhuǎn)；

花樣滑冰運動員可以繞過腳尖的鉛直軸旋轉(zhuǎn)，假設(shè)她伸長雙臂時繞腳尖鉛直軸的轉(zhuǎn)動慣量是J0，以角速度ω啟動旋轉(zhuǎn)，若收縮雙臂的最小轉(zhuǎn)動慣量是J0/2，則她在旋轉(zhuǎn)工程中能達(dá)到的最大角速度是

。

參考答案:

2ω；

在夫瑯禾費單縫衍射中，當(dāng)波長為750nm的單色平行光垂直入射時，在衍射角30度的對應(yīng)位置出現(xiàn)第一極小，則縫寬a為

。

參考答案:

1500nm；

一半徑為2m，質(zhì)量為15kg的均勻圓盤，繞中心與盤面垂直的軸以角速度6rad/s轉(zhuǎn)動，如果施加15N·m的阻力矩，則該圓盤停止轉(zhuǎn)動需要的時間t=

。

參考答案:

12s；

一半徑為2m，質(zhì)量為15kg的均勻圓盤，繞中心與盤面垂直的軸以角速度6rad/s轉(zhuǎn)動，則其繞軸角動量大小L=

，轉(zhuǎn)動動能Ek=

。

參考答案:

180

kg·m2/s；###540J；

如圖，一均勻細(xì)桿可繞通過桿上端與桿垂直的水平光滑軸轉(zhuǎn)動，初始狀態(tài)為豎直靜止，現(xiàn)有一小球自左方水平打擊細(xì)桿，如果小球與細(xì)桿之間的碰撞是彈性碰撞，則在碰撞過程中細(xì)桿和小球系統(tǒng)

[

]

參考答案:

機械能和對軸角動量都守恒。

如圖，兩個質(zhì)量和半徑都相同的均勻滑輪，軸處無摩擦，β1和β2表示圖中左右滑輪的角加速度，則

[

]

參考答案:

β1>β2；

均勻細(xì)棒OA可繞通過其一端O點沿與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動，如圖所示。今使棒從水平位置由靜止開始自由下落，在棒擺動到豎直位置的過程中，下述說法正確的是

[

]

參考答案:

角速度從小到大，角加速度從大到??；

如圖，一圓盤繞水平軸O轉(zhuǎn)動，若同時射來兩顆子彈，他們的質(zhì)量相同、速度大小相同，但方向相反，子彈射入圓盤后均留在盤內(nèi)邊緣處。則子彈射入后圓盤的角速度將

[

]

參考答案:

減小；

花樣滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動，開始時兩臂伸開，轉(zhuǎn)動慣量為J0，角速度為ω0。然后她將兩臂收回，使轉(zhuǎn)動慣量減少為J0/5。這時她轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?/p>

；轉(zhuǎn)動動能由

變?yōu)?/p>

。

參考答案:

5ω0；###；###；

剛體的轉(zhuǎn)動慣量是剛體轉(zhuǎn)動慣性大小的量度，它由剛體的

、

和

決定。

參考答案:

質(zhì)量；###質(zhì)量分布；###軸的位置

用波長連續(xù)變化的單色光垂直照射劈形膜，如果波長逐漸減小，則干涉條紋[

]

參考答案:

條紋間距變小，并向劈棱方向移動；

在一趟列車上，一個人的后方和側(cè)方等距離處各有一個手電筒，如果同時打開這兩支手電筒，無論火車行進(jìn)的速度，他都應(yīng)該是同時看到這兩支手電筒所發(fā)出的光。但是如果這個火車以極快的速度，比如0.5倍光速，相對于地球運動，那么地面上的人也會認(rèn)為這個人同時接收到兩束光嗎？

[

]

參考答案:

先接收到后方手電筒的光束；

為了使干涉條紋更明細(xì)，可見條紋更多，條紋間距更大，最可采取的方法

[

]

參考答案:

采用多縫干涉，減小縫間距；

人們常用劈形空氣膜干涉檢驗工件的表面平整度，當(dāng)波長為的單色光垂直入射時，觀察到干涉條紋如圖所示，圖中每一個條紋彎曲部分的頂點恰好與右邊相鄰明條紋的直線部分相切，由圖可判斷工件表面

[

]

參考答案:

有一凸起的梗，高為λ/2；

關(guān)于平動剛體，下列說法中不正確的是

[

]

參考答案:

平動剛體上各點的軌跡只能是直線。

一飛輪做勻減速轉(zhuǎn)動，5s內(nèi)角速度由40πrad/s減到10πrad/s，則飛輪在這5s內(nèi)總共轉(zhuǎn)過了

圈，飛輪再經(jīng)

的時間才能停止轉(zhuǎn)動。

參考答案:

62.5；###5/3s；5/3；1.7s；1.7；

提高光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)的方法是

[

]

參考答案:

增大透光孔徑，減小入射光的波長；

人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運動，地球在橢圓軌道的一個焦點上，則衛(wèi)星的動量、動能和對地球中心的角動量守恒的是

[

]

參考答案:

角動量；

一個質(zhì)量為m半徑為R的均勻薄圓盤，如果在距離圓心r0的位置粘有質(zhì)量為m0的小物塊，則這個系統(tǒng)繞過圓心與盤面垂直的軸的轉(zhuǎn)動慣量為J=

；如果在距離圓心r0的位置挖去一個面積為ΔS的小孔，剩余部分的轉(zhuǎn)動慣量為J'=

。

參考答案:

；###；

用錘壓釘不易將釘壓入木塊內(nèi)，用錘擊釘則很容易將釘擊入木塊，這是因為

[

]

參考答案:

后者動量變化率大，給釘?shù)淖饔脹_力就大。

一質(zhì)點在光滑水平面上，在外力作用下沿某一曲線運動，若突然將外力撤銷，則該質(zhì)點將

[

]

參考答案:

做勻速直線運動；

所謂時鐘延緩是指運動的時鐘走慢了。慣性參考系K'相對于K沿x軸以速度u運動，則下列說法錯誤的是

[

]

參考答案:

K'系的人認(rèn)為K系的鐘走的快些；

單色平行光垂直照射狹縫觀察單縫夫瑯禾費衍射，若屏上P點為第5級暗紋，則單縫處露出的波面相應(yīng)地可劃分為

個半波帶；若屏上Q點為第3級明紋，則單縫處露出的波面相應(yīng)地可劃分為

個半波帶。

參考答案:

10；###7；

在相對論力學(xué)中，下列說法中正確的為

[

]

參考答案:

除了光子沒有以光速運動的粒子。

在正常亮度下，人眼瞳孔的直徑約為3mm，以波長為550nm的光照射時，人眼的最小分辨角

jmin=

。

參考答案:

；

波長為λ的單色光垂直照射楊氏雙縫，在屏幕上產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋，若在屏幕P點呈現(xiàn)第2級明紋，則兩縫到P點的光線S1P和S2P光程差為

，相位差為

。

參考答案:

2λ；###4；

一平面簡諧波在彈性介質(zhì)中傳播，某處介質(zhì)質(zhì)元在從平衡位置向最大位移處振動的過程中，下列說法正確的是

參考答案:

動能和勢能都不斷減??；

質(zhì)量為m的鐵錘豎直從高度h處自由下落，打在樁上而靜止，設(shè)打擊時間為Δt，則鐵錘所受的平均沖力的大小為

參考答案:

。

一駐波，某時刻的波形曲線如圖所示，則ab兩點振動的相位差為

[

]

參考答案:

π；

兩個同頻率簡諧運動、，它們的合振動是簡諧運動，其振動方向的直線方程是

；振動表達(dá)式是

。

參考答案:

y=-x；x+y=0；###；

一物體作如圖所示的斜拋運動，測得在軌道A點處速度大小為v0，其方向與水平方向成30°角。則物體在A點的切向加速度aτ=

，軌道的曲率半徑ρ=

。

參考答案:

；###；

光從光疏介質(zhì)垂直入射到光密介質(zhì)，在界面上反射時，其

[

]

參考答案:

產(chǎn)生附加光程差λ/2；

一平面簡諧波沿Ox軸負(fù)方向傳播，其波長為λ，則位于x1=λ的質(zhì)元與位于x2=

-λ/2的質(zhì)元的振動相位差為

[

]

參考答案:

3π；

一平面簡諧波的波函數(shù)為，則在x1=L處的質(zhì)元的振動初相位為

，與x1處質(zhì)元振動速度大小相同，但位移和速度方向相反的質(zhì)元的平衡位置坐標(biāo)為

。

參考答案:

；###；

一質(zhì)點按作簡諧運動，式中t的單位為s，則質(zhì)點振動的初速度是

；質(zhì)點的最大加速度值是

。

參考答案:

0.5m/s；###5m/s2；

一輛警車以30m/s的速度在公路上行駛，警笛的頻率為500HZ，則對路旁靜止的觀察者來說，當(dāng)警車駛近時聽到的警笛聲音頻率為

，而當(dāng)警車駛離時聽到的聲音頻率為

．（設(shè)聲速速度為330m/s）

參考答案:

550HZ；###458.3HZ。

一質(zhì)點做勻速率圓周運動，則其動量、動能和對圓心的角動量不變的是

。

參考答案:

動能和對圓心的角動量；

三位同學(xué)同時從宿舍出發(fā)，沿如圖所示ABC三條不同的路線行走，他們同時到達(dá)圖書館。假設(shè)，他們行走過程中各自保持速率不變。請弄清概念后簡要回答：（1）三人的位移關(guān)系？（2）三人的平均速度關(guān)系？（3）三人的路程關(guān)系？（4）三人的速率關(guān)系？

參考答案:

（1）三人的位移相同，都等于A的位移；

3分（2）三人的平均速度相同，都等于A的平均速度；

2分（3）C的路程最大，A的路程最小，B的路程居中；

2分（4）C的速率最大，A的速率最小，B的速率居中。

3分

動量守恒的條件是______________，機械能守恒的條件是__________________。

參考答案:

；外力矢量和為零；外力矢量和為0；###；外力和非保守內(nèi)力做功代數(shù)和為0；外力和非保守內(nèi)力做功代數(shù)和為零；

如圖，一平板玻璃（n3=1.50）上有一油滴（n2=1.35）展開形成半徑很大的球冠狀，設(shè)球冠最高處油膜厚度1μm，當(dāng)用波長λ=540nm的單色光垂直照射時，在油膜上觀察到的干涉條紋是

[

]

參考答案:

邊緣為明紋，中央為亮斑。

一受迫振動系統(tǒng)，阻尼因子為β，在不計阻尼時系統(tǒng)的固有圓頻率為ω0，如果外加策動力的圓頻率為ω，則共振條件和共振時系統(tǒng)的振幅

[

]

參考答案:

共振條件為，共振振幅決定于振子性質(zhì)、阻尼大小和策動力特點。

已知一平面簡諧波的波函數(shù)為y=0.05cos(πt+4πx+π/2)(SI)，由此可知該平面簡諧波的傳播方向為

，波速為

，波長為

。

參考答案:

x軸負(fù)向；###0.25m/s；###0.5m；

在垂直照射的劈形膜干涉實驗中，當(dāng)劈形膜的夾角逐漸增加時，干涉條紋將

[

]

參考答案:

向劈棱的方向移動，條紋間距變??；

一質(zhì)點做圓周運動半徑為R=2m，速率為v=5t2m·s-1，則t=1s時，質(zhì)點的切向加速度at大小為

，法向加速度an為

。

參考答案:

###12.5m/s2；

駐波不傳播能量，但動能和勢能不斷轉(zhuǎn)換，并在波節(jié)和波腹之間相互轉(zhuǎn)移。當(dāng)駐波中各質(zhì)元處在最大位移時，此時，駐波的能量以

形式，集中在

附近；當(dāng)駐波中各質(zhì)元回到平衡位置時，駐波的能量以

形式，集中在

附近。

參考答案:

勢能；###波節(jié)；###動能；###波腹；

一質(zhì)點作簡諧運動，周期為T，當(dāng)它由平衡位置向x軸正方向運動時，從1/2最大位移處到最大位移處，所需要的時間為

[

]

參考答案:

T/6；

一輕繩跨過一定滑輪，兩端各系一重物，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1>m2

(滑輪質(zhì)量及一切摩擦均不計)，此時系統(tǒng)的加速度大小為a，今用一豎直向下的恒力F=m1g代替m1，系統(tǒng)的加速度大小為，則有

a。（填>、=、

參考答案:

>；大于；

某質(zhì)點作直線運動的運動學(xué)方程為x＝3t-5t3+6(SI)，則該質(zhì)點作

[

]

參考答案:

變加速直線運動，加速度沿x軸負(fù)方向。

若用衍射光柵測量一單色可見光的波長，為了提高結(jié)果的準(zhǔn)確度，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中，應(yīng)該選用[

]

參考答案:

0.001mm；

在夫瑯禾費單縫衍射實驗中，入射單色光波長變大時，衍射條紋將

[

]

參考答案:

中央明紋的寬度變大，明紋間距變大；

頻率為700HZ的波，其波速為3500m/s，相位差為的兩點間距離為

m．

參考答案:

1.67m；；5/3m；

在玻璃片（n3=1.50）表面鍍一層MgF2薄膜（n2=1.38），放在空氣中。當(dāng)白光從空氣中垂直照射到薄膜時，為了使波長為540nm的光時反射最強，MgF2膜的最小厚度應(yīng)為

，這種薄膜對波長540nm的光稱為

膜。

參考答案:

195.7nm；195-196nm；###增反膜；

如圖所示為一平面簡諧機械波在t時刻的波形曲線。若此時A點處媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能在增大，則下列說法錯誤的是

[

]

參考答案:

B點處質(zhì)元的振動動能在減??；

設(shè)質(zhì)量為1kg的物體，在力F=6t+3作用下，由靜止開始沿直線運動，在t=2s時，質(zhì)點的速度大小為v=________。

參考答案:

18m/s；

如圖a表示沿x軸正方向傳播的平面簡諧波在t=0時刻的波形圖，則圖b表示的振動曲線是

[

]

參考答案:

n點；

單色光在折射率為1.4的介質(zhì)中傳播30m的幾何路程，則從相位變化看，相當(dāng)于該光在真空中傳播的路程長度為

。

參考答案:

42m；42米；

一列簡諧機械波的表達(dá)式為y=0.2cos(6πt-πx/12)(SI)，則下列說法正確的是

[

]

參考答案:

波速為72m/s；

已知一平面簡諧波沿Ox軸正方向傳播，波速為u=2m/s，周期為T=0.2s，振幅為A=3cm，初時刻x2=1m處質(zhì)點在負(fù)最大位移處，則該簡諧波的波動表達(dá)式為

。

參考答案:

y=0.03cos(10πt-5πx)；

兩列簡諧波滿足基本的干涉條件，波長λ=1m，并且振幅則相位差

時，疊加點振幅，如果波源的初相位相同，則波程差

時，疊加點振幅A=0.1m。

參考答案:

；###；

質(zhì)量為m勁度系數(shù)為k的彈簧振子做簡諧運動，振子位移為振幅A的1/2時，彈簧振子的動能占總能量的

。

參考答案:

3/4；

已知一平面簡諧波在介質(zhì)A中的波速為u，若該簡諧波進(jìn)入介質(zhì)B時，波長變?yōu)榻橘|(zhì)A中波長的2倍，則該簡諧波在介質(zhì)B中的波速為

。

參考答案:

2u；

已知一平面簡諧波的波函數(shù)為y=0.5cos(3t-5x)(SI)，則在x1=-3m處的質(zhì)元的振動方程為

，它與x2=4m處質(zhì)元的振動相位差為

。

參考答案:

y=0.5cos(3t+15)###35

一質(zhì)點在平面上運動，已知質(zhì)點位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質(zhì)點作［

］

參考答案:

變速直線運動；

在簡諧波傳播的路徑上，相距0.2m的兩點振動的相位差為π/4，又已知振動頻率為2.5HZ，則該簡諧波波長為

，波速為

。

參考答案:

1.6m；###4m/s；4

受迫振動達(dá)到穩(wěn)定振動后，下列說法正確的是

[

]

參考答案:

穩(wěn)定振動的振動圓頻率等于策動力的圓頻率ω；

對簡諧運動的質(zhì)點，下列說法正確的是

[

]

參考答案:

質(zhì)點在平衡位置處，其速度達(dá)到最大值，加速度為零；

下列說法正確的是

[

]

參考答案:

運動物體速率不變時，速度可以變化；

如圖所示，一質(zhì)量為m的小球系在長為l的輕繩下端，繩的另一端固定在天花板上，用方向恒定水平的力F緩慢拉小球，使繩從豎直方向變動到圖中q0位置。則這一過程水平拉力的功為W

=

。

參考答案:

mgl(1－cosθ0)

；

如圖所示，質(zhì)量m

=2.0kg的質(zhì)點，受合力的作用，沿ox軸作直線運動。已知t

=０時x0=0，v0=0，則從t

=0到t

=3s這段時間內(nèi)，合力大小為

；質(zhì)點的末速度大小為v=

。

參考答案:

;54Ns；54牛頓秒；###；27m·s-1;

把單擺擺球從平衡位置向位移正方向拉開，使擺線與豎直方向成一微小角度θ0，然后由靜止釋放，使其擺動，從放手時開始計時，若用余弦函數(shù)表示運動方程，則該單擺振動的初相為

[

]

參考答案:

0；

質(zhì)量為m=100g的小球被從圖示位置拋出，已知h0=1.5m，拋射初速度大小v0=10.0m/s，拋射角q0=60°。不計空氣阻力，求小球到達(dá)的最大高度hm=

；若小球落到地面的速率為v=10.5m/s，空氣阻力的功W=

。

參考答案:

5.25m；###－1J；－0.96J；－0.97J；－0.98J；

關(guān)于機械能守恒條件和動量守恒條件有以下幾種說法，其中正確的是

[

]

參考答案:

不受外力，而內(nèi)力都是保守力的系統(tǒng)，其動量和機械能必然同時守恒；

一質(zhì)點沿半徑為R的圓周運動，運動學(xué)方程為，其中v0，b都是正的常量。則t時刻質(zhì)點的加速度大小為a=

，加速度方向與速度方向夾角正切值tanθ=

；（2）加速度大小等于時，t=

。

參考答案:

；###；###；

一質(zhì)量為m，棱長為2a的立方勻質(zhì)貨箱，按如圖方式翻轉(zhuǎn)一下，則人力最小功

[

]

參考答案:

0.414mga。

簡述狹義相對論的兩個基本原理及其內(nèi)容。

參考答案:

答：愛因斯坦相對性原理（狹義相對性原理）：物理規(guī)律對所有慣性系都是一樣的，不存在任何一個特殊的慣性系。

5分光速不變原理：任何慣性系中，光在真空中的傳播速度都等于恒量c，與光源和觀察者是否運動無關(guān)。

5分

一彈簧振子，重物的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，該振子做振幅為A的簡諧運動。當(dāng)重物通過平衡位置且向規(guī)定的正方向運動時，開始計時。則其振動方程為

[

]

參考答案:

；

一束強度為I0的自然光垂直穿過兩個疊合在一起，偏振化方向成45°的理想偏振片，則透射光強為

I0。

參考答案:

I0/4；;

把一個靜止質(zhì)量為m0的粒子，由速率0.1c加速到0.2c所需的功是

。

參考答案:

0.015m0c2；0.016m0c2；

一輕繩系一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)繞O點作半徑為R的圓周運動。如圖，小球在P點的速率為v，則這時繩子的張力為

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]

參考答案:

；

在狹義相對論中，

原理導(dǎo)致同時是相對的。

參考答案:

光速不變；光速不變原理；

用單色光觀察牛頓環(huán)，測得某一暗環(huán)的半徑為1mm，在它外邊第8個暗環(huán)半徑為3mm，已知平凸透鏡的曲率半徑為2m，則入射光的波長為