年大学物理期末考试题库300题含答案

1、2019年大学物理期末考试题库300题含答案一、选择题1在下面几种说法中，正确的是： （ ）（A）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的；（B）波源振动的速度与波速相同；（C）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后；（D）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。2两列完全相同的平面简谐波相向而行形成驻波。以下哪种说法为驻波所特有的特征： （ ）（A）有些质元总是静止不动； （B）迭加后各质点振动相位依次落后；（C）波节两侧的质元振动位相相反； （D）质元振动的动能与势能之和不守恒。3一个质点作简谐振动，周期为T，当质点由平衡位置向x轴正方向运动时

2、，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的最短时间为： （ ）（A）T/4； （B）T/12； （C）T/6； （D）T/8。4根据气体动理论，单原子理想气体的温度正比于 （ ）（A）气体的体积；（B）气体分子的平均自由程；（C）气体分子的平均动量；（D）气体分子的平均平动动能。5一个转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，初角速度为。设它所受阻力矩与转动角速度成正比M=(k为正常数) (1)它的角速度从变为/2所需时间是 ( ) (A) J/2； (B) J/k； (C) (J/k)ln2； (D) J/2k。 (2)在上述过程中阻力矩所作的功为 ( ) (A) J/4； (B) -3J/8；

3、 (C) -J/4； (D) J/8。6压强、体积和温度都相同（常温条件）的氧气和氦气在等压过程中吸收了相等的热量，它们对外作的功之比为 （ ）（A）1:1； （B）5:9； （C）5:7； （D）9:5。7如图所示，一根匀质细杆可绕通过其一端O的水平轴在竖直平面内自由转动，杆长5/3m。今使杆从与竖直方向成角由静止释放(g取10m/s2)，则杆的最大角速度为 ( ) （A）3rad/s； (B)rad/s； (C)rad/s； (D)rad/s。8（1） （2） （3） （4）如图所示，导线AB在均匀磁场中作下列四种运动，（1）垂直于磁场作平动；（2）绕固定端A作垂直于磁场转动；（3）绕其中

4、心点O作垂直于磁场转动；（4）绕通过中心点O的水平轴作平行于磁场的转动。关于导线AB的感应电动势哪个结论是错误的？ （ ）(A)（1）有感应电动势，A端为高电势；(B)（2）有感应电动势，B端为高电势；(C)（3）无感应电动势；(D)（4）无感应电动势。9如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则 （ ）（A）这两种气体的平均动能相同；（B）这两种气体的平均平动动能相同；（C）这两种气体的内能相等；（D）这两种气体的势能相等。10有一长为l截面积为A的载流长螺线管绕有N匝线圈，设电流为I，则螺线管内的磁场能量近似为 （ ） (A)； (B) ； (C) ； (D) 。11若理想气体的体积为V，

5、压强为P，温度为T，一个分子的质量为，为玻耳兹曼常量，为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为 （ ）（A）； （B）； （C）； （D）。12下列哪种情况的位移电流为零？ （ ） (A)电场不随时间而变化；(B)电场随时间而变化； (C)交流电路； (D)在接通直流电路的瞬时。13一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光 ( )(A) 光强为零；(B) 是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面；(C) 是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面；(D) 是部分偏振光。14两个载有相等电流I的半径为R的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，

6、两个线圈的圆心重合，则在圆心o处的磁感应强度大小为多少? （ ）（A）0； （B）；（C）； （D）。15用氪灯的光=606nm作为迈克尔逊干涉仪的光源来测量某间隔的长度，当视场中某点有3000条条纹移过时，被测间隔的长度为 ( )(A) 9.610-4 m； (B) 9.110-4 m； (C) 8.110-4 m； (D) 7.910-4 m。16下列哪一能量的光子，能被处在n=2的能级的氢原子吸收？ （ ） （A）1.50eV； （B）1.89eV； （C）2.16eV； （D）2.41eV； （E）2.50eV。17用两束频率、光强都相同的紫光照射到两种不同的金属表面上，产生光电效应，

7、则： （ ）（A）两种情况下的红限频率相同；（B）逸出电子的初动能相同；（C）在单位时间内逸出的电子数相同；（D）遏止电压相同。18在康普顿散射中，若散射光子与原来入射光子方向成角，当等于多少时，散射光子的频率减少最多？ （ ）（A）； （B）； （C）； （D）。19一平面简谐波在弹性媒质中传播时，在传播方向上某质元在某一时刻处于最大位移处，则它的 ( )（A）动能为零，势能最大；（B）动能为零，势能也为零；（C）动能最大，势能也最大；（D）动能最大，势能为零。20光谱系中谱线的频率（如氢原子的巴尔末系） （ ）（A）可无限制地延伸到高频部分； （B）有某一个低频限制；（C）可无限制地延伸到

8、低频部分； （D）有某一个高频限制；（E）高频和低频都有一个限制。21光栅平面、透镜均与屏幕平行。则当入射的平行单色光从垂直与光栅平面变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数k ( )(A) 变小； (B) 变大； (C) 不变； (D) 无法确定。22在恒定不变的压强下，理想气体分子的平均碰撞次数与温度T的关系为 ( )（A）与T无关； （B）与成正比； （C）与成反比； （D）与T成正比；（E）与T成反比。23两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为，其中一列波在A点引起的振动方程为，另一列波在B点引起的振动方程为，它们在P点相遇，则两波在P点的相位差为： （ ）（A）0； （B

9、）/2； （C）； （D）3/2。24如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e，而且，则两束反射光在相遇点的位相差为 （ ）（A）； （B）；（C）； （D）。25在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一厚度为d，折射率为n的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了 ( ) (A) 2(n-1)d； (B) 2nd； (C) (n1)d； (D) nd。26有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是 （ ）（A）氧气的温度比氢气的高；（B）氢气的温度比氧气的高；（C）两种

10、气体的温度相同；（D）两种气体的压强相同。27两个事件分别由两个观察者、观察，、彼此相对作匀速运动，观察者测得两事件相隔3s，两事件发生地点相距10m，观察者测得两事件相隔5s，测得两事件发生地的距离最接近于多少m? ( )(A) 0； (B) 2； (C) l0； (D) 17； (E)10 9 。28磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的？ （ ）a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。（A）ad； （B）ac； （C）cd； （D）a

11、b。29光电效应中光电子的初动能与入射光的关系是 （ ）（A）与入射光的频率成正比；（B）与入射光的强度成正比；（C）与入射光的频率成线性关系；（D）与入射光的强度成线性关系。30一个中性空腔导体，腔内有一个带正电的带电体，当另一中性导体接近空腔导体时，（1）腔内各点的场强 （ ） (A) 变化； (B) 不变； (C) 不能确定。 （2）腔内各点的电位 （ ） (A) 升高； (B) 降低； (C) 不变； (D) 不能确定。31一物体对某质点p作用的万有引力 （ ）(A)等于将该物体质量全部集中于质心处形成的一个质点对p的万有引力；(B)等于将该物体质量全部集中于重心处形成的一个质点对p的

12、万有引力；(C)等于该物体上各质点对p的万有引力的矢量和；2x(cm)F (N)200002(D)以上说法都不对。32在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 （ ）（A）使屏靠近双缝； （B）使两缝的间距变小；（C）把两个缝的宽度稍微调窄； （D）改用波长较小的单色光源。33用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动，在透镜离开平玻璃的过程中，可以观察到这些环状干涉条纹 （ ）（A）向右平移； （B）向中心收缩； （C）向外扩张； （D）向左平移。34理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为和，则两者的大小关系为：（ ）（A

13、）； （B）；（C）=； （D）无法确定。35下面说法正确的是 （ ） (A) 等势面上各点的场强大小都相等； (B) 在电势高处电势能也一定大； (C) 场强大处电势一定高； (D) 场强的方向总是从高电势指向低电势。36一摩尔单原子理想气体，从初态温度、压强、体积，准静态地等温压缩至体积，外界需作多少功？ （ ）（A）； （B）； （C）； （D）。37一根长为、质量为M的匀质棒自由悬挂于通过其上端的光滑水平轴上。现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向棒的中心，并以v0/2的水平速度穿出棒，此后棒的最大偏转角恰为，则v0的大小为 （ ）(A)； (B)； (C)； (D)。38分振动方程分

14、别为和（SI制）则它们的合振动表达式为： （ ）（A）； （B）；（C）； （D）。39电磁波在自由空间传播时，电场强度与磁场强度 ( )（A）在垂直于传播方向上的同一条直线上；（B）朝互相垂直的两个方向传播；（C）互相垂直，且都垂直于传播方向；（D）有相位差/2。40一定量的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到初始状态的温度，可能实现的过程为 （ ）（A）先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而增大压强；（B）先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强；（C）先保持体积不变而使它的压强增大，接着保持压强不变而使它体积膨胀；（D）先保持

15、体积不变而使它的压强减小，接着保持压强不变而使它体积膨胀。41ref SHAPE * MERGEFORMAT 8.如图所示，质点从竖直放置的圆周顶端A处分别沿不同长度的弦AB和AC (AC； (C) EbEc ； (B) EaEbUbUc ； (D) UaUbUc 。50如果在一固定容器内，理想气体分子速率都提高为原来的二倍，那么 （ ）（A）温度和压强都升高为原来的二倍；（B）温度升高为原来的二倍，压强升高为原来的四倍；（C）温度升高为原来的四倍，压强升高为原来的二倍；（D）温度与压强都升高为原来的四倍。51容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体，温度为T，分子质量为，则分子速度在x方向的

16、分量平均值为：（根据理想气体分子模型和统计假设讨论） ( )（A）=； （B）=；（C）=； （D）=0。52两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的？ （ ）（A）两波源连线的垂直平分线上；（B）以两波源连线为直径的圆周上；（C）以两波源为焦点的任意一条椭圆上；（D）以两波源为焦点的任意一条双曲线上。53一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动。若把它竖直放置或放在光滑斜面上，试判断下列情况正确的是 （ ）（A）竖直放置作简谐振动，在光滑斜面上不作简谐振动；（B）竖直放置不作简谐振动，在光滑斜面上作简谐振动；（C）两种情况都作简谐振动；（D）两种情况都不作简谐振

17、动。54一个平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质质元从最大位置回到平衡位置的过程中 ( )（A）它的势能转化成动能；（B）它的动能转化成势能；（C）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加；（D）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。55两个简谐振动的振动曲线如图所示，则有 （ ）（A）A超前/2； （B）A落后/2；（C）A超前； （D）A落后。56一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且两偏振片的振偏化方向成45角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强I为 ( )(A) ； (B) ； (C) ； (D) 。57在功与热的转变过程中，下面的那些叙述是正确的？ （

18、 ）（A）能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功；（B）其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺机的效率，因此可逆卡诺机的效率最高；（C）热量不可能从低温物体传到高温物体；（D）绝热过程对外作正功，则系统的内能必减少。58一摩尔单原子理想气体从初态（、）准静态绝热压缩至体积为其熵（ ）（A）增大； （B）减小； （C）不变； （D）不能确定。59电子的动能为0.25MeV，则它增加的质量约为静止质量的？ ( )(A) 0.1倍； （B）0.2倍； (C) 0.5倍； (D) 0.9倍。60一匀质圆盘状飞轮质量为20kg，半径为30cm，当它以每分钟60转的速率旋转时，其

19、动能为 ( )(A) J； (B)J ；（C）J； （D）J。61一刚性直尺固定在系中，它与轴正向夹角，在相对系以速沿轴作匀速直线运动的系中，测得该尺与轴正向夹角为 ( )(A) ； (B) ； (C) ；(D) 若沿轴正向，则；若沿轴反向，则。62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。63某种介子静止时的寿命

20、为，质量为。如它在实验室中的速度为，则它的一生中能飞行多远(以m为单位)？ ( )(A)； (B)2； (C)； (D)； (E)。64如图所示，系统置于以g/2加速度上升的升降机内，A、B两物块质量均为m，A所处桌面是水平的，绳子和定滑轮质量忽略不计。 (1) 若忽略一切摩擦，则绳中张力为 （ ） (A) mg；(B) mg/2；(C) 2mg；(D) 3mg/4。AB (2) 若A与桌面间的摩擦系数为 (系统仍加速滑动)，则绳中张力为 ( ）（A）； (B) ； (C) ；(D) 。65圆柱体以80rad/s的角速度绕其轴线转动，它对该轴的转动惯量为。由于恒力矩的作用，在10s内它的角速度

21、降为40rad/s。圆柱体损失的动能和所受力矩的大小为 ( ) (A)80J，80；(B)800J，40；(C)4000J，32；(D)9600J，16。66对于带电的孤立导体球 （ ） (A) 导体内的场强与电势大小均为零。 (B) 导体内的场强为零，而电势为恒量。 (C) 导体内的电势比导体表面高。 (D) 导体内的电势与导体表面的电势高低无法确定。67质点沿轨道AB作曲线运动，速率逐渐减小，图中哪一种情况正确地表示了质点在C处的加速度? ( )ref SHAPE * MERGEFORMAT (A) (B) (C) (D)68洛仑兹力可以 ( )（A）改变带电粒子的速率； （B）改变带电粒

22、子的动量；（C）对带电粒子作功； （D）增加带电粒子的动能。69极板间为真空的平行板电容器，充电后与电源断开，将两极板用绝缘工具拉开一些距离，则下列说法正确的是 （ ） (A) 电容器极板上电荷面密度增加； (B) 电容器极板间的电场强度增加； (C) 电容器的电容不变； (D) 电容器极板间的电势差增大。70一个空气平行板电容器，充电后把电源断开，这时电容器中储存的能量为W0，然后在两极板间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量为 （ ） (A) erW0 ； (B) W0/er ； (C) (1+e r)W0 ； (D)W0 。71一质量为m、电量为q的粒子，以速

23、度垂直射入均匀磁场中，则粒子运动轨道所包围范围的磁通量与磁场磁感应强度大小的关系曲线是 ( ) （A） （B） （C） （D）72两个均匀带电的同心球面，半径分别为R1、R2(R1、或=）。77质量为m的物体和一轻弹簧组成弹簧振子其固有振动周期为T，当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量E= 。78设有两个静止质量均为m0的粒子，以大小相等的速度v0相向运动并发生碰撞，并合成为一个粒子，则该复合粒子的静止质量M 0=_，运动速度v=_。79b(3,2)ocaxy质点在力(SI制)作用下沿图示路径运动。则力在路径oa上的功Aoa= ，力在路径ab上的功Aab= ，力在路径ob上的功Aob=

24、，力在路径ocbo上的功Aocbo= 。80当绝对黑体的温度从27升到327时，其辐射出射度增加为原来的_倍。81在以下五个图中，左边四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最右边的一个图表示入射光是自然光。n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0arctg(n1/n2)，ii0。试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。in1n2i0n1n2in1n2n1n2i0i0n1n2方解石晶oe82一列强度为I的平面简谐波通过一面积为S的平面，波的传播方向与该平面法线的夹角为，则通过该平面的能流是 。83有一磁矩为的载流线圈，置于磁感应强度为的均匀磁场中，与的夹

25、角为，那么：当线圈由=0转到=180时，外力矩作的功为_。84电阻R2的闭合导体回路置于变化磁场中，通过回路包围面的磁通量与时间的关系为，则在t=2s至t=3s的时间内，流过回路导体横截面的感应电荷 C。85引起动生电动势的非静电力是 力，引起感生电动势的非静电力是 力。86一自感系数为0.25H的线圈，当线圈中的电流在0.01s内由2A均匀地减小到零。线圈中的自感电动势的大小为 。87在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为3.00m，当用某种单色光照射时，测得第k个暗纹半径为4.24mm，第k+10个暗纹半径为6.00mm，则所用单色光的波长为_nm。88真空中一个半径为R的球面均匀带电，面电

26、荷密度为，在球心处有一个带电量为q的点电荷。取无限远处作为参考点，则球内距球心r的P点处的电势为 。89两个惯性系和，相对速率为0.6 c，在系中观测，一事件发生在=10- 4s，=510 3m处，则在系中观测，该事件发生在_s，_m处。90两个电子以相同的速度v并排沿着同一方向运动，它们的距离为r。若在实验室参照系中进行观测，两个电子间相互作用的合力为_。（不考虑相对论效应和万有引力作用）91迎面驶来的汽车两盏前灯相距1.2m，则当汽车距离为_时，人眼睛才能分辨这两盏前灯。假设人的眼瞳直径为0.5mm，而入射光波长为550.0nm。92一驻波方程为，位于的质元与位于处的质元的振动位相差为 。

27、93一单摆的悬线长l，在顶端固定点的铅直下方l/2处有一小钉，如图所示。则单摆的左右两方振动周期之比T1/T2为 。94波长为480nm的平行光垂直照射到宽为0.40mm的单缝上，单缝后面的凸透镜焦距为60cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为时，P点离中央明纹中心的距离等于_。95如图所示，两根无限长载流直导线相互平行，通过的电流分别为I1和I2。则_，_。96一驻波的表达式为，两个相邻的波腹之间的距离为_。97宏观量温度T与气体分子的平均平动动能的关系为=_，因此，气体的温度是_的量度98A、B为真空中两块平行无限大带电平面，已知两平面间的电场强度大小为，两平面外侧电

28、场强度大小都是/3，则A、B两平面上的电荷面密度分别为 和 。99如图所示，平行放置在同一平面内的三条载流长直导线，要使导线AB所受的安培力等于零，则x等于_。100康普顿实验中，当能量为0.5MeV的X射线射中一个电子时，该电子获得0.10MeV的动能。假设原电子是静止的，则散射光的波长=_，散射光与入射方向的夹角=_（1MeV=106eV）。101一弹簧振子作简谐振动，其振动曲线如图所示。则它的周期T= ，其余弦函数描述时初相位= 。102有一相对磁导率为500的环形铁芯，环的平均半径为10cm，在它上面均匀地密绕着360匝线圈，要使铁芯中的磁感应强度为0.15T，应在线圈中通过的电流为_

29、。103在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角，在波长nm的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm，此透明材料的折射率n=_。104用一根很细的线把一根未经磁化的针在其中心处悬挂起来，当加上与针成锐角的磁场后，顺磁质针的转向使角_；抗磁质针的转向使角_。（选取：增大、减少或不变填入。）105产生机械波的必要条件是 和 。106一驻波表式为（SI制），在x=1/6（m）处的一质元的振幅为 ，振动速度的表式为 。107把白炽灯的灯丝看成黑体，那么一个100W的灯泡，如果它的灯丝直径为0.40mm，长度为30cm，则点亮时灯丝的温度T=_.108在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角

30、变大时，干涉条纹将向 方向移动，相邻条纹间的距离将变 。109半径为R的无限长柱形导体上流过电流I，电流均匀分布在导体横截面上，该导体材料的相对磁导率为1，则在导体轴线上一点的磁场能量密度为 ，在与导体轴线相距为r处（rR）的磁场能量密度为 。110一平面简谐波的周期为2.0s，在波的传播路径上有相距为2.0cm的M、N两点，如果N点的位相比M点位相落后/6，那么该波的波长为 ，波速为 。111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_的方向进行。112波函数满足的标准化条件为 。归一化条件的表达式为 。113使4mol的理想气体，在T=400K的等温状态下，准静

31、态地从体积V膨胀到2V，则此过程中，气体的熵增加是_，若此气体膨胀是绝热状态下进行的，则气体的熵增加是_。114从量子力学观点来看，微观粒子几率密度的表达式： 。其物理统计意义是：_。在电子衍射实验中，如果入射电子流的强度增加为原来的N倍，则在某处找到粒子的概率为原来的_倍。115如图所示，容器中间为隔板，左边为理想气体，右边为真空。今突然抽去隔板，则系统对外作功A=_。116半径为r=1.5m的飞轮，初角速度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= 。117一根匀质细杆质量为m、长度为l，可绕过其端点的水平

32、轴在竖直平面内转动。则它在水平位置时所受的重力矩为 ，若将此杆截取2/3，则剩下1/3在上述同样位置时所受的重力矩为 。118xx0OO一质点在二恒力的作用下，位移为=3+8（m），在此过程中，动能增量为24J，已知其中一恒力=12-3（N），则另一恒力所作的功为 。119如图所示，一理想气体系统由状态沿到达状态，系统吸收热量350J，而系统做功为130J。（1）经过过程，系统对外做功40J，则系统吸收的热量Q=_。（2）当系统由状态沿曲线返回状态时，外界对系统做功为60J，则系统吸收的热量Q=_。120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1为_的速率分布曲线，_的最概然速

33、率较大（填“氢气”或“氧气”）。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T1和T2且T1），带电量分别为、，将二球用导线联起来，（取无限远处作为参考点）则它们的电势为 。132质量为m的子弹，以水平速度v0射入置于光滑水平面上的质量为M的静止砂箱，子弹在砂箱中前进距离l后停在砂箱中，同时砂箱向前运动的距离为S，此后子弹与砂箱一起以共同速度匀速运动，则子弹受到的平均阻力= ，砂箱与子弹系统损失的机械能E= 。133长为l的匀质细杆，可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆，则开始转动的瞬间，细杆的角加速度为 ，细杆转动到竖直

34、位置时角速度为 。134处于激发态的钠原子，发出波长为589nm的光子的时间平均约为10-8s。根据不确定度关系式，光子能量不确定量的大小=_，发射波长的不确定度范围（即所谓谱线宽度）是_。135初速度为(m/s)，质量为m=0.05kg的质点，受到冲量(Ns)的作用，则质点的末速度（矢量）为 。136质量为M，摩尔质量为，分子数密度为n的理想气体，处于平衡态时，状态方程为_，状态方程的另一形式为_，其中k称为_常数。137两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为0.2m，合振动的位相与第一个简谐振动的位相差为/6，若第一个简谐振动的振幅为m，则第二个简谐振动的振幅为 m，第一、二两个简谐

35、振动的位相差为 。138真空中一载有电流I的长直螺线管，单位长度的线圈匝数为n，管内中段部分的磁感应强度为_，端点部分的磁感应强度为_。139平行板电容器的电容为，两极板上电压变化率为，若忽略边缘效应，则该电容器中的位移电流为 。140如图所示，质量m=2.0kg的质点，受合力=12t的作用，沿ox轴作直线运动。已知t=时x0=0，v0=0，则从t=0到t=3s这段时间内，合力的冲量为 ，质点的末速度大小为v= 。141理想气体的微观模型：（1）_；（2）_；（3）_。142质量为m的质点，在变力=F0 (1kt)（F0和k均为常量）作用下沿ox轴作直线运动。若已知t=时，质点处于坐标原点，速

36、度为v0。则质点运动微分方程为 ，质点速度随时间变化规律为v= ，质点运动学方程为x= 。143如图所示，正电荷q在磁场中运动，速度沿x轴正方向。若电荷q不受力，则外磁场的方向是_；若电荷q受到沿y轴正方向的力，且受到的力为最大值，则外磁场的方向为_。144麦克斯韦关于电磁场理论的两个基本假设是_；_。145一个薄壁纸筒，长为30cm、截面直径为3cm，筒上均匀绕有500匝线圈，纸筒内充满相对磁导率为5000的铁芯，则线圈的自感系数为 。146半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，螺线管导线中通过交变电流，则围在管外的同轴圆形回路（半径为r）上的感生电动势为 V。147内、外半径分

37、别为R1、R2的均匀带电厚球壳，电荷体密度为。则，在rR1的区域内场强大小为 ，在R1rR2的区域内场强大小为 。148一个速度的电子，在均匀磁场中受到的力为。如果，则=_。149一平行板电容器，极板面积为S，极板间距为d，接在电源上，并保持电压恒定为U，若将极板间距拉大一倍，那么电容器中静电能改变为 ，电源对电场作的功为 ，外力对极板作的功为 。150如图所示，把一根匀质细棒AC放置在光滑桌面上，已知棒的质量为M，长为L。今用一大小为F的力沿水平方向推棒的左端。设想把棒分成AB、BC两段，且BC=0.2L，则AB段对BC段的作用力大小为_。151为了把4个点电荷q置于边长为L的正方形的四个顶

38、点上，外力须做功 。152一个半径为R的圆筒形导体，筒壁很薄，可视为无限长，通以电流I，筒外有一层厚为d、磁导率为的均匀顺磁性介质，介质外为真空，画出此磁场的Hr图及Br图。（要求在图上标明各曲线端点的坐标及所代表的函数值，不必写出计算过程。）153半径为r的均匀带电球面1，带电量为，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带电量为，则两球面间的电势差为 。154如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向沿x轴正方向，则通过abod面的磁通量为_，通过befo面的磁通量为_，通过aefd面的磁通量为_。155半径分别为R和r的两个弧立球形导体（Rr），它们的电容之比/为 ，若用一根细导

39、线将它们连接起来，并使两个导体带电，则两导体球表面电荷面密度之比/为 。三、解答题15629一圆盘半径R 3.00 102 m.圆盘均匀带电，电荷面密度2.00105Cm2 .(1) 求轴线上的电势分布；(2) 根据电场强度与电势梯度的关系求电场分布；(3) 计算离盘心30.0 cm 处的电势和电场强度.分析将圆盘分割为一组不同半径的同心带电细圆环，利用带电细环轴线上一点的电势公式，将不同半径的带电圆环在轴线上一点的电势积分相加，即可求得带电圆盘在轴线上的电势分布，再根据电场强度与电势之间的微分关系式可求得电场强度的分布.解(1) 带电圆环激发的电势由电势叠加，轴线上任一点P 的电势的 (1)

40、(2) 轴线上任一点的电场强度为 (2)电场强度方向沿x 轴方向.(3) 将场点至盘心的距离x 30.0 cm 分别代入式(1)和式(2)，得当xR 时，圆盘也可以视为点电荷，其电荷为.依照点电荷电场中电势和电场强度的计算公式，有由此可见，当xR 时，可以忽略圆盘的几何形状，而将带电的圆盘当作点电荷来处理.在本题中作这样的近似处理，E 和V 的误差分别不超过0.3和0.8，这已足以满足一般的测量精度.15729中子星表面的磁场估计为108，该处的磁能密度有多大？解由磁场能量密度1582 将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感时则（）

41、（A） 铜环中有感应电流，木环中无感应电流（B） 铜环中有感应电流，木环中有感应电流（C） 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小（D） 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大分析与解根据法拉第电磁感应定律，铜环、木环中的感应电场大小相等，但在木环中不会形成电流因而正确答案为（A）1592将一带负电的物体M靠近一不带电的导体N，在N 的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。若将导体N 的左端接地（如图所示），则（）（A） N上的负电荷入地（B）N上的正电荷入地（C） N上的所有电荷入地 （D）N上所有的感应电荷入地分析与解导体N 接地表明导体N 为零电势，即与无穷远处等电势，这与导体N在哪一端接

42、地无关。因而正确答案为（A）。16030两个很长的共轴圆柱面(R1 3.0102 m，R2 0.10m)，带有等量异号的电荷，两者的电势差为450 .求：(1) 圆柱面单位长度上带有多少电荷？(2) r 0.05m 处的电场强度.解(1) 由习题521 的结果，可得两圆柱面之间的电场强度为根据电势差的定义有解得 (2) 解得两圆柱面之间r 0.05m 处的电场强度16122如图所示，有三个点电荷Q1 、Q2 、Q3沿一条直线等间距分布且Q1 Q3Q.已知其中任一点电荷所受合力均为零，求在固定Q1 、Q3的情况下，将Q2从点O 移到无穷远处外力所作的功.分析由库仑力的定义，根据Q1 、Q3所受合

43、力为零可求得Q2 .外力作功W应等于电场力作功W 的负值，即WW.求电场力作功的方法有两种：(1)根据功的定义，电场力作的功为其中E 是点电荷Q1 、Q3产生的合电场强度.(2) 根据电场力作功与电势能差的关系，有其中V0 是Q1 、Q3在点O 产生的电势(取无穷远处为零电势).解1由题意Q1 所受的合力为零解得 由点电荷电场的叠加，Q1 、Q3激发的电场在y 轴上任意一点的电场强度为将Q2 从点O 沿y 轴移到无穷远处，(沿其他路径所作的功相同，请想一想为什么？)外力所作的功为解2与解1相同，在任一点电荷所受合力均为零时，并由电势的叠加得Q1 、Q3在点O 的电势将Q2 从点O 推到无穷远处

44、的过程中，外力作功比较上述两种方法，显然用功与电势能变化的关系来求解较为简洁.这是因为在许多实际问题中直接求电场分布困难较大，而求电势分布要简单得多.16217设在半径为R 的球体内，其电荷为球对称分布，电荷体密度为k为一常量.试分别用高斯定理和电场叠加原理求电场强度E与r的函数关系.分析通常有两种处理方法：(1) 利用高斯定理求球内外的电场分布.由题意知电荷呈球对称分布，因而电场分布也是球对称，选择与带电球体同心的球面为高斯面，在球面上电场强度大小为常量，且方向垂直于球面，因而有根据高斯定理，可解得电场强度的分布.(2) 利用带电球壳电场叠加的方法求球内外的电场分布.将带电球分割成无数个同心

45、带电球壳，球壳带电荷为，每个带电球壳在壳内激发的电场，而在球壳外激发的电场由电场叠加可解得带电球体内外的电场分布解1因电荷分布和电场分布均为球对称，球面上各点电场强度的大小为常量，由高斯定理得球体内(0rR)球体外(r R)解2将带电球分割成球壳，球壳带电由上述分析，球体内(0rR)球体外(r R)16314设匀强电场的电场强度E 与半径为R 的半球面的对称轴平行，试计算通过此半球面的电场强度通量.分析方法1：由电场强度通量的定义，对半球面S 求积分，即方法2：作半径为R 的平面S与半球面S 一起可构成闭合曲面，由于闭合面内无电荷，由高斯定理这表明穿过闭合曲面的净通量为零，穿入平面S的电场强度

46、通量在数值上等于穿出半球面S 的电场强度通量.因而解1由于闭合曲面内无电荷分布，根据高斯定理，有依照约定取闭合曲面的外法线方向为面元dS 的方向，解2取球坐标系，电场强度矢量和面元在球坐标系中可表示为16411用落体观察法测定飞轮的转动惯量，是将半径为R 的飞轮支承在O点上，然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一质量为m 的重物，令重物以初速度为零下落，带动飞轮转动(如图)记下重物下落的距离和时间，就可算出飞轮的转动惯量试写出它的计算式(假设轴承间无摩擦)分析在运动过程中，飞轮和重物的运动形式是不同的飞轮作定轴转动，而重物是作落体运动，它们之间有着内在的联系由于绳子不可伸长，并且质量可以忽略这样，飞轮

47、的转动惯量，就可根据转动定律和牛顿定律联合来确定，其中重物的加速度，可通过它下落时的匀加速运动规律来确定该题也可用功能关系来处理将飞轮、重物和地球视为系统，绳子张力作用于飞轮、重物的功之和为零，系统的机械能守恒利用匀加速运动的路程、速度和加速度关系，以及线速度和角速度的关系，代入机械能守恒方程中即可解得解1设绳子的拉力为F，对飞轮而言，根据转动定律，有 (1)而对重物而言，由牛顿定律，有 (2)由于绳子不可伸长，因此，有 (3)重物作匀加速下落，则有 (4)由上述各式可解得飞轮的转动惯量为解2根据系统的机械能守恒定律，有 (1)而线速度和角速度的关系为 (2)又根据重物作匀加速运动时，有 (3

48、) (4)由上述各式可得若轴承处存在摩擦，上述测量转动惯量的方法仍可采用这时，只需通过用两个不同质量的重物做两次测量即可消除摩擦力矩带来的影响1656一系统由质量为3.0 kg、2.0 kg 和5.0 kg 的三个质点组成,它们在同一平面内运动,其中第一个质点的速度为(6.0 ms-1 )j,第二个质点以与x轴成-30角,大小为8.0 ms-1 的速度运动如果地面上的观察者测出系统的质心是静止的,那么第三个质点的速度是多少？分析因质点系的质心是静止的, 质心的速度为零, 即vC drC,故有,这是一矢量方程将质点系中各质点的质量和速度分量代入其分量方程式,即可解得第三质点的速度解在质点运动的平

49、面内取如图1661一个电子和一个原来静止的氢原子发生对心弹性碰撞试问电子的动能中传递给氢原子的能量的百分数(已知氢原子质量约为电子质量的1 840倍)分析对于粒子的对心弹性碰撞问题,同样可利用系统(电子和氢原子)在碰撞过程中所遵循的动量守恒和机械能守恒来解决本题所求电子传递给氢原子的能量的百分数,即氢原子动能与电子动能之比根据动能的定义,有,而氢原子与电子的质量比m/m 是已知的,它们的速率比可应用上述两守恒定律求得, 即可求出解以EH 表示氢原子被碰撞后的动能, Ee 表示电子的初动能,则 (1)由于粒子作对心弹性碰撞,在碰撞过程中系统同时满足动量守恒和机械能守恒定律,故有 (2) (3)由

50、题意知m/m1 840,解上述三式可得1670质量为m 的弹丸A,穿过如图所示的摆锤B 后,速率由v 减少到v /2已知摆锤的质量为m,摆线长度为l,如果摆锤能在垂直平面内完成一个完全的圆周运动,弹丸速度v的最小值应为多少？分析该题可分两个过程分析首先是弹丸穿越摆锤的过程就弹丸与摆锤所组成的系统而言,由于穿越过程的时间很短,重力和的张力在水平方向的冲量远小于冲击力的冲量,因此,可认为系统在水平方向不受外力的冲量作用,系统在该方向上满足动量守恒摆锤在碰撞中获得了一定的速度,因而具有一定的动能,为使摆锤能在垂直平面内作圆周运动,必须使摆锤在最高点处有确定的速率,该速率可由其本身的重力提供圆周运动所

51、需的向心力来确定；与此同时,摆锤在作圆周运动过程中,摆锤与地球组成的系统满足机械能守恒定律,根据两守恒定律即可解出结果解由水平方向的动量守恒定律,有 (1)为使摆锤恰好能在垂直平面内作圆周运动,在最高点时,摆线中的张力F0,则 (2)式中vh 为摆锤在圆周最高点的运动速率又摆锤在垂直平面内作圆周运动的过程中,满足机械能守恒定律,故有 (3)解上述三个方程,可得弹丸所需速率的最小值为168图斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦因数为0.14试问,当为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短？ 其数值为多少？分析动力学问题一般分为两类：(1) 已知物体受力求其运动情况；(2) 已知物体的运动情况来分析

52、其所受的力当然,在一个具体题目中,这两类问题并无截然的界限,且都是以加速度作为中介,把动力学方程和运动学规律联系起来本题关键在列出动力学和运动学方程后,解出倾角与时间的函数关系f(t),然后运用对t 求极值的方法即可得出数值来解取沿斜面为坐标轴Ox,原点O 位于斜面顶点,则由牛顿第二定律有 (1)又物体在斜面上作匀变速直线运动,故有则 (2)为使下滑的时间最短,可令,由式(2)有则可得 ,此时 169一质点沿半径为R 的圆周按规律运动,v0 、b 都是常量(1) 求t 时刻质点的总加速度；(2) t 为何值时总加速度在数值上等于b？(3) 当加速度达到b 时,质点已沿圆周运行了多少圈？分析在自

53、然坐标中,s 表示圆周上从某一点开始的曲线坐标由给定的运动方程s s(t),对时间t 求一阶、二阶导数,即是沿曲线运动的速度v 和加速度的切向分量a,而加速度的法向分量为anv2 /R这样,总加速度为a aeanen至于质点在t 时间内通过的路程,即为曲线坐标的改变量sst -s0因圆周长为2R,质点所转过的圈数自然可求得解(1) 质点作圆周运动的速率为其加速度的切向分量和法向分量分别为, 故加速度的大小为其方向与切线之间的夹角为(2) 要使ab,由可得(3) 从t0 开始到tv0 /b 时,质点经过的路程为因此质点运行的圈数为170质点的运动方程为式中x,y 的单位为m,t 的单位为试求：(

54、1) 初速度的大小和方向；(2) 加速度的大小和方向分析由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向解(1) 速度的分量式为当t 0 时, vox -10m-1 , voy 15m-1 ,则初速度大小为设vo与x 轴的夹角为,则12341(2) 加速度的分量式为 , 则加速度的大小为设a 与x 轴的夹角为,则-3341(或32619)1714一质量为10kg 的质点在力F 的作用下沿x 轴作直线运动,已知F 120t 40,式中F 的单位为N,t 的单位的在t 0 时,质点位于x 5.0 m处,其速度v06.0 m-1 求质点在任意时刻的速度和位置分

55、析这是在变力作用下的动力学问题由于力是时间的函数,而加速度adv/dt,这时,动力学方程就成为速度对时间的一阶微分方程,解此微分方程可得质点的速度v (t)；由速度的定义vdx /dt,用积分的方法可求出质点的位置解因加速度adv/dt,在直线运动中,根据牛顿运动定律有依据质点运动的初始条件,即t0 0 时v0 6.0 m-1 ,运用分离变量法对上式积分,得v6.0+4.0t+6.0t2又因vdx /dt,并由质点运动的初始条件：t0 0 时x0 5.0 m,对上式分离变量后积分,有x 5.0+6.0t+2.0t2 +2.0t31721两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长

56、直圆筒上形成两个螺线管，两个螺线管的长度相同，R 2r，螺线管通过的电流相同为I，螺线管中的磁感强度大小BR 、Br满足（）（A） （B） （C） （D）分析与解在两根通过电流相同的螺线管中，磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比根据题意，用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比因而正确答案为（C）。1731一物体自地球表面以速率v0 竖直上抛假定空气对物体阻力的值为Fr kmv2 ,其中m 为物体的质量,k 为常量试求：(1) 该物体能上升的高度；(2)物体返回地面时速度的值(设重力加速度为常量)分析由于空气对物体的阻力始终与物体运动的方向相反,因此,物体在上抛过程中所受重力

57、P 和阻力Fr 的方向相同；而下落过程中,所受重力P 和阻力Fr 的方向则相反又因阻力是变力,在解动力学方程时,需用积分的方法解分别对物体上抛、下落时作受力分析,以地面为原点,竖直向上为y 轴(如图所示)(1) 物体在上抛过程中,根据牛顿定律有依据初始条件对上式积分,有物体到达最高处时, v 0,故有(2) 物体下落过程中,有对上式积分,有则 17425在A 点和B 点之间有5个电容器，其连接如图所示（1） 求A、B 两点之间的等效电容；（2） 若A、B 之间的电势差为12 V，求UAC 、UCD 和UDB 解（1） 由电容器的串、并联，有求得等效电容CAB 4F（2） 由于，得175C m-

58、2现将两极板与电源断开，然后再把相对电容率为 2.0 的电介质插入两极板之间此时电介质中的D、E 和P 各为多少？分析平板电容器极板上自由电荷均匀分布，电场强度和电位移矢量都是常矢量充电后断开电源，在介质插入前后，导体板上自由电荷保持不变取图所示的圆柱面为高斯面，由介质中的高斯定理可求得电位移矢量D，再根据，可求得电场强度E 和电极化强度矢量P解由分析可知，介质中的电位移矢量的大小介质中的电场强度和极化强度的大小分别为D、P、E方向相同，均由正极板指向负极板（图中垂直向下）17614地球和电离层可当作球形电容器，它们之间相距约为100 km，试估算地球电离层系统的电容设地球与电离层之间为真空解

59、由于地球半径R1 6.37106m；电离层半径R2 1.00105m R1 6.47106m，根据球形电容器的电容公式，可得1771火车转弯时需要较大的向心力,如果两条铁轨都在同一水平面内(内轨、外轨等高),这个向心力只能由外轨提供,也就是说外轨会受到车轮对它很大的向外侧压力,这是很危险的因此,对应于火车的速率及转弯处的曲率半径,必须使外轨适当地高出内轨,称为外轨超高现有一质量为m 的火车,以速率v 沿半径为R 的圆弧轨道转弯,已知路面倾角为,试求：(1) 在此条件下,火车速率v0 为多大时,才能使车轮对铁轨内外轨的侧压力均为零？ (2) 如果火车的速率vv0 ,则车轮对铁轨的侧压力为多少？分

60、析如题所述,外轨超高的目的欲使火车转弯的所需向心力仅由轨道支持力的水平分量FNsin 提供(式中 角为路面倾角)从而不会对内外轨产生挤压与其对应的是火车转弯时必须以规定的速率v0行驶当火车行驶速率vv0 时,则会产生两种情况：如图所示,如vv0 时,外轨将会对车轮产生斜向内的侧压力F1 ,以补偿原向心力的不足,如vv0时,则内轨对车轮产生斜向外的侧压力F2 ,以抵消多余的向心力,无论哪种情况火车都将对外轨或内轨产生挤压由此可知,铁路部门为什么会在每个铁轨的转弯处规定时速,从而确保行车安全解(1) 以火车为研究对象,建立如图所示坐标系据分析,由牛顿定律有 (1) (2)解(1)(2)两式可得火车