大学物理(64学时)期末复习及答案

2016大学物理（64学时）期末复习复习一、刚体部分一、选择题1.（）两个匀质圆盘、的密度分别为和，且，质量和厚度相同.两圆盘的旋转轴均通过盘心并垂直于盘面，则它们的转动惯量的关系是：A、B、C、D、不能判断2.（）一力矩作用于飞轮上，飞轮的角加速度为，如撤去这一力矩，飞轮的角加速度为，则该飞轮的转动惯量为：A、B、C、D、3.（）与是两个质量相同的小球，球用一根不能伸长的绳子拴着，球用橡皮筋拴着，把它们拉到水平位置，放手后两小球到达竖直位置时，绳子与橡皮筋长度相等，则此时两球的线速度A、B、C、D、无法判断图14.（）用一条皮带将两个轮子和连接起来，轮与皮带图1间无相对滑动，轮的半径是轮半径的倍.如果两轮具有相同的角动量，则与两轮转动惯量的比值为：A、B、C、D、5.（）某滑冰者转动的角速度原为，转动惯量为，当他收拢双臂后，转动惯量减少了.这时他转动的角速度为：A、B、C、D、6.银河系有一可视为球体的天体，由于引力凝聚，体积不断收缩。设它经过一万年体积收缩了，而质量保持不变.则它的自转周期将：A、增大B、不变C、减小D、不能判断7.（）一子弹水平射入一木棒后一同上摆.在上摆的过程中，以子弹和木棒为系统，则总角动量、总动量及总机械能是否守恒？结论是：A、三量均不守恒B、三量均守恒C、只有总机械能守恒D、只有总动量不守恒8.（）长为的均匀细杆绕水平轴在竖直面内自由转动，今使细杆从水平位置开始自由下摆，在细杆摆动到铅直位置的过程中，其角速度，角加速度如何变化？A、增大，减小B、减小，减小C、增大，增大D、减小，增大9（）人造地球卫星绕地球作椭圆运动，地球在椭圆的一个焦点上，卫星的动量，角动量及卫星与地球所组成的系统的机械能是否守恒？A、不守恒，不守恒，不守恒B、守恒，不守恒，不守恒C、不守恒，守恒，守恒D、守恒，守恒，守恒E、不守恒，守恒，不守恒BFAM图BFAM图2定滑轮，滑轮挂一质量为的物体，滑轮受拉力，而且，设、两滑轮的角加速度分别为和，不计滑轮轴的摩擦，则有A、B、C、D、开始,以后图3二图31.一个可视为质点的小球和两根长均为的细棒刚性连接成如图3所示的形状，假定小球和细棒的质量均为，计算该装置绕“过点的轴”转动的转动惯量？2.一长为，质量为的细棒的两端粘有质量分别为和的物体（如图4所示），此杆可绕中心轴在铅直平面内转动.先使其在水平位置，然后静止释放.求：图4图4（2）水平位置时的杆的角加速度；（3）通过铅直位置时杆的角速度.图53.质量为，长为的均匀直棒，可绕垂直于杆的上端的水平轴图5无摩擦地转动.它原来静止在平衡位置上，现有一质量的弹性小球水平飞来，正好碰在杆的下端.相碰后，使杆从平衡位置摆动到最大位置处，如图5所示.设碰撞为弹性碰撞，计算小球初速度的大小.图64.如图6所示，把细杆图6时刚好与静止在光滑水平桌面上质量为的小球相碰，设杆的质量与小球的质量相同，碰撞又是弹性的，求碰撞后小球的速度.图图75.如图7所示，均匀细棒长为，质量为，下端无摩擦地铰在水平面上的点.当杆受到微扰从竖直位置倒至水平面上时，计算顶端点的速度.复习二、机械波及机械振动一、选择题1.（）理想弹簧谐振子的振动方程为.振动初相位为:A、B、C、D、2.（）一质点沿轴作谐振动，振动方程为从时刻起，到质点位置在处，且向轴正方向运动的最短时间间隔为：A、B、C、D、3.()设质点沿轴作谐振动，用余弦函数表示，振幅为，时，质点过处且向轴正向运动，则其初相位为：A、B、C、D、4.()当谐振动的位移为振幅的一半时，其动能和势能之比为:A、B、C、D、图图85.（）图8中（1）和（2）表示两个同方向、同频率的谐振动曲线，则（1）和（2）合成振动的初相位为：A、B、C、D、图96.(）轻弹簧图9一物体.将系统按图9所示三种情况放置，如果物体作无阻尼的谐振动，则它们振动周期的关系是：A、B、C、D、不能确定7.（)一机械波的波速为，频率为，沿轴负向传播.在轴上有和两点,如果，那么和处的位相差为：A、B、C、D、8.（）在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动为：A、振幅相同，相位相同B、振幅相同，相位不同C、振幅不同，相位不同D、振幅不同，相位相同9.（)机械波波动方程为则A、其振幅为米B、周期为C、波速为D、波沿轴正向传播10.（)如图10所示，一余弦横波沿轴正向传播.实线表示时刻的波形，虚线表示时刻的波形，此波的波动方程为：A、图10B图10C、D、二、解答题1.谐振动振动的周期为秒，振动曲线如图11所示.求：谐振动的余弦表达式；图图112.质点作简谐振动，已知振幅，最大速度,时，，速度有正最大值.求：（1）振动加速度的最大值；（2）质点的振动方程；（3）从处向负向运动到处所需的最短时间.3.一横波沿轴正向传播，波速为米/秒，且沿轴每一米长度含有个波长，振幅为厘米，设时位于坐标原点的质点通过平衡位置向轴正向运动，求波动方程.图124.一平面简谐波在媒质中以速度沿轴正向传播,已知在传播的路径上某点的振动方程为图12（1）试以点为坐标原点,写出其波动方程；（2）试以点(如图所示)为坐标原点，写出其波动方程.图135.已知一沿轴图13为时的波形如图13所示，且,求：（1）写出点的振动方程；（2）写出该波的波动方程.图146.如图14所示，两个相干波源相距,比的位相超前，图14设两波在、连线方向的强度相同且不随距离变化.求：（1）、连线上外测各点处的合成波的强度如何?（2）、连线上外测各点处的合成波的强度如何?复习三、静电场一、选择题1.（）如图15所示，闭合曲面内有一电荷，为面上任图15一点，面外另有一点电荷，设通过面的电通量为，点图15的场强为，则当从点移到点时：A、改变，不变B、、都不变C、、都要改变D、不变，改变2.（）在边长为的正立方体中心有一个电量为的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为：A、B、C、D、3.（）当负电荷在电场中沿着电场线方向运动时，其电势能将：A、增加B、不变C、减少D、不一定二、解答题1.两个电量都是的点电荷，相距连线中点为，求：连线中垂线上和点相距为的点的场强？2.长直线上，均匀分布着正电荷，电荷线密度.求导线的延长线上与导线端相距的点的场强.3.设电量为均分布在半径为的半圆周上，如图16所示，求圆心处的电场强度?图图164.电量均匀地分布在长为的细棒上，如图17所示，求：（1）棒的延长线上距右端为的点电势.（2）把电量的点电荷从移至棒的延长线上离右端的点时，电场力作功多少？图图175.如图18所示，无限长的均匀带电导线与长为的均匀带电导线共面，相互垂直放置，端离无限长直导线距离为，电荷线密度均为，求它们之间相互作用力的大小和方向.图图18复习四、稳恒磁场一、选择题图191．（）两个载有相等电流的圆圈，半径均为，图19一个水平放置，另一个竖直放置，如图19所示，则圆心处磁感应强度的大小为：A、B、C、D、图202．（）如图图20闭合曲面，当面向长直导线靠近的过程中，穿过的磁通量及面上任一点的磁感应强度大小的变化为：A、增大，增大B、不变，不变C、增大，不变D、不变，增大图213.（）如图21所示，、处分别放置无限长直载流导线，图21为环路上任一点，若把处的载流导线移到处，则：A、变，变B、变，不变C、不变，不变D、不变，变图224.()如图图22强度相同，则、处的磁感应强度大小关系是：A、B、C、D、无法判断图235.（）如图23所示，半圆形线圈半径为，通有电流，在磁场的作用下从图示位置转过时，它所受磁力矩的大小和方向为：图23A、，沿图面竖直向下B、，沿图面竖直向上C、，沿图面竖直向下D、，沿图面竖直向上6.（）在氢原子中，电子沿着某一圆轨道绕核运动，则：等效圆电流的磁矩与电子轨道运动的角动量大小之比和与方向的关系为：A、，与方向相同B、，与方向垂直C、，与方向相反D、，与方向垂直7.（）质子与粒子质量之比为，电量之比为，它们的动能相同，若将它们引进同一均匀磁场，且在垂直于磁场的平面内作圆周运动，则它们回转半径之比为：A、B、C、D、图248.（）如图24所示，半导体薄片为图24则、两点的电势差：A、大于零B、等于零C、小于零D、无法确定二、解答题1．真空中的两根无限长直载流导线和相互平行放置，，，如图25所示，、两点与两导线共面，.求：（1）、两点处的磁感应强度和；（2）磁感应强度为零的位置.图图252．如图26所示，长直导线中流有电流，.长直导线与矩形阴影区共面，阴影宽，高，阴影区左端距离长直导线.求：通过阴影区的磁通量？图图263.如图27所示，宽为的无限长金属薄板，自下向上均匀地通过电流.求：在薄板所在平面上距板右侧为的点的磁感应强度的大小.图图274.如图28所示，导线与无限长直电流共面，导线中流有电流,，，导线与水平方向夹角为°，端到电流的距离.求电流对导线的磁场作用力.图图285.如图29所示，一质子经加速电压加速后，通过一磁感应强度,方向垂直纸面向里，宽度的均匀磁场区域.已知质子质量，电量.求：（1）圆轨道半径；（2）质子脱离磁场时,偏离初始运动方向的角度.图图29复习五、热力学及统计物理一、选择题1．（）两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强相同，但体积不同.则分子数密度:A、相同B、不相同C、无法确定2．（）质量相等的氢气和氦气温度相同，则氢分子和氦分子的平均平动动能之比为:A、B、C、D、3．（）分子的平均平动动能与温度的关系式的适用条件为：A、处于任何状态的气体B、理想气体；C、平衡态下的气体D、平衡态下的理想气体。4.（）容器内储有摩尔双原子理想气体，气体的摩尔质量为，内能为，气体分子的最概然速率为：A、B、C、D、5.（）一定量理想气体保持压强不变，则气体分子的平均碰撞频率和平均自由程与气体的温度的关系为：A、正比于，正比于B、正比于，正比于C、正比于，正比于D、正比于，正比于6.（）关于最可几速率的物理意义下列表述正确的是：A、是最大的速率；B、一个分子具有的几率最大；C、对相等的速率区间而言，一个分子处在速率区间内的几率最大；D、速率为的分子数占总分子数的百分比最大；7.（）下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线？（1）（1）（2）（3）（4）8.（）理想气体内能从变到，对于等压、等容过程，其温度变化A、相同B、不相同C、无法判断9.（）已知摩尔的某种理想气体可视为刚性分子，在等压过程中温度上升，内能增加了，则气体对外作功为A、B、C、D、10.（）内能增量的计算公式的适用范围是A、任何系统B、等容过程C、理想气体从一个平衡态到另一个平衡态的任何过程图3011.（）一定量的理想气体，其状态在V－图30从平衡态a改变到平衡态b，如图30所示．A、这是一个等压过程．B、这是一个升压过程．C、这是一个降压过程．D、数据不足，不能判断这是哪种过程12.（）若理想气体按照的规律变化，其中为常数，则理想气体的热力学过程是A、等压过程B、等体过程C、等温过程D、绝热过程13.（）1摩尔理想气体从同一状态出发，分别经历绝