大学物理期末练习题(带答案)

1、.一、力学1.一个质点在做匀速圆周运动，则有（ C ） A.质点的动量守恒，切向加速度为零，法向加速度不为零 B.质点的动量守恒，切向加速度不为零，法向加速度为零 C.质点的动能守恒，切向加速度为零，法向加速度不为零 D.质点的动能守恒，切向加速度不为零，法向加速度不零2.下列说法哪种正确（D ）A.如果物体的动能不变，则动量也一定不变B.如果物体的动能变化，则动量不一定变化C.如果物体的动量变化，则动能也一定变化D.如果物体的动量不变，则动能也一定不变3.均匀细棒可绕一定轴转动，该轴为通过点与纸面垂直的光滑水平轴，如图1所示。今使棒从水平位置开始自由摆下，在棒转动的过程中，正确的结论是（C

2、） O AA.角速度增大，角加速度增大B.角速度增大，角加速度不变C.角速度增大，角加速度减小图1D.角速度减小，角加速度增大4. 质点在平面内运动，矢径 速度 ，试指出下列四种情况中描述质点速度的是： ( B ) A. B C D5. 试指出下列哪一种说法是错误的：（ A ）A在圆周运动中，加速度的方向一定指向圆心B圆周运动的速度大小变化快慢用切向加速度衡量C物体作曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向D物体作曲线运动时，加速度必不等零6. 人造地球卫星，绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的（ C ） A. 动量不守恒，动能守恒 B. 动量守恒，动能不守恒 C. 对地

3、心的角动量守恒，动能不守恒D. 对地心的角动量不守恒，动能守恒 7. 有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上，则有（ A） A.这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定为零 B.这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩一定不为零 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.当这两个力的合力矩为零时，它们对轴的合力也一定是零8. 刚体的转动惯量的大小与以下哪个物理量无关（ C ）A. 刚体的密度 B. 刚体的几何形状C. 刚体转动的角速度 D. 转轴的位置9. 一运动质点某瞬时位于处，其速度大小为（ C ）A. B. C. D. 10. 地球绕太阳做轨道为椭圆的运动，对地球

4、的描述正确的是（ C ） A. 动量不守恒，动能守恒 B. 动量守恒，动能不守恒 C. 对太阳的角动量守恒，机械能守恒D. 对太阳的角动量不守恒，机械能不守恒 11. 一质点沿x轴运动，其运动方程为，式中时间t以s为单位。当时，该质点正在（ A ）A. 加速 B. 减速 C. 匀速 D. 静止12.一质点作周期为T的简谐运动，质点由平衡位置正方向运动到最大位移一半处所需的最短时间为（D）A.T/2 B.T/4 C.T/8 D.T/1213.一机械波的表达式为,则下列判断中错误的是（ A ）A.波长为8m B.波速为16m/s C.周期为0.25s D.波沿x轴正向传播14. 某波动方程为，则下

5、列判断中错误的是（ D ） A.振幅为3m B. 周期为6s，波长为6m C.波动向左传播，波速为1m/s D. 坐标原点的初相位为 15. 一弹簧振子做简谐运动，运动方程为,当t=3s时，则下列判断中错误的是（ C ） A.振子的位移为-0.02m B. 振动周期为2s C.振子的相位为 D. 振子的加速度为16.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的（D） A.9/16 B.11/16 C.13/16 D.15/16 17. 以下说法错误的是（ D ）A.介质中的质点没有随波一起迁移，只是在平衡位置附近振动B.纵波中各质点的振动方向与波传播

6、方向平行 C.当观察者远离波源时，接收到的波动的频率会降低D.波速，波的周期，频率都与波传播的介质有关18. 以下说法错误的是（ A ）A. 波速，波的周期，频率都与波传播的介质有关B. 纵波中各质点的振动方向与波传播方向平行 C. 波动传到的点都可以看成是子波的波源，子波的包络就是下一刻的波前D. 介质中的质点没有随波一起迁移，只是在平衡位置附近振动19. 一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能与弹性势能关系为（ A ）A. 动能大于势能 B. 动能小于势能 C. 动能等于势能 D. 无法确定1.质点的运动方程是，则质点的速度为_，质点的加速度为_。2.一个刚体绕定轴转动，若刚体

7、所受的合外力矩为零，则刚体的_守恒。角动量3. 一质量为m的质点做角速度为，半径为r的匀速圆周运动，其对转轴的转动惯量为_ mr2 _,角动量大小为_ mr2 _,动量大小为_ mr_.4.曲线运动中切向加速度改变速度的_大小 _,法向加速度改变速度的_方向_5.写出两种在匀速圆周运动中守恒的物理量_动能_， 机械能 ，角动量_,_6. 写出两种保守力_, _重力，万有引力，静电场力，弹簧弹力等7. 一质量为m的质点做角速度为，半径为r的匀速圆周运动，其法向加速度大小为_,切向加速度大小为_mr2, 08.保守力做功的特点是_,请写出一种保守力_。保守力做功只与始末位置有关，与路径无关，如万有

8、引力、重力、弹簧弹性力、静电场力等（答出任一个即得满分）10.轻绳拉着一小球在光滑水平面内做匀速圆周运动，则机械能，动能，动量，角动量中守恒的有_机械能、动能、角动量_。9.一弹簧振子作简谐振动，其运动方程用余弦函数表示。若t = 0时，振子在位移为A/2处，且向负方向运动，则初相为 /3 。10.图6中用旋转矢量法表示了一个简谐振动。旋转矢量的长度为0.04 m，旋转角速度=4 rad/s。此简谐振动以余弦函数表示的振动方程为图6x =_(SI)。 0.04cos(4t-2)11.驻波相邻的波腹与波腹之间的距离为_半个波长_,驻波中两个相邻波节间相位_相同_（填相同或相反）。12. 谐振子的

9、运动方程为x=2cos(t+)（SI）,其速度方程为_,周期为_2_秒. v=-2sin(t+)13. 驻波相邻的波腹与波腹之间的距离为_,驻波中两个相邻波节间相位_（填相同或相反）。半个波长，相同1.请用惠更斯原理解释波的衍射现象。答：惠更斯原理：介质中波动传播到的各点，都可看成发射球面子波的子波源（点波源）。以后的任意时刻这些子波的包络面就是新的波前。利用惠更斯原理可解释波的衍射现象：波到达狭缝处，缝上各点都可看作子波源，作出子波包络，得到新的波前。在缝的边缘处，波的传播方向发生改变。2. 简述动量守恒的条件答：系统的合外力为零，外力与内力相比很小可忽略在某方向上合外力的分量为零，动量在此

10、方向守恒3. 简述转动惯量的物理含义.答：转动惯量是描述刚体在转动中惯性大小的物理量。与刚体的质量、形状、密度、质量分布、转轴位置有关。1.质量为2 kg的质点，所受外力为 (SI)，该质点从t = 0时刻由静止开始运动，试求前2 s内，外力所作的功。解：， -2分 ， -2分由 ， 积分得 t = 2 s时， v = 6 m/s -3分 根据动能定理, 外力的功 -3分2.如图3所示，质量为M的物体放置在摩擦系数为 的水平桌面上，轻质细绳绕过质量为m半径为r的定滑轮,一端系着M,滑轮摩擦不计，当细绳下端受到向下的恒力F作用时，a.求M的加速度b.求M所受的绳的拉力T解：滑轮的转动惯量为 对M

11、进行受力分析：T-Mg=Ma -2 对滑轮进行受力分析： -2 -2四式联立得 -2 -23. 如图5，一长L、质量为m的细棒可绕其一端自由转动，开始时棒处于水平位置，求棒转到与水平线成角度q 时的角速度、角加速度。图5解： 应用转动定律 -2分 -1分-1分-1分=ddt=ddtdd=dd-1分=0d=0d-2分-2分4. 图7为平面简谐波在t =0时的波形图，设此简谐波的频率为300Hz ，且此时图中点P的运动方向向上。求（1）该波的波动方程； （2）在距原点为5m处质点的运动方程与t =0时该点的振动速度。图7解：（1）从图中得知，波的振幅A=0.10m，波长=20.0m，则波速 u=6

12、.0103m/s -1分根据t=0时点P向上运动,可知波沿x轴负向传播,并判定此时位于原点处的质点将沿Oy轴负方向运动.利用旋转矢量法可得其初相 0=/3 -2分故波动方程为 y=Acost+xu+0 =0.10cos600t+x6000+3(m) -3分(2)距原点O为5m处质点的运动方程为y=0.10cos600t+56(m) -2分t=0时该质点的振动速度为 v=dydtt=0=-60sin56=-30(m/s) -2分5.有一平面简谐波沿Ox轴正向传播，已知振幅A=0.3m，周期为T=2s，波长为=1m，在t=0时，坐标原点处的质点位于y=0.15m位置且沿Oy轴正方向运动求：a.波动

13、方程 b.t=2s时各质点的位移分布 c.x=2m处质点的振动方程解：a.波动方程的通式为将A=0.3m， T=2s，=1m代入上式得将t=0，x=0，y=0.15代入上式得， -2由速度为正得 -2波动方程为 -2 b.t=2s时， -2 c. x=2m处， -26.有一平面简谐波 沿Ox轴正向传播，已知振幅A=0.2m，波源振动频率为2Hz，传播速度为4m/s，在t=0时，坐标原点处的质点位于平衡位置沿Oy轴正方向运动求：a.波动方程 b. t=2s时各质点的位移分布 c. x=2m处质点的振动方程解：a.振动频率为2Hz，则振动周期T=0.5s， -2 波长为波速乘以周期为2m -2 由

14、坐标原点处的质点位于平衡位置沿Oy轴正方向运动，则=-2， -2 波动方程为 -2b.将t=2s代入波动方程可得 -1c.将x=2m代入波动方程可得 -17.图6所示一平面简谐波在时刻的波形图，此时P点在平衡位置处，求： (1) 该波的波动表达式； 图6解：(1) O处质点，t = 0 时 ， 所以 -2分 又 (0.40/ 0.08) s= 5 s -2分 故波动表达式为 (SI) -4分(2) P处质点的振动方程为 (SI) -2分二、电磁学1.电容各为C的两个电容器并联，总电容为（ A ）A. B. C. D.2.关于静电场的高斯定理，下列说法正确的是（B ） A.闭合曲面上各点电场强度

15、都为零时，曲面内一定没有电荷 B.闭合曲面的电场强度通量不为零时，曲面内一定有电荷 C.电场强度为零的点，电势也一定为零 D.电势为零的点，电场强度也一定为零3.下列说法正确的是（ B ）A.闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过B.闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零C.磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零D.磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零4.根据法拉第电磁感应定律，闭合回路中的感应电动势的大小依赖于（ C ）A.最初的磁通量 B.最终的磁通量C.磁通量的变化率 D.磁通量的增量 5.如

16、图3，在一圆形电流I所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路L,则（ B ）A., 且环路上任意一点 B.，且环路上任意一点C.，且环路上任意一点 图3D.，且环路上任意一点常量 I6.一根无限长直导线载有I，一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动（如图4），则（A ）A.线圈中感应电流为顺时针方向B.线圈中感应电流为逆时针方向vC.线圈中感应电流方向无法确定D.线圈中无感应电流图47. 下列说法错误的是（B ）A.静电场中，电场力沿任意闭合路径一周做功都为零，静电场是保守场 B.通过闭合线圈的磁场变化产生的感应电动势大小与此线圈的磁通量成正比C.电势是一个相对量，与零势点选取

17、有关D.电势差（电压）是一个绝对量，与零势点选取无关8. 下列说法错误的是（B）A.电流元产生的磁感应强度与距离的平方成反比，与电流和电流元长度乘积成正比B.磁感线是真实存在的，且磁感线的方向就是磁感应强度的方向C.磁感线是闭合曲线，它对任意闭合曲面的通量为零D.载流导线在磁场中受的力，本质是运动电荷所受的洛伦兹力的总和9. 下列说法中错误的是（ A ）A.有电介质存在时，会增强原来的电场强度 B.带有净电荷的金属导体处于静电平衡后，电荷只能出现在导体表面C.静电平衡后的金属内部电场强度处处为零 D.静电平衡后金属内部是等势体，表面是等势面10. 下列说法正确的是（ C ） A.闭合曲面上各点

18、电场强度都为零时，曲面内一定没有电荷 B.闭合曲面的电场强度处处不为零时，曲面内一定有电荷C. 电场线不能在空间相交 D. 电场线的方向即该点的电场强度方向11. 下列说法错误的是（B ）A.静电场中，电场力沿任意闭合路径一周做功都为零，静电场是保守场 B.电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 C.电势是一个相对量，与零势点选取有关D.电场线垂直于等势面12. 下列说法错误的是（B）A.磁铁、电流和运动电荷都能产生磁场，本质都是运动电荷产生的磁场B.运动电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用C.磁感线是闭合曲线，它对任意闭合曲面的通量为零D.在电源内部，电动势由负极指向正极

19、13.下列说法正确的是（ C ）A. 闭合回路内没有电流时，回路上各点的磁感强度都为零B. 闭合回路上各点的磁感强度都为零时，回路内没有电流C. 磁感应强度沿闭合回路积分为零时，回路内穿过电流代数和必为零D. 磁感强度沿闭合回路积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零14. 下列说法中错误的是（A ）A.静电平衡后导体表面的电场强度处处为零 B.带有净电荷的金属导体处于静电平衡后，电荷只能出现在导体表面C.静电平衡后的金属内部电场强度处处为零 D.静电平衡后金属内部是等势体，表面是等势面15. 将形状完全相同的铁环和橡胶环静止放在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间变化率相等，

20、不计自感,则有（ B ） A.铁环和橡胶环中都无感应电流 B.铁环中有感应电流，橡胶环中无感应电流 C.铁环中感应电动势大，橡胶环中感应电动势小 D.铁环中感应电动势小，橡胶环中感应电动势大16. 在图1(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1和L2，圆周内有电流I1和I2，其分布相同，且均在真空中，但在图(b)中，L2回路外有电流I3，P、Q为两圆形回路上的对应点，则( C )(a)I3(b)PL1I1I2QL2I1I2A. B. C. 图1D. 17. 将一个带负电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近，导体B的电势将（ C ） A.不变 B.升高 C.降低 D.无法确定18. 下

21、列说法中错误的是（ D ） A.电场线上某一点的切线方向是该点的电场强度方向 B.静电场中电场线始于负电荷，终止于正电荷 C.磁感线都是闭合曲线 D.磁感线的疏密程度可以代表该点的磁感应强度的大小1.在真空中，将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图5所示的形状，并通以电流I ，则圆心O 点的磁感强度B 的值为 0I4a ，方向为 垂直纸面向里 。图52.静电场中,lEdl= 0 ;在恒定磁场中,SBdS= 0 。3. 半径为R的均匀带电球面，所带电荷为Q，设无限远处的电势为零，则距离球心为r（rR）处的点P的电场强度的大小为 _；电势为_。 4. 电容各为200的两个电容器，串联后总电容为_1

22、00F _；若并联，总电容为_400F _。5.静电场中电场强度沿任意闭合环路的积分结果为_0_,磁场中任意闭合曲面的磁通量为_0_6. 静电场中任意闭合环路的 _,任意闭合曲面的 _0, qin07. 磁场中任意闭合曲面的 _,任意闭合环路的 _.0, 0I1.请简述导体处于静电平衡时的两个条件。答：导体处于静电平衡时，需满足两个条件：（1）导体内部任何一点的电场强度为零；（2）导体表面处电场强度的方向，都与导体表面垂直。2.请简述电磁感应定律的内容。答：电磁感应定律可表述为：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是什么原因引起的，回路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势等

23、于磁通量对时间变化率的负值，即i=-ddt3. 简述屏蔽外电场和屏蔽内电场的方法。答：用金属壳可屏蔽外电场， 用接地金属壳可屏蔽内电场1. 一半径为R的均匀带电球体，其电荷体密度为，试求：(1) 球内、球外的电场强度分布； (2) 球内、球外的电势分布。解：(1)做一半径为的同心球形高斯面，按高斯定理有当时, 得 E1=r30 (方向沿半径向外) -3分当时, 得 E2=R330r2(方向沿半径向外) -3分(2)设无穷远处为电势零点,当时, V1=rRE1dr+RE2dr =rRr30dr+RR330r2dr=60R2-r2+90 -2分当时, -2分 2.如图4所示，导体球壳带电+Q,内外

24、半径为r和R，处于静电平衡状态，a.求空间电场分布b.设无穷远处电势为零，求球心处电势解：取以球心为圆心，以x为半径的高斯面有 -4当xR时，q=0，所以 E=0 -2当xR时，q=Q, 所以 -2当x=0时, -23.如图2所示，导体球壳内外半径为R1和R2，球心处放置一个+q的点电荷，球壳处于静电平衡状态a. 求空间电荷分布b. 求空间电场分布解：a. 球壳内表面会均匀分布-q的电荷， -1球壳外表面会均匀分布+q的电荷。 -1b. 取以球心为圆心，以r为半径的高斯面有 -2当 时，Q=+q，所以 -2当时，Q=0, 所以 E=0 -2当 时, Q=+q，所以 -24.如图3所示，两无限长

25、的导体圆柱面半径分别为R1、R2流过的电流都为I,方向相反，如图3所示。求以下各处的磁感应强度的大小a. rR1 b. R1rR2 c. rR2解：在垂直导线的平面内做以导线对称轴为圆心，以r为半径的安培环路 -2有 -2当rR1时, I内=0，B=0 -2当R1rR2时, I内=I, -2当R2r 时，I内=0, B=0 -2三、光学1.光程是（B ）A.光在介质中传播的几何路程.B.光在介质中传播的几何路程乘以介质的折射率.C.在相同时间内，光在真空中传播的路程.D.真空中的波长乘以介质的折射率.2.单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下表面反射的两束光发生干涉，如图2所示，若薄膜的厚度为e, 且n1n3, 为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为（ D ）A.2n2e B.2n2e - 图2C.2n2e n2/2 D.2n2e /2 3.强度为的自然光，经平行放置的两