大学物理期末练习题带答案

1、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 ） O AA.角速度增

2、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 CD5. 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. 对地心的角动量守恒，动能不守恒D. 对地

3、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，对地球的描述正确的是（C） A. 动量不守恒，动能

4、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 ）C.周期为0.25s 14. 某波动方程为，则下列判断中错误的是（ D ） A.振幅为3m B.周期为6s，波长为6m C.波动向左传

5、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.15/1617. 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 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.

6、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，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

7、_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

8、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

9、个波长，相同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

10、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，的加速度解：滑轮的转动惯量为 对M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

11、-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=6.0×103m/s-1分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

12、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位置且沿Oy轴正方向运动 b.t=2s时各质点的位移分布 c.x=2m处质点的振动方程将A=0.3m， T=2s，=1m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m，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 b. t=2s时各质点的位移分布c. x=2m处质点

13、的振动方程解：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

14、.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

15、.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 ）v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 C.电势是一个相对量，与零势点选取有关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

16、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 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

17、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

18、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 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，不计自感,则有（ B ） 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，

19、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 ）18. 下列说法中错误的是（ D ） B.静电场中电场线始于负电荷，终止于正电荷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

20、零，则距离球心为r（r>R）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_100F _；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

21、：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 =rRr3

22、0dr+RR330r2dr=60R2-r2+90-2分当时, -2分 2.如图4所示，导体球壳带电+Q,内外半径为r和R，处于静电平衡状态，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，

23、Q=0, 所以 E=0 -2当时,Q=+q，所以 -24.如图3所示，两无限长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. rR1b. R1rR2c. 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n1<n2>n3, 为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为（ D ）n2en2e -图2n2e n2/n2e /23.强度为的自然光，经平行放置的两偏振片后，透