第二学期大学物理期末复习卷答案

A1．下面各种判断中,错误的是（A）质点作直线运动时，加速度的方向和运动方向总是一致的；（B）质点作匀速率圆周运动时，加速度的方向总是指向圆心；（C）质点作斜抛运动时，加速度的方向恒定；（D）质点作曲线运动时，加速度的方向总是指向曲线凹的一边。解：质点作直线运动时，加速度的方向和运动方向即速度方向不一定一致。加速运动时，方向相同；减速运动时，方向相反。第2次选择21精选ppt2．一个质点沿半径为R的圆周，按规律运动，

和b为常量，则质点的切向加速度at

=

；法向加速度an

=

。解：根据自然坐标速度，切向和法向加速度定义，得第2次填空32精选ppt3．滑动摩擦系数为μ的水平地面上放一物体A。现加一恒力F，如图所示。欲使物体A有最大加速度，求恒力F与水平方向夹角θ应满足的关系式。解：物体A受力如图所示，牛顿运动方程为解得求导得极大值mgfN第4次选择43精选ppt解：由匀角加速运动公式4．一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为1＝20rad/s，再转60转后角速度为2＝30

rad/s，则角加速度=_____________，转过上述60转所需的时间Δt=_________。第7次填充24精选ppt5．下列各因素中，不影响刚体转动惯量的是（A）刚体的质量分布；（B）刚体的质量；（C）外力矩；（D）转轴的位置。C解：对于质量连续分布的物体：第7次选择25精选ppt6．系统动量守恒的条件为___________________。质点系角动量守恒的条件为

。合外力矩为零合外力为零解：系统动量守恒：系统角动量守恒：第6次填充16精选ppt解：子弹射入振子时动量守恒子弹射入后机械能守恒解得：7．一质量为M的弹簧振子，水平静止放置在平衡位置，如图所示。一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动。如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为

。第6次填充37精选ppt8.地球质量为6.0×1024kg，地球与太阳相距1.5×1011m，视地球为质点，它绕太阳做圆周运动，地球对于圆轨道中心的角动量为______________kg∙m2∙s-1。解：角动量为：第6次填空48精选pptA9．一劲度系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T1，下端挂一质量为m/2的物体，则系统振动周期T2等于（A）（B）（C）（D）解：系统振动周期为第10次选择49精选ppt10．一个沿x轴的简谐运动，其表达式为cm，则该简谐运动的周期为____________；速度的最大值为__________。解：第10次填空210精选ppt11．一物块悬挂在弹簧下方作简谐运动，当这物块的位移等于振幅的一半时，其动能是总能量的______________（设平衡位置处势能为零）。解：由题意第11次填空211精选ppt第12次选择2D解：根据相距的两振动质点的位相差12．频率为500Hz的机械波，波速为360m∙s-1，则同一波线上位相差为的两点相距为（A）0.24m；（B）0.48m；（C）0.36m；（D）0.12m。12精选ppt13．下列叙述中不正确的是：（A）在波的传播方向上，相位差为2π的两质元间的距离称波长；（B）机械波实质上就是在波的传播方向上，介质各质元的集体受迫振动；（C）波由一种介质进入另一种介质后，频率、波长、波速均发生变化；（D）介质中，距波源越远的点，相位越落后。C解：波由一种介质进入另一种介质后，波长、波速均发生变化，但频率不变。第12次选择313精选ppt14．设波动表达式为y=8×10-2cos(10πt－x/2)（SI），则该列波的波长λ=____________，频率ν=____________，波沿______________方向传播。5s-1x轴正向解：根据题意第12次填空314精选pptB15．在同一介质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4，则两列波的振幅之比是(A)(B)(C)(D)解：能流密度（也称波的强度）之比第13次选择215精选ppt16.如图所示，两相距1/4波长、振幅相同的相干波源S1和S2，S1比S2的相位超前π/2。则两列波在P点引起的合振动的振幅为_______。S2S1/4·P0解：相距1/4波长的S1和S2在P点的相位差合振动振幅：第13次填空216精选ppt17．当波源与观察者相互远离时，观察者接受到的频率__________波源的频率；而当波源与观察者相互接近时，观察者接受到的频率__________波源的频率。（填大于、小于或等于）小于大于第13次填空417精选ppt18．设某理想气体体积为V，压强为P，温度为T，每个分子的质量为μ，玻尔兹曼常数为k，则该气体的分子总数可以表示为：（A）；（B）；（C）；（D）。解：由可得：C第14次选择218精选ppt19．在标准状态下，若氧气和氦气（均视为理想气体）的体积比为V1/V2=1/2，则其内能之比E1/E2为：（A）1:2；（B）5:3；（C）5:6；（D）10:3。C解：由内能标准状态下，P相同。另外氧气是双原子分子（i=5），氦气是单原子分子（i=3），可得第15次选择319精选ppt20．设氢气在27C时，每立方米内的分子数为2.4×1018个，则氢气分子的平均平动动能为

；作用在容器壁上的压强为

。分子的平均平动动能解：由第14次填空320精选ppt20．设氢气在27C时，每立方米内的分子数为2.4×1018个，则氢气分子的平均平动动能为

；作用在容器壁上的压强为

。分子的平均平动动能解：由第14次填空321精选ppt21．对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W/Q等于：（A）2/7；（B）1/4；（C）2/5；（D）1/3。解：等压过程对外作功吸收的热量所以A第16次选择22023/1/1322精选ppt22．在

p-V图上，系统的某一平衡态用_____________来表示；(2)系统的某一平衡过程用________________来表示；(3)系统的某一平衡循环过程用__________________来表示。一条封闭曲线一条曲线一个点第17次填空123精选ppt23．如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB为等压过程，AC为等温过程，AD为绝热过程。则吸热最多的是：（A）AB过程；（B）AC过程；（C）AD过程；（D）不能确定。pBCDAO

V1V2V解：热力学第一定律先看作功，几个过程AB面积最大，所以做功最大。再看内能改变，AB过程温度升高，所以内能增加，而AC过程等温，内能不变。A第16次选择324精选ppt24．一气缸内储有10mol的单原子分子理想气体，在压缩过程中，外力作功209J，气体温度升高1K，则气体内能的增量△E为

J，吸收的热量Q为

J。解：内能增量由热力学第一定律，得124.7-84.3第16次填空225精选ppt第17次填空325．以一定量理想气体作为工作物质，在p-T图中经图示的循环过程。图中a→b及c→d为两个绝热过程，则这个循环过程为

循环，其效率η为

。0300400p(atm)abcdT(K)卡诺解：从p—T图中可知，da和bc都是等温过程，所以整个循环过程是卡诺循环。其效率26精选ppt26．热力学第一定律表明：（A）系统对外所作的功小于吸收的热量；（B）系统内能的增量小于吸收的热量；（C）热机的效率总是小于1；（D）第一类永动机是不可能实现的。解：热力学第一定律第一类永动机是违反能量守恒的。D第17次选择127精选ppt27．根据热力学第二定律可知：（A）功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功；（B）热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；（C）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；（D）一切自发过程都是不可逆的。解:（A）周围环境不发生变化，热量不能全部转换为功。（B）热量不能自动从低温物体传到高温物体。（C）不可逆过程可以向相反方向进行，此时周围环境要发生变化。D第17次选择228精选ppt解：O点：CP+q+qrrlO·28．如图所示,O点是两个相同的点电荷的连线中点，P点为中垂线上的一点，则O、P两点的电势和电场强度大小有如下关系。（A），；（B），；（C），；（D），。P点：第19次选择129精选ppt29.真空中静电场的高斯定理反映了静电场是

场；而静电场的环路定理则反映了静电场是

场。有源保守力第19次填空130精选ppt30．如图所示两个“无限大”均匀带电平行平面，电荷面密度都为+σ，则B、C区域的场强分别为（设方向向右为正）：EB=________________，EC=________________。解：各板在各区域产生的场强C区域场强：B区域场强：第18次填空231精选ppt31．一半径R的均匀带电细圆环，带电量为q，则其圆心处的电场强度E0=_________电势U0=

（选无穷远处电势为零）。解：根据对称性，均匀带电细圆环在圆心处的场强为零。电势可看成由圆环上很多点电荷在圆心处的产生的电势叠加，这些点电荷到圆心的距离都相等。第19次填空232精选ppt32．一个带有电荷-q的质点垂直射入开有小孔的两带电平行板之间，如图所示。两平行板之间的电势差为U，距离为d，则此带电质点通过电场后它的动能增量等于(A)–qU/d；(B)＋qU；(C)–qU；(D)qU/2。B解：电场力作功负电荷被加速，电场力作正功第19次选择233精选ppt35．一负电荷靠近一个不带电的孤立导体时，导体内电场强度的大小为

。零34．腔内无电荷的空腔导体，其电荷分布在导体的________。外表面33．导体达到静电平衡时，导体内部各点电场强度为

，导体上各点的电势

。零相等第20次填空1第20次填空2第20次填空334精选ppt36．图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势面，由图可看出：（A）EA＞EB＞EC，UA＞UB＞UC；（B）EA＜EB＜EC，UA＜UB＜UC；（C）EA＜EB＜EC，UA＞UB＞UC；（D）EA＞EB＞EC，UA＜UB＜UC。

C

解：由电场线的性质可知，电场线密的地方场强大。C点最强，B点其次，A点最弱。ACB沿电场线的方向，电势逐点降低，所以A点电势最高，B点其次，C点最低。第19次选择435精选ppt37．一平板电容器充电后切断电源，若将电容器两极板间距离变为原来的2倍，用表示此时电容器所储存的电场能量，则(A)减少到原来的1/2；(B)增加到原来的2倍；(C)保持不变；(D)增加到原来的4倍。B解：平板电容器的电容为电容器所储存的电场能量为电容器充电后切断电源，则极板上的电量Q不变。如果d变为原来的2倍，则电场能量就增加到原来的2倍。第21次选择336精选ppt（2）由速度和加速度定义，得1．已知质点在Oxy坐标系中作平面运动，其运动方程为（SI），求：（1）质点的运动轨道方程；（2）质点在t=2s时的速度和加速度。第1次计算1解：（1）由运动方程得参数方程消去时间t，得质点轨道方程37精选ppt解：（1）2．一个质点沿半径为0.1m的圆周运动，其角位置（SI），求（1）t时刻的角速度ω和角加速度β；（2）在什么时刻，总加速度与半径成45。（2）切向加速度和法向加速度相等时，总加速度与半径成45，即第2次计算138精选ppt3．如图所示，质量为m的物体从半径为R的光滑球面上滑下，当物体到达图示角度α时，其瞬时速度的大小为v。求（1）此时球面受到的压力N；（2）物体的切向加速度at。mOαRv解：物体m的受力如图mgN物体m的切向牛顿运动方程：

物体m的法向牛顿运动方程：解方程得：第4次计算239精选ppt解：（1）（2）由动能定理4.一个力作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为x=3t－4t2＋t3（SI）。求：（1）在0到4s的时间间隔内，该力的冲量I；（2）在0到4s的时间间隔内，该力对质点所做的功W。冲量为第5次计算140精选ppt5．一个能绕固定轴转动的轮子，除受到轴承的恒定摩擦力矩Mr外，还受到恒定外力矩M的作用。若M=20N·m，轮子对固定轴的转动惯量为J=15kg·m2。在t=10s内，轮子的角速度由ω=0增大到10rad·s-1，求：（1）轮子的角加速度β；（2）轮子所受的阻力矩Mr。解：（1）恒力矩作用，β为恒量（2）刚体定轴转动定律第7次计算141精选ppt第8次计算2解：（1）由转动定律（2）机械能守恒6.一根质量为m、长度为l的均匀细棒，可绕通过其A端的水平轴在竖直平面内自由摆动，求：（1）细棒在竖直位置和水平位置时的角加速度β；（2）若棒从θ角位置开始静止释放，摆至水平位置时的角速度ω。42精选ppt7．一质量m=0.25kg的物体，在弹性回复力作用下沿x轴运动，弹簧的劲度系数k=25N·m-1（1）求振动的周期T；（2）如果振幅A=15cm，在t=0时，物体位于x0=7.5cm处，并沿x轴负方向运动，写出振动的表达式。解：（1）（2）根据已知条件，质点位于正向A/2处，利用旋转矢量法可得初相振动的表达式为：第10次计算143精选ppt8．如图所示为一平面简谐波在t=0时刻的波形图，设此简谐波的频率为25Hz，且此时质点P的运动方向向下，求（1）波的传播方向；（2）原点的振动表达式；