练习册习题(共38页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上练习一 力学导论1质点以速度沿x轴作直线运动，已知t=3s时，质点位于x=9m处，则该质点的运动学方程为： c （A）； （B）；（C）； （D）。 2一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质点上在该质点从坐标原点运动到(0，2R）位置过程中，力对它所作的功为 b (A) (B) (C) (D) 3一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为 (SI)子弹从枪口射出时的速率为 300 m/s假设子弹离开枪口时合力刚好为零，则 (1)子弹走完枪筒全长所用的时间t=_3x10_3_， (2)子弹在枪筒中所受力的冲量I_0.6_， 1010t(s)20OF(N)55

2、 (3)子弹的质量m_2x10 3_ 4一质量为5 kg的物体，其所受的作用力F随时间的变化关系如图所示设物体从静止开始沿直线运动，则20秒末物体的速率v _5_5一质量为m的质点在Oxy平面上运动，其位置矢量为 (SI) 式中a、b、w是正值常量，且ab (1)求质点在A点(a，0)时和B点(0，b) 时的动能； (2)求质点所受的合外力以及当质点从A点运动到B点过程中的分力和分别作的功6 质量为m，速率为v的小球，以入射角a斜向与墙壁相碰，又以原速率沿反射角a方向从墙壁弹回设碰撞时间为，求墙壁受到的平均冲力练习二 刚体的定轴转动1. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点

3、分别为A和B用L和EK分别表示卫星对地心的角动量及其动能的瞬时值，则应有 (A) LALB，EKAEkB (B) LA=LB，EKAEKB (D) LALB，EKAT2，则 vp1_ vp2; f(vp1) _f(vp2)（填=或或0或0或= 0：Q_，_。4. 某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|，则整个过程中气体(1) 从外界吸收的热量Q = _ABC p (Pa)OV (m3)123100200300(2) 内能增加= _5. 一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程。已知气体在状态A的温度为TA300 K，求：(1) 气

4、体在状态B、C的温度；(2) 各过程中气体对外所作的功；(3) 经过整个循环过程，气体从外界吸收的总热量(各过程吸热的代数和)。6. 1 mol理想气体在T1 = 400 K的高温热源与T2 = 300 K的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400 K的等温线上起始体积为V1 = 0.001 m3，终止体积为V2 = 0.005 m3，试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸收的热量Q1(2) 气体所作的净功W(3) 气体传给低温热源的热量Q2练 习 六 热 力 学 （二）1. 如图所示，一定量理想气体，从a经b到c的过程中，E、A和Q的正负是： （A） E0，Q0 P a（B） E0，A0

5、； （C） E0，A0； 绝热线 （D） E0，Q0。 b c O V 2. 根据热力学第二定律可知，下面说法正确的是 A、功可全部转换为热，但热不能全部转换为功。 B、热可从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体。 C、不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。 D、一切自发过程都是不可逆的。3. 一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：(1) 等压过程；(2) 等温过程；(3)绝热过程其中：_过程气体对外作功最多；_过程气体内能增加最多；_过程气体吸收的热量最多 4. 在P-V图上 (1) 系统的某一平衡态用_来表示； (2) 系统的某一准

6、静态过程用_来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用_来表示；5. 0.02 kg的氦气(视为理想气体)，温度由17升为27若在升温过程中，(1) 体积保持不变；(2) 压强保持不变；(3) 不与外界交换热量；试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功 (普适气体常量R =8.31 )61 mol理想气体在T1 = 400 K的高温热源与T2 = 300 K的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400 K的等温线上起始体积为V1 = 0.001 m3，终止体积为V2 = 0.005 m3，试求此气体在每一循环中(1) 从高温热源吸收的热量Q1；(2) 气体所作的净功W； (3)

7、气体传给低温热源的热量Q2练习七 机械振动（一）1. 一物体作简谐振动，振动方程为在 t = T/4（T为周期）时刻，物体的加速度为 (A) (B) (C) (D) . 2. 一质点在x轴上作简谐振动，振辐A = 4 cm，周期T = 2 s，其平衡位置取作坐标原点若t = 0时刻质点第一次通过x = -2 cm处，且向x轴负方向运动，则质点第二次通过x = -2 cm处的时刻为 (A) 1 s (B) (2/3) s (C) (4/3) s (D) 2 s 3一物块在水平面上作简谐振动，振幅为，当物块离开平衡位置时，速度为.则周期为_,速度为时的位移是_. 4设地球、月球皆为均质球，它们的质

8、量和半径分别为,给定的弹簧振子在地球和月球上作简谐振动的频率比为_, 给定的单摆在地球和在月球上作谐振动的频率比为_. 5. 在一轻弹簧下端悬挂m0 = 100 g砝码时，弹簧伸长8 cm现在这根弹簧下端悬挂m = 250 g的物体，构成弹簧振子将物体从平衡位置向下拉动4 cm，并给以向上的21 cm/s的初速度（令这时t = 0）选x轴向下, 求振动方程的数值式 6. 有一单摆，长为1.0m，最大摆角为5o，如图所示，（1）求摆的角频率和周期。（2）设开始时摆角最大，试写出此单摆的运动方程。 练习八 机械振动（二）1一弹簧振子作简谐振动，总能量为E1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的

9、质量增为原来的四倍，则它的总能量E2变为 (A) E1/4 (B) E1/2 (C) 2E1 (D) 4 E1 2两个同振动方向、同频率、振幅均为的简谐运动合成后，振幅仍为,则这两个简谐运动的相位差为 (A) . (B) . (C) . (D) . 3. 图中所示为两个简谐振动的振动曲线若以余弦函数表示这两个振动的合成结果，则合振动的方程为_(SI) 4.两个质点各自做简谐振动，它们的振幅相同，周期也相同，第一质点的运动学方程为,当这个质点从坐标为x处回到平衡位置时，另一质点恰在正向最大坐标位置处，这后一质点的运动学方程为_. 5 一质点作简谐振动，其振动方程为 (SI) (1) 当x值为多大

10、时，系统的势能为总能量的一半？ (2) 质点从平衡位置移动到上述位置所需最短时间为多少？ 6已知两同方向同频率的简谐运动的运动方程分别为；.求：(1) 合振动的振幅及初相；(2) 若有另一同方向、同频率的简谐振动，则为多少时，的振幅最大？又为多少时，的振幅最小？ 练习九 波动（一）1已知一平面简谐波的波函数为，其中a,b为正值，则 (A) 波的频率为a. (B)波的传播速度为b/a. (C) 波长为. (D) 波的周期为.2 一角频率为w 的简谐波沿x轴的正方向传播，t = 0时刻的波形如图所示则t = 0时刻，x轴上各质点的振动速度v与x坐标的关系图应为： 3传播速度为、频率为的平面简谐波，

11、在波线上相距为0.5m的两点之间的相位差是 _ 4一平面简谐波沿X轴正向传播，已知坐标原点的振动方程为，设同一波线上A、B两点之间的距离为0.02m，点的相位比点落后，则波长=_，波速u=_，波动方程y=_. 5 如图所示为一平面简谐波在t = 0 时刻的波形图，设此简谐波的频率为250 Hz，且此时质点P的运动方向向下，求 (1) 该波的表达式； (2) 在距原点O为100 m处质点的振动方程与振动速度表达式 6一平面谐波，波长为12m，沿x轴负向传播，图示为x=1.0m处质点的振动曲线，求此波的波动方程. y/m 0.4 0.2 0 5.0 t/s 练习十 波动（二）1. 一平面简谐波，其

12、振幅为A，频率为n 波沿x轴正方向传播设t = t0时刻波形如图所示则x = 0处质点的振动方程为 (A) (B) (C) (D) 2一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中： (A) 它的动能转换成势能(B) 它的势能转换成动能 (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大 (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小 3S1和S2是波长均为的两个相干波的波源，相距3/4，S1的周相比S2超前/2。若两波单独传播时，在过S1和S2的直线上各点的强度相同，不随距离变化，且两波的强度都是I0，则在S1、S2连线上S1外侧和S2外侧各点，合成波的强

13、度分别是_.4. 设入射波的表达式为，波在x=0处发生反射，若反射点为固定端，则反射波的波函数为y2=_;若反射点为自由端，则反射波的波函数为_.5已知波长为l 的平面简谐波沿x轴负方向传播x = l /4处质点的振动方程为 (SI) (1) 写出该平面简谐波的表达式. (2) 画出t = T时刻的波形图. 6. 一平面简谐波在介质中以速率自左向右传播，已知在传播路径上的某点A 振动方程为，D 点在A 点的右方9 m 处(1) 若取x 轴方向向左，并以A 点为坐标原点，如图（a ）所示，试写此波的波函数，并求出D 的振动方程；（）若取x 轴方向向右，以A 点左方 m 处为坐标原点，如图（b）所

14、示，重新写出波函数及D 点的振动方程练习十一 光的干涉 (一)1. 在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处现将光源S向下移动到示意图中的S 位置，则 (A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变 (B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变 (C) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大 2. 如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1n2n3若用波长为l的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束与的光程差是 (A) 2n2 e

15、 (B) 2n2 el / 2 .(C) 2n2 el (D) 2n2 el / (2n2) 3. 在真空中波长为l的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、 B两点相位差为3p，则此路径AB的光程为 _ 4. 用绿光做双缝干涉实验，观察到一组干涉条纹，在以下条件下，条纹如何变化：（1）加大缝与光屏间距离_； （2）将绿光改为红光_；（3）将整个装置放入水中_； （4）挡住其中一条缝_.5. 用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 mm的玻璃片玻璃片的折射率为1.50在可见光范围内(400 nm 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？ 6. 双缝干涉实验装置如图

16、所示，双缝与屏之间的距离D120 cm，两缝之间的距离d0.50 mm，用波长l500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射双缝 (1) 求原点O (零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x(2) 如果用厚度l1.010-2 mm， 折射率n1.58的透明薄膜复盖在 图中的S1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标x练习十二 光的干涉 (二)1. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为l的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 (A) 凸起，且高度为l / 4(B) 凸起，且高度

17、为l / 2(C) 凹陷，且深度为l / 2(D) 凹陷，且深度为l / 4 2. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为 (A) 全明(B) 全暗 (C) 右半部明，左半部暗 (D) 右半部暗，左半部明 3. 用波长为l的单色光垂直照射如图示的劈形膜(n1n2n3)，观察反射光干涉从劈形膜尖顶开始算起，第2条明条纹中心所对应的膜厚度e =_ 4. 若在迈克耳孙干涉仪中所用光波的波长为633nm， 可动反射镜M移动0.620 mm过程中，可以观察到干涉条纹移动_条(1 nm=10-9 m)5. 如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与

18、平板玻璃间有一小缝隙现用波长的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环的半径。6. 折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角q 很小)用波长l600 nm (1 nm =10-9 m)的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹假如在劈形膜内充满n =1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小Dl0.5 mm，那么劈尖角q 应是多少？练习十三 光的衍射（一）1在单缝衍射实验中，缝宽a = 0.2mm，透镜焦距f = 0.4m，入射光波长= 500nm，则在距离中央亮纹中心位置2mm处是亮纹还是暗纹？从这个位置看上去可以把波阵面分为几个

19、半波带？ （A）亮纹，3个半波带； （B）亮纹，4个半波带；（C）暗纹，3个半波带； （D）暗纹，4个半波带。2波长为632.8nm的单色光通过一狭缝发生衍射。已知缝宽为1.2mm，缝与观察屏之间的距离为D =2.3m。则屏上两侧的两个第8级极小之间的距离为 （A）1.70cm； （B）1.94cm； （C）2.18cm； （D）0.97cm。3在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若以钠黄光(l1589nm)为入射光，中央明纹宽度为4.0mm；若以蓝紫光(l2442nm)为入射光，则中央明纹宽度为_mm。4单色光=720nm和另一单色光经同一光栅衍射时，发生这两种谱线的多次重叠

20、现象。设的第级主极大与的第级主极大重叠。现已知当分别为时，对应的分别为。，则波长 nm。5. 波长为600nm的单色光垂直照射到一单缝宽度为 0.05mm的光栅上，在距光栅2m的屏幕上，测得相邻两条纹间距。求：（1）在单缝衍射的中央明纹宽度内，最多可以看到几级，共几条光栅衍射明纹？（2）光栅不透光部分宽度b为多少？6 在复色光照射下的单缝衍射图样中，某一波长单色光的第3级明纹位置恰与波长l=600nm的单色光的第2级明纹位置重合，求这光波的波长。练习十四 光的衍射（二）1平行单色光垂直入射到单缝上，观察夫朗和费衍射。若屏上P点处为第2级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为几个半波带 (A) 一个

21、(B) 两个 (C) 三个 (D) 四个2一宇航员在160km高空，恰好能分辨地面上两个发射波长为550nm的点光源，假定宇航员的瞳孔直径为5.0mm，如此两点光源的间距为 (A) 21.5m (B) 10.5m (C) 31.0m (D) 42.0m3平行单色光垂直入射到平面衍射光栅上，若增大光栅常数，则衍射图样中明条纹的间距将 ，若增大入射光的波长，则明条纹间距将 。所以d增大，变小，间距变小；增大，变大，间距变大。4一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹。若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第 级和第 级谱线。5用波长l=700nm的单

22、色光，垂直入射在平面透射光栅上，光栅常数为310-6m的光栅观察，试问：（1）最多能看到第几级衍射明条纹？（2）若缝宽0.001mm，第几级条纹缺级？6平行光含有两种波长l1= 400.0nm，l2=760.0nm，垂直入射在光栅常数d = 1.010-3cm的光栅上，透镜焦距f = 50 cm，求屏上两种光第1级衍射明纹中心之间的距离。练习十五 光的偏振1、一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45角，则穿过两个偏振片后的光强I为 (A) (B) I0 / 4 (C) I 0 / 2 (D) I0 / 2 2、两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线

23、通过当其中一偏振片慢慢转动180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，后又减小至零 (C) 光强先增加，后减小，再增加 (D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 3、用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光强I0与线偏振光强I之比为_4、如果从一池静水(n1.33)的表面反射出来的太阳光是线偏振的，那么太阳的仰角(见图)大致等于_在这反射光中的矢量的方向应_5、如图，P1、P2为偏振化方向相互平行的两个偏振片光强为I0的平行自然光垂直入射在

24、P1上 (1) 求通过P2后的光强I (2) 如果在P1、P2之间插入第三个偏振片P3，(如图中虚线所示)并测得最后光强II0 / 32，求：P3的偏振化方向与P1的偏振化方向之间的夹角a (设a为锐角) 6、如图所示，三种透明介质、的折射率分别为n1、n2、n3它们之间的两个交界面互相平行一束自然光以入射角i0由介质射向介质，欲使在介质和介质的交界面上的反射光也是线偏振光，三个折射率n1、n2和n3之间应满足什么关系？ 练习十六 狭义相对论（一）1、 一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c表示真空中光速) (A) (B) (C) (D) 2、 边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的Oxy平面内，且两边分别与x，y轴平行今有惯性系K以 0.6c（c为真空中光速）的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动，则从K系测得薄板的面积为 (A) 0.6a2 (B) 0.8 a2 (C) a2 (D) a20.6 3、 在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？ (1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速 (2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的