新版2019年《大学物理》期末题库300题（含标准答案）.pdf

2019年大学物理期末考试题库300题含答案一、选择题1.电荷分布在有限空间内，则任意两点A、8 之间的电势差取决于()(A)从 F 移到月的试探电荷电量的大小；(B)A 和月处电场强度的大小；(0 试探电荷由A 移到K 的路径；(D)由A 移到月电场力对单位正电荷所作的功。2.两列完全相同的平面简谐波相向而行形成驻波。以下哪种说法为驻波所特有的特征：()(A)有些质元总是静止不动；(B)迭加后各质点振动相位依次落后；(C)波节两侧的质元振动位相相反；(D)质元振动的动能与势能之和不守恒。3.平面简谐波x =4 sin(5加+3阿)与下面哪列波相干可形成驻波？()5 3 5 3(A)y=4 sin 27r(t+x)；(B)_ y =4 sin 27r(-t-x)；5 3 5 3(C)x=4 sin 2zr(t+y)；(D)x=4 sin2zr(Z-y)4 .由量子力学可知，一维势阱中的粒子可以有若干能态，如果势阱的宽度L 缓慢地减少至较小宽度匕，则()(A)每个能级的能量减小；(B)能级数增加；(C)每个能级的能量保持不变；(D)相邻能级间的能量差增加；(E)粒子将不再留在阱内。5.一个转动惯量为J 的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为0。设它所受阻力矩与转动角速度成正比M=-ka(A 为正常数)(1)它的角速度从例)变为例,/2所需时间是()(A)J/2；(B)J/k；(C)J/k)ln2-,(D)Jl2k.(2)在上述过程中阻力矩所作的功为()9o 7 9(A)J(O0/4；(B)-3 7 6 y0/8；(C)-J%/4；(D)J(D0/S o6 .一束光强为T o 的自然光，相继通过三个偏振片R、2、R后出射光强为人/8。已 知R和 A的偏振化方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转P2,要使出射光强为零，R至少应转过的角度是()(A)3 0 ；(B)4 5 ；(C)6 0 ；(D)9 0。7 .一个带正电的点电荷飞入如图所示的电场中，它在电场中的运动轨迹为()(A)沿 a；(B)沿 b；(C)沿 c；(D)沿 儿8 .在同一平面上依次有a、6、c三根等距离平行放置的长直导线，通有同方向的电流依次为 1 4、2 4、34它们所受力的大小依次为A、F,、K,则凡/为()(A)4/9；(B)8/1 5；(C)8/9；(D)1。9 .如图所示，导线四在均匀磁场中作下列四种运动，(1)垂直于磁场作平动；(2)绕固定端A作垂直于磁场转动；(3)绕其中心点。作垂直于磁场转动;0的水平轴作平行于磁场的转动。关于导线AB的感应电动势哪个结论是错误的？()(A)(1)有感应电动势，力端为高电势；(B)(2)有感应电动势，6端为高电势；(0 (3)无感应电动势；(D)(4)无感应电动势。1 0 .有 一 长 为/截 面 积 为/的载流长螺线管绕有N匝线圈，设电流为I,则螺线管内的磁场能量近似为()(A)A)A/2N2/2；(B)paA I2N2/(2/2)；(C)JU0AIN2/12；(D)/J0AI2N2/(2Z)O1 1 .下列哪种情况的位移电流为零？()(A)电场不随时间而变化；(B)电场随时间而变化；(C)交流电路；(D)在接通直流电路的瞬时。1 2.在边长为a的正立方体中心有一个电量为。的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为()(A)q/&o；(B)q/2z o ;(C)q/4&(D)9/6 E 0 01 3.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，入射角等于布儒斯特角io,则在界面2 的反射光()(A)光强为零；(B)是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面；(0是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面；(D)是部分偏振光。1 4.在如图所示的夫琅和费单缝衍射实验装置中，S 为单缝，L为凸透镜，C(为放在的焦平面处的屏。当把单缝垂直于凸透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上 _的衍射图样()_(A)向上平移；(B)向下平移；V(0不动；(D)条纹间距变大。1 5.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a+6)为下列那种情况时(a代表每条 的 宽 度)，k3、6、9级次的主极大均不出现？()(A)a+Z 2a；(B)a+/=3a；(C)力 加 4a；(D)a+/F 6 a。1 6 .在一定速率v 附近麦克斯韦速率分布函数/(u)的物理意义是：一定量的气体在给定温度下处于平衡态时的()(A)速率为V 的分子数；(B)分子数随速率U 的变化；(C)速率为V 的分子数占总分子数的百分比；(D)速率在U 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。1 7 .两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射时没有光线通过。当其中一振偏片慢慢转动 1 80 时透射光强度发生的变化为()(A)光强单调增加；(B)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零(0光强先增加，后又减小至零；(D)光强先增加，后减小，再增加。1 8.自然光以6 0 的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，贝 M)(A)折射光为线偏振光，折射角为3 0 ；(B)折射光为部分偏振光，折射角为3 0。；(0折射光为线偏振光，折射角不能确定；(D)折射光为部分偏振光，折射角不能确定。1 9.下列哪一能量的光子，能被处在炉2的能级的氢原子吸收？()(A)1.5 0 e V；(B)1.8 9 e V；(C)2.1 6 e V；(D)2.41 e V；(E)2.5 0 e Vo2 0 .“理想气体与单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法，有如下几种评论，哪个是正确的？()(A)不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律；(B)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律；(C)不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律；(D)违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。2 1 .如果电子被限制在边界%与x +Ax之间，A x为O.5 A。电子动量x分量的不确定度数量 级 为(以k g/n vs为单位)()(A)I O/；(B)1 0+；(c)1 0-巴 )1 0-2 4；(E)1 0 2 7。2 2 .在恒定不变的压强下，理想气体分子的平均碰撞次数1与温度7的 关 系 为()(A)与 优 关；(B)与 五 成 正 比；(C)与J成反比；(D)与7成正比；(E)与 反 比。2 3 .两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为 =0.40 m/s ,其中一列波在A点引起的振动方程为y =A c o s(2 m ),另一列波在B点引起的振动方程为JT-y2 A2 COS(2T ZT +),它们在户点相遇，A P =0.80m,B P=1.0 0/n ,则两波在 P点的相位差为：()(A)0；(B)乃/2；(C)乃；(D)3)/2。2 4.一均匀磁化的磁棒长3 0 c 直径为1 0面 磁 化 强 度 为1 2 0 0 A 尸。它的磁矩为()(A)1.13 A-m2；(B)2.26 A-m2；(C)1.1 2 x l 0-2 A-m2；(D)2.8 3 x l 0-2 A-m2 o2 5.如图所示，波长为4的平行单色光垂直入射在折射率为2的薄膜上，经 上 下 两 个 表 面 反 射 的 两 束 光 发 生 干 涉。若 薄 膜 厚 度 为e,而且1 2 3，则两束反射光在相遇点的位相差为()(A)4加(B)2 n2e/A；(C)+4 m2e/A,；(D)-7r +47m2e/A2 6.在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹()(A)对应的衍射角变小；(B)对应的衍射角变大;(0对应的衍射角也不变；(D)光强也不变。2 7 .一个平面简谐波沿x轴负方向传播，波 速 u=1 0 m/s。A=0 处，质点振动曲线如图所示，则该波的表式为()71 71 71(A)y =2 co s(/+X +)m；2 2 0 27T T T T T(B)y=2 co s(Z +x-)m；2 2 0 2(C)y =2 s i n(t H-x d )n)；2 2 0 27T T T T T(D)y 2 s i n(t H-x-)m。2 2 0 22 8 .测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？()(A)双缝干涉；(B)牛顿环；(C)单健衍射；(D)光栅衍射。2 9 .两个事件分别由两个观察者S、S 观察，S、S 彼此相对作匀速运动，观察者5测得两事件相隔3 s,两事件发生地点相距1 0 m,观察者S 测得两事件相隔5 s,S 测得两事件发生地的距离最接近于多少m?()(A)0；(B)2；(C)1 0；(D)1 7；(E)1 0 9 o3 0 .磁场的高斯定理目月，店=0说明了下面的哪些叙述是正确的？()a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；b穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。(A)ad-,(B)ac；(C)c d；(D)ab。3 1 .一个中性空腔导体，腔内有一个带正电的带电体，当另一中性导体接近空腔导体时，(1)腔内各点的场强()(A)变化；(B)不变；(C)不能确定。(2)腔内各点的电位()(A)升高；(B)降低；(C)不变；(D)不能确定。3 2 .在 2 0 T时，单原子理想气体的内能为()(A)部分势能和部分动能；(B)全部势能；(C)全部转动动能；(D)全部平动动能；(E)全部振动动能。3 3 .气体的摩尔定压热容C,大于摩尔定体热容G，,其主要原因是（）（A）膨胀系数不同；（B）温度不同；（C）气体膨胀需作功；（D）分子引力不同。3 4 .用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动，在透镜离开平玻璃的过程中，可以观察到这些环状干涉条纹（）（A）向右平移；（B）向中心收缩；（C）向外扩张；（D）向左平移。3 5 .关于力矩有以下几种说法，其中正确的是（）（A）内力矩会改变刚体对某个定轴的角动量（动量矩）；（B）作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零；（C）角速度的方向一定与外力矩的方向相同；（D）质量相等、形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的角加速度一定相等。3 6 .下面说法正确的是（）（A）等势面上各点的场强大小都相等；（B）在电势高处电势能也一定大；（0场强大处电势一定高；（D）场强的方向总是从高电势指向低电势。3 7 .一个光子和一个电子具有同样的波长，贝！1：（）（A）光子具有较大的动量；（B）电子具有较大的动量；（C）它们具有相同的动量；（D）它们的动量不能确定；（E）光子没有动量。3 8 .一摩尔单原子理想气体，从 初 态 温 度 压 强 体 积M，准静态地等温压缩至体积，外界需作多少功？（）（A）R 4 1 n（B）I n；（C）P 1（%匕）；（D）p 2%PM。3 9.两个质量相同的物体分别挂在两个不同的弹簧下端，弹 簧 的 伸 长 分 别 为 和/?，且绿=2似2，两弹簧振子的周期之比刀：为（）(A)2；(B)V2 ；(C)-；(D)1/V2 24 0 .设声波在媒质中的传播速度为“，声源的频率为人，若声源S不动，而接收器R相对于媒质以速度以沿S、R连线向着声源S运动，则接收器R接收到的信号频率为：()/、+八/、一心,、u(A)ys；(B)-ys；(C)-ys；(D)-九。U U U-VR4 1 .一定量的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到初始状态的温度，可能实现的过程为()(A)先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而增大压强；(B)先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强；(C)先保持体积不变而使它的压强增大，接着保持压强不变而使它体积膨胀；(D)先保持体积不变而使它的压强减小，接着保持压强不变而使它体积膨胀。4 2 .如 图 所 示 为 一 定 量 的 理 想 气 体 的 图，由图可得出结论()(A)AB C是等温过程;(B)北 ；(C)TA a(C)a 4 5 ；（B）a 4 5 ；若w沿 X 轴反向，则a 4 5 。64 .如图所示，任一闭合曲面S 内有一点电荷0,。为 S 面上任一点，若将。由闭合曲面内的一点移到7 点，且 那 么 （）/q（A）穿过S 面的电通量改变，。点的场强大小不变；（B）穿过S 面的电通量改变，0 点的场强大小改变；q（0穿过S 面的电通量不变，。点的场强大小改变；（D）穿过S 面的电通量不变，0 点的场强大小不变。65 .沙子从炉0.8 m 高处落到以3 m/s 速度水平向右运动的传送带上。取 g=1 0m/s）则传送带给予沙子的作用力的方向（）（A）与水平夹角5 3 向下；（B）与水平夹角5 3 向上；（0与水平夹角3 7 向上；（D）与水平夹角3 7 向下。66.如图所示，两种形状的载流线圈中的电流强度相同，则&处的磁感应强度大小关系是（）-Bi。,（D）无法判断。u a 份）67 .空间某点的磁感应强度方的方向，一般可以用下列几种办法来判断，其中哪个是错误的？（）（A）小磁针北（N）极在该点的指向；（B）运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向；（C）电流元在该点不受力的方向；（D）载流线圈稳定平衡时，磁矩在该点的指向。6 8 .某 人 以 4 k m/h 的速率向东前进时，感觉风从正北吹来，如将速率增加一倍，则感觉风从东北方向吹来。实际风速与风向为（）（A）4 k m/h,从北方吹来；（B）4 k m/h,从西北方吹来；（C）4A/2 k m/h,从东北方吹来；（D）4 A历 k m/h,从西北方吹来。6 9 .圆柱体以80r ad/s的角速度绕其轴线转动，它对该轴的转动惯量为4 Z g。由于恒力矩的作用，在 10 s 内它的角速度降为4 0 r a s。圆柱体损失的动能和所受力矩的大小为()(A)8 0 7,8 0 N-m；(B)8 0 0 J,40 N m；(C)4 0 0 0 J,32N 加；(D)9 6 0 0 7,16 N m 07 0 .如图所示，绝缘的带电导体上a、b、c三点，电荷密度()电 势()(A)a 点最大；(B)6 点最大；(C)c 点最大；(D)一样大。7 1.如图所示，一根长为1 m 的细直棒a 6,绕垂直于棒且过其一端a的轴以每秒2转的角速度旋转，棒的旋转平面垂直于0.5T 的均匀磁场，则在棒的中点，等效非静电性场强的大小和方向为()(A)3 14 V/m,方向由a指向6；(B)6.2 8 V/m,方向由a 指向b；(0 3.14 V/m,方向由8 指向a；(D)6 2 8 V/m,方向由b 指向a。7 2 .洛仑兹力可以()(A)改变带电粒子的速率；(B)改变带电粒子的动量；(C)对带电粒子作功；(D)增加带电粒子的动能。7 3 .一 质 量 为 仅 电 量 为 的 粒 子，以速度/垂直射入均匀磁场月中，则粒子运动轨道所包围范围的磁通量与磁场磁感应强度月大小的关系曲线是()二、填空题7 4 .设有两个静止质量均为帖的粒子，以大小相等的速度的相向运动并发生碰撞，并合成为一个粒子，则该复合粒子的静止质量M产,运动速度片。7 5.图示为三种不同磁介质的正关系曲线，其中虚线表示的是8 =为”的关系。说明a、b、c 各代表哪一类磁介质的夕关系曲线：a代表 夕 关系曲线。8代表 犷，关系曲线。代表/7/关系曲线。7 6.质量为勿的物体和一轻弹簧组成弹簧振子其固有振动周期为T,当它作振幅为4的自由简谐振动时，其 振 动 能 量 后 7 7.当绝对黑体的温度从2 7。(3 升到3 2 7 2 时，其辐射出射度增加为原来的 倍。7 8 .一列强度为/的平面简谐波通过一面积为S的平面，波的传播方向与该平面法线的夹角为。，则通过该平面的能流是 O7 9 .在以下五个图中，左边四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最右边的一个图表示入射光是自然光。小、m 为两种介质的折射率，图中入射角i=ar c tg(n j而,i手2 0,试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。8 0.引起动生电动势的非静电力是力。.力，引起感生电动势的非静电力是8 1 .两段形状相同的圆弧如图所示对称放置，圆弧半径为R,圆心角为。，均匀带电，线密度分别为+义 和,则 圆 心。点的 场 强 大 小 为。电势为_ _ _ _ _ _8 2 .一自感系数为0.2 5 H 的线圈，当线圈中的电流在0.0 1 s 内由2 A 均匀地减小到零。线圈中的自感电动势的大小为。8 3 .在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为3.0 0 m,当用某种单色光照射时，测 得 第k个 暗 纹 半 径 为 4.2 4 m m ,第 卜 40个 暗 纹 半 径 为 6.0 0 m m ,则 所用单色光的波长为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ n mo8 4 .一物体作如图所示的斜抛运动，测得在轨道P点处速度大小为匕其方向与水 平 方 向 成 3 0 角。则物体在。点 的 切 向 加 速 度 轨 道 的 曲 率 半 径P=一。8 5.两个惯性系S和 S ,相对速率为0.6 c,在 S系中观测，一事件发生在f=2 X 1 0 s,x=5 X 1 0”处，则在S 系中观测，该事件发生在f =s,x =/处。8 6 .迎面驶来的汽车两盏前灯相距1.2 m,则当汽车距离为 时，人眼睛才能分辨这两盏前灯。假设人的眼瞳直径为0.5 m m,而入射光波长为5 5 0.O n m。8 7 .处于原点（产0）的一波源所发出的平面简谐波的波动方程为 =4 0 5（囱一或），其中力、B、。皆为常数。此波的速度为_；波的周期为_；波长为；离波源距离为1处 的 质 元 振 动 相 位 比 波 源 落 后;此 质 元 的 初 相 位 为。8 8 .波 长 为 4 8 0 n m 的平行光垂直照射到宽为0.4 0 m m 的单缝上，单缝后面的凸透镜焦距为6 0 c m,当单缝两边缘点4 6射 向。点的两条光线在？点的相位差为n时，户点离中央明纹中心的距离等于 O2 T T Y8 9 .一 驻 波 的 表 达 式 为 y =2 A c o s（）c o s Invt,两个相邻的波腹之间的距离为9 0 .如图所示，两根无限长载流直导线相互平行，通 过 的 电 流 分 别 为 人 和h.则B-dl=庐/=9 1 .宏观量温度T与气体分子的平均平动动能万的关系为万=,因此，气体的温度是 的量度9 2 .热力学第二定律的两种表述:开尔文表述：克劳修斯表述:9 3 .如图所示，平行放置在同一平面内的三条载流长直导线，要使导线所受的安培力等于零，则 x等于。94.一弹簧振子作简谐振动，其振动曲线如图所示。则它的周期T=,其余弦函数描述时初相位9=。95.康普顿实验中，当能量为0.5MeV的 X射线射中一个电子时，该电子获得0.lOMeV的动能。假设原电子是静止的，则散射光的波长4=,散射光与入射方向的夹角9=(lMeV=106e V)。96.一汽笛发出频率为700Hz的声音，并且以15m/s的速度接近悬崖。由正前方反射回来的声波的波长为(已知空气中的声速为330m/s)o97.若a 粒子在均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，磁场的磁感应强度为8,则a 粒子的德布罗意波长4=。398.半径为 的无限长柱形导体上流过电流I,电流均匀分布在导体横截面上，该导体材料的相对磁导率为1,则 在 导 体 轴 线 上 一 点 的 磁 场 能 量 密 度 为,在与导体轴线相距为 r 处(K R)的磁场能量密度为 o99.一质点沿半径为0.2m 的圆周运动，其角位置随时间的变化规律是6=6+5/(SI制)。在 Z 2 s 时，它的法向加速度a；切向加速度a 尸。100.从统计意义来解释：不可逆过程实质是一个 的转变过程。一切实际过程都向着 的方向进行。101.当光线沿光轴方向入射到双折射晶体上时，不发生_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 现象，沿光轴方向寻常 光 和 非 寻 常 光 的 折 射 率；传播速度 O102.从量子力学观点来看，微观粒子几率密度的表达式：.其物理统计意义是：O在电子衍射实验中，如果入射电子流的强度增加为原来的N 倍，则在某处找到粒子的概率为原来的 倍。103.半径尸0.1cm的圆线圈，其电阻为庐1 0 0,匀强磁场垂直于线圈，若使线圈中有稳定电流2=0.01A则磁场随时间的变化率为之=_ _ _ _ _ _ od t104.一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热，若该热机从高温热源吸收 1000J热量，则该热机所做的功主，放出热量Q=。1 0 5 .匀质圆盘状飞轮，质量为2 0 k g,半径为3 0 c m,当它以每分钟6 0 转的速率旋转时，其动能为1 0 6 .一质点在二恒力的作用下，位移为产=3 f+8 j (m),在此过程中，动能增量为2 4 J,已知其中一恒力4=1 2：-3 了 (N),则另一恒力所作的功为1 0 7 .如图所示，一理想气体系统由状态。沿。劭 到达状态，系统吸收热量3 5 0 J,而系统做功为1 3 0 J。(1)经过过程a 而，系统对外做功4 0 J,则系统吸收的热量。(2)当系统由状态力沿曲线仇/返回状态。时，外界对系统做功为604则系统吸收的热量 伯 ox1 0 8 .如图所示，用三根长为1的细杆，(忽略杆的质量)将三个质量均为的质点连接起来，并与转轴。相连接，若系统以角速度。绕垂直于杆的0轴转动，则中间一个质点的角动量为,系 统 的 总 角 动 量 为.如考虑杆的质量，若每根杆的质量为M,则此系统绕轴0的总转动惯量为_ 总转动动能为_1 0 9 .a粒子在加速器中被加速，当加速到其质量为静止质量的5倍时，其动能为静止能量的 倍。1 1 0 .在场强为 的均匀电场中取一半球面，其半径为凡电场强度的方向与半球面的对称轴平行。则通过这个半球面的电通量为，若用半径为彳的圆面将半球面封闭，则通过这 个 封 闭 的 半 球 面 的 电 通 量 为。1 1 1 .用白光垂直照射光栅常数为2.0 义1 0%0 1 的光栅，则第一级光谱的张角为1 1 2 .如图所示，边长分别为a和 6的矩形，其/、B、C三个顶点上分别放置三个电量均为。的点电荷，则中心。点的场强为 方向。1 1 3 .我们(填能或不能)利用提高频率的方法来提高波在媒质中的传播速度。114.若 两 个 同 方 向 不 同 频 率 的 谐 振 动 的 表 达 式 分 别 为 =A c o s K h r 和x2=A c o s lI r a,则它们的合振动频率为_,每秒的拍数为_。115.双干涉实验中，若双建间距由d变为小,使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心，则d ：d；若在其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加2.52,则此时屏中心处为第一级 纹。Y 7T116 .一平面简谐波沿o x 轴正向传播，波动方程为y=A c o s y（f ）+,则x=4 处u 4质 点 的 振 动 方 程 为,x=工 2 处质点的振动和X =L 处质点的振动的位相差为02-价=_。117.两个同心的薄金属球壳，半径分别为 凡、A?（用氏2），带电量分别为名、%，将二球用导线联起来，（取无限远处作为参考点）则 它 们 的 电 势 为。118.有两个相同的弹簧，其 倔 强 系 数 均 为 上（1）把它们串联起来，下面挂一个质量为勿的重物，此 系 统 作 简 谐 振 动 的 周 期 为;（2）把它们并联起来，下面挂一质量为m的重物，此系统作简谐振动的周期为 O119.对下表所列的理想气体各过程，并参照下图，填表判断系统的内能增量AE,对外作功 A和吸收热量。的 正 负（用符号+,0 表示）：过程kEAQ等体减压等压压缩绝热膨胀图（a）Lbc图（6）a-b-c0图（a）图（6）120.用；1 =6 00 n m 的单色光垂直照射牛顿环装置时，第 4 级暗纹对应的空气膜厚度为 g m o121.人 从 10m 深的井中匀速提水，桶离开水面时装有水10k g。若每升高1m 要漏掉0.2k g的水，则把这桶水从水面提高到井口的过程中，人 力 所 作 的 功 为。12 2 .处 于Z T=4激发态的氢原子，它回到基态的过程中，所发出的光波波长最短为n m,最长为 n m。12 3 .处于激发态的钠原子，发出波长为5 8 9 n m 的光子的时间平均约为108so根据不确定度关系式，光子能量不确定量的大小AE=,发射波长的不确定度范围（即所谓谱线宽度）是。12 4 .质 量 为M,摩尔质量为,加，分子数密度为n的理想气体，处于平衡态时，状态方程为,状态方程的另一形式为,其中才称为常数。12 5 .一定量的理想气体从同一初态a（P o,%）出发，分别经两个准静态过程。匕和O C,b点 的 压 强 为 c点的体积为X，如图所示，若两个过程中系统吸收的热量相同，则该气体的,=。12 6 .炳是 的量度。12 7 .一卡诺热机（可逆的），低温热源为2 7 ,热机效率为4 0%,其高温热源温度为 Ko今欲将该热机效率提高到5 0%,且低温热源保持不变，则高温热源的温度增加 K。12 8 .一飞轮作匀减速运动，在 5 s 内角速度由4 0 ra d/s减 到 10 ra d/s,则飞轮在这5 s内总共转过了一圈，飞轮再经 的时间才能停止转动。12 9 .两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2 m,合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为n/6,若第一个简谐振动的振幅为6*1。-%,则第二个简谐振动的振幅为 m,第一、二两个简谐振动的位相差为13 0.I m o l 氧 气 和 2 m o i 氮气组成混合气体，在标准状态下，氧分子的平均能量为,氮 分 子 的 平 均 能 量 为；氧气与氮气的内能之比为 O13 1.真空中一载有电流/的长直螺线管，单位长度的线圈匝数为n,管内中段部分的磁感应强度为,端点部分的磁感应强度为 O13 2 .平行板电容器的电容为C=2 0 F,两极板上电压变化率 为 四=1.5 x 105 .$-1dt若忽略边缘效应，则该电容器中的位移电流为 O13 3 .质量为的质点，在变力尸=先(1一七)和 均 为 常 量)作 用 下 沿。x轴作直线运动。若 已 知 占 0 时，质点处于坐标原点，速度为外。则质点运动微分方程为_,质点速度随时间变化规律为尸，质 点 运 动 学 方 程 为 下。134 .理想气体的微观模型：(1);(2)；(3)。135.一个薄壁纸筒，长为30c m、截面直径为3c m,筒上均匀绕有500匝线圈，纸筒内充满相对磁导率为5000的铁芯，则线圈的自感系数为 o136.半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为，螺线管导线中通过交变电流i =/0s i n电，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r)上的感生电动势为 V。137.一个速度/=4.0 x l05f +7.2x l051 O-sT)的电子，在均匀磁场中受到的力为声=2.7 x l()T 3；+15x 1()7 3，(N)。如果a=0,则月=o138.一个半径为户的均匀带电的薄圆盘，电荷面密度为。在圆盘上挖去一个半径为的同心圆盘，则 圆 心 处 的 电 势 将。(变大或变小)139 .一人站在转动的转台上，在他伸出的两手中各握有一个重物，若此人向着胸部缩回他的双手及重物，忽略所有摩擦，则系统的转动惯量,系统的转动角速度系统的角动量,系统的转动动能 o （填增大、减小或保持不变）14 0.如图所示，/a是无限长导线，通以电流/,回段被弯成半径为月的半圆环，切段垂直于半圆环所在的平面，4?的沿长线通过圆心。和 C点。则圆心。处的磁感应强度大小为,方向 O14 1.平行板电容器极板面积为S、充满两种介电常数分别为力和邑 的均匀介质，则该电容器的电容为C=。142.试说明质点作何种运动时，将出现下述各种情况（寸 0）：(A)a,#0,a nW 0；（B）a,#0,a 0；（C）a,=0,a r o；o14 3.形状如图所示的导线，通 有 电 流I,放在与磁场垂直的平面内，导线所受的磁场力声14 4 .长 为1、质量为小的匀质细杆，以角速度。绕过杆端点垂直于杆的水平轴转动,杆的动量大小为一，杆 绕 转 动 轴 的 动 能 为 动 量 矩 为 一。14 5.为了把4个点电荷q 置于边长为/的正方形的四个顶点上，外力须做功二1 4 6 .一个半径为的圆筒形导体，筒壁很薄，可视为无限长，通以电流/,筒外有一层厚为d、磁导率为n 的均匀顺磁性介质，介质外为真空，画出此磁场的i T r图 及戌r图。（要求在图上标明各曲线端点的坐标及所代表的函数值，不必写出计算过程。）oBro1 4 7 .如图所示，均匀磁场的磁感应强度为庐0.2。方向沿x轴正方向，则通过a b o d面的磁通量为,通 过b ef o面的磁通量为,通 过a ef d面的磁通量为1 4 8 .如图所示的电容器组，则 2、3 间的电容为,2、4间的电容为三、解答题1 4 9 .3 0两个很长的共轴圆柱面（兄=3.0 X 1 0-m,R,=0.1 0 m）,带有等量异号的电荷，两者的电势差为4 5 0 V.求：（1）圆柱面单位长度上带有多少电荷？（2）r =0.0 5 m 处的电场强度.解（1）由习题5 21的结果，可得两圆柱面之间的电场强度为2nsur根据电势差的定义有Ui2=E2-dl2庭 解得 a=2的o N，/l n&=2.1 x 1 0-8 c.m-iR(2)解得两圆柱面之间r =0.0 5 m 处的电场强度E=7475V.mt2 兀%1 5 0 .0 如图（a）所示，在一只半径为R的半球形碗内，有一粒质量为勿的小钢球，当小球以角速度3 在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时，它距碗底有多高？题2-1 0图分析维持钢球在水平面内作匀角速度转动时，必须使钢球受到一与向心加速度相对应的力(向心力)，而该力是由碗内壁对球的支持力质的分力来提供的，由于支持力K始终垂直于碗内壁，所以支持力的大小和方向是随。而变的.取图示。灯 坐 标，列出动力学方程，即可求解钢球距碗底的高度.解取钢球为隔离体，其受力分析如图(b)所示.在图示坐标中列动力学方程RFNsin 0 m/3z)2sin 0(1)FNCOS0=mg(2)且有A(R j)cos 0=-(3)由上述各式可解得钢球距碗底的高度为h=R-鼻 一可见，力随3 的变化而变化.1 5 1.3 一质点沿x轴运动，其受力如图所示，设n=0时，由=5 ms ,照=2 m,质点质量加=lkg,试求该质点7 s末的速度和位置坐标.题2-1 3图分析首先应由题图求得两个时间段的分（力）函数，进而求得相应的加速度函数，运用积分方法求解题目所问，积分时应注意积分上下限的取值应与两时间段相应的时刻相对应.解 由 题 图 得（、2t,0 t 5s%）=35-5人 5s t 7s由牛顿定律可得两时间段质点的加速度分别为。=2。0 t 5s。=35 5/,5s t 7sdv对0 1 题 3-5 图分析与解子弹-木块系统在子弹射入过程中，作用于系统的合外力为零，故系统动量守恒,但机械能并不守恒.这是因为子弹与木块作用的一对内力所作功的代数和不为零(这是因为子弹对地位移大于木块对地位移所致)，子弹动能的减少等于子弹克服阻力所作功，子弹减少的动能中，一部分通过其反作用力对木块作正功而转移为木块的动能，另一部分则转化为热能(大小就等于这一对内力所作功的代数和).综上所述，只有说法(C)的表述是完全正确的.153.0质量为7的弹丸4穿过如图所示的摆锤8后，速率由减少到/已知摆锤的质量为，摆线长度为/，如果摆锤能在垂直平面内完成一个完全的圆周运动，弹丸速度/的最小值应为多少？vv/2题 3-3()图分析 该题可分两个过程分析.首先是弹丸穿越摆锤的过程.就弹丸与摆锤所组成的系统而言，由于穿越过程的时间很短，重力和的张力在水平方向的冲量远小于冲击力的冲量，因此,可认为系统在水平方向不受外力的冲量作用，系统在该方向上满足动量守恒.摆锤在碰撞中获得了 一定的速度，因而具有一定的动能，为使摆锤能在垂直平面内作圆周运动，必须使摆锤在最高点处有确定的速率，该速率可由其本身的重力提供圆周运动所需的向心力来确定；与此同时，摆锤在作圆周运动过程中，摆锤与地球组成的系统满足机械能守恒定律，根据两守恒定律即可解出结果.解由水平方向的动量守恒定律，有v,mv=m +m v2为使摆锤恰好能在垂直平面内作圆周运动，在最高点时，摆线中的张力尸T =0,则m g=式中/h 为摆锤在圆周最高点的运动速率.又摆锤在垂直平面内作圆周运动的过程中，满足机械能守恒定律，故有；mv=2 z g/+g mvh2解上述三个方程，可得弹丸所需速率的最小值为_ 2mmy5gl154.1 一个电子和一个原来静止的氢原子发生对心弹性碰撞.试问电子的动能中传递给氢原子的能量的百分数.(已知氢原子质量约为电子质量的1 840倍)分析对于粒子的对心弹性碰撞问题，同样可利用系统(电子和氢原子)在碰撞过程中所遵循的动量守恒和机械能守恒来解决.本题所求电子传递给氢原子的能量的百分数，即氢原子动能与电子动能之比昂/纥根据动能的定义，有 丸/纥=加 党/沅，而氢原子与电子的质量比勿 4是已知的，它们的速率比可应用上述两守恒定律求得，EH/EC即可求出.解 以国表示氢原子被碰撞后的动能，E 表示电子的初动能，贝 U鼠 班，2 E。I叫 仆 2 e由于粒子作对心弹性碰撞,在碰撞过程中系统同时满足动量守恒和机械能守恒定律，故有inve=mvH+nwe(2)1 o 1 /2 1 1 1,、nw,-mvz+mv (3)2 e 2 2由题意知w 4=1 840,解上述三式可得&=4卬=1 8 4(2.2 x l O-3155.2 质量为7.2 XI156.用水平力人把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当月逐渐增大时，物体所受 的 静 摩 擦 力 片 的 大 小()(A)不为零，但保持不变(B)随K成正比地增大（0 开始随“增大，达到某一最大值后，就保持不变（D）无法确定分析与解与滑动摩擦力不同的是，静摩擦力可在零与最大值质范围内取值.当“增加时，静摩擦力可取的最大值成正比增加，但具体大小则取决于被作用物体的运动状态.由题意知,物体一直保持静止状态，故静摩擦力与重力大小相等，方向相反，并保持不变，故选（A）.1 5 7.22如图所示，有三个点电荷。、Q 沿一条直线等间距分布且Q =Q=Q.已知其中任一点电荷所受合力均为零，求在固定a、Q的情况下，将Q 从点0移到无穷远处外力所作的功.y。1O。2。3题 5-2 2 图分析 由库仑力的定义，根据Q、a 所受合力为零可求得a .外力作功俨应等于电场力作功W的负值，即/=一比求电场力作功的方法有两种：（1）根据功的定义，电场力作的功为卬=础其中后是点电荷Q、。产生的合电场强度.（2）根据电场力作功与电势能差的关系，有w=0（%匕）=0%其中心是Q、Q；在点。产生的电势（取无穷远处为零电势）.解1 由题意 所受的合力为零Qt 0 ,+Q,=0 4%屋 2 4吗）（2 4解得由点电荷电场的叠加，a、a 激发的电场在y轴上任意一点的电场强度为E=El y +E3 y =7 /S 7227KoM-+）厂 J将Q 从点。沿y轴移到无穷远处，（沿其他路径所作的功相同，请想一想为什么？）外力所作的功为解2 与解1 相同，在任一点电荷所受合力均为零时Q=；Q，并由电势的叠加得a、a在 点o的电势v0=-+-=47180d 4 的0d 2 假od将Q从点。推到无穷远处的过程中，外力作功W=-Q2VOQ28nqd比较上述两种方法，显然用功与电势能变化的关系来求解较为简洁.这是因为在许多实际问题中直接求电场分布困难较大，而求电势分布要简单得多.1 5 8.2 9一圆盘半径=3.0 0 X I。-?m.圆盘均匀带电，电荷面密度。=2.O O X I O C m.（1）求轴线上的电势分布；（2）根据电场强度与电势梯度的关系求电场分布；（3）计算离盘心3 0.0 cm 处的电势和