大学物理自考习题集

大学物理自考习题集 第 1 章 选择题 1 对质点的运动 有以下几种表述 正确的是 A 在直线运动中 质点的加速度和速度的方向相同 B 在某一过程中平均速率不为零 则平均速度也不可能为零 C 在直线运动中 加速度不断减小 则速度也不断减小 D 若某质点加速度的大小和方向不变 其速度的大小和方向可不断变化 4 质点做圆周运动时 下列表述中正确的是 A 速度方向一定指向切向 加速度方向一定指向圆心 B 法向分速度为零 所以法向加速度也一定为零 C 必有加速度 但法向加速度可以为零 D 法向加速度一定不为零 5 关于惯性有下面四种表述 正确的为 A 物体静止或作匀速运动时才具有惯性 B 物体受力作变速运动时才具有惯性 C 物体受力作变速运动时才没有惯性 D 物体在任何情况下均有惯性 6 下列表述中正确的是 A 质点运动的方向和它所受的合外力方向相同 B 质点的速率为零 它所受的合外力一定为零 C 质点作匀速率圆周运动 它所受的合外力必定与运动方向垂直 D 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 它的方向总是与物体的运动方向相反 填空题 1 一质点运动的加速度为 其初始速度与初始位移均为零 则该质点的运动方程为 2 23tt aij 2s 时该质点的速度为 2 一质点以初速度和抛射角作斜抛运动 则到达最高处的速度大小为 切向加速度大小为 0 v 0 法向加速度大小为 合加速度大小为 3 一质点沿半径为 R 的圆周运动 在时经过 P 点 此后它的速率按 A B 为正的已知常量 变0t v A Btv 化 则质点沿圆周运动一周再经过 P 点时的切向加速度 法向加速度 a n a 计算题 1 一质点在 x y 平面内运动 运动方程为 式中 t 以 s 计 x y 以 m 计 求 1 3xt 2 23yt 时的位矢 速度和加速度 2 在和这段时间内 质点位移的大小和方向 3 在2st 1st 2st 到内质点的平均速度 4 质点的轨迹方程 1st 2st 第 2 章 选择题 1 质量为 m 的铁锤铅直向下打在桩上而静止 设打击时间为 打击前锤的速率为 v 则打击时铁锤受到t 的合力大小应为 A mv mg t B mg C mv mg t D mv t 2 如图 2 28 所示 一颗卫星沿椭圆轨道绕地球旋转 若卫星在远地点 A 和近地点 B 的角动量与动能分别为 和 则有 AkA LE BkB LE A BAkBkA LLEE B BAkBkA LLEE C BAkBkA LLEE D BAkBkA LLEE 图 2 28 7 下列说法中哪个是正确的 A 系统不受外力作用 则它的机械能和动量都是守恒的 B 系统所受的外力矢量和为零 内力都是保守力 则机械能和动量都守恒 C 系统所受的外力矢量和不为零 内力都是保守力 则机械能和动量都不守恒 D 系统不受外力作用 内力都是保守力 则机械能和动量都守恒 填空题 1 一初始静止的质点 其质量 现受一随时间变化的外力作用 则在第 2s 末0 5mkg 105 N Ft 该质点的速度大小为 m s 加速度大小为 m s2 2 一小车质量 车上放一装有沙子的箱子 质量 已知小车与沙箱以 1 200mkg 2 100mkg 的速率一起在光滑的直线轨道上前进 现将一质量的物体 A 垂直落入沙箱中 如 0 3 5km h v 3 50mkg 图 2 33 所示 则此后小车的运动速率为 km h 图 2 33 5 一个质点在几个力的同时作用下运动 它的运动方程为 其中一个力为3510 m tt rijk 则最初 2s 内这个力对质点做的功为 J 2 23 N tt Fijk 计算 1 一支枪每秒发射 10 颗质量为 速率为 500m s 的子弹向墙壁射去 求 1 每粒子弹的动 3 2 0 10 kg 量大小 2 子弹作用于墙壁的平均冲力 2 一质点受合力作用 合力为 求此质点从静止开始在 2s 内所受合力的 2 10 2 2t 3 N tt Fijk 冲量和质点在 2s 末的动量 第 3 章 选择题 1 在热学中可以作为热力学系统的物体 A 只能是气体 B 只能是理想气体 C 可以是气体 液体或固体 D 是单个分子或原子 2 热力学系统处于平衡态应理解为 A 系统的宏观性质 p V T 不随时间变化的状态 B 系统在不受外界影响的条件下 宏观性质 p V T 不随时间变化的状态 C 系统内各处压强 p 和温度 T 不一定处处相等 D 系统内每个分子都处于平衡的状态 3 两个体积相同的密闭钢瓶 装着同一种气体 压强相同 它们的温度是否相同 A 一定相同 B 所装气体质量多的温度高 C 所装气体质量少的温度高 D 无法判断 4 一小瓶氮气和一大瓶氦气 它们的压强 温度相同 则正确的说法为 A 单位体积内的原子数不同 B 单位体积内的气体质量相同 C 单位体积内的气体的分子数不同 D 气体的热力学能相同 填空题 1 试述气体动理论的基本观点 1 2 3 2 两瓶理想气体 种类不同 若分子的平均平动动能相同 但气体的密度不同 那么它们的温度 T 是否相 同 压强 p 相同吗 计算题 2 已知某种理想气体的物态方程为 pV cT 试求该气体的分子总数 N 3 目前好的真空设备的真空度可达到 10 15atm 101 325 10 15kPa 求此压力下温度为 27 时 1m3体 积中有多少气体分子 第 4 章 选择题 1 如图 4 18 所示 质量一定的某理想气体由初态 a 经两过程到达末态 c 其中 abc 为等温过程 则 A adc 也是一个等温过程 B adc 和 abc 过程吸收的热量相等 C adc 过程和 abc 过程做功相同 D abc 过程和 adc 过程气体热力学能变化相同 图 4 18 2 有两个相同的容器 容积相等 一个盛有氦气 另一个盛有氢气 看成刚性分子 它们的压强和温度都 相等 现将 5J 的热量传给氢气 使氢气的温度升高 如果使氦气也升高同样的温度 则应向氦气传递 热量是 A 6J B 5J C 3J D 2J 3 一定量的某种理想气体起始温度为 T 体积为 V 该气体在下面循环过程中先后经过下列三个平衡过程 1 等温膨胀到体积为 2V 2 等体变化使压强和温度降低 3 绝热压缩回到原来体积 V 和温度 T 则 此整个循环过程中 气体 A 向外界放热 B 对外界做正功 C 热力学能增加 D 热力学能减少 填空题 1 从任何一个中间状态是否可近似看成平衡态 可将热力学过程分为 过程和 过程 只有 过程才可以用 p V 图上的一条曲线表示 2 在热力学中 系统做功是通过 来完成的 系统与外界之间传递热量是通过 来完成的 3 理想气体状态变化满足 pdV vRdT 为 过程 满足 Vdp vRdT 为 过程 满足 pdV Vdp 0 为 过程 计算题 1 已知某单原子分子理想气体作等压加热 体积膨胀为原来的两倍 试证明气体对外所做的功为其吸收 热量的 40 2 压强为 1atm 体积为 100cm3的氮气 视为刚性分子理想气体 压缩到 20 cm3时 气体热力学能的增量 吸收的热量和所做的功各是多少 假定经历的是下列两种过程 1 等温压缩 2 先等压压缩 然后再 等体升压到同样状态 1atm 1 01325 105Pa 第 5 章 选择题 1 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 E 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 点的电场强度为零 A x 轴上 x 1 B x 轴上 x 0 C x 轴上 0 x 1 D 坐标原点 2 下列说法中哪一个是正确的 A 电场中某点电场强度的方向 就是将点电荷放在该点所受的电场力的方向 B 在以点电荷为中心的球面上 该电荷产生的电场强度处处相同 C 电场强度方向可由定出 其中为试验电荷的电荷量 可正可负 F 为试验电荷所受 0 q F E 0 q 0 q 的电场力 D 电场强度由定义 电场强度大小与试验电荷电荷量成反比 0 q F E 0 q 3 如图 5 35 所示 电荷量为 Q 的点电荷被闭合曲面 S 所包围 从无穷远处引另一电荷量为 q 的点电荷至 曲面外一点 则 A 曲面 S 的电场强度通量不变 曲面上各点电场强度不变 B 曲面 S 的电场强度通量变化 曲面上各点电场强度不变 C 曲面 S 的电场强度通量变化 曲面上各点电场强度变化 D 曲面 S 的电场强度通量不变 曲面上各点电场强度变化 图 5 35 填空题 1 把两个相同的小球用同样长度的细绳 l 悬挂于同一点 小球的质量都为 m 带等值同号的电荷量 q 如图 5 40 所示 设平衡时两线间夹角很小 则两小球间的距离 x 2 图 5 40 2 一半径为 R 的带有一缺口的细圆环 缺口长度为 d d 2 的区域 C 在 x 1 的区域 D 不在 x y 平面上 图 6 31 3 在真空中有半径为 R 的一根半圆形导线 流过的电流为 I 则圆心处的磁感应强度为 A B C D 0 0 4 I R 0 2 I R 0 4 I R 填空题 1 两段不同金属导体电阻率之比为 横截面积之比为 将它们串联在一起后两 12 1 2 12 1 4 SS 端加上电压 U 则各段导体内电流之比 电流密度之比 12 II 12 jj 2 弯成直角的无限长直导线 载有电流 I 10A 在直角决定的平面内 距两段导线的距离都是 处的磁感应强度大小 B 20cma 72 0 4 10 N A 计算 4 求半径为 R 的无限长圆柱面电流 I 在圆柱面内外的磁场分布 第 7 章 选择题 1 如果穿过闭合回路所包围面积的磁通量很大 回路中的感应电动势是否也很大 A 一定很大 B 一定不大 C 反而很小 D 不一定 2 一导体圆线圈在均匀磁场中运动 能使其中产生感应电流的一种情况是 A 线圈绕自身直径轴转动 轴与磁场方向平行 B 线圈绕自身直径轴转动 轴与磁场方向垂直 C 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移 D 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移 3 尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中 通以相同变化率的磁通量 环中 A 感应电动势不同 B 感应电动势相同 感应电流相同 C 感应电动势不同 感应电流相同 D 感应电动势相同 感应电流不同 4 如图 7 18 所示 一匀强磁场 B 垂直纸面向里 长为 L 的导线 ab 可以无摩擦地在导轨上滑动 除电阻 R 外 其他部分电阻不计 当 ab 以匀速 v 向右运动时 则外力的大小是 A B C D 22 B L v BLv R 22 B L v R 22 2 B L v R 填空题 1 长宽分别为和的矩形线框置于均匀磁场 B 中 磁场随时间变化的规律为 线圈平面ab 0sin BBt 与磁场方向垂直 则此感应电动势的大小为 2 将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时 有电荷量通过电流计 若连接电流 5 2 0 10 Cq 计的电路总电阻 则穿过环磁通量的变化 25R m 3 如图 7 20 所示 一很长的直导线通有交变电流 它旁边有一长方形线圈 ABCD 长为 0sin IIt L 宽为 线圈与导线在同一平面内 则回路 ABCD 中的感应电动势为 ba 图 7 20 计算题 3 如图 7 23 所示 一根长为 L 的金属细杆绕竖直轴 O1O2以角速度在在水平面内旋转 O1O2在离细ab 杆端 L 5 处 若已知地球磁场在竖直方向的分量为 B 求两端间的电势差 aab ab U 图 7 23 第 8 章 选择题 1 对一个作简谐振动的物体 下面哪种说法是正确的 A 物体在 x 轴正方向的端点时 速度和加速度都达到最大值 B 物体位于平衡位置且向 x 轴负方向运动时 速度和加速度都为零 C 物体位于平衡位置且向 x 轴正方向运动时 速度最大 加速度为零 D 物体在 x 轴负方向的端点时 速度最大 加速度为零 2 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 如图 8 13 所示 下面情况正确的是 A 竖直放置作简谐振动 放在光滑斜面上不作简谐振动 B 竖直放置不作简谐振动 放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动 图 8 13 填空题 1 一质量为 m 的质点在力作用下沿 x 轴运动 其运动的周期为 2 Fx 2 如图 8 16 所示为一水平弹簧简谐振子振动曲线 振子处在位移为零 速度为 加速度为零和弹A 性力为零的状态 对应曲线上的 点 振子处在位移的绝对值为 A 速度为零 加速度为 和弹性力为的状态 则对于曲线上的 点 2A kA 图 8 16 3 一简谐振动的振动曲线如图 8 17 所示 相应的以余弦函数表示的运动学方程为 x m 图 8 17 计算题 3 如图 8 20 表示的是简谐振动的位移 x t 图 求简谐振动的运动学方程 图 8 20 第 9 章 选择题 1 当一平面简谐波通过两种不同的均匀介质时 不会变化的物理量是 A 波长和频率 B 波速和频率 C 波长和波速 D 频率和周期 2 已知一平面简谐波的表达式为 为正值 则 cos yAatbx ab A 波的频率为a B 波的传播速度为b a C 波长为b D 波的周期为2a 3 如图 9 18 所示 一平面简谐波沿 x 轴正向传播 坐标原点 O 振动的运动学方程为 则 B 点振动的运动学方程为 0 cos t yA A 0 cos yAtx u B cos yAtx u C 0 cos yAtx u D 0 cos yAtx u 图 9 18 4 一周期为 T 的横波沿 x 轴正方向传播 若 t 时刻波形曲线如图 9 19 所示 则在 t T 4 时刻 x 轴上 的 1 2 3 三点的振动位移分别是 A A 0 A B A 0 A C 0 A 0 D 0 A 0 图 9 19 填空题 1 一平面简谐波沿 x 轴正方向传播 已知 x 0 处振动的运动学方程为 波速为 u 坐标 0 cos yt 为 x1和 x2两点的振动相位差是 2 一平面简谐机械波沿 x 轴正方向传播 波动表达式为 则处介质质0 2cos 2 mytx 3mx 点的振动加速度的表达式为 a 3 一个余弦横波以速度 u 沿 x 轴正方向传播 t 时刻波形曲线如图 9 21 所示 试分别指出图中 A B C 各点处介质质元在该时刻的运动方向 A B C 图 9 21 计算 1 如图 9 26 所示为一平面简谐波 t 0 时刻波形图 试写出 P 和 Q 两处质点振动的运动学方程 并画出 P 处质点与 Q 处质点的振动曲线 其中波速 u 20m s 图 9 26 第 10 章 选择题 1 在杨氏双缝实验中 若两缝之间的距离稍为加大 其他条件不变 则干涉条纹将 A 变密 B 变稀 C 不变 D 消失 2 在真空中波长为 的单色光 在折射率为 n 的均匀透明介质中从 A 沿某一路径传播到 B 若 A B 两点 的相位差为 3 则路径 AB 的长度为 A 1 5 B 1 5n C 3 D 1 5 n 3 如图 10 31 所示 由空气中一单色点光源 S 发出的光 一束掠入射到平面反射镜 M 上 另一束经折射 率为 n 厚度为 d 的媒质薄片后直接射到屏 E 上 P 点 如果 SA AP l SP D 则两相干光束 SAP 与 SP 在 P 点的光程差为 A B 2lD 2 1 2lDnd C D 2 1 lDnd 2 2lD 图 10 31 填空题 1 在双缝干涉实验中 若使两缝之间的距离减小 则屏幕上干涉条纹间距 若使单色光波长减小 则干涉条纹间距 2 如图 10 33 所示 在双缝干涉中若把一厚度为 e 折射率为 n 的薄云母片 覆盖在 S1缝上 中央明纹 将向 移动 覆盖云母片后 两束相干光到达原中央明纹 O 处的光程差为 图 10 33 3 如图 10 34 所示 在双缝干涉实验中 SS1 SS2 用波长为 的光照射双缝 S1和 S2 通过空气后在屏幕 E 上形成干涉条纹 已知 P 点处为第三级明条纹 则 S1和 S2到 P 点的光程差为 如将整个装置 放于某种透明液体中 P 点为第四级明条纹 则该液体的折射率 n 图 10 34 计算题 1 在双缝干涉实验中 双缝与屏间的距离 D 1 2m 双缝间距 d 0 45mm 若测得屏上干涉条纹间距 为 1 5mm 求光源发出的单色光的波长 第 11 章 选择题 3 在某地发生两件事 与该处相对静止的甲测得时间间隔为 4s 若相对甲作匀速直线运动的乙测得时 间间隔 5s 则乙相对甲的运动速度是 A 4c 5 B c 5 C 2c 5 D 3c 5 5 宇宙飞船相对地面以速度 u 作匀速直线飞行 某一时刻飞船头部的宇航员飞