1、大学物理学复习题大学物理学复习题 一、选择题一、选择题 1.某质点的运动方程为x=10+3t5t3(m)，则该质点作（） 。 （A） 匀加速直线运动， 加速度沿x轴正向（B） 匀加速直线运动， 加速度沿x轴负向 （C） 变加速直线运动， 加速度沿x轴负向（D） 变加速直线运动， 加速度沿x轴正向 2.质量为 1 kg 的小球从高 20 m 处自由下落到地面上，反弹后上升的最大高度 为 0.2m，小球接触地面的时间为 0.2 s，在接触时间内，小球受到的平均合力大 小（不计空气阻力，重力加速度g取10 m s2）为（）。 （A）110 N（B）100 N（C）90 N （D）10 N 3. 处于
2、平衡态的一瓶氦气和一瓶氮气（均视为理想气体）的分子数密度相同， 分子的平均平动动能也相同，则它们 （） 。 （A）温度、压强均相同（B）温度相 同，但氦气压强大于氮气的压强 （C）温度、 压强均不相同（D） 温度相同， 但氦气压强小于氮气的压强 4. 已知N为理想气体的分子数，f ()为麦克斯韦速率分布函数，则Nf()d表示 （） 。 （A）速率附近分子的平均速率 （B）速率附近，速率在d区间内的分子数 （C）速率附近，d区间内分子数占总分子数的比率 （D）单位体积内速率在d区间内的分子数 5. 一定质量的理想气体， 如右图所示，ab为绝热膨胀、bc为等体压缩和 O V1 p a T T V2
3、 ca为等温压缩，由这三个可逆过程构成一循环abca，循环方向及参数见图。 经过abca一个循环过程，下列叙述正确的是（） 。 （A）气体内能减少（B）气体向外界做净功 （C）气体内能增加（D）气体向外界传递净热量 6. 有以下五种表述： 电场是保守场，且沿任一环路L有 L E E dl l 0 磁场是无源场，且沿任一闭合曲面S的 S B dS 0 电磁波是纵波 位移电流是变化的电场，可以在空间产生磁场 变化的磁场在其周围空间产生涡旋电场 以上所有正确的表述是（） 。 （A）（B）（C） （D） 7. 真空中一根无限长直细导线上通有电流I，空间磁介质的磁导率为，则距 导线垂直距离为R的空间某点
4、处的磁场能量密度为 （） 。 I2 cV b 2R2I2 （A） 22 （B） 22 （C） 24I8R8 R （D） 3I2 8 R 22 8.氦氖激光器发出波长为 632.8nm 的激光， 垂直照射到平面透射光栅上，已知 光栅 1cm 内的缝数为 3000 条，最多能观察到的谱线条数为（） 。 （A）5（B）7 （C）10（D）11 9. （1） 一人张开双臂手握哑铃坐在转椅上， 让转椅转动起来。 若此后无外力作用， 则当此人收回双臂时，人和转椅这一系统的（） 。 （A）转速增大，转动动能不变（B）角动量增大，动 量守恒 （C）转速增大，角动量守恒（D）角动量减少， 动量增大 （2）根据量
5、子力学不确定关系xpx 2，可判断下面叙述正确的是 （） 。 （A）粒子的动量不可能精确测定（B）粒子的坐标和动量 不可能同时精确测定 （C）粒子的坐标不可能精确测定（D）粒子的坐标和动量 都可以同时精确测定 10. （1）下列几种说法： 所有惯性系对物理基本规律都是等价的。 在真空中，光的速率与光的频率、光源的运动状态无关。 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。 以上所有正确的表述是（） 。 （A） （C） （B） （D） （2）钠光谱线的波长是，设h为普朗克常量，c为真空中的光速，下面叙述不 正确的是（） 。 （A）光子能量为hc /（B）光子质量为h / c （C）光子
6、动量为h /（D）光频率为/ c 11. 将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上，如果在绳端挂一质量为m 的重物时，飞轮的角加速度为1。如果以拉力 2mg代替重物拉绳时，飞轮的角加 速度将（） 。 （A）（B） 1 2 1 （C）（D） 1 2 1 2 1 12有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上，在上述说法中正确的有 （） 。 （A）这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零 （B）这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零 （C）当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零 （D）当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零 13.气体的温度升高时，麦克斯韦速
7、率分布函数曲线的变化是（） 。 (A) 曲线下的面积增大，最概然速率增大 (B) 曲线下的面积减小，最概然速率增大 (C) 曲线下的面积不变，最概然速率增大 (D) 曲线下的面积不变，最概然速率减小 14. 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。若把隔板抽 出，气体将进行自由膨胀，达到平衡态后气体的状态如何变化（） 。 (A) 温度不变，熵增加 (B) 温度升高，熵增加 (C) 温度降低，熵增加 (D) 温度不变，熵不变 15. 真空时,平行板电容器的电容为C 0 ，当板上带电后的电场为E 0 。在电容器中 充满介电常量为，相对介电常量为 r的电介质后，其电容和电场分别变为
8、（） 。 （A） C 0, E 0 （B） rC0,rE0 （C） C 0, E 0 （D） rC0, E 0 r 16. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是（） 。 (A)如高斯面上E处处为零, 则该面内必无电荷 (B)如高斯面内无电荷, 则高斯面上E处处为零 (C)如高斯面上E处处不为零, 则高斯面内必有电荷 (D)如高斯面内有净电荷, 则通过高斯面的电通量必不为零 17.半径为R的圆形导体环，当其中通有I的电流时，环心处小区间内的磁场能 量密度为（） 。 0I 1 0I 2 (A) (B) 2 (C) (D) 28R2 R 2R4R 0I0I 2 18 一无限长载流直导线弯成
9、如右图所示的形状， 导线中通有电流I， BC是半径为R的半圆弧，AB的延长线通过圆心O，CD与圆弧相切。 I I B B R R C C O O D D 则O处磁感应强度的大小为（） 。 (A) 0I III111 (B) 0（1+） (C)0 (D)0（1-）（1+） 4R2R4R2R 19. 如右图所示，用波长 600nm 的单色光做杨氏双缝实验，在光屏 P 处产生第五级明纹极大，现将折射率n=1.5 的薄透明玻璃片盖在其中一 P S 1 S 2 O 条缝上， 此时 P 处变成中央明纹极大的位置， 则此玻璃片厚度为 （） m。 （A）5.010-6（B）6.010-6（C）7.010-6（
10、D）8.010-6 20 用氦氖激光器发出的波长为 633nm 的单色光做牛顿环实验， 测得第个k暗 环的半径为 5.63mm , 第k+5 暗环的半径为 7.96mm，则平凸透镜的曲率半径R 为（）m。 （A）10.0 二、填空题二、填空题 1. 一个质量为 10 kg 的物体在外力作用下由静止开始运动，其运动方程为 r 2ti 2t2j，则在开始的 2s 内，此力的冲量大小 （B）11.08（C）8.25（D）1.03 为。 2. 飞轮半径为 0.5 m，自静止启动，其角加速度为 0.2 rad s2，则t 1s时边缘 上各点的切向加速度大小为， 法向加速度大 小为。 3温度为 37时，理
11、想气体氦气分子的平均速率 为。 4.容器内储有理想气体氧气，温度为 127，则氧气分子的平均转动动能 为。 5. 1mol 理想气体氦气，经等压过程温度由 300K 升到 600K， 则该过程中气体的 熵变为。 6. 真空中，有一长直密绕螺线管，长为l，直径为d，线圈总匝数为N，通以电 流I Imsin(t 3)， 则螺线管的自感系数L=， 自感电动势大小 。 7. 在迎面驶来的小汽车上，两盏前灯相距h=1.54m，设眼 D3.5mm 睛瞳孔的直径为D=3.5mm，光照波长为 550 nm，如图所 0 0 h1.54 m 示，则当人能分辨出是两盏灯时与汽车的最远距离L= L m。 眼球 8.
12、一束光是自然光和线偏振光的混合，自然光的光强为I 0，线偏振光的光强为 I。当光通过一偏振片时，发现透射光的强度取决于偏振片的取向，透射光的最 大和最小光强之比为 3:2。则I : I0。 9. （1）如图所示，一轻杆（不计质量）长度为 2l，两端各固定一小球，A球质量 为 2m，B球质量为m，杆可绕过中心的水平轴O在竖垂面内自由转动，其转动惯 量为。 （2）质量为m、带电量为q的粒子经过U的电压加速后，该粒子的德布罗意波 长为。 10. （1）已知电子的静止质量m 31 0=9.1110 kg，一个电子用静电场加速后，其动能 为 3.6105eV，此时电子的质量m m 0。 （2） 从钠中逸
13、出一个电子至少需要3.681019J的能量， 若用频率为6.001014Hz的 光投射到钠的表面上，则出射光电子的最大动能 为 J。 11. 一个质量为 10kg 的物体， 在力F F (30 40t)i iN 的作用下， 由静止开始运动。 则在开始的 2s 内，此力的冲量大小为_； 在 2s 末物体速度的大小 2m A l O m l B 为_。 12.轮圈半径为R，其质量M均匀分布在轮缘上，长为R、质量为m的均质辐条固 定在轮心和轮缘间，辐条共有 2N根。今若将辐条数减少N根，但保持轮对通过 轮心、垂直于轮平面轴的转动惯量保持不变，则轮圈的质量应为_。 13. 平衡状态下，理想气体分子的平
14、均平动动能与热力学温度T的关系式是 _，此式所揭示的气体温度的统计意义是 _。 如气体分子的麦克斯韦速率分布函数 是f ()，则 Nf ()d表示的物理含义 1 2 是。 14. 将 1 0的冰融化成 100的水，冰的熔解热为 3.35105J-1，水的 比热为 4.18103J-1K-1,其熵变为。 15.一铁心上绕有 1000 匝线圈，已知铁心中磁通量与时间的关系为 0.01sin100t，则任一时刻t，线圈中的感生电动势表示为 _。 16一长直导线通有电流I 1=20A，旁边放一导线 ab，其中通有电流 I 2=10A， 导线ab垂直于长直导线， a端距长直导线a=5cm，b端距长直导线
15、b=15cm， 且两者共面，如图所示。则导线ab所受的力为_。 17. 真空中，有一个长直螺线管，长为l，截面积为S，线圈匝数线密度为n， 则其自感系数为_。 18两根长直导线通有电流I，在图示三种环路中，Bdl分别等于： （对于环路a） 。（对于环路 b b） 。 a I c c I （对于环路 c） 。 19.光栅光谱中， 波长为的第三级谱线与波长= 486.1 nm 的第四级谱线重合， 该谱线的波长为 _nm 。 20 在迎面驶来的汽车上， 两盏前灯相距 120 cm ， 设夜间人眼瞳孔直径为 5.0 mm ， 入射光波为 550 nm。则人在离汽车为 m 的 地方，眼睛恰能分辨这两盏灯
16、。 三、三、 1、已知某质点的质量为20kg，其运动方程为x 2t，y 2t3，式中t以 s 计，x 和y以 m 计。试求： （1）任意时刻物体的位置矢量r r、速度 和加速度a a； （2） 质点所受的合外力F F； （3）1s 内合外力F F所做的功。写出解题步骤 2、判断题 1.刚体对轴的转动惯量只取决于刚体的质量与质量的空间分布和轴的位置 无关。 2.热力学第二定律的实质： 自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是不 可逆的。 3.最概然速率的物理意义是指：在一定温度下，若将整个速率范围分成许 多相等的小区间， 则气体分子中速率在 p附近的分子数占总分子数的百分比最大。 4. 电介质中
17、的高斯定理可以表示为 S D DdS S q，对任意闭合曲面求电位移 矢量D的通量，结果等于曲面内自由电荷的代数和，其中q不包括极化电荷的贡 献。 5. 微波加热的优点来源于微波独特的加热原理。 当微波和物质相互作用时， 从物质的电结构来看，良导体不反射和吸收微波，例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙 乙烯等， 它们对微波而言就是透明的，只有那些能吸收微波的介质才能用微波加 热。水吸收微波的能力很强，因此含水的或潮湿的物质都能被微波加热。绝大多 数固态和液态介质属于有机分子电介质。 在交变电磁场中， 偶极子在介质中摆动、 旋转，不断地和周围相邻分子发生类似于摩擦的作用，加速了分子的热运动，表 现为介质体
18、温度的升高。外加场频率越高，产生的热量就越多。微波的高频特性 可以快速集中大量热量，从而迅速提高介质的温度。 6.热力学系统经历从初态a到末态b的热力学过程，其熵的变化完全由a、 b两个状态所决定，而与从初态到末态经历怎样的过程无关。 7.一瓶氦气和一瓶氮气， 它们的体积、 质量都相同， 分子平均平动动能也相同，而且它们都处于平衡状态， 可判定它们温度、压强应相同。 8. 自然光经过反射、折射或吸收后，全部去除某一振动分量而只保留了另一 方向上的光振动，即振动只在某一固定方向上的光，称为线偏振光。线偏振光的 符号如图所示。 9. 右图所示为一具有球对称性分布的静电场的E r关系曲 线 ， 该静
19、电 E场是由半径为R的均匀带电球体产生的。 E E 1 r2 10.液晶按成因可分为热致液晶和溶致液晶两大类， 热致液晶最 广泛的应用是液晶显示。 四、四、 1、 1 mol 理想气体氦气所做的热力学循环过 程是ABCDA，其中AB为等压过程，BC为等 p 6p 0 OR r AB p 0 D V 0 2V 0 C V O 温过程，CD为等压过程，DA为等体过程。状态D温度设为T 0，其余各状态参量 如图所示。求： （1）该循环的热机效率； （2）逆循环ADCBA过程的制冷系数。写 出解题步骤 2、一质点从静止出发沿半径为R 1m 的圆周运动，其角加速度随时间的变化规 律是12t26t（rad
20、 s2） ，试求该质点在 1s 末的角速度、切向加速度at和法 向加速度a n 。 五、五、 1、半径为R 1=10 cm 的导体球壳，外套有一半径为 R 2=15 cm 的同心的导体球壳， 组成一个球形电容器，球形电容器内极板所带电量为+510-8C，外极板所带电 量为510-8C，各区间均为真空。求： （1）各区间（r R 1, R1 r R 2, r R2 ）电 场的大小； （2）电容器两极板间的电压； （3）电容器内部储存的电场能。写出解 题步骤 2、如图所示，质量为m的粘土块从距匀质圆盘h处落下，盘的质量M=2m,= 60， 盘心为光滑轴。 求（1）碰撞后瞬间盘的 0； （2）P 点
21、 转到x轴时盘 的，。 六、六、 1、如图所示，无限长直导线通有电流I 1 10A，另有一个共面矩形线圈ABCD，宽 a=0.1 m，长b=0.2 m，线圈以5ms-1的速度向右运动，当线圈运动到L=0.2 m 处时，求： （1）通过矩形线圈的磁通量； （2）矩形线圈AB边产生的动生电动势 大小；（3）此时若给线圈通以I2 20A电流，BC边所受安培力的大小。写出解 题步骤 L BC I2 I1 A a D 2、如图所示，1mol 理想气体氦气所作的热力学循环过程是ABCDA，其中AB过 程是等压过程，BC、DA过程是等温过程，CD过程是等体过程。令TA=T0，其余各 状态参量如图所示。试求：
22、 （1）该循环的制冷系数？（2）CD过程的熵变 七、七、 1、在折射率为 1.5 的玻璃上，覆盖n=1.2、 厚度为e=400nm 的均匀薄膜，薄膜 的上面是空气。用白光（波长范围为 400760nm）垂直照射薄膜时，试问： （1） 该膜的正面呈什么颜色？（2）膜的背面呈什么颜色？写出解题步骤， 光红橙黄绿青兰紫 色 波长 (nm) 2、半径为R的无限长均匀带正电直圆柱体，设电荷体密度为（ 0） 。在圆柱 体内、外任取两点A 、B，这两点距圆柱体中心的距离分别为r A、rB。试求： （1） 圆柱体内、外两个区域的电场强度大小和方向； （2）圆柱体内任意两点A、B之 间的电势差U AB； （3）
23、圆柱体外任意两点 A、B之间的电势差U AB。 八、八、 1、图中水平桌面上有一长l 1m、质量m1 3kg的均质细杆，细杆可绕通过O点 的竖直轴转动，杆与桌面间的动摩擦系数 0.1。开始时杆静止，有一子弹质量 m2 20g，速率 400m s1，沿水平方向垂直射入 760622622597597577577492492470470455455400 z O m1 杆的中点，且以2速率窜出细杆。求： （1）子弹 窜出细杆后，细杆转动的角速度； （2）细杆停下来 时转过的角度。 l m2 2、自然光和线偏振光的混合光束通过一个偏振片，当偏振片以光的传播方向为 轴转动时，透射光的强度也随之变化。如果最强和最弱的光强之比为6:l，那么 入射光中自然光和线偏振光的强度之比为多大？
