大学物理习题作业

1、一. 选择题1.竖立的圆筒形转笼，半径为，绕中心轴转动，物块紧靠在圆筒的内壁上，物块与圆筒间的摩擦系数为，要使物块不下落，圆筒转动的角速度至少应为 (A) ； (B) ；(C) ；(D) 。2.一光滑的内表面半径为的半球形碗，以匀角速度绕其对称轴旋转，已知放在碗内表面上的一个小球相对碗静止，其位置高于碗底，则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) ； (B) ；(C) ； (D)。3.质量为的质点，以不变速率沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动，质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为 (A) ； (B) ； (C) ； (D) 。4.一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质

2、点上。在该质点从坐标原点运动到(0，2R)位置过程中，力对它所作的功为 (A) ； (B) ； (C) ； (D) 。5.一质量为的质点，在半径为的半球形容器中，由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B点时，它对容器的正压力数值为，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其作的功为 (A) ；(B) ；(C) ；(D) 。二.填空题1. 图中所示的装置中，略去一切摩擦力以及滑轮和绳的质量，且绳不可伸长，则质量为的物体的加速度_。2.倔强系数为的弹簧，上端固定，下端悬挂重物。当弹簧伸长，重物在O处达到平衡，现取重物在O处时各种势能均为零，则当弹簧长度为原长时，系统的重力势能为_；系统的弹性势能为_。

3、系统的总势能为_。3.如图所示，一斜面倾角为，用与斜面成角的恒力F将一质量为的物体沿斜面拉升了高度，物体与斜面间的摩擦系数为，摩擦力在此过程中所作的功_。4.质量为的物体，从高出弹簧上端处由静止自由下落到竖直放置在地面上的轻弹簧上，弹簧的倔强系数为，则弹簧被压缩的最大距离_。三、 计算题1如图所示，质量为的木块，在一个水平面上和一个倔强系数为的轻弹簧碰撞，木块将弹簧由原长压缩了。假设木块与水平面间的滑动摩擦系数为0.25，问在将要发生碰撞时木块的速率为多少?2有一门质量(含炮弹)的大炮，在一斜面上无摩擦地由静止开始下滑，当滑下距离时，从炮内沿水平方向射出一发质量为的炮弹， 欲使炮车在发射炮弹后

4、的瞬时停止滑动，炮弹的初速应是多少?(设斜面倾角为)四、 简谐振动一、 选择题：1图中三条曲线分别表示简谐振动中的位移x、速度v和加速度a，下列说法中那一个是正确的？ （A） 曲线3，1，2分别表示x，v，a曲线；（B） 曲线2，1，3分别表示x，v，a曲线；（C） 曲线1，3，2分别表示x，v，a曲线；（D） 曲线2，3，1分别表示x，v，a曲线；（E） 曲线1，2，3分别表示x，v，a曲线。2一质点作简谐振动，周期为。质点由平衡位置向轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路所需要的时间为： （A）； （B）； （C）； （D）。3一个简谐振动的振动曲线如图所示，此振动的周期为：

5、（A）； （B）；（C）； （D）。4一质点作简谐振动，已知振动频率为，则振动动能的变化频率是： （A） ； （B）； （C）； （D）； （E）。5一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的： （A）； （B）； （C）； （D）； （E）。二、 填空题：1一质点作简谐振动，其振动曲线如图所示。根据此图，它的周期；用余弦函数描述时初相位。2质量为的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子，其固有振动周期为。当它作振幅为A的自由简谐振动时，其振动能量3上面放有物体的平台，以每秒5周的频率沿竖直方向作简谐振动，若平台振幅超过，（）物体将会脱离平台4两个同方向同频率的简谐振动，其振动的运动学

6、方程分别为：（），（），它们的合振动的振幅为；初相位为。三、 计算题：1 质量为的小球与轻弹簧组成的振动系统，按的规律作自由振动，式中以秒作单位，以厘米作单位，求：（1） 振动的圆频率、周期、振幅和初相；（2） 振动的速度、加速度的数值表达式；（3） 振动的能量；（4） 平均动能和平均势能。2 一质量为的物体在光滑水平面上作简谐振动，振幅是，在距平衡位置处，速度是，求：（1）周期； （2）当速度是时的位移。3如图，有一水平弹簧振子，弹簧的倔强系数，重物的质量，重物静止在平衡位置上。设以一水平恒力向左作用于物体（不计摩擦），使之由平衡位置向左运动了，此时撤去力。当重物运动到左方最远位置时开始计时

7、，求物体的运动学方程。六.气体动理论一. 选择题升高到,而室内气压不变,则此时室内的分子数减少了(A)； (B)；(C)； (D)。2.在标准状态下,若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V1/V2=1/2,则其内能之比为 (A) ；(B)；(C)； (D)。3.水蒸汽分解成同温度的氢气和氧气,内能增加了百分之几?(不计振动自由度) (A)； (B)；(C)； (D)0。二.填空题1.一定量的理想气体处于热动平衡时,此热力学系统的不随时间变化的三个宏观量是 、 、;而随时间不断变化的微观量是 。2容器中储有1摩尔的氮气，压强为,温度为,则(1) 1立方米中氮气的分子数为 ;(2)

8、 容器中氮气的密度为 ;(3) 1立方米中氮分子的总平动动能为 ; (玻尔兹曼常数为)3若气体分子的平均平动动能等于,则该气体的温度。4.一氧气瓶的容积为V,充入氧气的压强为,用了一段时间后压强降为,则瓶中剩下的氧气的内能与未用前的内能之比为。5.在一个以匀速率运动的容器中,盛有分子质量为的某种单原子理想气体,若使容器突然停止运动,则气体状态达到平衡后,其温度的增量。6. 图示为氢分子和氧分子在相同温度下的麦克斯韦速率分布曲线,则氢分子的最可几速率为；氧分子的最可几速率为。7. 图示曲线为处于同一温度时氦(原子量4)、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的麦克斯韦速率分布曲线，其中曲

9、线(a)是气分子的麦克斯韦速率分布曲线；曲线(c)是气分子的麦克斯韦速率分布曲线。8.已知大气压强随高度变化的规率为。拉萨海拔约为3600米。设大气温度，而且处处相同,则拉萨的气压 .(空气的摩尔质量，摩尔气体常数,海平面处的压强。)一定质量的理想气体,从状态()经过等容过程变到状态().试定性画出、状态下气体分子热运动的速率分布曲线。四问答题有温度相同的氢和氧两种气体，它们各自的算术平均速率、方均根速率、分子平均动能、平均平动动能是否相同？为什么？ 五改错题若表示分子速率的分布函数，则下列各式的物理意义是:(1) 表示在区间内的分子数。(2) 表示在速率区间内的分子数。(3) 表示在整个速率

10、范围内分子速率的总和。对上述三式的物理意义的叙述是否正确?如有请改正。八.光的干涉一. 选择题1.如图、是两个相干光源,它们到点的距离分别为和,路径垂直穿过一块厚度为,折射率为的介质板,路径垂直穿过厚度为,折射率为的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 .(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。2如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为,并且,为入射光在折射率为的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为 .(A)；(B) ；(C) ；(D) 。3两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射,若将上面的平玻璃慢慢地向

11、上平移,则干涉条纹 .(A) 向棱边方向平移,条纹间隔变小；(B) 向棱边方向平移,条纹间隔变大；(C) 向棱边方向平移,条纹间隔不变；(D) 向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变；(E) 向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小。4用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示(非显微镜图示),每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 .(A) 凸起,且高度为；(B) 凸起,且高度为；(C) 凹陷,且深度为；(D) 凹陷,且深度为。5若把牛顿环装置(都是用折射率为的玻璃制成的)由空气中搬入折射率为的水中,

12、则干涉条纹 . (A)中心暗斑变成亮斑； (B)变疏； (C)变密； (D)间距不变。6在迈克尔逊干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长,则薄膜的厚度是 。 (A) ； (B) ； (C) ； (D) 。二.填空题1.在双缝干涉实验中,若把一厚度为、折射率为的薄云母片覆盖在缝上,中央明条纹将向_移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_.(如图)2如图所示,双缝干涉实验装置中的两个缝用厚度均为,折射率分别为和的透明介质膜覆盖),波长为的平行单色光斜入射到双缝上,入射角为,双缝间距为d,在屏幕中央O处(),两束相干光的相位差。3

13、用波长为的单色光垂直照射折射率为的劈尖薄膜(如图)图中各部分折射率的关系是.观察反射光的干涉条纹,从劈尖顶开始向右数第五条暗条纹中心所对应的厚度e_.4一平凸透镜,凸面朝下放在一平玻璃板上,透镜刚好与玻璃板接触.波长分别为和的两种单色光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环.从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为_。5在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,插入一块折射率为,厚度为的透明薄片.插入这块薄片使这条光路的光程改变了_.6在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中,观察到干涉条纹恰好移动1848条,所用单色光的波长为.由此可知反射镜平移的距离等于 _。(给出四位有效数字).

14、三.计算题1.薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长的平面光波正入射到钢片上.屏幕距双缝的距离为,测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为。(1) 求两缝间的距离。(2) 从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹,共经过多大距离?(3) 如果使光波斜入射到钢片上,条纹间距将如何改变?（用计算说明）2.两块长度为的平玻璃板,一端互相接触,另一端用厚度为的纸片隔开,形成空气劈尖.以波长的平行光垂直照射,观察反射光的等厚干涉条纹,在全部的长度内呈现多少明条纹?3.白光垂直照射到空气中一厚度为的肥皂膜上,肥皂膜的折射率,在可见光的范围内(),哪些波长的光在反射中增强?十.光的偏振一. 选择题1.

15、使一光强为的平面偏振光先后通过两个偏振片和。和的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是和,则通过这两个偏振片后的光强是 (A) (1/2)I0cos2； (B) 0 ；(C) (1/4)I0sin22；(D) (1/4)I0sin2； (E) I0cos4。2一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强之比为 .(A) 1/2； (B) 1/5 ； (C) 1/3； (D) 2/3。3自然光以60的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全偏振光,则知折射光为 .(A) 完

16、全偏振光且折射角是30；(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为的介质时,折射角是30；(C) 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角；(D) 部分偏振光且折射角是30。4ABCD为一块方界石的一个截面,AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线.光轴方向在纸面内且与AB成一锐角,如图所示.一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射,在方界石内分解为O光和e光,O光和e光的 .(A) 传播方向相同,电场强度的振动方向互相垂直；(B) 传播方向相同,电场强度的振动方向不互相垂直；(C) 传播方向不相同,电场强度的振动方向互相垂直；(D) 传播方向不相同,电场强度的振动方向不互相垂直。二.填空题1一束平行的自然光,以60角入射到平玻璃表面上.若反射光束是完全偏振