《大学物理》练习题与参考答案.pdf

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1、大学物理练习题一.单选题：1下列说确的是（）参看课本P32-36A.惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态无关，与光的频率有关B.惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态无关，与光的频率无关C.惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态有关，与光的频率无关D.惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态有关，与光的频率有关2下列说确的是（）参看课本P32-36A.伽利略变换与洛伦兹变换是等价的B.所有惯性系对一切物理定律都是不等价的C.在所有惯性系中，真空的光速具有相同的量值cD.由相对论时空观知：时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关3下列说确的是（）参看课本P58,76,103A.动量守恒定律的守恒

2、条件是系统所受的合外力矩为零B.角动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力为零C.机械能守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力不做功D.以上说法都不正确4.下列关于牛顿运动定律的说确的是（）参看课本P44-45A.牛顿第一运动定律是描述物体间力的相互作用的规律B.牛顿第二运动定律是描述力处于平衡时物体的运动规律C.牛顿第三运动定律是描述物体力和运动的定量关系的规律D.牛顿三条运动定律是一个整体，是描述宏观物体低速运动的客观规律5下列关于保守力的说法错误的是（）参看课本P71-72A.由重力对物体所做的功的特点可知，重力是一种保守力B.由弹性力对物体所做的功的特点可知，弹性力也是一种保守力C.由摩

3、擦力对物体所做的功的特点可知，摩擦力也是一种保守力D.由万有引力对物体所做的功的特点可知，万有引力也是一种保守力6.已知某质点的运动方程的分量式是cosxRt，sinyRt，式中 R、是常数则此质点将做（）参看课本P19A.匀速圆周运动B.匀变速直线运动C.匀速直线运动D.条件不够，无法确定7如图所示，三个质量相同、线度相同而形状不同的均质物体，它们对各自的几何对称轴的转动惯量最大的是()A.薄圆筒B.圆柱体参看课本 P95C.正方体D.一样大8下列关于弹性碰撞的说确的是（）中学知识在课堂已复习A.系统只有动量守恒B.系统只有机械能守恒C.系统的动量和机械能都守恒D.系统的动量和机械能都不守恒

4、9某人开双臂，手握哑铃，坐在转椅上，让转椅转动起来，若此后无外力矩作用则当此人收回双臂时，人和转椅这一系统的（）参看课本P104A.转速不变，角动量变大B.转速变大，角动量保持不变C.转速和角动量都变大D.转速和角动量都保持不变10.下列关于卡诺循环的说确的是（）参看课本 P144A.卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成的B.卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的等体过程组成的C.卡诺循环是由两个平衡的等体过程和两个平衡的等压过程组成的D.卡诺循环是由两个平衡的绝热过程和两个平衡的等压过程组成的11.如图所示，在场强为E 的匀强电场中，有一个半径为R 的半球面，若场强E

5、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大小为（）参看课本 P172-173A.2R EB.22R EC.22R ED.0 12.一点电荷，放在球形高斯面的中心处，下列情况过高斯面的电通量会发生变化的（）参看课本P173A.将另一点电荷放在高斯面B.将高斯面半径缩小C.将另一点电荷放在高斯面外D.将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面13.如图所示，在与均匀磁场rB垂直的平面有一长为l 的铜棒MN，设棒绕 M 点以匀角速度转动，转轴与rB平行，则棒的动生电动势大小为（）参看课本P257A.BlB.2BlC.12BlD.212Bl14.已知温度不变的某定量气体分子的算术平均速率为v、方均

6、根速率为2v、最概然速率为pv，则这气体分子的三种速率的关系是（）A2pvvvB2pvvv参看课本 P125C2pvvvD2pvvv15.下列关于导体静电平衡的说法错误（）参看课本P190-191A.导体是等势体，其表面是等势面B.导体部场强处处为零C.导体表面的场强处处与表面垂直D.导体部处处存在净电荷16.下列哪种现代厨房电器是利用涡流原理工作的（）参看课本P259A.微波炉B.电饭锅C.电热炉D.电磁灶17.下列关于电源电动势的说确的是（）参看课本 P249-250A.电源电动势等于电源把电荷从正极经电路移到负极时所作的功B.电源电动势的大小只取于电源本身的性质，而与外电路无关C.电动势

7、的指向习惯为自正极经电路到负极的指向D.沿着电动势的指向，电源将提高电荷的电势能18.磁介质有三种，下列用相对磁导率r正确表征它们各自特性的是（）A.顺磁质0r，抗磁质0r，铁磁质1r?参看课本 P39-240B.顺磁质1r，抗磁质1r，铁磁质1r?C.顺磁质0r，抗磁质0r，铁磁质0rD.顺磁质1r，抗磁质1r，铁磁质1r?19.在均匀磁场中，一带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速率圆周运动，如果磁场的磁感应强度减小，则（）参看课本P231A.粒子的运动速率减小B.粒子的轨道半径减小C.粒子的运动频率不变D.粒子的运动周期增大20.两根无限长的载流直导线互相平行，通有大小相等，方向相反的I1和 I

8、2，在两导线的正中间放一个通有电流I 的矩形线圈abcd，如图所示.则线圈受到的合力为（）参看课本 P221-223A.水平向左B.水平向右C.零D.无法判断21.下列说法错误的是（）参看课本P263A.通过螺线管的电流越大，螺线管的自感系数也越大B.螺线管的半径越大，螺线管的自感系数也越大C.螺线管中单位长度的匝数越多，螺线管的自感系数也越大D.螺线管中充有铁磁质时的自感系数大于真空时的自感系数22.一电偶极子放在匀强电场中，当电矩的方向与场强的方向不一致时，则它所受的合力 F 和合力矩M 分别为（）参看课本P168-169A.F=0，M=0B.F0，M0 C.F=0，M0D.F0，M=0

9、23.若一平面载流线圈在磁场中既不受磁力，也不受磁力矩作用，这说明（）A.该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行参看课本P223-224B.该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行C.该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直D.该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直24.下列关于机械振动和机械波的说确的是（）参看课本P306A.质点做机械振动，一定产生机械波B.波是指波源质点在介质的传播过程C.波的传播速度也就是波源的振动速度D.波在介质中的传播频率与波源的振动频率相同，而与介质无关25.在以下矢量场中，属保守力场的是（）A.静电场B.涡旋电场参

10、看课本P180,212,258C.稳恒磁场D.变化磁场26.如图所示，一根长为2a 的细金属杆AB 与载流长直导线共面，导线过的电流为I，金属杆A 端距导线距离为a.金属杆 AB 以速度 v 向上匀速运动时，杆产生的动生电动势为（）参看课本P261(8-8)A.2ln20Ivi，方向由BAB.2ln20Ivi，方向由ABC.0ln32iIv，方向由BAD.3ln20Ivi，方向由AB27在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（）参看课本P325A.振幅相同，相位相同B.振幅不同，相位相同C.振幅相同，相位不同D.振幅不同，相位不同28两个质点做简谐振动，曲线如图所示，则有（）A.A 振动的相位超

11、前B 振动 /2 参看课本P291B.A 振动的相位落后B 振动 /2C.A 振动的相位超前B 振动 D.A 振动的相位与B 振动同相29同一点光源发出的两列光波产生相干的必要条件是（）参看课本P336A.两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定B.两光源的频率相同，振幅相同，相位差恒定C.两光源发出的光波传播方向相同，振动方向相同，振幅相同D.两光源发出的光波传播方向相同，频率相同，相位差恒定30如图所示，在一圆形电流I 所在的平面选取一个同心圆形闭合环路L，则由安培环路定理可知（）参看课本P235A.d0rr?LBl，且环路上任一点B=0B.d0LBlrr?，但环路上任一点B0C.d0r

12、r?LBl，且环路上任一点B0D.d0rr?LBl，且环路上任一点B=常量二.填空题：31.平行板电容器充电后与电源断开，然后充满相对电容率为r的各向均匀电介质.则其电容 C 将 _，两极板间的电势差U 将_.(填减小、增大或不变)参看课本P195,20032.某质点沿x 轴运动，其运动方程为:x=10t5t2，式中 x、t 分别以 m、s 为单位.质点任意时刻的速度v=_，加速度a=_.参看课本 P16-1733.某人相对地面的电容为60pF，如果他所带电荷为C100.68，则他相对地面的电势差为 _，他具有的电势能为_.参看课本 P200,20234.一人从 10 m 深的井中提水，起始时

13、，桶中装有10 kg 的水，桶的质量为1 kg，由于水桶漏水，每升高1m 要漏去 0.1 kg 的水，则水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功为_参看课本 P70(2-14)35.质量为 m、半径为R、自转运动周期为T 的月球，若月球是密度均匀分布的实球体，则其绕自转轴的转动惯量是_，做自转运动的转动动能是_.参看课本P100(3-4)36.1mol 氢气，在温度为127时，氢气分子的总平均动能是_，总转动动能是 _，能是 _.已知摩尔气体常量R=8.31 J/(mol K)参看课本P120(4-8)37.如图所示，两个平行的无限大均匀带电平面，其面电荷密度分别为+和-.则区域 的场强大小E=_

14、.参看课本 P17738.用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，要使屏上的干涉条纹间距变宽，可采用的方法是:(1)_；(2)_.参看课本 P34439.通过磁场中任意闭合曲面的磁通量等于_.感生电场是由_产生的，它的电场线是_曲线.(填闭合或不闭合)参看课本P212,25840.子弹在枪膛中前进时受到的合力与时间关系为5400410NFt，子弹飞出枪口的速度为200m/s，则子弹受到的冲量为_.参看课本P55-5641.将电荷量为2.010-8C 的点电荷，从电场中A 点移到 B 点，电场力做功6.010-6J.则 A、B 两点的电势差UAB=_.参看课本P18142.如图所示，图中O 点的磁

15、感应强度大小B=_.参看课本P229-23043.一个螺线管的自感L=10 mH，通过线圈的电流I=2A，则它所储存的磁能W=_.参看课本P26744.理想气体在某热力学过程中能增加了 E=250J，而气体对外界做功A=50J，则气体吸收的热量Q=.参看课本P132-13345.一平面简谐波沿x 轴的正方向传播，波速为100 m/s，t=0 时的曲线如图所示，则简谐波的波长=_,频率 =_.参看课本P30946.两个同心的球面，半径分别为R1、R2(R1R2)，分别带有总电量为Q1、Q2.设电荷均匀分布在球面上，则两球面间的电势差U12=_ _.参看课本 P186-187三.计算题：47.一正

16、方形线圈由外皮绝缘的细导线绕成，共绕有 100 匝，每边长为 10 cm，放在 B=5.0T 的磁场中，当导线有I=10.0A 的电流时，求:(1)线圈磁矩m 的大小；(2)作用在线圈上的磁力矩M 的最大值.参看课本P225(7-7)48.如图所示，已知子弹质量为m，木块质量为M，弹簧的劲度系数为k，子弹以初速vo射入木块后，弹簧被压缩了L.设木块与平面间的滑动摩擦因数为，不计空气阻力.求初速 vo.参看课本P80(2-23)49.一卡诺热机的效率为40，其工作的低温热源温度为27.若要将其效率提高到50，求高温热源的温度应提高多少?参看课本 P148(5-14)50.质量均匀的链条总长为l，

17、放在光滑的桌面上，一端沿桌面边缘下垂，其长度为a，如图所示.设开始时链条静止，求链条刚刚离开桌边时的速度.参看课本P70(2-18)51.一平面简谐波在t=0 时刻的波形如图所示，设波的频率=5 Hz，且此时图中P 点的运动方向向下，求：(1)此波的波函数；(2)P 点的振动方程和位置坐标.参看课本 P318(10-11)52如图所示，A 和 B 两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器使之连接，A 轮的转动惯量JA=10 kgm2开始时，B 轮静止，A 轮以 nA=600 r/min的转速转动然后使A 和 B 连接，连接后两轮的转速n=200 r/min 求:(1)B 轮的转动惯量 JB；(2)在啮合过程

18、中损失的机械能 E.参看课本 P105(3-9 及补充)53如图所示，载流I 的导线处于磁感应强度为B 的均匀磁场中，导线上的一段是半径为R、垂直于磁场的半圆，求这段半圆导线所受安培力.参看课本P224-22554如图所示的截面为矩形的环形均匀密绕的螺绕环，环的外半径分别a 和 b，厚度为h，共有 N 匝，环有电流为 I.求:(1)环外的磁感应强度B；(2)环的自感L.参看课本 P237-238(7-23 及补充)55.如图所示，一长直导线通有电流I，在与其相距d 处放在有一矩形线框，线框长为l，宽为 a，共有 N 匝.当线框以速度 v 沿垂直于长导线的方向向右运动时，线框中的动生电动势是多少

19、?参看课本P255(8-3)二.填空题：31.增大减小32.1010 m/st210 m/st33.1000V 0.03 J34.1029(或 1050)J 35.225mR22245mRT36.4986J 3324J8310 J37.038.(1)将两缝的距离变小(2)将双缝到光屏的距离变大39.零变化的磁场闭合40.0.2 N s41.300V42.0112IR43.0.02 J44.300 J 45.0.8 m 125 Hz 46.1012114QRR三.计算题：47.线圈磁矩22100100.110 A mmNIS线圈最大磁力矩max10 550 N mMmB48.设子弹质量为m，木块

20、质量为M，子弹与木块的共同速度v由动量守恒定律得0()mvmM v由功能原理得2211()()22mMgLkLmM v由、式得202()mMkLmM gLvmmM49.卡诺热机效率:211TT21300500 K110.4TT同理21300600 K110.5TT高温热源应提高的温度11600500100 KTT50.设桌面为零势面，由机械能守恒定律得21222aalmgmgmvl22()gvlal51.解：(1)由图中 vP0 知此波沿 x 轴负向传播，继而知原点此时向y正向运动原点处0002Ayv，023又 x=3m 处3300yv，32由2x得2x30236 m223此波的波函数02co

21、s 2xyAt20.10cos 10m183tx(2)P 点处PP00yv，P2P 点振动方程PPcos(2)yAt0.10cos 10m2tP 点位置坐标p363321 m22x52.(1)由动量矩守恒定律得AAAB()JJJAAAB2()2JnJJnB60020010(10)6060J2B20 kg mJ(2)损失的机械能2222AAABAAAB222241111()(2)()(2)22221600120010 4(1020)41.315 10 J260260EJJJJnJJn53.依题意得d0 xxFFddsind sinsin dyFFBIlBIR0sind2yFFBIRBIR54.(1)0d2BrBrIrr?环外的磁感应强度0B环的磁感应强度02BrNI02NIBr(2)0ddd2NIhBhrrr001ddln22baNIhNIhbrra环的自感20ln2N hNbLIIa55.线框的动生电动势1212()N BBlv001122()NIlvNIlavddad da