大学物理(1)答疑1

1、大学物理大学物理(1)答疑答疑1 力和运动力和运动 一、选择题：一、选择题： 1.一质点沿x轴作直线运动,其vt曲线如图1所示,如 t=0时,质点位于坐标原点,则t=4.5s时,质点在x轴上 的位置为 （A）0 (B) 5m (C) 2m (D)2m (E)5m 由位移的大小等于面积 的代数和来求 答案：C t(s) v(m/s) O 1 2 -1 12 34 2.54.5 图1 2.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表达 式为 作 (A)匀速直线运动 (B) 变速直线运动 (C) 抛物线运动 (D) 一般曲线运动. 22 rat ibt j jbtiat dt rd v22tbav 22

2、 2 速度与时间成正比 答案：B j bi a dt vd a 22 v 4.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为 ， 瞬时速率为v，某一段时间内的平均速度为 ，平均速 率为 ,它们之间的关系必定有 (A) = v，= (B) v, = (C) v, (D) = v， v v |v | |v | |v | |v | |v | |v | |v | |v | v v v v 3.一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度为 v=2m/s, 瞬时加速度为a=2m/s2, 则一秒钟后 质点的速度 （A）等于零 (B) 等于2m/s (C) 等于2m/s (D) 不能确定. 不能用匀变速直线运动处理答案：

3、D dt rd v dt ds v r v t s v t 答案：D 5.质点作半径为R的变速圆周运动时,加速度大小 为(v表示任一时刻质点的速率) (A)dv/dt (B) v2/R (C) dv/dt+ v2/R (D) (dv/dt)2+(v4/R2)1/2. dt dv a n R v an 2 答案：D 6 . 一 小 球 沿 斜 面 向 上 运 动 , 其 运 动 方 程 为 s=5+4tt2(SI),则小球运动到最高点的时刻是 (A) t=4s (B) t=2s (C) t=8s (D) t=5s. 024tv 答案：B 7.一物体从某高度以的速度水平抛出,已知它落 地时的速度为

4、,那么它运动的时间是 (A)(vtv0)/g (B) (vtv0)/(2g) (C) (vt2v02)1/ 2/g (D) (vt2v02)1/2/(2g) 0 v t v 竖直方向落地速度： 2 0 2 vvv tyt g v t yt 答案：C 8.质点沿半径为R的圆周作匀速率运动,每t时间转一 周,在2t时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大 小分别为 (A)2R/t, 2R/t (B) 0, 2R/t (C) 0, 0 (D) 2R/t, 0. r v t s v t 答案：B 9.质点作曲线运动, 表示位置矢量, s表示路程, at表示 切向加速度,下列表达式中: (1)dv/dt=

5、a；(2) dr/dt=v；(3) ds/dt=v；(4) d/dt=at. 正确的是 (A)(1)、(4)是正确的 (B) (2)、(4)是正确的 (C) (2) 是正确的 (D) (3)是正确的 r v 答案：D 10.某人骑自行车以速率向正西方行驶，遇到由北向 南刮的风(设风速大小也为)，则骑车人感觉风是来 自于 (A)东北方向 (B)东南方向 (C)西北方向 (D)西南方向。 v v vvv 00 vvv x x y y )( 0 vv v 答案：C 1某质点的运动方程为 ,则 任意时刻质点的速度 4cos23sin2 ( )rtitj m 任意时刻质点的加速度为 8 sin26cos

6、2 (m/s)vtitj 4 1 0012 xxv tCt 2在x轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为 v0,初始位置为x0，加速度为a=Ct2 (其中C为常量),则其 速度与时间的关系 , 运动方程为 3 1 03 vvCt dt dv a tv v dtCtdv 0 2 0 dt dx v tx x dtCtvdx 0 3 0 ) 3 1 ( 0 )m/s(2sin122cos16 22 j ti ta 二、填空题二、填空题 1 12 M h vv hh 3灯距地面高度为h1, 身高为h2一个人 在灯下以匀 速率v沿水平直线行走, 如图2所示.则他的头顶在地 上的影子M点沿地面移动的

7、速度. M M x xx h h 人 1 2 M x x h h 人 1 1 2 人 x hh h xM 21 1 h1 M h2 M x 人 x mRs12. 42 3 2 mRr732. 130cos2 0 3 4002 3 2 3 2 v R Tt sm t r v/0041. 0 O Px y 图3 方向是与与x轴正方向成轴正方向成60角角 4如图3,一质点P从O点出发以匀速率1cm/s作顺时 针转向的圆周运动, 圆的半径为1m,如图所示,当它走 过2/3圆周时, 走过的路程是 ,这段时间内的平 均速度大小为 ,方向是 B dt dv a R v an 2 T dtBtARvdtds

8、dt ds v 0 )(2 2 2 1 BTAT R BTA R v an 22 )( R TBABTA 222 2 R BTATB R A ) 2 1 (2 2 2 B R A 4 2 5.一质点沿半径为R的圆周运动, 在t = 0时经过P点, 此后它的速率v按v =A+B t (A、B为正的已知常量)变 化, 则质点沿圆周运动一周再经过P点时的切向加速 度a= , 法向加速度an= g n a a singa cosgan 6.以一定初速度 斜向上抛出一个物体,如果忽略空 气阻力,当该物体的速度与水平面的夹角为 时，它 的切向加速度的大小为a= , 法向加速度的大 小为an= . v 运动

9、守恒量和守恒定律运动守恒量和守恒定律 一、选择题：一、选择题： A B 1、两个质量相等的小球A和B由一轻弹簧相连接，再用 一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示。在 绳子被剪断的瞬间，A球和B球的加速度分别为： (A) (B) (C) (D) 。 gaga BA , gaa BA , 0 0, BA aga 0,2 BA aga 答：D 答：A 答：A 3、粒子B的质量是粒子A的质量的4倍，开始时粒子A 的速度为 ，粒子B的速度为 ；在无 外力作用的情况下两者发生碰撞，碰后粒子A的速 度变为 ，则此时粒子B的速度为： （A） (B) (C)0 (D) 。 ji 43ji 72 ji 5

10、ji 72 ji 35 ji 47 2、对于一个物体系来说，在下列条件中，那种情况下 系统的总动量守恒? (A)合外力为零。 (B)合外力矩为零。 (C)合外力不作功。 (D)外力和保守内力都不作功。 5、用铁锤把质量很小的钉子敲入木板，设木板对 钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比。在铁 锤敲打第一次时，能把钉子敲入1.00cm。如果铁锤 第二次敲打的速度与第一次完全相同，那么第二 次敲入多深为 (A)0.41cm (B)0.50cm (C)0.73cm (D)1.00cm。 答：A 4、对于一个物体系来说，在下列条件中，那种情况下 系统的机械能守恒? （A）合外力为0。 (B)外力和非保守

11、内力都不作功。 (C)合外力不作功。 (D)外力和保守内力都不作功。 答：B 6. 体重相同的甲乙两人，分别用双手握住跨过无 摩擦滑轮的绳子两端，当他们由同一高度向上爬 时，相对于绳子，甲的速度是乙的两倍，则到达 顶点情况是： （A）甲先到达；（B）乙先到达；（C）同时到 达；（D）谁先到达不能确定。 答：本题测试的是刚体系统的角动量定理和角动 量守恒的概念. 当两小孩质量相等时，M=0。则系统角动量守恒， 两人的实际的速度相同，将同时到达滑轮处，与 谁在用力，谁不在用力无关。 选择C。 二、填空题： jti t m F a 2 9 2 23 jijdttidttdtav 329) 2 3 (

12、 1 0 2 1 0 1 0 1、物体的质量m =2kg，在合外力 的作用下，从静止出发作平面运动，则当 时 物体的速度 _ 。 (SI)18)23( 2 jtitF s 1t v (SI)32ji m/s4455ji 2、初速度为 ，质量为m=0.05kg的质点， 受到冲量 的作用，则质点的末速度 为 。 (m/s)45 0 jiv s)(N25 . 2jiI v 0 vmvmI jiv m I v 4455 0 4、质量 的物体，从坐标原点处由静 止出发在水平面内沿X轴正向运动，所受的合力 为 。物体在 处的速度 = 。 kg0 . 2m N )63 (ixF m 3xv 0 2 2 1

13、2 1 mvmvA )m/s(6)63( 2 22 3 0 3 0 dxxFdx m v m/s6 J540)45()54( 10 0 10 0 )10,10( )0 , 0( dyydxxrdFA 3、某质点在力 (SI)的作用下， 沿直线从点(0，0)移动到点(10m，10m)的过程中， 力 所做功为_。 jyixF )45 ()54( F J540A 5、一质点在二恒力的作用下，位移为 ， 在此过程中，动能增量为 ，已知其中一个恒 力 （N），则另一恒力所作的功为 。 (m)83jir jiF 312 1 J24 k E 12J 6、质量为m的质点以速度 沿一直线运动，则它对直 线外垂直

14、距离为d的一点的角动量大小是 。 v )(vmrL mvdrmvLsin mvd k EA 21 AArFA 12 AEA k J12)83()312( 11 jijirFA 刚体刚体 一、选择题：一、选择题： 答：答：C 1、直升飞机主螺旋翼在水平面内、直升飞机主螺旋翼在水平面内,其转速为其转速为 90rev/min, 螺旋翼边缘距离中心转轴螺旋翼边缘距离中心转轴5m,若飞机以若飞机以 4m/s的速度垂直地面起飞的速度垂直地面起飞,则螺旋翼边缘某点的速则螺旋翼边缘某点的速 度大小为度大小为 (A)47.1m/s (B)47.2m/s (C)47.3m/s (D)无法计算无法计算 1 15 6

15、0 2 msR n Rvt 122 3 .474)15( msv 2、两个均质圆盘A和B的密度分别为 和 。若 ， 两圆盘的质量与厚度相同，如两盘对通过盘心垂直 于盘面的轴的转动惯量各为 和 ，则 A B C D不能确定哪个大 A B BA A I B I BA II BA II BA II 2 2 1 mRI d m mI dRm 2 1 2 答：B 3、刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (A)刚体不受外力矩的作用。 (B)刚体所受的合外力和合外力矩均为零。 (C) 刚体所受合外力矩为零。 (D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变。 答：C 4、花样滑冰运动员绕过自身的竖直转轴运动，开始 时

16、两臂伸开转动惯量为 ，角速度为 。然后她将 两臂收回使转动惯量减少为 ，这时她的角速度变 为 (A) 0 I 0 3 0 I 3 0 (B) 3 0 (C) 0 3 (D) 0 3 角动量守恒： 3 0 00 I I答：C 5、一根质量为、长度为L的匀质细直棒，平放在水 平桌面上。若它与桌面间的滑动摩擦系数为，在t=0 时，使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转， 其初始角速度为，则棒停止转动所需时间为 (A)； (B) ； (C) ； (D) 。 m 0 gL3/2 0 gL3/ 0 gL3/4 0 gL6/ 0 答：A O xdx 点的力矩：部分所受的摩擦力对 Odx dxg L m x

17、dM 积分：积分：mgLxmg L mgxdx L M L L 2 1 | 2 111 0 2 0 由转动定律由转动定律IM L g mL mgL 2 3 3 1 2 1 2 由运动规律由运动规律 t t 0 g L t t 3 2 00 6. 个人站在有光滑固定转轴的转动平台上,双臂伸 直水平地举起二哑铃,在该人把此二哑铃水平收缩 到胸前的过程中，人、哑铃与转动平台组成的系 统的： （A）机械能守恒，角动量守恒；（B）机械能守 恒，角动量不守恒； （C）机械能不守恒，角动量守恒；（D）机械能 不守恒，角动量不守恒。 答：（C） 二、填空题：二、填空题： 1、半径为r=1.5m的飞轮，初角速度

18、0=10rad/s，角加速 度= -5rad/s2，若初始时刻角位移为零，则在t= 时角位移再次为零，而此时边缘上点的线速度v= 。 0 2 0 2 t st t 4 0 smRv t /15 2 0 2 2 t 角位移再次为零时 srad t /10 0 s4 sm/15 2、一飞轮初始角速度为,在安全装置的驱动下旋转一 周静止,若飞轮以相同的角加速度作匀减速运动，从角 速度开始,一共转了 周才能停止转动。 1 1 3 2 0 2 2 t 4 2 1 2 1 2 1 )3() 4 (2 18 9 3、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点)，用一 长为l的轻质刚性细杆相连，系统绕通过杆且与

19、杆垂直 的竖直固定轴O转动，已知O轴离质量为2m的质点的距 离为l/3，质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直，则 该系统对转轴的角动量大小为 _。 m 2m l O v 两物体的转动角速度相等 l v l v 2 3 3 2 2 22 3 2 3 2 3 1 2mllmlmI mvl l v mlIL 2 3 3 2 2 mvlL 4、如图所示，用三根长为、如图所示，用三根长为l 的细杆，的细杆，(忽略杆的质量忽略杆的质量) 将三个质量均为将三个质量均为m的质点连接起来，并与转轴的质点连接起来，并与转轴O相连相连 接，若系统以角速度接，若系统以角速度绕垂直于杆的绕垂直于杆的O轴转动，则中轴转动

20、，则中 间一个质点的角动量为间一个质点的角动量为_，系统的总角动量为，系统的总角动量为 _。如考虑杆的质量，若每根杆的质量为。如考虑杆的质量，若每根杆的质量为M， 则此系统绕轴则此系统绕轴O的总转动惯量为的总转动惯量为_，总转，总转 动动能为动动能为_。 Ommm lll 2 42)2(lmllmL 2 413)3(2)2()(lmllmllmllmL 总 22222 )149()(3)(2)(33M 3 1 lmMlmlmmllI）（ 22 )149( 2 1 lmMEk 2 4lmL 2 41lmL 总 2 )149(lmMI 22 )149( 2 1 lmMEk 气体动理论气体动理论 一

21、、选择题：一、选择题： 答：答：C 2/12 )( A v 2/12 )( B v 2/12 )( C v 1三个容器A、B、C中装有同种理想气体， 其分子数密度n相同，而方均根速率之比为 则其压强之比PA PB PC为： = 1 2 4 （A）1 2 4（B）4 2 1 （C）1 4 16（D）1 4 8 2.关于温度的意义，有下列几种说法：关于温度的意义，有下列几种说法： (1)气体的温度是分子平均平动动能的量度气体的温度是分子平均平动动能的量度. (2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有具有 统计意义统计意义. (3)温度的高低反映物质

22、内部分子运动剧烈程度的不同温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同. (4)从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热 程度程度. 上述说法中正确的是上述说法中正确的是 (A)(1)、(2)、(4) (B)(1)、(2)、(3) (C)(2)、(3)、(4) (D)(1)、(3)、(4) 答：答：B 答：答：C 3根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度 的平均能量为 （A）kT/4 （B）kT/3 （C）kT/2 （D）kT 4在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速 率若提高为原来的2倍，则 （A）温度和压强都提高为原来的2倍 （B）

23、温度为原来的2倍，压强为原来的4倍 （C）温度为原来的4倍，压强为原来的2倍 （D）温度和压强都为原来的4倍 答：答：D mol M RT v 8 RT M M PV mol 5. 在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的 理想气体）和氦气的体积比V1 / V2=1 / 2 ，则其 内能之比E1 / E2为 : （A） 3 / 10； （B） 1 / 2； （C） 5 / 6； （D） 5 / 3 答：答：C RT i M M E mol 2 RT M M PV mol PV i E 2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 V V i i PV i PV i E E 答：答：D

24、6在一定速率v附近麦克斯韦速率分布函数f(v)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v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v附近单位速率区间内的分子数占总分子 数的百分比。 1两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能两种不同种类的理想气体，其分子的平均平动动能 相等，但分子数密度不同，则它们的温度相等，但分子数密度不同，则它们的温度 ，压，压 强强 。如果它们的温度、压强相同，但体积不同，。如果它们的温度、压强相同，但体积不同， 则它们的分子数密度则它们的分子数密度 ，单位体积的气体质量，单位体积的

25、气体质量 ， 单位体积的分子平动动能单位体积的分子平动动能 。（填。（填“相同相同”或或 “不同不同”）。）。 二、填空题：二、填空题： 相同相同 相同相同 不同不同 相同相同 不同不同 2 设氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动设氮气为刚性分子组成的理想气体，其分子的平动 自由度数为自由度数为_，转动自由度为，转动自由度为_；分子内原；分子内原 子间的振动自由度为子间的振动自由度为_。 3 3在容积在容积V = 410-3 m3的容器中，装有压强的容器中，装有压强P = 5102 Pa的理想气体，则容器中气体分子的平动动能的理想气体，则容器中气体分子的平动动能 总和为总和为_。 32

26、0 RT M M E mol 2 3 RT M M PV mol PVE 2 3 3J )( vf v o 1 2 4 同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如右同一温度下的氢气和氧气的速率分布曲线如右 图所示，其中曲线图所示，其中曲线1为为_的速率分布曲线，的速率分布曲线， _的最概然速率较大（填的最概然速率较大（填“氢气氢气”或或“氧氧 气气”）。若图中曲线表示同一种气体不同温度时的）。若图中曲线表示同一种气体不同温度时的 速率分布曲线，温度分别为速率分布曲线，温度分别为T1和和T2且且T1，且=，则以下各种说法中正确的是： (A)不论经历的是什么过程，气体对外净作的功一定为正值； (B)不

27、论经历的是什么过程，气体从外界净吸的热一定为正 值； (C)若气体从始态变到终态经历的是等温过程，则气体吸 收的热量最少； (D)如果不给定气体所经历的是什么过程，则气体在过程 中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断。 答：如果不给定过程，我们只能根据=，得知这一过程中 内能不变，但是作功情况无法由得出，因为作功的计算 与过程的选择有关，本题选择D。 二、填空题：二、填空题： 1一定量的理想气体从同一初态一定量的理想气体从同一初态a(P0 ,V0 )出发，分出发，分 别经两个准静态过程别经两个准静态过程ab和和ac，b点的压强为点的压强为P1，c点的点的 体积为体积为V1 ，如图所示，若两

28、个过程中系统吸收的热，如图所示，若两个过程中系统吸收的热 量相同，则该气体的量相同，则该气体的 _。 p V b c O 0 V 1 V 0 p 1 p a v p c c 1 1 0 1 0 1 V V p p 2一卡诺热机从一卡诺热机从373K的高温热源吸热的高温热源吸热,向向273K的低温的低温 热源放热热源放热,若该热机从高温热源吸收若该热机从高温热源吸收1000J热量热量,则该热则该热 机所做的功机所做的功A=_,放出热量放出热量 Q2=_。 3从统计意义来解释：不可逆过程实质是一个从统计意义来解释：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转变过程。一切实际过程都向着

29、_ 的方向进行。的方向进行。 268.1J 731.9J 概率概率 概率大的状态概率大的状态 p V b c O da 4如图所示，一理想气体系统由状态如图所示，一理想气体系统由状态a a沿沿acbacb到达状到达状 态态b b，系统吸收热量，系统吸收热量350J350J，而系统做功为，而系统做功为130J130J。（。（1 1） 经过过程经过过程adbadb，系统对外做功，系统对外做功40J40J，则系统吸收的热量，则系统吸收的热量 Q=_Q=_。 （2 2）当系统由状态）当系统由状态b b沿曲线沿曲线ba返回状态返回状态a时，外界对时，外界对 系统做功为系统做功为60J，则系统吸收的热量，

30、则系统吸收的热量Q=_。 260J -280J 静止电荷的电场静止电荷的电场 选择题：选择题： 1、一点电荷对放在相距6厘米处的另一点电 荷作用一大小为F的静电力。若两点电荷之间 的距离减少到3厘米，此时它们之间的静电力 的大小是多少？ （A ）F/4 （B） F/2 （C）2F （D） 4F 答案答案:D 2、下列几个说法中哪一个是正确的? (A)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。 (B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的 场强处处相同。 (C)场强方向可由 定出，其中q为试验电荷的电量， q可正、可负， 为试验电荷所受的电场力。 (D)以上说法都不正确

31、。 q F E F 答案答案:C 3、关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确 的是： (A)如果高斯面上 处处为零，则该面内必无电荷。 (B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上 处处为零。 (C)如果高斯面上 处处不为零，则高斯面内必有电 荷。 (D)如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量 必不为零。 E E E 答案答案:D 4、关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确 的是： (A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。 (B)电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。 (C)电势值的正负取决于电势零点的选取。 (D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。 5、如图，一点

32、电荷q位于立方体一个顶点上A，则 通过abcd面的电通量为： (A)O (B)q/0 (C)q/60 (D)q/240 答案答案:C 答案答案:D A a b c d 6、 如图所示，任一闭合曲面S内有一点电荷q，O为S面 上任一点，若将q由闭合曲面内的P点移到T点，且 OP=OT，那么 （ ） (A) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小不变； (B) 穿过S面的电通量改变，O点的场强大小改变； (C) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小改变; (D) 穿过S面的电通量不变，O点的场强大小不变。 q O S T P 答案:D 7 两个均匀带电的同心球面，半径分别为R1、 R2(R1R2)，小球带电Q，大球带电-Q，下列 各图中哪一个正确表示了电场的分布 （ ） 答案:D 8.真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面，如果真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面，如果 它们的半径和所带的电量都相等。则它们