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大學(xué)物理學(xué)(上)練習(xí)題第一章力和運(yùn)動(dòng)1.一質(zhì)點(diǎn)在平面上作一般曲線運(yùn)動(dòng),其瞬時(shí)速度為瞬時(shí)速率為v,平均速率為平均速度為,它們之間如下的關(guān)系中必定正確的是(A),;(B),;(C),;(C),[]2.一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為(SI),則在由0到4s的時(shí)間間隔內(nèi),質(zhì)點(diǎn)位移的大小為,質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的路程為。3.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻的坐標(biāo)為(SI)。試求:質(zhì)點(diǎn)在(1)第2秒內(nèi)的平均速度;(2)第2秒末的瞬時(shí)速度;(3)第2秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程。MM4.燈距地面的高度為,若身高為的人在燈下以勻速率沿水平直線行走,如圖所示,則他的頭頂在地上的影子點(diǎn)沿地面移動(dòng)的速率。5.質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng),表示位置矢量,表示路程,表示切向加速度,下列表達(dá)式(1),(2),(3),(4).(A)只有(1)、(4)是對(duì)的;(B)只有(2)、(4)是對(duì)的;(C)只有(2)是對(duì)的;(D)只有(3)是對(duì)的.[]6.有一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)沿x軸正向運(yùn)動(dòng),假設(shè)該質(zhì)點(diǎn)通過(guò)坐標(biāo)為處的速度為(為正常數(shù)),則此時(shí)作用于該質(zhì)點(diǎn)上力的大小F=,該質(zhì)點(diǎn)從處出發(fā)運(yùn)動(dòng)到處所經(jīng)歷的時(shí)間間隔。7.質(zhì)量為的子彈以速度水平射入沙土中,設(shè)子彈所受阻力的大小與其速度成正比,比例系數(shù)為,方向與速度相反,忽略子彈的重力。求:(1)子彈射入沙土后,速度隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系;(2)子彈進(jìn)入沙土的最大深度。參考答案1.(B);2.8m,10m;3.(1),(2);(3);4.;5.(D);6.,;7.,第二章運(yùn)動(dòng)的守恒量和守恒定律oBoBA1.質(zhì)量為的小球在水平面內(nèi)作半徑為R、速率為的勻速率圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示。小球自A點(diǎn)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),動(dòng)量的增量為(A);(B);(C);(D).[]vv2.如圖所示,水流流過(guò)一個(gè)固定且水平放置的渦輪葉片。設(shè)水流流過(guò)葉片曲面前后的速率都等于v,每單位時(shí)間內(nèi)vv葉片的水的質(zhì)量為Q,則水作用于葉片的力的大小為,方向?yàn)椤?.設(shè)作用在質(zhì)量為1kg物體上的一維力的大小F=6t+3(SI在該力作用下,物體由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng),在0到的時(shí)間內(nèi),該力作用在物體上的沖量的大小I=。4.有一勁度系數(shù)為的輕彈簧,原長(zhǎng)為,將它吊在天花板上。先在它下端掛一托盤,平衡時(shí),其長(zhǎng)度變?yōu)?。再在托盤中放一重物,彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?。彈簧由伸長(zhǎng)至的過(guò)程中,彈力所作的功為(A);(B);(C);(D).[]5.一質(zhì)點(diǎn)在力(SI)作用下,沿x軸正向運(yùn)動(dòng),從運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中,力作的功為(A)8J;(B)12J;(C)16J;(D)24J.[]6.一人從10m深的井中提水,開(kāi)始時(shí)桶中裝有10kg的水,桶的質(zhì)量為1kg,由于水桶漏水,每升高1m要漏去0.2kg的水。求:將xYxYO7.如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)受力的作用,在坐標(biāo)平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)。在該質(zhì)點(diǎn)從坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到()點(diǎn)的過(guò)程中,力對(duì)它所作的功為。8.質(zhì)量為1.0kg的質(zhì)點(diǎn),在力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng),已知該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為(SI)。求:在0到4s的時(shí)間間隔內(nèi):(1)力的沖量大小;(2)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功。9.質(zhì)量m=2kg的質(zhì)點(diǎn)在力(SI)作用下,從靜止出發(fā)沿x軸正向作直線運(yùn)動(dòng)。求:前三秒內(nèi)該力所作的功。10.以下幾種說(shuō)法中,正確的是(A)質(zhì)點(diǎn)所受的沖量越大,動(dòng)量就越大;(B)作用力的沖量與反作用力的沖量等值反向;(C)作用力的功與反作用力的功等值反號(hào);(D)物體的動(dòng)量改變,物體的動(dòng)能必改變。[]11.二質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為m1、m2,當(dāng)它們之間的距離由a縮短到b時(shí),萬(wàn)有引力所作的功A=。12.一隕石從距地面高處由靜止開(kāi)始落向地面,忽略空氣阻力。求:隕石下落過(guò)程中,萬(wàn)有引力作的功是多少隕石落地的速度多大13.關(guān)于機(jī)械能守恒的條件和動(dòng)量守恒的條件,以下幾種說(shuō)法,正確的是(A)不受外力的系統(tǒng),其動(dòng)量和機(jī)械能必然同時(shí)守恒;(B)所受合外力為零,內(nèi)力都是保守力的系統(tǒng),其機(jī)械能必然守恒;(C)不受外力,內(nèi)力都是保守力的系統(tǒng),其動(dòng)量和機(jī)械能必然同時(shí)守恒;(D)外力對(duì)系統(tǒng)作的功為零,則該系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能必然同時(shí)守恒。[]14.已知地球的質(zhì)量為,太陽(yáng)的質(zhì)量為,地心與日心的距離為,引力常數(shù)為,則地球繞太陽(yáng)作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道角動(dòng)量為(A);(B);(C);(D).[]OAxy15.如圖所示,x軸沿水平方向,y軸沿豎直向下,在時(shí)刻將質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)由A處?kù)o止釋放,讓它自由下落,則在任意時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)所OAxybb受的力對(duì)原點(diǎn)O的力矩;在任意時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)對(duì)原點(diǎn)O的角動(dòng)量。16.質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為,其中、、皆為常數(shù)。此質(zhì)點(diǎn)受所的力對(duì)原點(diǎn)的力矩_______;該質(zhì)點(diǎn)對(duì)原點(diǎn)的角動(dòng)量___________。17.在光滑水平面上有一輕彈簧,一端固定,另一端連一質(zhì)量m=1kg的滑塊,彈簧的自然長(zhǎng)度l0=0.2m,勁度系數(shù)k=100N/m。設(shè)時(shí),彈簧為自然長(zhǎng),滑塊速度v0=5m/s,方向與彈簧垂直。在某一時(shí)刻,彈簧與初始位置垂直,長(zhǎng)度l=0.5m。求:該時(shí)刻滑塊的速度。參考答案1.(B);2.,水流入的方向;3.;4.(C);5.(A);6.980J;7.;8.,176J;9.729J;10.(B)。11.;12.(1),(2);13.(C);14.(A);15.,;16.0,;17.v=4m/s,的方向與彈簧長(zhǎng)度方向間的夾角.第三章剛體的運(yùn)動(dòng)1.兩個(gè)力作用在一個(gè)有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上,下述說(shuō)法中,(1)這兩個(gè)力都平行于軸作用時(shí),它們對(duì)軸的合力矩一定是零;(2)這兩個(gè)力都垂直于軸作用時(shí),它們對(duì)軸的合力矩可能是零;(3)當(dāng)這兩個(gè)力的合力為零時(shí),它們對(duì)軸的合力矩也一定是零;(4)當(dāng)這兩個(gè)力對(duì)軸的合力矩為零時(shí),它們的合力也一定是零。(A)只有(1)是正確的;(B)(1)、(2)正確,(3)、(4)錯(cuò)誤;(C)(1)、(2)、(3)都正確,(4)錯(cuò)誤;(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正確。[]2.關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,下列說(shuō)法正確的是(A)只取決于剛體的質(zhì)量,與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無(wú)關(guān)。(B)取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布,與軸的位置無(wú)關(guān)。(C)取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布與軸的位置。(D)只取決于轉(zhuǎn)軸的位置,與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無(wú)關(guān)。[]2mmO3.一長(zhǎng)為、質(zhì)量可以忽略的直桿,兩端分別固定有質(zhì)量為和的小球,桿可繞通過(guò)其中心O且與桿垂直的水平光滑固定軸在鉛直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。開(kāi)始桿與水平方向成某一角度,處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。釋放后,桿繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)桿轉(zhuǎn)到水2mO平位置時(shí),該系統(tǒng)所受到的合外力矩的大小M=,該系統(tǒng)角加速度的大小α=。4.將細(xì)繩繞在一個(gè)具有水平光滑固定軸的飛輪邊緣上,繩相對(duì)于飛輪不滑動(dòng),當(dāng)在繩端掛一質(zhì)量為的重物時(shí),飛輪的角加速度為α1。如果以拉力代替重物拉繩,那么飛輪的角加速度將(A)小于α1;(B)大于α1,小于2α1;(C)大于2α1;(D)等于2α1.[]5.為求半徑R=50cm的飛輪對(duì)于通過(guò)其中心,且與盤面垂直的固定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,在飛輪上繞以細(xì)繩,繩相對(duì)于飛輪不打滑,繩末端懸一質(zhì)量m1=8kg的重錘,讓重錘從高2m處由靜止落下,測(cè)得下落時(shí)間t1=16s,再用另一質(zhì)量為m2=4kg的重錘做同樣測(cè)量,測(cè)得下落時(shí)間t2=25s。假定在兩次測(cè)量中摩擦力矩是一常數(shù),求飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。6.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為的圓盤繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),起初角速度為。設(shè)它所受的阻力矩與其角速度成正比,即(為正常數(shù))。求圓盤的角速度從變?yōu)闀r(shí)所需的時(shí)間。7.一光滑定滑輪的半徑為0.1m,相對(duì)其中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為10-3kgm2。變力(SI)沿切線方向作用在滑輪的邊緣上,如果滑輪最初處于靜止?fàn)顟B(tài)。試求它在18.剛體角動(dòng)量守恒的充分必要條件是(A)剛體不受外力矩的作用;(B)剛體所受合外力矩為零;(C)剛體所受合外力和合外力矩均為零;(D)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度均保持不變。[]9.如圖所示,一圓盤繞垂直于盤面的水平光滑軸O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩顆質(zhì)量相等、速度大小相同方向相反并在一條直線上的子彈射入圓盤并留在盤內(nèi),在子彈射入后的瞬間,圓盤的角速度將(A)變大;(B)不變;(C)變??;(D)不能確定。[]10.一飛輪以角速度繞光滑固定軸旋轉(zhuǎn),飛輪對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為;另一靜止飛輪突然被嚙合到同一軸上,該飛輪對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為。嚙合后整個(gè)系統(tǒng)的角速度______。11.如圖所示,一勻質(zhì)木球固結(jié)在細(xì)棒下端,且可繞水平固定光滑軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。今有一子彈沿著與水平面成一角度的方向擊中木球,并嵌于其中,則在擊中過(guò)程中,木球、子彈、細(xì)棒系統(tǒng)的________守恒,原因是_________________。在木球被擊中后棒和球升高的過(guò)程中,木球、子彈、細(xì)棒、地球系統(tǒng)的_____________守恒。 12.如圖所示,一長(zhǎng)為l、質(zhì)量為的均勻細(xì)棒自由懸掛于通過(guò)其上端的水平光滑軸O上,棒對(duì)該軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為?,F(xiàn)有一質(zhì)量為的子彈以水平速度射向棒上距O軸處,并以的速度穿出細(xì)棒,則此后棒的最大偏轉(zhuǎn)角為。RM.m13.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相連,繩的質(zhì)量可以忽略,它與定滑輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。假設(shè)定滑輪質(zhì)量為M、半徑為RRM.m14.質(zhì)量M=15kg、半徑R=0.30cm的圓柱體,可繞與其幾何軸重合的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)?,F(xiàn)以一不能伸長(zhǎng)的輕繩繞于柱面,繩與柱面無(wú)相對(duì)滑動(dòng),在繩的下端懸質(zhì)量m=8.0kg的物體。試求(1)物體自靜止下落,5s內(nèi)下降的距離;(2)繩中的張力。參考答案1.(B);2.(C);3.,;4.(C);5.;6.;7.;8.(B);9.(C);10.;11.角動(dòng)量,合外力矩等于零,機(jī)械能守恒;12.;13.;14.(1)下落距離:(2)張力:。第五章氣體動(dòng)理論1.一定量的理想氣體貯于某容器中,溫度為,氣體分子的質(zhì)量為,.根據(jù)理想氣體分子模型和統(tǒng)計(jì)性假設(shè),分子速度在x方向的分量的下列平均值:_____,________。2.容積為10cm3的電子管,當(dāng)溫度為300K時(shí),用真空泵把管內(nèi)空氣抽成壓強(qiáng)為的高真空,問(wèn)這時(shí)管內(nèi)有多少個(gè)空氣分子這些空氣分子的平動(dòng)動(dòng)能的總和是多少轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的總和是多少動(dòng)能的總和是多少(,空氣分子可認(rèn)為是剛性雙原子分子)。3.某容器內(nèi)貯有1摩爾氫氣和氦氣,達(dá)到平衡后,它們的(1)分子的平均動(dòng)能相等;(2)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能相等;(3)分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等;(4)內(nèi)能相等。以上論斷中正確的是(A)(1)、(2)、(3)、(4);(B)(1)(2)(4);(C)(1)(4);(D)(3).[]4.氧氣瓶的容積為,充入氧氣的壓強(qiáng)為,若用了一段時(shí)間后壓強(qiáng)降為,則瓶中剩下氧氣的內(nèi)能與未用前氧氣的內(nèi)能之比為_(kāi)___________。5.在相同溫度和壓強(qiáng)下,各為單位體積的氫氣(視為剛性雙原子分子氣體)與氦氣的內(nèi)能之比為_(kāi)_____________,各為單位質(zhì)量的氫氣與氦氣的內(nèi)能之比為_(kāi)______________。6.的剛性雙原子分子理想氣體的內(nèi)能為102J,分子總數(shù)為1022個(gè)。求:(1)氣體的壓強(qiáng);(2)分子的平均平動(dòng)動(dòng)能及氣體的溫度。(玻耳茲曼常量k=10-23J·K-1)。7.若為氣體分子速率分布函數(shù),為分子總數(shù),為分子質(zhì)量,則的物理意義是(A)速率為v2的各分子的總平動(dòng)動(dòng)能與速率為v1的各分子的總平動(dòng)動(dòng)能之差;(B)速率為v2的各分子的總平動(dòng)動(dòng)能與速率為v1的各分子的總平動(dòng)動(dòng)能之和;(C)速率處在速率間隔v1——v2之內(nèi)的分子的平均平動(dòng)動(dòng)能;(D)速率處在速率間隔v1——v2之內(nèi)的分子平動(dòng)動(dòng)能之和。8.兩種不同的理想氣體,若它們的最可幾速率相等,則它們的(A)平均速率相等,方均根速率相等;(B)平均速率相等,方均根速率不相等;(C)平均速率不相等,方均根速率相等;(D)平均速率不相等,方均根速率不相等。9.若氧分子[O2]氣體離解為氧原子[O]氣體后,其熱力學(xué)溫度提高一倍,則氧原子的平均速率是氧分子平均速率的(A)4倍;(B)倍;(C)2倍;(D)倍。[]10.在A、B、C三個(gè)容器中裝有同種理想氣體,它們的分子數(shù)密度相同,方均根速率之比為,則其壓強(qiáng)之比為(A);(B);(C);(D)。[]11.在體積為10升的容器中盛有克的某種氣體,設(shè)氣體分子的方均根速率為200m/s,則氣體的壓強(qiáng)為。12.一容器內(nèi)盛有密度為的單原子分子理想氣體,若壓強(qiáng)為p,則該氣體分子的方均根速率為_(kāi)_______________;單位體積內(nèi)氣體的內(nèi)能為_(kāi)__________________。參考答案1.0,;2.個(gè),,,;3.(D);4.;5.;6.(1),(2),T=362K;7.(D);8.(A);9.(C);10.(C);11.;12.,.第六章熱力學(xué)基礎(chǔ)1.要使熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增加,可以通過(guò)或兩種方式,或兩種方式兼用來(lái)完成。熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),其內(nèi)能的改變量決定于,而與無(wú)關(guān)。2.一氣缸內(nèi)貯有10mol單原子分子理想氣體,在壓縮過(guò)程中外界做功209J,氣體升溫1K,此過(guò)程中氣體內(nèi)能的增量為,外界傳給氣體的熱量為。3.某種理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度,則在常溫下該氣體的定壓摩爾熱容量,定容摩爾熱容量。4.某理想氣體的定壓摩爾熱容量為,求它在溫度為273K時(shí)分子的平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。5.常溫常壓下,一定量的某種理想氣體(可視為剛性分子,自由度數(shù)為),在等壓過(guò)程中吸收的熱量為,對(duì)外作的功為,內(nèi)能的增加為ΔE,則,。6.一定量的某種理想氣體在等壓過(guò)程中對(duì)外作的功為200J,若此種氣體為單原子分子氣體,則該過(guò)程中需吸熱J;若為雙原子分子氣體,則需吸熱J。7.壓強(qiáng)、體積和溫度都相同的氫氣和氦氣(均視為剛性分子理想氣體),它們的質(zhì)量之比為,內(nèi)能之比為。如果它們分別在等壓過(guò)程中吸收了相同的熱量,則它們對(duì)外作的功之比。8.理想氣體進(jìn)行的下列各種過(guò)程,哪些過(guò)程可能發(fā)生哪些過(guò)程不可能發(fā)生為什么(1)等容加熱時(shí),內(nèi)能減少,同時(shí)壓強(qiáng)升高;(2)等溫壓縮時(shí),壓強(qiáng)升高,同時(shí)吸熱;C(3)等壓壓縮時(shí),內(nèi)能增加,同時(shí)吸熱;C(4)絕熱壓縮時(shí),壓強(qiáng)升高,同時(shí)內(nèi)能增加。9.1mol理想氣體進(jìn)行的循環(huán)過(guò)程如圖所示,其中為絕熱過(guò)程。假設(shè)已知、點(diǎn)狀態(tài)參量(,)和點(diǎn)狀態(tài)參量(,),則點(diǎn)的狀態(tài)參量,,。10.溫度為、壓強(qiáng)為1atm的1mol剛性雙原子分子理想氣體,(1)如果經(jīng)等溫過(guò)程體積膨脹至原來(lái)的倍,求這個(gè)過(guò)程中氣體對(duì)外作的功;(2)如果經(jīng)絕熱過(guò)程體積膨脹為原來(lái)的3倍,求這個(gè)過(guò)程中氣體對(duì)外作的功。11.如圖所示,有一定量的理想氣體,從初態(tài)開(kāi)始,經(jīng)過(guò)一個(gè)等容過(guò)程到達(dá)壓強(qiáng)為的態(tài),再經(jīng)過(guò)一個(gè)等壓過(guò)程到達(dá)狀態(tài),最后經(jīng)等溫過(guò)程而完成一個(gè)循環(huán)。求該循環(huán)過(guò)程中系統(tǒng)對(duì)外作的功和所吸收的熱量。12.一定量的理想氣體,分別進(jìn)行如圖所示的兩個(gè)卡諾循環(huán)和,若在P~V圖上這兩個(gè)循環(huán)過(guò)程曲線所圍的面積相等,則這兩個(gè)循環(huán)的(A)效率相等;(B)從高溫?zé)嵩次盏臒崃肯嗟龋?C)向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃肯嗟龋?D)在每次循環(huán)中對(duì)外做的凈功相等。[]13.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知:(A)功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量,但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功;(B)熱量可以從高溫物體傳到低溫物體,但不能從低溫物體傳到高溫物體;(C)不可逆過(guò)程就是不能向相反方向進(jìn)行的過(guò)程;(D)一切自發(fā)過(guò)程都是不可逆的。[]14.在一張P~V圖上,兩條絕熱線不能相交于兩點(diǎn),是因?yàn)檫`背,一條等溫線和一條絕熱線不能相交于兩點(diǎn),是因?yàn)檫`背。15.由絕熱材料包圍的容器被隔板隔為兩半,左邊是理想氣體,右邊是真空。如果把隔板撤去,氣體將進(jìn)行自由膨脹過(guò)程,達(dá)到平衡后氣體的溫度(升高、降低或不變),氣體的熵(增加、減少或不變)。參考答案1.外界對(duì)系統(tǒng)做功,向系統(tǒng)傳遞熱量,始末兩個(gè)狀態(tài),所經(jīng)歷的過(guò)程;2.,;3.;;4.;5.,;6.,;7.,,;8.不可能,不可能,不可能,可能;9.,;;10.,;11.;;12.(D);13.(D);14.熱力學(xué)第一定律,熱力學(xué)第二定律;15.不變;增加。第十章機(jī)械振動(dòng)1.如圖所示,質(zhì)量為的物體由倔強(qiáng)系數(shù)為和的兩個(gè)輕彈簧連接,在光滑導(dǎo)軌上做微小振動(dòng),系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為(A);(B);(C);(D).[]2.某質(zhì)點(diǎn)按(SI)的規(guī)律沿x軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng),求此振動(dòng)的周期、振幅、初相、速度的最大值和加速度的最大值。3.物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng),其速度的最大值,振幅。若時(shí),該物體位于平衡位置,且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。求:(1)振動(dòng)周期;(2)加速度的最大值;-1-21(3)-1-214.已知某簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)曲線如圖所示,則此簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振動(dòng)方程為(A)cm;(B)cm;(C)cm;(D)cm;(E)cm.[]AB5.質(zhì)點(diǎn)在x軸上作簡(jiǎn)諧振動(dòng),選取該質(zhì)點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(),經(jīng)過(guò)2秒質(zhì)點(diǎn)第一次通過(guò)B點(diǎn),再經(jīng)過(guò)2秒質(zhì)點(diǎn)第二次經(jīng)過(guò)B點(diǎn),若已知該質(zhì)點(diǎn)在A、B兩點(diǎn)具有相同的速率,且AB=10cm。求:AB(1)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程;(2)質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)處的速率。oA-A(A)-AoA(B)6.已知質(zhì)點(diǎn)沿y軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng),其振動(dòng)方程為oA-A(A)-AoA(B)(C)oA(C)oA-A(D)YoA-A7.如圖所示,有一水平彈簧振子,彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)k=24N/m,物體的質(zhì)量m=6kg,開(kāi)始靜止在平衡位置處。設(shè)用水平恒力F=10N向左作用于物體(不計(jì)摩擦),使之由平衡位置向左運(yùn)動(dòng)了0.05m,此時(shí)撤去力,并開(kāi)始計(jì)時(shí),求物體的振動(dòng)方程。8.一質(zhì)量為0.2kg的質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為(SI)。求:(1)質(zhì)點(diǎn)的初速度;(2)質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移一半處所受的力。9.彈簧振子在光滑水平面上作簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),彈性力在半個(gè)周期內(nèi)所作的功為(A);(B);(C);(D).10.質(zhì)量為的物體和一輕彈簧組成彈簧振子,其固有振動(dòng)周期為T。當(dāng)它作振幅為的自由簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),其振動(dòng)能量。11.質(zhì)量的小球與輕彈簧組成的振動(dòng)系統(tǒng),按的規(guī)律作自由振動(dòng),式中以秒為單位,以厘米為單位。求(1)振動(dòng)的圓頻率、周期、振幅和初相;(2)振動(dòng)速度、加速度的表達(dá)式;(3)振動(dòng)的能量;(4)平均動(dòng)能和平均勢(shì)能。12.兩個(gè)同方向、同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng),其振動(dòng)表達(dá)式分別為,(SI)。它們合振動(dòng)的振幅為,初位相為,合振動(dòng)表達(dá)式為。13.已知兩個(gè)同方向、同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)曲線如圖所示,則合振動(dòng)的表達(dá)式為(A);(B);(C);(D).參考答案1.(B);2.T=,A=0.1m,,vmax=2.5m/s,amax=63m/s2;3.(1)T=,(2)am=×10-2m/s2,(3)(SI);4.(C);5.(1)(SI),(2)3.93cm/s;6.(D);7.;8.(1)v0=3.0m/s,(2);9.(D);10.;11.(1),T=,A=0.5cm,;(2),;(3)E=×10-5J;(4),;12.,,;13.(D).第十一章機(jī)械波1.一橫波沿繩子傳播,其波的表達(dá)式為(SI),求(1)此波的振幅、波速、頻率和波長(zhǎng);(2)繩子上各質(zhì)點(diǎn)的最大振動(dòng)速度和最大振動(dòng)加速度;(3)x1=0.2m處和x2=0.7m處二質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位相差。2.已知一平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程為(SI),式中、為正值,則(A)波的頻率為;(B)波的傳播速度為;(C)波長(zhǎng)為;(D)波的周期為.[]3.頻率為Hz、傳播速度為300m/s的平面簡(jiǎn)諧波,若波線上兩點(diǎn)振動(dòng)的位相差為,則這兩點(diǎn)相距(A)2m;(B)2.19m;(C)0.5m;(D)28.6m.[]4.如圖所示,一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)向傳播,波長(zhǎng)為,若處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為,則該波的波動(dòng)方程是;處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài)與O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài)相同。5.一平面簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)向傳播,波長(zhǎng)為,點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律如圖所示。(1)求P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程;(2)求此波的波動(dòng)方程;(3)若,求坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。6.橫波以速度沿x軸負(fù)向傳播,時(shí)刻的波形曲線如圖所示,則該時(shí)刻(A)A點(diǎn)的振動(dòng)速度大于零;(B)B點(diǎn)靜止不動(dòng);(C)C點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng);(D)D點(diǎn)的振動(dòng)速度小于零。[]7.圖示為一平面簡(jiǎn)諧波在時(shí)刻的波形圖。求:(1)該波的波動(dòng)方程;(2)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。8.在同一媒質(zhì)中,兩列頻率相同的平面簡(jiǎn)諧波的強(qiáng)度之比,則這兩列波的振幅之比。9.兩相干波源和相距(為波長(zhǎng)),的位相比的位相超前,在和的連線上外側(cè)各點(diǎn)(例如點(diǎn)),兩波引起的兩諧振動(dòng)的位相差為(A)0;(B);(C);(D).[]10.兩相干波源和的振動(dòng)方程分別為和。波從傳到點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程等于2個(gè)波長(zhǎng),波從傳到點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程等于個(gè)波長(zhǎng)。設(shè)兩波的波速相同,在傳播過(guò)程中振幅不衰減,則兩波傳到點(diǎn)的合振動(dòng)振幅為。11.設(shè)入射波的方程為,在處發(fā)生反射,反射點(diǎn)為一固定端,設(shè)反射時(shí)無(wú)能量損失,求:(1)反射波的表達(dá)式;(2)合成的駐波表達(dá)式;(3)波腹和波節(jié)的位置。參考答案1.(1)A=0.05m,,,u=50m/s;(2),;(3);2.(D);3.(C);4.,;5.(1)(SI),(2)(SI),(3)。6.(D);7.(1)(SI);(2)(SI);8.4:1;9.(B);10.;11.(1),(2),(3)波腹位置:,波節(jié)位置:,。第十二章光學(xué)一.光的干涉1.如圖所示,單色平行光垂直照射在薄膜上,經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉。若薄膜的厚度為,且折射率,,為反射光在折射率為的媒質(zhì)中的波長(zhǎng),則兩束光的光程差為(A);(B);(C);(D).[]2.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若使兩縫之間的距離增大,則屏幕上干涉條紋的間距;若使單色光波長(zhǎng)減小,則干涉條紋的間距。3.在空氣中用波長(zhǎng)為的單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),觀察到相鄰明條紋的間距為1.33mm。當(dāng)把實(shí)驗(yàn)裝置放在水中(水的折射率)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),相鄰明條紋的間距變?yōu)椤?.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,雙縫到屏的距離D=120cm,兩縫中心之間的距離d=0.50mm,用波長(zhǎng)的單色平行光垂直照射雙縫,如圖所示,設(shè)原點(diǎn)在零級(jí)明條紋處。(1)求零級(jí)明紋上方第五級(jí)明條紋的坐標(biāo);(2)若用厚度、折射率的透明薄膜覆蓋在縫后面,再求零級(jí)明紋上方第五級(jí)明條紋的坐標(biāo)。5.一束波長(zhǎng)為的單色光從空氣垂直入射到折射率為的透明薄膜上,置于空氣中的這種薄膜使反射光得到干涉加強(qiáng),則其最小厚度為(A);(B);(C);(D).[]6.用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射折射率為的劈尖薄膜,(,),觀察反射光的干涉。從劈尖頂開(kāi)始,第2條明條紋對(duì)應(yīng)的膜厚度。7.如圖所示,兩玻璃片的一端緊密接觸,另一端用金屬絲墊起形成空氣劈尖,平行單色光垂直照射時(shí),可看到干涉條紋。若將金屬絲向棱邊推進(jìn),則條紋間距將變,從到金屬絲距離內(nèi)的干涉條紋總數(shù)(填變大、變小、不變)。8.兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈尖,左邊為棱邊,用單色平行光垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移,則干涉條紋(A)向棱邊方向平移,條紋間隔變??;(B)向棱邊方向平移,條紋間隔變大;(C)向棱邊方向平移,條紋間隔不變;(D)向遠(yuǎn)離棱邊的方向平移,條紋間隔不變;(E)向遠(yuǎn)離棱邊的方向平移,條紋間隔變小。[]9.兩塊平板玻璃,一端接觸,另一端用紙片隔開(kāi),形成空氣劈尖。用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射,觀察透射光的干涉條紋。(1)設(shè)A點(diǎn)處薄膜厚度為,求發(fā)生干涉的兩束透射光的光程差;(2)在劈尖頂點(diǎn)處,透射光的干涉條紋是明紋還是暗紋10.波長(zhǎng)的單色光垂直照射到牛頓環(huán)裝置上,第二級(jí)明紋與第五級(jí)明紋所對(duì)應(yīng)的空氣膜的厚度差為nm。11.如圖所示,用單色光垂直照射在牛頓環(huán)裝置上,當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí),可以觀察到環(huán)狀干涉條紋(A)向右平移;(B)向中心收縮;(C)向外擴(kuò)張;(D)靜止不動(dòng);(E)向左平移.[]12.在邁克爾遜干涉儀的一光路中,放入一片折射率為的透明介質(zhì)薄膜后,測(cè)出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長(zhǎng),則薄膜的厚度為(A);(B);(C);(D).[]參考答案1.(C);2.變小,變??;3.1mm;4.(1)x=6.0mm,(2);5.(B);6.;7.變小,不變;8.(C);9.(1);(2)明條紋;10.900;11.(B);12.(D)。二.光的衍射屏幕單縫屏幕單縫1.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,若增大縫寬,其它條件不變,則中央明條紋[](A)寬度變小;(B)寬度變大;(C)寬度不變,且中心光強(qiáng)也不變;(D)寬度不變,但中心光強(qiáng)增大。2.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射在寬度的單縫上,對(duì)應(yīng)于衍射角為30的方向,單縫處的波陣面分成的半波帶數(shù)目為(A)2個(gè);(B)4個(gè);(C)6個(gè);(D)8個(gè).[]3.平行單色光垂直入射到單縫上,觀察夫瑯和費(fèi)衍射。若屏上點(diǎn)為第二級(jí)暗紋,則單縫處的波振面相應(yīng)地劃分為_(kāi)___個(gè)半波帶。若將單縫寬度縮小一半,則點(diǎn)是_____級(jí)_____紋。4.用水銀燈發(fā)出的波長(zhǎng)為的平行光垂直入射到一單縫上,測(cè)得第二級(jí)極小至衍射圖樣中心的距離為0.30cm。當(dāng)用波長(zhǎng)未知的光做實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得第三級(jí)極小到衍射圖樣中心的距離為0.42cm,該單色光的波長(zhǎng)是多少5.用波長(zhǎng)的平行光垂直照射單縫,縫寬,縫后用凸透鏡把衍射光會(huì)聚在焦平面上,測(cè)得第二級(jí)與第三級(jí)暗條紋之間的距離為,求此透鏡的焦距。6.一束白光垂直照射在透射光柵上,在形成的同一級(jí)光柵光譜中,偏離中央明紋最遠(yuǎn)的是(A)紫光;(B)綠光;(C)黃光;(D)紅光.[]7.某一透射光柵對(duì)一定波長(zhǎng)的垂直入射光,在屏幕上只能出現(xiàn)零級(jí)和一級(jí)主極大,欲使屏幕上出現(xiàn)更高級(jí)次的主極大,應(yīng)該(A)換一個(gè)光柵常數(shù)較小的光柵;(B)換一個(gè)光柵常數(shù)較大的光柵;(C)將光柵向靠近屏幕的方向移動(dòng);(D)將光柵向遠(yuǎn)離屏幕的方向移動(dòng)。

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