大学物理(赵近芳)练习册

练习1质点运动学(一)班级学号成绩.1.一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）,则该质点作(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．［］2.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，某一时间的平均速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有：（A）（B）（C）（D）[]3.一质点沿直线运动,其运动学方程为x=6t－t2(SI)，则在t由0至4s的时间间隔，质点的位移大小为___________，在t由0到4s的时间间隔质点走过的路程为_______________．4.一质点作直线运动，其坐标x与时间t的关系曲线如图所示．则该质点在第秒瞬时速度为零；在第秒至第秒间速度与加速度同方向．5.有一质点沿x轴作直线运动，t时刻的坐标为x=4.5t2–2t3(SI)．试求：第2秒的平均速度；第2秒末的瞬时速度；(3)第2秒的路程．6.什么是矢径？矢径和对初始位置的位移矢量之间有何关系？怎样选取坐标原点才能够使两者一致？练习2质点运动学(二)班级学号成绩.1.质点作曲线运动，表示位置矢量，表示速度，表示加速度，S表示路程，at表示切向加速度，下列表达式中，(1)，(2)，(3)，(4)．(A)只有(1)、(4)是对的．(B)只有(2)、(4)是对的．(C)只有(2)是对的．(D)只有(3)是对的．［］2.一物体作如图所示的斜抛运动，测得在轨道A点处速度的大小为，其方向与水平方向夹角成30°．则物体在A点的切向加速度at=__________________，轨道的曲率半径=__________________．3.一质点从静止出发沿半径R=1m的圆周运动，其角加速度随时间t的变化规律是=12t2-6t(SI)，则质点的角速=__________________；切向加速度at=_________________．4.当一列火车以10m/s的速率向东行驶时，若相对于地面竖直下落的雨滴在列车的窗子上形成的雨迹偏离竖直方向30°，则雨滴相对于地面的速率是________________；相对于列车的速率是________________．5.一质点沿x轴运动，其加速度为a=4t(SI)，已知t=0时，质点位于x0=10m处，初速度0=0．试求其位置和时间的关系式．6.如图所示，质点P在水平面沿一半径为R=2m的圆轨道转动．转动的角速度与时间t的函数关系为(k为常量)．已知时，质点P的速度值为32m/s．试求s时，质点P的速度与加速度的大小．

练习3质点动力学(一)班级学号成绩.1.质量分别为m1和m2的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数均为，系统在水平拉力F作用下匀速运动，如图所示．如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度aA和aB分别为(A)aA=0,aB=0.(B)aA>0,aB<0.(C)aA<0,aB>0.(D)aA<0,aB=0.［］2.体重、身高相同的甲乙两人，分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端．他们从同一高度由初速为零向上爬，经过一定时间，甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍，则到达顶点的情况是(A)甲先到达．(B)乙先到达．(C)同时到达．(D)谁先到达不能确定．［］3.分别画出下面二种情况下，物体A的受力图．(1)物体A放在木板B上，被一起抛出作斜上抛运动，A始终位于B的上面，不计空气阻力；(2)物体A的形状是一楔形棱柱体，横截面为直角三角形，放在桌面C上．把物体B轻轻地放在A的斜面上，设A、B间和A与桌面C间的摩擦系数皆不为零，A、B系统静止．4.质量为m的小球，用轻绳AB、BC连接，如图，其中AB水平．剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的力比T:T′＝____________．5.如图所示，A，B，C三物体，质量分别为M=0.8kg,m=m0=0.1kg，当他们如图a放置时，物体正好做匀速运动。（1）求物体A与水平桌面的摩擦系数；（2）若按图b放置时，求系统的加速度及绳的力。BB6.质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，忽略子弹的重力，求：(1)子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式；(2)子弹进入沙土的最大深度．练习4质点动力学(二)班级学号成绩.1.质量为20g的子弹，以400m/s的速率沿图示方向射入一原来静止的质量为980g的摆球中，摆线长度不可伸缩．子弹射入后开始与摆球一起运动的速率为(A)2m/s．(B)4m/s．(C)7m/s．(D)8m/s．［］2.一质量为M的斜面原来静止于水平光滑平面上，将一质量为m的木块轻轻放于斜面上，如图．如果此后木块能静止于斜面上，则斜面将(A)保持静止．(B)向右加速运动．(C)向右匀速运动．(D)向左加速运动．［］3.两块并排的木块A和B，质量分别为m1和m2，静止地放置在光滑的水平面上，一子弹水平地穿过两木块，设子弹穿过两木块所用的时间分别为t1和t2,木块对子弹的阻力为恒力F，则子弹穿出后，木块A的速度大小为__________________，木块B的速度大小为___________________．4.一物体质量为10kg，受到方向不变的力F＝30＋40t(SI)作用，在开始的两秒，此力冲量的大小等于________________；若物体的初速度大小为10m/s，方向与力的方向相同，则在2s末物体速度的大小等于___________________．5.质量为M＝1.5kg的物体，用一根长为l＝1.25m的细绳悬挂在天花板上．今有一质量为m＝10g的子弹以0＝500m/s的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小＝30m/s，设穿透时间极短．求：(1)子弹刚穿出时绳中力的大小；(2)子弹在穿透过程中所受的冲量．6.质量为m的一只狗，站在质量为M的一条静止在湖面的船上，船头垂直指向岸边，狗与岸边的距离为S0．这只狗向着湖岸在船上走过l的距离停下来，求这时狗离湖岸的距离S（忽略船与水的摩擦阻力）．练习5质点动力学(三)班级学号成绩.1.质量为m＝0.5 kg的质点，在Oxy坐标平面运动，其运动方程为x＝5t，y=0.5t2（SI），从t=2s到t=4s这段时间，外力对质点作的功为(A)1.5J． (B)3J．(C)4.5J． (D)-1.5J． ［］2.一质点在几个外力同时作用下运动时，下述哪种说确？(A)质点的动量改变时，质点的动能一定改变．(B)质点的动能不变时，质点的动量也一定不变．(C)外力的冲量是零，外力的功一定为零．(D)外力的功为零，外力的冲量一定为零．［］3.质量m＝1 kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面沿x轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为F＝3＋2x(SI)，那么，物体在开始运动的3m，合力所作的功W＝________________；且x＝3 m时，其速率＝__________________．4.光滑水平面上有一质量为m的物体，在恒力作用下由静止开始运动，则在时间t，力做的功为____________．设一观察者B相对地面以恒定的速度运动，的方向与方向相反，则他测出力在同一时间t做的功为______________．5.如图所示，一质量为m的物体A放在一与水平面成角的固定光滑斜面上，并系于一劲度系数为k的轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定．设物体沿斜面的运动中,在平衡位置处的初动能为EK0，以弹簧原长处为坐标原点，沿斜面向下为x轴正向，试求：(1)物体A处于平衡位置时的坐标x0．(2)物体A在弹簧伸长x时动能的表达式．6.设想有两个自由质点，其质量分别为m1和m2，它们之间的相互作用符合万有引力定律．开始时，两质点间的距离为l，它们都处于静止状态，试求当它们的距离变为时，两质点的速度各为多少？练习6刚体力学(一)班级学号成绩.1.有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：(1)这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零；(2)这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能是零；(3)当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零；(4)当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零．在上述说法中，(A)只有(1)是正确的．(B)(1)、(2)正确，(3)、(4)错误．(C)(1)、(2)、(3)都正确，(4)错误．(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确．［］2.一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上，滑轮的转动惯量为J，绳下端挂一物体．物体所受重力为P，滑轮的角加速度为．若将物体去掉而以与P相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度将(A)不变．(B)变小．(C)变大．(D)如何变化无法判断．［］3.三个质量均为m的质点，位于边长为a的等边三角形的三个顶点上．此系统对通过三角形中心并垂直于三角形平面的轴的转动惯量J0＝________，对通过三角形中心且平行于其一边的轴的转动惯量为JA＝__________，对通过三角形中心和一个顶点的轴的转动惯量为JB＝__________．4.一作定轴转动的物体，对转轴的转动惯量J＝3.0kg·m2，角速度0＝6.0rad/s．现对物体加一恒定的制动力矩M＝－12N·m，当物体的角速度减慢到＝2.0rad/s时，物体已转过了角度＝_________________．5.质量为m1，m2（m1>m2）的两物体，通过一定滑轮用绳相连，已知绳与滑轮间无相对滑动，且定滑轮是半径为R、质量为m3的均质圆盘，忽略轴的摩擦。求：滑轮的角加速度b。（绳轻且不可伸长）6.质量m＝1.1kg的匀质圆盘，可以绕通过其中心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动，对轴的转动惯量J＝(r为盘的半径)．圆盘边缘绕有绳子，绳子下端挂一质量m1＝1.0kg的物体，如图所示．起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率0＝0.6m/s匀速上升，如撤去所加力矩，问经历多少时间圆盘开始作反方向转动．练习7刚体力学(二)班级学号成绩.1.一人造地球卫星到地球中心O的最大距离和最小距离分别是RA和RB．设卫星对应的角动量分别是LA、LB，动能分别是EKA、EKB，则应有(A)LB>LA，EKA>EKB．(B)LB>LA，EKA=EKB．(C)LB=LA，EKA=EKB．(D)LB<LA，EKA=EKB．(E)LB=LA，EKA<EKB．［］2.一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度(A)增大．(B)不变．(C)减小．(D)不能确定．［］3.两个滑冰运动员的质量各为70kg，均以6.5m/s的速率沿相反的方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10m，当彼此交错时，各抓住一10m长的绳索的一端，然后相对旋转，则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L＝_______；它们各自收拢绳索，到绳长为5m时，各自的速率＝_______．4.如图所示，一均匀细杆AB，长为l，质量为m．A端挂在一光滑的固定水平轴上，它可以在竖直平面自由摆动．杆从水平位置由静止开始下摆，当下摆至角时，B端速度的大小B＝___________．5.质量为75kg的人站在半径为2m的水平转台边缘．转台的固定转轴竖直通过台心且无摩擦．转台绕竖直轴的转动惯量为3000kg·m2．开始时整个系统静止．现人以相对于地面为1m·s1的速率沿转台边缘行走，求：人沿转台边缘行走一周，回到他在转台上的初始位置所用的时间．6.一长为1m的均匀直棒可绕过其一端且与棒垂直的水平光滑固定轴转动．抬起另一端使棒向上与水平面成60°，然后无初转速地将棒释放．已知棒对轴的转动惯量为，其中m和l分别为棒的质量和长度．求：(1)放手时棒的角加速度；(2)棒转到水平位置时的角加速度．练习8狭义相对论(一)班级学号成绩.1.在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？(1)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速．(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的．(3)在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的．(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些．(A)(1)，(3)，(4)．(B)(1)，(2)，(4)．(C)(1)，(2)，(3)．(D)(2)，(3)，(4)．［］2.在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)(A)．(B)．(C)．(D)．［］3.已知惯性系S＇相对于惯性系S系以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动，若从S＇系的坐标原点O＇沿x轴正方向发出一光波，则S系中测得此光波在真空中的波速为___________．4.一宇宙飞船以c/2（c为真空中的光速）的速率相对地面运动．从飞船中以相对飞船为c/2的速率向前方发射一枚火箭．假设发射火箭不影响飞船原有速率，则地面上的观察者测得火箭的速率为__________________．5.在惯性系K中，有两个事件同时发生在x轴上相距1000m的两点，而在另一惯性系K′（沿x轴方向相对于Ｋ系运动）中测得这两个事件发生的地点相距2000m．求在K＇系中测得这两个事件的时间间隔．6.在K惯性系中，相距x=5×106m的两个地方发生两事件，时间间隔t=10-2s；而在相对于K系沿正x方向匀速运动的K＇系中观测到这两事件却是同时发生的．试计算在K＇系中发生这两事件的地点间的距离x＇是多少？练习9狭义相对论(二)班级学号成绩.1.根据相对论力学，动能为0.25MeV的电子，其运动速度约等于(A)0.1c(B)0.5c(C)0.75c(D)0.85c［］(c表示真空中的光速，电子的静能m0c2=0.51MeV)2.设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍，则其运动速度的大小为(以c表示真空中的光速)(A)．(B)．(C)．(D)．［］3.一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b，质量为m0．由此可算出其面积密度为m0/ab．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为(A)(B)(C)(D)［］4.(1)在速度=____________情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍．(2)在速度=____________情况下粒子的动能等于它的静止能量．5.一电子以0.99c的速率运动（电子静止质量为9.11×10-31kg），则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________．6.已知子的静止能量为105.7MeV，平均寿命为2.2×10-8s．试求动能为150MeV的子的速度是多少？平均寿命是多少？7.要使电子的速度从1=1.2×108m/s增加到2=2.4×108m/s必须对它作多少功？(电子静止质量me＝9.11×10-31kg)练习10机械振动(一)班级学号成绩.1．轻质弹簧下挂一个小盘，小盘作简谐振动，平衡位置为原点，位移向下为正，并采用余弦表示。小盘处于最低位置时刻有一个小物体不变盘速地粘在盘上，设新的平衡位置相对原平衡位置向下移动的距离小于原振幅，且以小物体与盘相碰为计时零点，那么以新的平衡位置为原点时，新的位移表示式的初相在(A)0~之间．(B)之间．(C)之间．(D)3之间．［］2．一质点沿x轴作简谐振动，振动方程为(SI)．从t=0时刻起，到质点位置在x=-2cm处，且向x轴正方向运动的最短时间间隔为(A)(B)(C)(D)(E)［］3．一质点沿x轴作简谐振动，振动围的中心点为x轴的原点．已知周期为T，振幅为A．(1)若t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动，则振动方程为x=___________________．(2)若t=0时质点处于处且向x轴负方向运动，则振动方程为x=_______________．4.一质点作简谐振动．其振动曲线如图所示．根据此图，它的周期T=___________，用余弦函数描述时初相=_________________．5.一物体作简谐振动，其速度最大值m=3×10-2m/s，其振幅A=2×10-2m．若t=0时，物体位于平衡位置且向x轴的负方向运动.求：(1)振动周期T；(2)加速度的最大值am；(3)振动方程的数值式．6.在竖直面半径为R的一段光滑圆弧形轨道上，放一小物体，使其静止于轨道的最低处．然后轻碰一下此物体，使其沿圆弧形轨道来回作小幅度运动.试证：(1)此物体作简谐振动；(2)此简谐振动的周期

练习11机械振动(二)班级学号成绩.1.一物体作简谐振动，振动方程为x=Acos(wt+p/4)，在t=T/4时，物体的加速度为(A)(B)(C)(D)［］xtOA/xtOA/2-Ax1x2(A)．(B)．(C)．(D)0．［］3.质量为m物体和一个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自由简谐振动时，其振动能量E=________________．4.图中所示为两个简谐振动的振动曲线．若以余弦函数表示这两个振动的合成结果，则合振动的方程为____________________________(SI)5.一弹簧振子沿x轴作简谐振动（弹簧为原长时振动物体的位置取作x轴原点）．已知振动物体最大位移为xm=0.4m最大恢复力为Fm=0.8N，最大速度为m=0.8m/s，又知t=0的初位移为+0.2m，且初速度与所选x轴方向相反．(1)求振动能量；(2)求此振动的表达式．6.一物体质量为0.25kg，在弹性力作用下作简谐振动，弹簧的劲度系数k=25N·m-1，如果起始振动时具有势能0.06J和动能0.02J，求(1)振幅；(2)动能恰等于势能时的位移；(3)经过平衡位置时物体的速度．练习12机械波(一)班级学号成绩.1.在下面几种说法中，正确的说法是：(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)在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后(按差值不大于计)．(D)在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前．(按差值不大于计)［］2.图示一沿x轴正向传播的平面简谐波在t=0时刻的波形．若振动以余弦函数表示，且此题各点振动初相取到之间的值，则(A)O点的初相为．(B)1点的初相为．(C)2点的初相为．(D)3点的初相为．［］3.一横波的表达式是其中x和y的单位是厘米、t的单位是秒，此波的波长是_____________cm，波速是___________________m/s．4.一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x=-处质点的振动方程是____________________________________；若以x=处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是__________________________________．5.如图所示，一平面简谐波沿Ox轴正向传播，波速大小为u，若P处质点的振动方程为，求(1)O处质点的振动方程；(2)该波的波动表达式；(3)与P处质点振动状态相同的那些质点的位置．6.一平面简谐波沿Ox轴的负方向传播，波长为，P处质点的振动规律如图所示．(1)求P处质点的振动方程；(2)求此波的波动表达式；(3)若图中，求坐标原点O处质点的振动方程．练习13机械波(二)班级学号成绩.1.一平面简谐波，波速u=5m/s，t=3s时波形曲线如图，则x=0处质点的振动方程为(A)(SI)．(B)(SI)．(C)(SI)．(D)(SI)．［］2.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中：(A)它的动能转换成势能．(B)它的势能转换成动能．(C)它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大．(D)它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小．［］3.图示一简谐波在t=0时刻与t=T/4时刻（T为周期）的波形图，则x1处质点的振动方程为______________________．4.已知波源的振动周期为秒，波的传播速度为300m/s，波沿x轴正向传播，则位于m和m的两质点振动位相差为_______________．5.如图，一平面波在介质中以波速u=20m/s沿x轴负方向传播，已知A点的振动方程为(SI)．(1)以A点为坐标原点写出波的表达式；(2)以距A点5m处的B点为坐标原点，写出波的表达式．6.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250Hz，且此时质点P的运动方向向下，求(1)该波的表达式；(2)在距原点O为100m处质点的振动方程与振动速度表达式．

练习14机械波(三)班级学号成绩.1.如图所示，两列波长为的相干波在P点相遇．波在S1点振动的初相是1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为：(A)．(B)．(C)．(D)．［］2.某时刻驻波波形曲线如图所示，则a、b两点振动的相位差是(A)0(B)(C)．(D)．［］3.设沿弦线传播的一入射波的表达式是，在x=L处（B点）发生反射，反射点为固定端（如图）.设波在传播和反射过程中振幅不变，则弦线上形成的驻波的表达式为y=______________________________．4.一静止的报警器，其频率为1000Hz，有一汽车以79.2km的时速驶向和背离报警器时，坐在汽车里的人听到报警声的频率分别是_________和_________（设声速为340m/s）．5.在均匀介质中，有两列余弦波沿Ox轴传播，波动表达式分别为与，试求Ox轴上合振幅最大与合振幅最小的那些点的位置．6.两波在一很长的弦线上传播，其表达式分别为：(SI)(SI)求：(1)两波的频率、波长、波速；(2)两波叠加后的节点位置；(3)叠加后振幅最大的那些点的位置．

练习15气体动理论基础(一)班级学号成绩.1.一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T，气体分子的质量为m．根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x方向的分量平方的平均值(A)．(B)．(C)．(D)．［］2.下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能？（式中M为气体的质量，m为气体分子质量，N为气体分子总数目，n为气体分子数密度，NA为阿伏加得罗常量）(A)．(B)．(C)．(D)．[]3.在容积为102m3的容器中，装有质量100g的气体，若气体分子的方均根速率为200m•s1，则气体的压强为________________．4.有一瓶质量为M的氢气(视作刚性双原子分子的理想气体，其摩尔质量为)，温度为T，则氢分子的平均平动动能为______________，氢分子的平均动能为__________________，该瓶氢气的能为____________________．5.容器有M=2.66kg氧气，已知其气体分子的平动动能总和是EK=4.14×105J，求：(1)气体分子的平均平动动能；(2)气体温度．(阿伏伽德罗常量NA＝6.02×1023/mol，玻尔兹曼常量k＝1.38×10-23J·K1)6.容器有11kg二氧化碳和2kg氢气(两种气体均视为刚性分子的理想气体)，已知混合气体的能是8.1×106J．求：(1)混合气体的温度；(2)两种气体分子的平均动能．(二氧化碳的Mmol＝44×10kg·mol,玻尔兹曼常量k＝1.38×10J·K摩尔气体常量R＝8.31J·mol1·K)练习16气体动理论基础(二)班级学号成绩.1.已知一定量的某种理想气体，在温度为T1与T2时的分子最概然速率分别为p1和p2，分子速率分布函数的最大值分别为f(p1)和f(p2)．若T1>T2，则(A)p1>p2，f(p1)>f(p2)．(B)p1>p2，f(p1)<f(p2)．(C)p1<p2，f(p1)>f(p2)．(D)p1<p2，f(p1)<f(p2)．［］2.在一个体积不变的容器中，储有一定量的理想气体，温度为T0时，气体分子的平均速率为，分子平均碰撞次数为，平均自由程为．当气体温度升高为4T0时，气体分子的平均速率，平均碰撞频率和平均自由程分别为：(A)＝4，＝4，＝4．(B)＝2，＝2，＝．(C)＝2，＝2，＝4．(D)＝4，＝2，＝．［］3.图示氢气分子和氧气分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线．则氢气分子的最概然速率为______________，氧分子的最概然速率为____________．4.某气体在温度为T=273K时，压强为p=1.0×10-2atm，密度=1.24×10-2kg/m3，则该气体分子的方均根速率为___________．(1atm=1.013×105Pa)5.一氧气瓶的容积为V，充了气未使用时压强为p1，温度为T1；使用后瓶氧气的质量减少为原来的一半，其压强降为p2，试求此时瓶氧气的温度T2．及使用前后分子热运动平均速率之比．6.已知氧分子的有效直径d=3.0×10-10m，求氧分子在标准状态下的分子数密度n，平均速率，平均碰撞频率和平均自由程．（玻尔兹曼常量k=1.38×10-23J·K-1,普适气体常量R=8.31J·mol-1·K-1）

练习17热力学基础(一)班级学号成绩.1.置于容器的气体，如果气体各处压强相等，或气体各处温度相同，则这两种情况下气体的状态(A)一定都是平衡态．(B)不一定都是平衡态．(C)前者一定是平衡态，后者一定不是平衡态．(D)后者一定是平衡态，前者一定不是平衡态．［］2.如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程(A)是A→B.(B)是A→C.(C)是A→D.(D)既是A→B也是A→C,两过程吸热一样多。[]3.某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|，则整个过程中气体(1)从外界吸收的热量Q=________________(2)能增加了E=______________________4.一定量理想气体，从A状态(2p1，V1)经历如图所示的直线过程变到B状态(2p1，V2)，则AB过程中系统作功W＝_________；能改变E=_________．5.0.02kg的氦气(视为理想气体)，温度由17℃升为27℃．若在升温过程中，(1)体积保持不变；(2)压强保持不变；(3)不与外界交换热量；试分别求出气体能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功．(普适气体常量R=8.31)6.为了使刚性双原子分子理想气体在等压膨胀过程中对外作功2J，必须传给气体多少热量？练习18热力学基础(二)班级学号成绩.1.有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是：(A)6J.(B)5J.(C)3J.(D)2J.［］2.某理想气体分别进行了如图所示的两个卡诺循环：Ⅰ(abcda)和Ⅱ(a'b'c'd'a')，且两个循环曲线所围面积相等．设循环Ｉ的效率为，每次循环在高温热源处吸的热量为Q，循环Ⅱ的效率为′，每次循环在高温热源处吸的热量为Q′，则(A)′,Q<Q′.(B)′,Q>Q′.(C)′,Q<Q′.(D)′,Q>Q′.［］3.已知1mol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子)，在等压过程中温度上升1K，能增加了20.78J，则气体对外作功为_______________，气体吸收热量为_____________________．()4.给定的理想气体(比热容比为已知)，从标准状态(p0、V0、T0)开始，作绝热膨胀，体积增大到三倍，膨胀后的温度T＝____________，压强p＝__________．5.1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环（可逆的），在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3，终止体积为V2=0.005m3，试求此气体在每一循环中(1)从高温热源吸收的热量Q1(2)气体所作的净功W(3)气体传给低温热源的热量Q26.如图所示，有一定量的理想气体，从初状态a(p1,V1)开始，经过一个等体过程达到压强为p1/4的b态，再经过一个等压过程达到状态c，最后经等温过程而完成一个循环．求该循环过程中系统对外作的功W和所吸的热量Q．练习19热力学基础(三)班级学号成绩.1.关于可逆过程和不可逆过程的判断：(1)可逆热力学过程一定是准静态过程．(2)准静态过程一定是可逆过程．(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程．以上四种判断，其中正确的是(A)(1)、(2)、(3)．(B)(1)、(2)、(4)．(C)(2)、(4)．(D)(1)、(4)．［］2.热力学第二定律表明：(A)不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功．(B)在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功．(C)摩擦生热的过程是不可逆的．(D)热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体．［］3.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法，有下列几种评论，哪一种是正确的？(A)不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律。(B)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律。(A)不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律。(A)违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。4.在一个孤立系统，一切实际过程都向着__________________________的方向进行．这就是热力学第二定律的统计意义．从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是____________________________．5.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度__________(升高、降低或不变)，气体的熵__________(增加、减小或不变)．6.已知1mol单原子分子理想气体，开始时处于平衡状态，现使该气体经历等温过程（准静态过程）压缩到原来体积的一半．求气体的熵的改变．（普适气体常量R=8.31J·mol1·K1）

练习20静电场(一)班级学号成绩.1.图中所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为＋(x＜0)和－(x＞0)，则Oxy坐标平面上点(0，a)处的场强为(A)0．(B)．(C)．(D)．[]2.在坐标原点放一正电荷Q，它在P点(x=+1,y=0)产生的电场强度为．现在，另外有一个负电荷-2Q，试问应将它放在什么位置才能使P点的电场强度等于零？(A)x轴上x>1．(B)x轴上0<x<1．(C)x轴上x<0．(D)y轴上y>0．(E)y轴上y<0．［］3.两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为＋和＋2，如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：EA＝__________________，EB＝__________________，EC＝_______________(设方向向右为正)．4.真空中，一边长为a的正方形平板上均匀分布着电荷q；在其中垂线上距离平板d处放一点电荷q0如图所示．在d与a满足______________条件下，q0所受的电场力可写成q0q/(40d2)．5.电荷为q1＝8.0×10-6C和q2＝－16.0×10-6C的两个点电荷相距20cm，求离它们都是20cm处的电场强度．(真空介电常量0＝8.85×10-12C2N-1m-2)6.在真空中一长为l＝10cm的细杆上均匀分布着电荷，其电荷线密度＝1.0×10-5C/m．在杆的延长线上，距杆的一端距离d＝10cm的一点上，有一点电荷q0＝2.0×10-5C，如图所示．试求该点电荷所受的电场力．(真空介电常量0＝8.85×10-12C2·N-1·m-2)练习21静电场(二)班级学号成绩.1.点电荷Q被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后：(A)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变．(B)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变．(C)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化．［］2.半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为：［］3.如图所示，在边长为a的正方形平面的中垂线上，距中心O点a/2处，有一电荷为q的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量为____________．4.有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在表面上，在此气球被吹大的过程中，被气球表面掠过的点(该点与球中心距离为r)，其电场强度的大小将由_____________变为______．5.真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为a，其电荷线密度分别为－和＋．试求：(1)在两直线构成的平面上，两线间任一点的电场强度(选Ox轴如图所示，两线的中点为原点)．(2)两带电直线上单位长度之间的相互吸引力．6.一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为=Ar(r≤R)，=0(r＞R)A为一常量．试求球体外的场强分布．练习22静电场(三)班级学号成绩.1.在点电荷+q的电场中，若取图中P点处为电势零点，则M点的电势为(A)．(B)．(C)．(D)．［］2.半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，则此两球面之间的电势差U1-U2为： (A).(B). (C).(D).[]3.已知空气的击穿场强为30kV/cm，空气中一带电球壳直径为1m，以无限远处为电势零点，则这球壳能达到的最高电势是__________．4.静电场中有一质子(带电荷e＝1.6×10-19)沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功8×10-15J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝________________；若设a点电势为零，则b点电势Ub＝_________.5.一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为．设无穷远处为电势零点．计算圆盘中心O点电势．6.真空中一均匀带电细直杆，长度为2a，总电荷为＋Q，沿Ox轴固定放置(如图)．一运动粒子质量为m、带有电荷＋q，在经过x轴上的C点时，速率为．试求：(1)粒子在经过C点时，它与带电杆之间的相互作用电势能(设无穷远处为电势零点)；(2)粒子在电场力作用下运动到无穷远处的速率(设远小于光速)．练习23静电场(四)班级学号成绩.1.有一带正电荷的大导体，欲测其附近P点处的场强，将一电荷量为q0(q0>0)的点电荷放在P点，如图所示，测得它所受的电场力为F．若电荷量q0不是足够小，则(A)F/q0比P点处场强的数值大．(B)F/q0比P点处场强的数值小．(C)F/q0与P点处场强的数值相等．(D)F/q0与P点处场强的数值哪个大无法确定．［］2.一带电大导体平板，平板二个表面的电荷面密度的代数和为，置于电场强度为的均匀外电场中，且使板面垂直于的方向．设外电场分布不因带电平板的引入而改变，则板的附近左、右两侧的合场强为：，．，．(C)，．(D)，．［］3.在一个不带电的导体球壳，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球壳壁接触．然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走．此时，球壳的电荷为__________，电场分布的围是__________________________________．4.如图所示，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近，则导体的电场强度______________，导体的电势______________．(填增大、不变、减小)5.如图所示，一半径为a、外半径为b的金属球壳，带有电荷Q，在球壳空腔距离球心r处有一点电荷q．设无限远处为电势零点，试求：(1)球壳外表面上的电荷．(2)球心O点处，由球壳表面上电荷产生的电势．(3)球心O点处的总电势．6.一半径为a的"无限长"圆柱形导体，单位长度带电荷为．其外套一层各向同性均匀电介质，其相对介电常量为r，、外半径分别为a和b．试求电位移和场强的分布．练习24静电场(五)班级学号成绩.1.在静电场中，作闭合曲面S，若有(式中为电位移矢量)，则S面必定(A)既无自由电荷，也无束缚电荷．(B)没有自由电荷．(C)自由电荷和束缚电荷的代数和为零．(D)自由电荷的代数和为零．［］2、一平行板电容器极板间为空气。现将电容器极板间充满相对介电常数为r的均匀电介质，若维持极板上电量（例如切断电源后充介质）不变，则下列哪种说法不正确：(A)电容扩大1/r倍；(B)电势能扩大1/r倍；(C)电位移矢量保持不变；(D)面电荷密度保持不变。［］3.一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常量为r．若极板上的自由电荷面密度为，则介质中电位移的大小D=____________，电场强度的大小E=____________________．4.一空气平行板电容器，其电容值为C0，充电后将电源断开，其储存的电场能量为W0．今在两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质，则此时电容值C=__________________，储存的电场能量W=_________________．5.一球形电容器，球壳半径为R1，外球壳半径为R2，两球壳间充满了相对介电常量为r的各向同性均匀电介质．设两球壳间电势差为U12，求：(1)电容器的电容；(2)电容器储存的能量．6.一平行板电容器，极板面积为S，两极板之间距离为d，中间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质．设两极板上的电荷面密度分别为＋和－．试求在维持两极板电荷不变下将整块介质取出，外力需作多少功？

练习25稳恒磁场(一)班级学号成绩.1.通有电流I的无限长直导线有如图三种形状，则P，Q，O各点磁感强度的大小BP，BQ，BO间的关系为：(A)BP>BQ>BO.(B)BQ>BP>BO．(C)BQ>BO>BP．(D)BO>BQ>BP．［］2.如图两个半径为R的相同的金属环在a、b两点接触(ab连线为环直径)，并相互垂直放置．电流I沿ab连线方向由a端流入，b端流出，则环中心O点的磁感强度的大小为(A)0．(B)．(C)．(D)．(E)．［］3.在匀强磁场中，取一半径为R的圆，圆面的法线与成60°角，如图所示，则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S的磁通量_____________________．4.在一根通有电流I的长直导线旁，与之共面地放着一个长、宽各为a和b的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b，如图所示．在此情形中，线框的磁通量=______________．5.已知半径为R的载流圆线圈与边长为a的载流正方形线圈的磁矩之比为2∶1，且载流圆线圈在中心O处产生的磁感应强度为B0，求在正方形线圈中心O＇处的磁感强度的大小．6.一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面(纸面)，其中第二段是半径为R的四分之一圆弧，其余为直线．导线有电流I，求图中O点处的磁感强度．练习26稳恒磁场(二)班级学号成绩.1.在半径为R的长直金属圆柱体部挖去一个半径为r的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a，如图．今在此导体上通以电流I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O′点的磁感强度的大小为(A)(B)(C)(D)［］2.如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于(A)．(B)．(C)．(D)．［］3.如图所示，在宽度为d的导体薄片上有电流I沿此导体长度方向流过，电流在导体宽度方向均匀分布．导体外在导体中线附近处P点的磁感强度的大小为________________________．4.如图所示，磁感强度沿闭合曲线L的环流___________________________．5.一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10A电流，在导线部作一平面S，S的一个边是导线的中心轴线，另一边是S平面与导线表面的交线，如图所示．试计算通过沿导线长度方向长为1m的一段S平面的磁通量．(0=4×10-7T·m/A，铜的相对磁导率r1)5题图6题图6.如图所示，有一电子以初速0沿与均匀磁场成角度的方向射入磁场空间．试证明当图中的距离时，(其中me为电子质量，e为电子电荷的绝对值，n=1，2……)，电子经过一段飞行后恰好打在图中的O点．练习27稳恒磁场(三)班级学号成绩.1.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动．如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与垂直，如图所示，则在r不变的情况下，电子轨道运动的角速度将：(A)增加．(B)减小．(C)不变．(D)改变方向．［］2.如图所示，在磁感强度为的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a、b、c是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为(A)Fa>Fb>Fc．(B)Fa<Fb<Fc．(C)Fb>Fc>Fa．(D)Fa>Fc>Fb．［］3.截面积为S，截面形状为矩形的直的金属条有电流I．金属条放在磁感强度为的匀强磁场中，的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示)．在图示情况下金属条的上侧面将积累____________电荷，载流子所受的洛伦兹力fm=______________．(金属中单位体积载流子数为n)4.如图，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧，放在磁感强度为B的均匀磁场中，则载流导线ab所受磁场的作用力的大小为____________，方向_________________．5.一面积为S的平面线圈，载有电流置于磁感强度为的均匀磁场中，将线圈从力矩最大位置转过角．(1)求在此过程中力矩做的功A；(2)转角为时线圈所受的磁力矩．6.在xOy平面有一圆心在O点的圆线圈，通以顺时针绕向的电流I1另有一无限长直导线与y轴重合，通以电流I2，方向向上，如图所示．求此时圆线圈所受的磁力．练习28稳恒磁场(四)班级学号成绩.1.关于稳恒电流磁场的磁场强度，下列几种说法中哪个是正确的？(A)仅与传导电流有关．(B)若闭合曲线没有包围传导电流，则曲线上各点的必为零．(C)