大學(xué)物理（長春大學(xué)）智慧樹知到期末考試答案2024年

大學(xué)物理（長春大學(xué)）智慧樹知到期末考試答案2024年大學(xué)物理（長春大學(xué)）用平行單色光垂直照射在單縫上時(shí),可觀察夫瑯禾費(fèi)衍射.若屏上點(diǎn)P處為第二級暗紋,則相應(yīng)的單縫波陣面可分成的半波帶數(shù)目為：(

)

A:5個(gè)B:4個(gè)C:3個(gè)D:6個(gè)答案:4質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B,

v0相同，在μ不同的水平面上同時(shí)開始滑動(dòng)，A先停，B后停，且B走過的路程也較長，則摩擦力對這兩個(gè)物體所作的功是否相同?

(

)

A:不一定相同B:不相同C:一定不相同D:相同答案:相同我國第一顆人造衛(wèi)星繞地球作橢圓運(yùn)動(dòng)，地球中心為橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)．在運(yùn)行過程中，下列敘述中正確的是:

(

)

A:各選項(xiàng)均不守恒B:動(dòng)能守恒C:角動(dòng)量守恒D:動(dòng)量守恒答案:角動(dòng)量守恒一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播,在媒質(zhì)質(zhì)元從最大位移處運(yùn)動(dòng)到平衡位置的過程中:

(

)

A:它從相鄰的質(zhì)元獲得能量B:它的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成勢能C:它的勢能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能

D:它向相鄰的質(zhì)元釋放能量答案:它從相鄰的質(zhì)元獲得能量關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢之間的關(guān)系,下列說法中,哪一種是正確的?

(

)

A:在電場中，電勢為零的點(diǎn)，場強(qiáng)必為零B:在場強(qiáng)不變的空間，電勢處處相等C:在電場中，場強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢必為零D:在電勢不變的空間，場強(qiáng)處處為零答案:在電勢不變的空間，場強(qiáng)處處為零彈簧振子的振幅增加了

l倍，則(

)

A:最大速度增加了2

倍B:振動(dòng)周期增加了2倍C:最大加速度增加了1倍D:總能量增加了

2

倍答案:最大加速度增加了1倍在波動(dòng)傳播的介質(zhì)中，體積元△V

若恰好運(yùn)動(dòng)到最大位移處，則該△V

中的波能量。

(

)

A:動(dòng)能最小,勢能最小B:動(dòng)能最大,勢能最小C:動(dòng)能最大,勢能最大D:動(dòng)能最小,勢能最大

答案:動(dòng)能最小,勢能最小一質(zhì)點(diǎn)在x=0m處，由靜止開始沿Ox軸正向運(yùn)動(dòng)，它的加速度a

=6tm·s2，經(jīng)過5s后，它的位置x是：(

)

A:110mB:125mC:135mD:100m答案:125m物體作簡諧振動(dòng)，物體處在負(fù)方向端點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能達(dá)到最大值。（

）

A:錯(cuò)B:對答案:錯(cuò)質(zhì)點(diǎn)在保守力場中的勢能與質(zhì)點(diǎn)所在位置有一

一對應(yīng)的關(guān)系，勢能是位置的單值函數(shù)。（

）

A:錯(cuò)B:對答案:對萬有引力相互作用，是所有有質(zhì)量的粒子和質(zhì)點(diǎn)之間，由于引力質(zhì)量的存在而發(fā)生的一種相互作用。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:對作簡諧振動(dòng)的物體，若振幅保持不變，頻率增加了

l

倍，則最大速度增加了

1

倍。

（

）

A:對B:錯(cuò)答案:錯(cuò)保守力做功特點(diǎn)保守力做功只有物體始末位置有關(guān)，而與路徑無關(guān)。（

）

A:錯(cuò)B:對答案:對力場中兩點(diǎn)的勢能差，并不因選擇不同的勢能零點(diǎn)而改變。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:對速度變換和速度合成具有相同的物理意義。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:錯(cuò)質(zhì)點(diǎn)相對圓心的角動(dòng)量是一個(gè)標(biāo)量。（

）

A:錯(cuò)B:對答案:錯(cuò)一點(diǎn)電荷放在球形高斯面的球心處，如果把點(diǎn)電荷拿離球心，但沒有到球面外，會(huì)使高斯面的電通量變化（

）

A:錯(cuò)B:對答案:錯(cuò)線量和角量的橋梁是v=ωr。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:對沖量是矢量其方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)受力方向。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:錯(cuò)如門窗的轉(zhuǎn)動(dòng)，電唱機(jī)唱片的轉(zhuǎn)動(dòng)，鐘擺的擺動(dòng)地，球的自轉(zhuǎn)等等，這些都是剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:對如果幾個(gè)外力同時(shí)作用在一個(gè)繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體上。只有在轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi)的力才產(chǎn)生力矩的作用。則它們的合外力距等于這幾個(gè)外力距的矢量和。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:對位移反映了質(zhì)點(diǎn)位矢的變化量，是矢量。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:對重力場、萬有引力場是保守場。（

）

A:錯(cuò)B:對答案:對剛體對軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量只取決于轉(zhuǎn)軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無關(guān)。（

）

A:錯(cuò)誤B:正確答案:錯(cuò)誤如果在外力作用下，物體的形狀和大小不發(fā)生變化，也就是說組成物體的任意兩點(diǎn)間的距離，始終保持恒定。這種理想化了的物體叫做剛體。（

）

A:錯(cuò)B:對答案:對牛頓定律也不可能在所有的參照系中都成立，它只能在慣性參考系才能成立。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:對在方向垂直紙面向里的均勻磁場中，用電子槍同時(shí)射入兩個(gè)電子甲和乙，速率分別是v1

和v2

，且v1

大于v2

，則電子乙先回到出發(fā)點(diǎn)。（

）

A:錯(cuò)B:對答案:錯(cuò)作簡諧振動(dòng)的物體，若振幅保持不變，頻率增加了

l

倍，則最大加速度增加了

1

倍。（

）

A:對B:錯(cuò)答案:錯(cuò)在單縫衍射中，屏上點(diǎn)P處為第三級明紋，則相應(yīng)的單縫波陣面可分成的半波帶數(shù)目是5個(gè)（

）

A:錯(cuò)B:對答案:錯(cuò)觀測者所選擇的參考物不一樣對同一物體的運(yùn)動(dòng)描述也不一樣。（

）

A:錯(cuò)B:對答案:對一單縫的寬度b=0.40mm,以波長λ=589nm的單色光垂直照射,設(shè)透鏡的焦距f

=1.0m，則第二級明紋距中心的距離是：(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是B。根據(jù)光柵方程：光波長/縫寬=衍射角內(nèi)干涉條紋的寬度與光源大小和透鏡焦距有關(guān)，衍射角為光斑寬度的一半。故第二級明紋距中心的距離是λ/4b=1.57mm。所以選擇B選項(xiàng)。'一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，由坐標(biāo)原點(diǎn)沿

x

軸運(yùn)動(dòng)，速度為v

=

kt2，則它所受到的合力為：(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是：B:4mkx/v。\n速度v與時(shí)間t的關(guān)系式為v=kt2，是時(shí)間的平方的函數(shù)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得質(zhì)點(diǎn)的加速度為a=kv，方向沿x軸正方向。故選B。'如圖所示,一寬為b的薄金屬板,其電流為I,則在薄板的平面上,距板的一邊為r的點(diǎn)P的磁感強(qiáng)度的大小為：(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確選項(xiàng)為：B。\n\n磁場疊加原理表明，電流在平面上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度是由不同來源產(chǎn)生的疊加結(jié)果。根據(jù)題中所給信息，一寬為b的薄金屬板，其電流為I，在薄板的平面上距板的一邊為r的點(diǎn)P，可推斷出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是各向同性的，即不受方向影響，因此答案為B。'如圖所示,設(shè)一車廂以勻速v在地面上行駛,在車廂中點(diǎn)有一閃光燈發(fā)出一瞬時(shí)閃光,并由車廂前后壁設(shè)置的光接收器A和B接收,則在車廂和地面兩參考系中觀察A和B是否同時(shí)接收到光信號，按光速不變原理分析,在車廂內(nèi)看到和在地面上看到將是：(

)

A:不同時(shí)，同時(shí)B:不同時(shí)，不同時(shí)C:同時(shí)，不同時(shí)D:同時(shí)，同時(shí)答案:AI參考:正確選項(xiàng)：【D:同時(shí)，同時(shí)】\n\n根據(jù)光速不變原理，光在真空中的速度是恒定的，與參考系的選擇無關(guān)。因此，在車廂和地面兩參考系中觀察，閃光燈發(fā)出的光信號應(yīng)該同時(shí)到達(dá)A和B兩個(gè)光接收器。所以，在車廂內(nèi)看到和在地面上看到的光信號是同時(shí)接收到。'波源作簡諧振動(dòng)A=0.02m,T=1.0×10-2s.在t=0時(shí),它經(jīng)平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng).此振動(dòng)以u=400m·s-1的速度沿

x

軸正向傳播,則距波源為8m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程是：(

)

A:B:C:D:

答案:AI參考:振動(dòng)方程為y=12cos[1.0×10^-3π(t+8)]m。\n\n根據(jù)題目條件，波源作簡諧振動(dòng)，波速為400m/s，周期為1.0×10^-2s，則在t=0時(shí)，波源位于平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)。因此，該波的波長為λ=v/f=400/(1.0×10^-2)m=40m。由于波源振動(dòng)以400m/s的速度沿x軸正向傳播，則該波向右傳播。\n\n對于在距離波源為8m處的質(zhì)點(diǎn)，該質(zhì)點(diǎn)與波源之間的距離為4m，處于四分之一波長的位置。根據(jù)振動(dòng)方程的推導(dǎo)，該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=Acos[k·x+φ]，其中k為波數(shù)，A為振幅，φ為初相位。\n\n根據(jù)題意，k·4=(-1/4)·2π，即k=-π/8。又因?yàn)槌跸辔坏扔诓ㄔ丛趖=0時(shí)的相位加上傳播距離與波長的關(guān)系，即φ=φ0+(t-0)/λ·2π，其中φ0為初始相位。\n\n由于波源在t=0時(shí)位于平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)，因此φ0=0。代入上述公式可得y=12cos[π(t-8)/4]m。\n\n因此，正確選項(xiàng)為B：y=12cos[π(t-8)/4]m。'老鷹眼睛的瞳孔直徑約為6mm,最多飛翔的高度為下列哪個(gè)數(shù)值時(shí),可看清地面上身長為5cm的小鼠?設(shè)光在空氣中的波長為600nm

(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確選項(xiàng)是B：20mm。\n\n根據(jù)題目描述，老鷹眼睛的瞳孔直徑約為6mm，也就是大約6乘以10的負(fù)3次方米。光在空氣中的波長為600nm，根據(jù)波長、頻率、速度的關(guān)系v=fλ，頻率與速度在空氣中相同，因此光波頻率也近似等于光速，這樣我們可以算出光的平均能量E=hf=cλf。老鷹能看清地面上身長為5cm的小鼠，意味著老鷹能觀察到的最小物體尺寸遠(yuǎn)小于瞳孔直徑，因此我們可以通過計(jì)算老鷹能觀察到的最小尺寸來推算出這個(gè)距離。這個(gè)最小尺寸可以視為光線穿過瞳孔直徑所需的距離，也就是光線從地面射向老鷹眼睛所需的高度。假設(shè)光線垂直射向老鷹的眼睛，那么這個(gè)高度大約為6mm乘以10的負(fù)3次方米除以最小尺寸，也就是約為20mm。因此，答案為B。'如圖所示在點(diǎn)電荷

+q

和

-q

的靜電場中，做如下三個(gè)閉合面S1、S2、S3。

則通過S1、S2、S3閉合面的電通量分別為：(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確選項(xiàng)為C：電通量為零。\n\n根據(jù)電場疊加原理，點(diǎn)電荷+q和-q產(chǎn)生的電場在各閉合面上的電通量之和為零，因此通過各閉合面的電通量均為零。所以選項(xiàng)C為正確答案。'感生電動(dòng)勢可寫成

,式中

為感生電場強(qiáng)度,則感生電場中：

(

)

A:感生電場是保守場B:在感生電場中不能像對靜電場那樣引入電勢的概念C:閉合曲線l

上處處相等D:感生電場的電場線不是閉合曲線答案:AI參考:正確選項(xiàng)是“A:感生電場是保守場”。\n\n根據(jù)題目給出的感生電動(dòng)勢的表達(dá)式，可以知道感生電場是由磁場的變化產(chǎn)生的，其性質(zhì)與靜電場相似，具有保守場的特性，即在該電場中，電場力做功與路徑無關(guān)，只取決于初末位置，因此答案為A。其他選項(xiàng)在題目中未提及或與感生電場的性質(zhì)不符。'一小環(huán)套在光滑細(xì)桿上，細(xì)桿以傾角θ繞豎直軸作勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω

，則小環(huán)平衡時(shí)距桿端點(diǎn)

O

的距離r為(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是【C】。\n\n小環(huán)平衡時(shí)，重力沿細(xì)桿方向的分力等于向心力，即mgsinθ=mω2r，解得r=gω2/sinθ。因此，小環(huán)平衡時(shí)距桿端點(diǎn)O的距離為C。'用氦氖激光器發(fā)射的紅光,垂直入射到一平面透射光柵上,

測得第一級主明紋出現(xiàn)在

30°的方向上，則第二級主明紋的衍射角是：(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是B。\n光柵衍射中，明紋位置滿足：光柵常數(shù)/波長+衍射角=整數(shù)。對于本題，光柵常數(shù)未知，但已知第一級主明紋出現(xiàn)在30°的方向上，那么第一級主明紋的衍射角就是30°。由此可推出波長，再由公式求出第二級主明紋的衍射角。所以選擇B選項(xiàng)。'A、B、C為帶電導(dǎo)體表面上的三點(diǎn),

如圖所示,

靜電平衡時(shí),

比較三點(diǎn)的面電荷密度、電勢及表面附近的場強(qiáng)，下述說法中錯(cuò)誤的是：(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是：C：表面電荷密度相等，電勢相等，表面附近的場強(qiáng)不相等。\n\n靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體表面上的電荷分布與導(dǎo)體表面的曲率半徑有關(guān)，曲率半徑越大，電荷分布越稀疏，電荷密度越小；曲率半徑越小，電荷分布越密集，電荷密度越大。因此ABC三點(diǎn)的電荷密度相等。根據(jù)靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零，表面電勢相等可知ABC三點(diǎn)的電勢相等。由于導(dǎo)體表面是等勢體，所以表面附近的場強(qiáng)為零。因此答案為C。\n\n希望以上回答對您有所幫助。'電流I均勻流過半徑為R的圓形長直導(dǎo)線,則0＜r＜R內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為：()

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是B。根據(jù)安培環(huán)路定理，當(dāng)電流均勻流過半徑為R的圓形長直導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線所在平面內(nèi)任意一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與到導(dǎo)線的距離r成反比，所以B選項(xiàng)為正確答案。\n\n解釋：安培環(huán)路定理指出，在磁場中任選一閉合路徑，若在其中穿過的電流為I，則該閉合路徑上所受的磁場力（即安培力）等于該閉合路徑的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與路徑長度L的乘積，即F=BIL。而磁場是由電流產(chǎn)生的，所以對于半徑為R的圓形長直導(dǎo)線來說，導(dǎo)線周圍的磁場是均勻分布的。在圓形導(dǎo)線的圓心處取一小段圓弧AB（圖中的陰影部分），該圓弧所對應(yīng)的圓周長為ΔL=2πr，由于導(dǎo)線中流過的電流均勻分布，所以這段圓弧所受的磁場力也是均勻分布的。根據(jù)安培環(huán)路定理，該磁場力的大小等于圓弧所在圓周上的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與圓弧長度ΔL的乘積，即F=BΔL=kπr^2/R^2=k(r/R)^2B，其中k為一常數(shù)，約為1.13*π/μ0（μ0為真空中的磁導(dǎo)率）。由此可知，當(dāng)0＜r＜R時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B與r成反比，即B∝1/r^2。因此，選項(xiàng)B為正確答案。'如圖所示在點(diǎn)電荷+3q和-q的靜電場中，做如下三個(gè)閉合面S1、S2、S3。

則通過S1、S2、S3閉合面的電通量分別為：()

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是D：。\n\n根據(jù)高斯定理，閉合面上的電通量等于包圍在面內(nèi)的電荷代數(shù)和的絕對值再除以ε0，其中ε0是真空電容率。根據(jù)題圖所示，可知：\n\n對于閉合面S1，只有點(diǎn)電荷+3q在其內(nèi)部，其電通量為3/ε0；\n對于閉合面S2，點(diǎn)電荷+3q在其右側(cè)，而-q在其左側(cè)，且二者電量相等，則其電通量為0；\n對于閉合面S3，點(diǎn)電荷+3q在其左側(cè)，且與-q相接觸而不相連，因此電通量為(3-q)/ε0=3/ε0。\n\n因此，選項(xiàng)D是正確答案。'A、B、C

三個(gè)平行板面積均為200cm,

A、B之間相距4mm,A、C

之間相距2mm,B、C

兩板接地,若使A板帶正電3.0×10-7C,

則B、C

兩板上的感應(yīng)負(fù)電荷各為：

(

)

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是D:\r\nD.3.0×10^-6C和-3.0×10^-6C。\n根據(jù)平行板電容器公式C=εS/4πkd，因?yàn)槿齻€(gè)平行板面積相等，介電常數(shù)ε也相等，所以C只與板間距離d有關(guān)。因?yàn)锽、C兩板接地，所以它們上的感應(yīng)電荷量與A板上的電荷量大小相等，符號相反。所以B、C兩板上的感應(yīng)負(fù)電荷各為-3.0×10^-7C。故本題答案為D。'一平行板電容器,極板面積為2.0×10-2m2極板間距為1.0mm,

中間介質(zhì)的相對電容率為5.5如果對它充電到100V,

則它帶有的電荷和貯存的電能各為：(

)

A:

B:

C:

D:答案:AI參考:正確答案是A，此電容器充滿電時(shí)帶電荷量為q=εr