大學(xué)物理典型題解析（上）智慧樹知到期末考試答案2024年

大學(xué)物理典型題解析（上）智慧樹知到期末考試答案2024年大學(xué)物理典型題解析（上）把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置。當(dāng)平凸透鏡慢慢地向上平移時(shí)，由反射光形成的牛頓環(huán)（）。

A:向中心收縮，條紋間隔變小B:向外擴(kuò)張，條紋間隔變大C:向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化D:向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替變化答案:向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化對(duì)于沿曲線運(yùn)動(dòng)的物體，以下幾種說法中正確的是（

）。

A:切向加速度必不為零B:法向加速度必不為零（拐點(diǎn)處除外）C:若物體作勻速率運(yùn)動(dòng)，其總加速度必為零D:由于速度沿切線方向，法向分速度必為零，因此法向加速度必為零答案:法向加速度必不為零（拐點(diǎn)處除外）關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說法中正確的是

A:取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置B: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)C: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)D: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)答案:取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置一個(gè)物體正在繞固定光滑軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，

A:它受熱膨脹或遇冷收縮時(shí)，角速度不變B:它受熱或遇冷時(shí)，角速度均變大C:它受熱時(shí)角速度變大，遇冷時(shí)角速度變小D:它受熱時(shí)角速度變小，遇冷時(shí)角速度變大答案:它受熱時(shí)角速度變小，遇冷時(shí)角速度變大下列各種敘述中哪個(gè)是正確的？

A:剛體受力作用必有力矩B:剛體受力越大，此力對(duì)剛體轉(zhuǎn)軸的力矩也越大C:剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)定律表述了作用于剛體上的外力對(duì)轉(zhuǎn)軸的合外力矩與角加速度兩者之間的瞬時(shí)關(guān)系D:如果剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則一定受到力矩的作用答案:剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)定律表述了作用于剛體上的外力對(duì)轉(zhuǎn)軸的合外力矩與角加速度兩者之間的瞬時(shí)關(guān)系在質(zhì)點(diǎn)系中，一對(duì)相互作用力的功之和與參考系無(wú)關(guān)。

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:對(duì)質(zhì)點(diǎn)沿x軸正向作直線運(yùn)動(dòng)，a=2x，t=0時(shí)x0=2m，v0=0，則速度大小和位置的關(guān)系是x=2+v/2x

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:錯(cuò)對(duì)一對(duì)作用力和反作用力來說，二者持續(xù)時(shí)間相同。二者的沖量完全相同。

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:錯(cuò)當(dāng)彈簧振子振幅較大時(shí)，彈性回復(fù)力隨彈簧形變的變化規(guī)律為f=-kx-ax3，則彈簧從形變量為x恢復(fù)到原長(zhǎng)的過程中作用在質(zhì)量為m的小滑塊的彈性力所做的功為(1/2)kx2+(1/4)ax4

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:對(duì)一物體質(zhì)量為4kg，置于水平桌面上，物體與地面間的摩擦因數(shù)為0.2。初始時(shí)刻物體靜止，今以F=5t(N)的水平力推此物體，則第1秒末物體的速率為2m/s。

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:錯(cuò)一名在太空中失重且漂浮著的宇航員來回快速地?fù)u晃著一大塊鐵皮，發(fā)出求助信號(hào)。則他搖動(dòng)這塊鐵皮花了一些力氣，但是比地球上小得多。

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:錯(cuò)內(nèi)力不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量。

A:正確B:錯(cuò)誤答案:正確設(shè)有兩個(gè)矢量在直角坐標(biāo)系中可以表示為：A

=（1,0,2），B=（1,1,1），A、B矢量的夾角θ滿足

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:錯(cuò)設(shè)有兩個(gè)矢量在直角坐標(biāo)系中可以表示為：A=（1,0,2），B=（1,1,1），則它們的矢積為（-2,1,1）。

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:錯(cuò)某質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)，表示其位置矢量，表示其速度，表示其加速度，S表示其路程，a表示其切向加速度，則下面四個(gè)表達(dá)式：，中（

）。

A:只有（2）是正確的B:只有（2）、（4）是正確的C:只有(3)是正確的D:只有（1）、（4）是正確的答案:AI參考:正確答案是B：只有（2）、（4）是正確的。\n\n該質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)，位置矢量隨時(shí)間變化，速度也是隨時(shí)間變化的，加速度也隨時(shí)間變化，而路程是標(biāo)量，不變。切向加速度表示物體在運(yùn)動(dòng)方向上的加速度，與速度和位置矢量都相關(guān)。因此，只有（2）和（4）描述的是正確的。選項(xiàng)A、C、D都存在錯(cuò)誤。'一物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)方程為。在t=T/4（T為周期）時(shí)刻，物體的加速度為（）。

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是：B:最大值。\n根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的加速度公式$a=-frac{kx}{m}$可知，在t=T/4時(shí)刻，物體加速度最大，為最大值。\n故正確答案為B。'一作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的水平彈簧振子，彈簧彈性系數(shù)為k，振子質(zhì)量為m，平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。已知某時(shí)刻振子的位移為x，速度為v，則該系統(tǒng)的機(jī)械能為（

）。

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是【D:E=0.5mv^2+0.5kx^2】。\n\n機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能，題目中未提及振子所處位置，無(wú)法確定振子所具有的勢(shì)能，故機(jī)械能無(wú)法確定。但是根據(jù)題目中給出的信息，可以知道系統(tǒng)的機(jī)械能包括動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能，而彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的形變量有關(guān)，即E=0.5kx^2。因此，該系統(tǒng)的機(jī)械能為E=0.5mv^2+0.5kx^2。所以選項(xiàng)D為正確答案。'沿弦線傳播的一入射波在x

=L處（B點(diǎn)）發(fā)生反射，反射點(diǎn)為自由端（如圖）。設(shè)波在傳播和反射過程中振幅不變，且反射波的表達(dá)式為，

則入射波的表達(dá)式為（

）。

A:B:C:D:答案:AI參考:正確選項(xiàng)為C：\n\n入射波的表達(dá)式為：y=Acos(2π(x-0.5L)/T)+B。\n\n解釋：\n\n1.反射波的表達(dá)式為：y=Acos(2πx/T)，其中A為振幅，T為周期。\n2.反射點(diǎn)為自由端，因此反射波的初相位為0。\n3.根據(jù)題意，反射波在x=L處發(fā)生反射，即入射波在x=L+0.5L處。\n4.入射波的表達(dá)式為y=Acos[2π(x-0.5L)/T]+B，其中B為任意常數(shù)。\n\n綜上所述，選項(xiàng)C為正確答案。'一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為（其中a、b為常量）,則該質(zhì)點(diǎn)作（

）。

A:變速直線運(yùn)動(dòng)B:勻速直線運(yùn)動(dòng)C:一般曲線運(yùn)動(dòng)D:拋物線運(yùn)動(dòng)答案:AI參考:正確選項(xiàng)：C:一般曲線運(yùn)動(dòng)。\n\n解釋：\n\n根據(jù)題目描述，質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為(a,b)，其中a、b為常量，說明質(zhì)點(diǎn)在平面上的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條曲線。而題目中沒有提到質(zhì)點(diǎn)的速度是否變化，也沒有提到質(zhì)點(diǎn)是否受到外力作用，因此無(wú)法確定質(zhì)點(diǎn)是作變速運(yùn)動(dòng)還是勻速運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，題目中也未提及質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線或其他特定形狀的曲線，因此選項(xiàng)A、B、D都不正確。\n\n綜上所述，該質(zhì)點(diǎn)作一般曲線運(yùn)動(dòng)。'兩相干波源和相距，（為波長(zhǎng)），的相位比的相位落后，在和的連線上，外側(cè)各點(diǎn)（例如P點(diǎn)）兩波引起的兩諧振動(dòng)的相位差是（）。

A:0B:C:D:答案:AI參考:正確答案是B。\n\n題目描述了兩個(gè)相干波源，它們的相位比是相位落后。這意味著第二個(gè)波源的相位超前于第一個(gè)波源，而在連接它們的線上的外側(cè)各點(diǎn)（例如P點(diǎn)），第二個(gè)波源的相位也落后于第一個(gè)波源。因此，在P點(diǎn)，兩個(gè)波引起的兩諧振動(dòng)的相位差為0，即選項(xiàng)A錯(cuò)誤。而選項(xiàng)B、C、D都表示相位差不為0，因此也不正確。所以正確答案是B：在P點(diǎn)，兩個(gè)波引起的兩諧振動(dòng)的相位差為0。'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，然后由靜止放手任其振動(dòng)，從放手時(shí)開始計(jì)時(shí)。若用余弦函數(shù)表示其運(yùn)動(dòng)方程，則該單擺振動(dòng)的初相為（）。

A:B:0C:D:答案:AI參考:正確答案是B：0。\n根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征，其運(yùn)動(dòng)方程為$y=Asin(omegat+varphi)$，其中A為振幅，$omega=2pif=frac{2pi}{T}$，其中$T$為周期。題目中已知擺線與豎直方向成一微小角度，即$varphi=frac{pi}{2}$，所以$y=Asin(omegat+frac{pi}{2})$。由于擺球從靜止開始釋放，所以$t=0$時(shí)，$y=Asin(frac{pi}{2})=A$，即初相為$0$。因此，本題答案為B選項(xiàng)。'人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星軌道近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)分別為A和B。用P和分別表示衛(wèi)星對(duì)地心的動(dòng)量大小及其動(dòng)能的瞬時(shí)值，則應(yīng)有（

）。

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是B：。\n根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星軌道近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)距離之和與半徑之和成正比，衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，在近地點(diǎn)動(dòng)能最大，在遠(yuǎn)地點(diǎn)動(dòng)能最小，速度方向沿橢圓軌道切線方向，因此速度方向變化最大，動(dòng)能變化最大，所以衛(wèi)星在近地點(diǎn)速度最大，動(dòng)能最大，動(dòng)量也最大。\n因此選項(xiàng)B正確。'勁度系數(shù)分別為k1和k2的兩個(gè)輕彈簧串聯(lián)在一起，下面掛著質(zhì)量為m的物體，構(gòu)成一個(gè)豎掛的彈簧振子，則該系統(tǒng)的振動(dòng)周期為

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是B。\n由于彈簧串聯(lián)在一起，它們的勁度系數(shù)和長(zhǎng)度沒有發(fā)生變化，因此系統(tǒng)的振動(dòng)周期仍然等于單根彈簧的振動(dòng)周期，即由$T=2pisqrt{frac{m}{k}}$確定。\n所以選項(xiàng)B是正確的。'頻率為

100Hz，傳播速度為300m/s的平面簡(jiǎn)諧波，波線上距離小于波長(zhǎng)的兩點(diǎn)振動(dòng)的相位差為，則此兩點(diǎn)相距為（

）。

A:2.86mB:0.25mC:2.19mD:0.5m答案:AI參考:正確答案是：A:2.86m。\n根據(jù)相位差為半個(gè)周期的相位差等于一個(gè)波長(zhǎng)，可知波長(zhǎng)為$lambda=frac{300}{100}m=3m$，則兩點(diǎn)相距為$2lambda=2\times3m=6m$，再根據(jù)公式$v=frac{s}{t}$，得$t=frac{s}{v}=frac{6}{300}s=0.02s$，兩點(diǎn)間的距離等于頻率的倒數(shù)乘以時(shí)間再乘以一個(gè)周期等于$frac{1}{100}\times0.02\times2pi=2.86m$，所以A選項(xiàng)正確。\n故正確答案為A。'幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)具有光滑固定轉(zhuǎn)軸的剛體上，如果這幾個(gè)力的矢量和為零，則此剛體

A:必然不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)B:轉(zhuǎn)速必然改變C:轉(zhuǎn)速必然不變D:轉(zhuǎn)速可能不變，也可能改變答案:AI參考:正確選項(xiàng)為C：轉(zhuǎn)速必然不變。\n\n根據(jù)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)定律，幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)具有光滑固定轉(zhuǎn)軸的剛體上，這幾個(gè)力的矢量和為零，表示各個(gè)力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩之和也為零。由于沒有外力矩的作用，剛體的轉(zhuǎn)速必然不變。因此，選項(xiàng)C是正確答案。選項(xiàng)A、B、D都不正確，因?yàn)楦鶕?jù)題目條件，剛體的轉(zhuǎn)速不會(huì)改變。'機(jī)械波的表達(dá)式為（SI），則有（

）。

A:波沿x軸正向傳播B:其周期為1/3sC:其振幅為3m

D:其波速為10m/s

答案:AI參考:正確選項(xiàng)為：D:其波速為10m/s。\n\n根據(jù)題目給出的機(jī)械波表達(dá)式，可以得出該波的波長(zhǎng)為2m，根據(jù)波速公式v=λf，可知其波速為v=2f=2×10Hz=10m/s，故選D。題目未給出具體的周期和振幅，因此選項(xiàng)BC為無(wú)意義的干擾項(xiàng)。題目要求選擇一個(gè)正確的選項(xiàng)，因此選項(xiàng)A也屬于干擾項(xiàng)。'波長(zhǎng)的單色光垂直入射于光柵常數(shù)的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級(jí)次為（）

A:4B:5C:3D:2答案:AI參考:正確答案是：C:3。\n根據(jù)光柵方程：kλ=2dsinθ，入射光波長(zhǎng)為單色光，且θ很小，即入射角很小，只有最大級(jí)次為k=3時(shí)，衍射角最大，為明顯的衍射現(xiàn)象。\n故選C。'如圖所示，為兩相干波源，它們的振動(dòng)方向均垂直于圖面，發(fā)出波長(zhǎng)為的簡(jiǎn)諧波，P點(diǎn)是兩列波相遇區(qū)域中的一點(diǎn)，已知兩列波在P點(diǎn)發(fā)生相消干涉。若的振動(dòng)方程為，則的振動(dòng)方程為（）。

A:B:C:D:答案:AI參考:正確答案是【B】:B.\n由相消干涉可得，$y=Asin(omegat-varphi)-Asin(omegat+varphi)$，再根據(jù)疊加原理可得，$y=Asin(omegat-varphi)-Asin(omegat+varphi)+Asinomegat$，即$y=2Asin(omegat-varphi)$，所以$varphi=frac{pi}{2}$，故$y=2Asin(omegat-frac{pi}{2})$，故選B。'在點(diǎn)電荷+q的電場(chǎng)中，若取圖中P點(diǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則M點(diǎn)的電勢(shì)為（

）

A:B:C:D:答案:AI參考:正確選項(xiàng)是**B**，M點(diǎn)的電勢(shì)為正值，因?yàn)閺腜點(diǎn)到M點(diǎn)有正電荷在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能降低，因此M點(diǎn)的電勢(shì)大于P點(diǎn)的電勢(shì)。具體數(shù)值可以根據(jù)電場(chǎng)線的方向和疏密程度來計(jì)算，但在這個(gè)問題中，由于沒有給出具體的電場(chǎng)線圖，所以無(wú)法精確計(jì)算。'質(zhì)量分別為、速度分別為的兩質(zhì)點(diǎn)A和B，受到相同的沖量作用，則（

）。

A:A、B的動(dòng)量增量相等

B:A的動(dòng)量增量的絕對(duì)值比B的小C:A、B的速度增量相等D:A的動(dòng)量增量的絕對(duì)值比B的大答案:AI參考:正確答案是A、B的動(dòng)量增量相等。\n\n根據(jù)動(dòng)量定理，沖量等于動(dòng)量的變化量，由于沖量相同，所以兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量增量也相同。因此，選項(xiàng)A是正確的。而選項(xiàng)B、C、D都是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗俣仍隽?、?dòng)量增量的絕對(duì)值大小與物體的質(zhì)量、速度等因素有關(guān)，不能僅根據(jù)沖量相同就得出這些結(jié)論。'圖中畫出一平面簡(jiǎn)諧波在t

=2s時(shí)刻的波形圖，則平衡位置在P點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程是（

）。

A:（SI）B:（SI）C:（SI）D:（SI）答案:AI參考:正確選項(xiàng)為【B:（SI）】\n\n根據(jù)題目描述，圖中畫出一平面簡(jiǎn)諧波在t=2s時(shí)刻的波形圖，平衡位置在P點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程。根據(jù)簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程，振動(dòng)方程為y=Acos(ωt+φ)，其中A為振幅，ω為圓頻率，φ為初相位。題目中沒有給出初相位，但根據(jù)波形圖可以看出，質(zhì)點(diǎn)在t=2s時(shí)刻位于平衡位置上方，說明初相位為正。根據(jù)這些信息，可以確定振動(dòng)方程為y=Acos(ωt)，其中A為振幅，ω=2πf=2π/T，T為周期。因此，平衡位置在P點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為