大学物理(上)练习题及答案详解

1、大学物理学(上)练习题第一编力学第一章质点的运动1.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为V,瞬时速率为v,平均速率为V,平均质点的法向加速度an2.一质点的运动方程为x6t为，质点走过的路程为(SI)。试求：质点在5质点作曲线运动,r表示位置矢量,(1)dr(2)dt(A)(C)dva,dt只有(1)、(4)是对的;只有(2)是对的；s表示路程，ds(3)dtat表示切向加速度，下列表达式r,dv,(4)|at.dt(B)只有(2)、(4)是对的;(D)只有(3)是对的.速度为V，它们之间如下的关系中必定正确的是(A)VVv,Vv；(B)VVv,Vv；rr(C)r-r(C)Vv,VV；V

2、v,VV2t(SI)，则在t由o到4s的时间间隔内，质点位移的大小。3.一质点沿x轴作直线运动，在t时刻的坐标为x4.5t22t3(1) 第2秒内的平均速度；(2) 第2秒末的瞬时速度；(3) 第2秒内运动的路程。4.灯距地面的高度为hi，若身高为h2的人在灯下以匀速率v沿水平直线行走，如图所示，则他的头顶在地上的影子M点沿地面移动的速率vM。6对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的。(A)切向加速度必不为零；(B)法向加速度必不为零(拐点处除外)；(C) 由于速度沿切线方向；法向分速度必为零，因此法向加速度必为零；(D) 若物体作匀速率运动，其总加速度必为零；(E) 若物体的加速

3、度a为恒矢量，它一定作匀变速率运动.27在半径为R的圆周上运动的质点，其速率与时间的关系为VCt(C为常数)，则从t0到t时刻质点走过的路程s(t)；t时刻质点的切向加速度at；t时刻精品文档参考答案1.(B)；2.8m,10m；3.(1)0.5m/s,(2)6m/s；(3)2.25m；4.hivhih25.(D);6(B)；7.1.3c3xi(SI)作用下，沿x轴正向运动，从x0运动到x2m的过程tct,2ct,3R第二章牛顿运动定律x处的速度为kx(k为1有一质量为M的质点沿x轴正向运动，假设该质点通过坐标为正常数)，则此时作用于该质点上的力F_，该质点从xx0点出发运动到x所经历的时间间

4、隔t2质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中，设子弹所受阻力的大小与速度成正比，比例系数为k，方向与速度相反，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关系；(2) 子弹进入沙土的最大深度。3.质量为m的小球在向心力作用下，在水平面内作半径为速率为v的匀速率圆周运动，如图所示。小球自A点逆时针运动到B点，动量的增量为;(A)2mvj(C)2mvi(B)2mvj;(D)2mvir.4如图所示,流流过叶片曲面前后的速率都等于叶片的水的质量保持不变，且等于力的大小为，方向为水流流过一个固定的涡轮叶片。设水v，每单位时间内流向Q，则水作用于叶片的5设作用在质量为1kg物体上的力F

5、6t3(SI),在这一力作用下，物体由静止开始沿直线运动，在的时间间隔内，该力作用在物体上的冲量大小0至U2.0sI<l2。弹簧由l1伸长至l2的过程中，弹7.质点在力F6有一倔强系数为k的轻弹簧，原长为|0，将它吊在天花板上。先在它下端挂一托盘，平衡时，其长度变为l1。再在托盘中放一重物，弹簧长度变为力所作的功为l2(A)kxdx；l1(B)l2kxdx；l1l2l0(C)kxdx；l1l0(D)l2l0kxdxl1l0中，力F作的功为(B)12J;(D)24J.(A)8J;(C)16J;&一人从10m深的井中提水，开始时桶中装有10kg的水，桶的质量为1kg，由于水桶漏水，每

6、升高1m要漏去0.2kg的水。求：将水桶匀速地提到井口，人所作的功。rrr一一9.如图所示，一质点受力FF0(xiyj)的作用，在坐标平面内作圆周运动。在该质点O从坐标原点运动到(0,2R)点的过程中，力F对它所作的功为。10.质量为1.0kg的质点，在力F作用下沿X轴运动，已知该质点的运动方程为x3t4t2t3(SI)。求：在0到4s的时间间隔内：(1) 力F的冲量大小；(2) 力F对质点所作的功。11质量m2kg的质点在力F12t(SI)作用下，从静止出发沿x轴正向作直线运动。求：前三秒内该力所作的功。12. 以下几种说法中，正确的是(A) 质点所受的冲量越大，动量就越大；(E)作用力的冲

7、量与反作用力的冲量等值反向;(C) 作用力的功与反作用力的功等值反号；(D) 物体的动量改变，物体的动能必改变。参考答案2.vv0ekt/m，xmaxmv0k4.2Qv,水流入的方向；6.(C);&980J;10.16N.S,176J;12.(B)。21x-|I. Mk2x,In-;kx°3.(B);5.18Ns;7.(A);29.2F°R;II. 729J;F，弹簧相应的长度为x，则力F与弹簧长度的关系第三章运动的守恒定律1某弹簧不遵守胡克定律，若施力为F52.8x38.4x2(SI)。(1) 将弹簧从定长Xi0.50m拉伸到定长X21.00m过程中，求外力所需做

8、的功；(2) 将弹簧放在水平光滑桌面上，一端固定，另一端系一质量为2.17kg的物体，将弹簧拉伸到定长x21.00m后由静止释放。求当弹簧回到x10.50m时，物体的速率；(3) 此弹簧的弹力是保守力吗？2二质点的质量分别为m1、m2，当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所作的功为。3一陨石从距地面高h处由静止开始落向地面，忽略空气阻力。求:(1) 陨石下落过程中，万有引力作的功是多少？(2) 陨石落地的速度多大？4关于机械能守恒的条件和动量守恒的条件，以下几种说法，正确的是(A) 不受外力的系统，其动量和机械能必然同时守恒；(E) 所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒；

9、(C) 不受外力，内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒；(D) 外力对系统作的功为零，则该系统的动量和机械能必然同时守恒。R，引力常数为G,5已知地球的质量为m，太阳的质量为M，地心与日心的距离为则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为(A)m,GMR；(D)GMmR(C)Mm6如图所示，x轴沿水平方向，Y轴沿竖直向下，在t0时刻将质量为m的质点由a处静止释放，让它自由下落，则在任意时刻t,质点所受的力对原点rO的力矩M；在任意时刻t，质点对原点O的角动量L。yVrr【亠7.质量为m的质点的运动方程为racostibsintj,其中a、b、此质点受所的力对原点的力矩M；该质点对原点的角

10、动量L皆为常数。&在光滑水平面上有一轻弹簧，一端固定，另一端连一质量m1kg的滑块，弹簧的自然长度I。0.2m,倔强系数k100Nm1。设t0时，弹簧长度为I。，滑块速度v。5ms1,方向与弹簧垂直。在某一时刻t,弹簧与初始位置垂直，长度I0.5m。求：该时刻滑块速度v的大小和方向。参考答案11.(1)31J,(2)5.34ms,(3)是;112.Gm.|m2()；abGMmh3.(1)w-R(Rh)5.(A)；7.0,mabk；(2)V2GMh'R(Rh)4.(C)；rr6.mgbk,mgbtk；&v4m/s,v的方向与弹簧长度方向间的夹角30°.第四章刚体

11、的转动1两个力作用在一个有固定转轴的刚体上，下述说法中，(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。(A)只有是正确的；(B)(1)、(2)正确，(3)、错误；(C)(1)、都正确，(4)错误；(D)(1)、(2)、(3)、都正确。2关于刚体对轴的转动惯量，下列说法正确的是(A) 只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。(B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。(C) 取决

12、于刚体的质量、质量的空间分布与轴的位置。(D) 只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无关。2m3.一长为I、质量可以忽略的直杆，两端分别固定有质量为2m和m的小球，杆可绕通过其中心O且与杆垂直的水平光滑固定轴在铅直平面内转动。开始杆与水平方向成某一角度，处于静止状态，如图所示。释放后，杆绕O轴转动，当杆转到水平位置时，该系统所受到的合外力矩的大小M,该系统角加速度的大小4.将细绳绕在一个具有水平光滑固定轴的飞轮边缘上，绳相对于飞轮不滑动，当在绳端挂一质量为m的重物时，飞轮的角加速度为1。如果以拉力2mg代替重物拉绳，那么飞轮的角加速度将(A)小于1；(C)大于21；(B)大于1，小

13、于21；(D)等于21.5为求半径R50cm的飞轮对于通过其中心，且与盘面垂直的固定轴的转动惯量，在飞轮上绕以细绳，绳相对于飞轮不打滑，绳末端悬一质量m18kg的重锤，让重锤从高2m处由静止落下，测得下落时间t116s，再用另一质量为m24kg的重锤做同样测量，测得下落时间t225s。假定在两次测量中摩擦力矩是一常数，求飞轮的转动惯量。6转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为°。设它所受的阻力矩与其角速度成正比，即Mk(k为正常数)。求圆盘的角速度从°变为今°时所需的时间。7.光滑定滑轮的半径为0.1m,相对其中心轴的转动惯量为10-3kgm2。变力F0.

14、5t(SI)沿切线方向作用在滑轮的边缘上，如果滑轮最初处于静止状态。试求它在1s末的角速度。J1；另一静止飞轮突&刚体角动量守恒的充分必要条件是(A) 刚体不受外力矩的作用；(B) 刚体所受合外力矩为零；(C) 刚体所受合外力和合外力矩均为零；(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变。9如图所示，一圆盘绕垂直于盘面的水平光滑轴O转动时，两颗质量相等、速度大小相同方向相反并在一条直线上的子弹射入圆盘并留在盘内，在子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度将(A)变大；(B)不变；10.一飞轮以角速度0绕光滑固定轴旋转，飞轮对轴的转动惯量为然被啮合到同一轴上，该飞轮对轴的转动惯量为2Ji。啮合后整个系

15、统的角速度(C)变小；(D)不能确定。11. 如图所示，一匀质木球固结在细棒下端，且可绕水平固定光滑轴O转动。今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球，并嵌于其中，则在击中过程中，木球、子弹、细棒系统的守恒，原因是。在木球被击中后棒和球升高的过程中，木球、子弹、细棒、地球系统的守恒。12. 如图所示，一长为I、质量为M的均匀细棒自由悬挂于通过其上端的水平光滑轴O上，棒对该轴的转动惯量为1MI2。现有一质量3r21r为m的子弹以水平速度v0射向棒上距O轴|处，并以-v0的速度穿出3 2细棒，则此后棒的最大偏转角为。13. 如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连，绳的质量可以忽略

16、，它与定滑轮之间无相对滑动。假设定滑轮质量为M半径为R其12转动惯量为-MR，滑轮轴光滑。试求该物体由静止开始下落的过程中，下落2速度与时间的关系。14.质量M15kg、半径R0.30cm的圆柱体，可绕与其几何轴重合的水平固定光滑轴12转动(转动惯量J2MR2)。现以一不能伸长的轻绳绕于柱面，绳与柱面无相对滑动，在绳的下端悬质量m8.0kg的物体。试求(1) 物体自静止下落，5s内下降的距离；(2) 绳中的张力。参考答案1.(B)；2.(C);3.mgl2g；,;23I5.1.06103kgm2;JIn2k7.25rad/s；4.(C)；8.(B);9.(C);12.arccos(114.(1

17、)下落距离：10.23M2詁0322(mV0(一3M2gl2);11角动量，合外力矩等于零，机械能守恒;13.vat亠匚mm/2张力：That21 mgR2t22L2 mR2J63.3mm(ga)37.9N。第六章气体动理论1 .一定量的理想气体贮于某容器中，温度为T，气体分子的质量为m，.根据理想气体分子模型和统计性假设，分子速度在x方向的分量的下列平均值：22 容积为10cm3的电子管，当温度为300k时，用真空泵把管内空气抽成压强为5102103m3的刚性双原子分子理想气体的内能为6.75102J,分子总数为5.41022个。求:(1) 气体的压强；(2) 分子的平均平动动能及气体的温度

18、。(玻耳兹曼常量k=1.381023JK一1)。mmHg的高真空，问这时管内有多少个空气分子？这些空气分子的平动动能的总和是多少？转动动能的总和是多少？动能的总和是多少？(760mmHg1.013105Pa，空气分子可认为是刚性双原子分子)。3某容器内贮有1摩尔氢气和氦气，达到平衡后，它们的(1)分子的平均动能相等；(3) 分子的平均平动动能相等;以上论断中正确的是(A) 、；(C)(1)；(2)分子的转动动能相等;(4)内能相等。(B) (1)(4)；(D)(3).4氧气瓶的容积为V，充入氧气的压强为P,，若用了一段时间后压强降为F2，则瓶中剩下氧气的内能与未用前氧气的内能之比为。5在相同温

19、度和压强下，各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为，各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为。精品文档v2127若f(v)为气体分子速率分布函数，N为分子总数，m为分子质量，贝ymv2Nf(v)dvvi2的物理意义是(A) 速率为V2的各分子的总平动动能与速率为vi的各分子的总平动动能之差；(B) 速率为V2的各分子的总平动动能与速率为V1的各分子的总平动动能之和；(C) 速率处在速率间隔viV2之内的分子的平均平动动能；(D) 速率处在速率间隔viV2之内的分子平动动能之和。&两种不同的理想气体，若它们的最可几速率相等，则它们的(A) 平均速率相等，方均根速率相等

20、；(B) 平均速率相等，方均根速率不相等；(C) 平均速率不相等，方均根速率相等；(D) 平均速率不相等，方均根速率不相等。9. 若氧分子02气体离解为氧原子0气体后，其热力学温度提高一倍，则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的(A)4倍;(B)2倍;(C)2倍;(D)-1倍。2I.V10. 在A、B、C三个容器中装有同种理想气体，它们的分子数密度n相同，方均根速率之比为IvA:,V；vC1:2:4，则其压强之比PA:PB:FC为(A)1:2:4；(B)4:2:1；(C)1:4:16；(D)1:4:8。11. 在体积为10升的容器中盛有100克的某种气体，设气体分子的方均根速率为200m/s,则

21、气体的压强为。12. 一容器内盛有密度为的单原子分子理想气体，若压强为F，则该气体分子的方均根速率为；单位体积内气体的内能为13. 一定量的理想气体，在容积不变的条件下，当温度降低时，分子的平均碰撞次数平均自由程的变化情况是(B)Z不变，减小;(D)Z和都不变。(A)Z减小，不变;(C) Z和都减小；参考答案kT1.0,-；m2.1.611012个，108J,0.667108J,1.67108J;F25103.(D);4.一；5.F336.(1)F1.35105Pa,(2)二7.51021J,T362k;7.(D);11.1.33105Pa；12.V13.(A)第七章热力学基础1要使热力学系统

22、的内能增加，可以通过或两种方式，或两种方式兼用来完成。热力学系统的状态发生变化时，其内能的改变量决定于与，而与无关。2气缸内贮有10mol单原子分子理想气体，在压缩过程中外界做功209J，气体升温1K，此过程中气体内能的增量为，外界传给气体的热量为。33 .某种理想气体在标准状态下的密度0.0894kg/m，则在常温下该气体的定压摩尔热容量CP，定容摩尔热容量CV。114 某理想气体的定压摩尔热容量为29.1JmolK，求它在温度为273K时分子的平均转动动能。5. 常温常压下，一定量的某种理想气体(可视为刚性分子，自由度数为i),在等压过程A中吸收的热量为Q，对外作的功为A，内能的增加为厶E

23、,贝U-,QE。Q6. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作的功为200J，若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热J;若为双原子分子气体，则需吸热J。7压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子理想气体)，它们的质量之比.M1E1为，内能之比为。如果它们分别在等压过程中M2E2吸收了相同的热量，则它们对外作的功之比-A-。A2&理想气体进行的下列各种过程，哪些过程可能发生？哪些过程不可能发生？为什么?(1) 等容加热时，内能减少，同时压强升高;(2) 等温压缩时，压强升高，同时吸热；(3) 等压压缩时，内能增加，同时吸热；绝热压缩时，压强升高，同时内能增加。9.1mol

24、理想气体进行的循环过程如图所示，其中CA为绝热过程。假设已知CpCPA点状态参量T|,V1)和B点ABC精品文档状态参量(Ti,V2),则C点的状态参量Vc,Tclc。10.温度为25oC、压强为1atm的imol刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍。(1) 求这个过程中气体对外作的功；(2) 如果气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少？11如图所示，有一定量的理想气体，从初态a(R,Vi)开始,经过一个等容过程到达压强为弓的b态，再经过一个等压过程到4达状态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A和所吸收的热量Q。12一定量的

25、理想气体，分别进行如图所示的两个卡诺循环abcda和abcda，若在P:V图上这两个循环过程曲线所围的面积相等，则这两个循环的(A) 效率相等；(B) 从高温热源吸收的热量相等；(C) 向低温热源放出的热量相等；(D) 在每次循环中对外做的净功相等。13根据热力学第二定律可知：(A) 功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功；(B) 热量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。14. 在一张P:V图上，两条绝热线不能相交于两点，是因为违背一条等温线和一条绝热线不能相交于两点，是因为违背。15

26、. 由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边是真空。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)，气体的爛(增加、减少或不变)。参考答案1外界对系统做功，向系统传递热量，始末两个状态，所经历的过程；2.124.7J,84.3J；3.29.1J/(molK)；28.8J/(molK)；4.3.771021J；5.丄,；i 2i26.500,700；7.1:2,5:3,5:7；&不可能，不可能，不可能，可能;3310.2.7210J,2.2010J;12.D;14热力学第一定律，热力学第二定律;1/V1丁RT；1V19.V,T1;V2V2

27、V23311.(In4)RV1;4(4ln4)RV113.D;15.不变；增加。第十五章机械振动m的物体由倔强系数为k1和k2k2-A/VWmWVV动频率为(A)2&k2;m(B)(C)1k1k2;(D)1如图所示，质量为的两个轻弹簧连接，在光滑导轨上做微小振动，系统的振mk1k2kk2mk1k22)(SI)的规律沿x轴作简谐振动，求此振动的周期、3初相、速度的最大值和加速度的最大值。2.某质点按x0.1cos(8振幅、3物体作简谐振动，其速度的最大值Vm该物体位于平衡位置，且向X轴负方向运动。求:(1) 振动周期T;(2) 加速度的最大值am;(3)振动方程。4已知某简谐振动的振动曲

28、线如图所示，则此简谐振动的振动方程为22310m/s，振幅2102m。若t0时,(A)x2cos(2t/32/3)cm;(B)x2cos(2t/32/3)cm;(C)x2cos(4t/32/3)cm;(D)x2cos(4t/32/3)cm;(E)x2cos(4t/3/4)cm.5.质点在x轴上作简谐振动，选取该质点向右运动通过A点时作为计时起点(t0),经过2秒质点第一次通过B点，再经过2秒质点第二次经过B点，若已知该质点在A、B两点具有相同的速率，且AB=10cm。求：(1) 质点的振动方程；(2) 质点在A点处的速率。ABV>*X精品文档6.已知质点沿y轴作简谐振动，其振动方程为y是

29、4一Acos(t)，与之对应的振动曲线3y(m)y(m)y(m)7.如图所示，有一水平弹簧振子，弹簧的倔强系数k24N/m，物体的质量m6kg,开始静止在平衡位置处。设用水平恒力F10N向左作用于物体(不计摩擦)，使之由平衡位置向左运动了0.05m，此时撤去力F，并开始计时，求物体的振动方程。&一质量为0.2kg的质点作简谐振动，其运动方程为x0.6cos(5t)(SI)。求:2(1) 质点的初速度；(2) 质点在正向最大位移一半处所受的力。9. 弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为2(A)kA;(B)kA22(C)kA24(D)0.10. 质量为m的物体和

30、一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的自由简谐振动时，其振动能量E。11.质量m10g的小球与轻弹簧组成的振动系统，按x0.5cos(8t)的规律作自3由振动，式中t以秒为单位，x以厘米为单位。求(1) 振动的圆频率、周期、振幅和初相；(2) 振动速度、加速度的表达式；(3) 振动的能量；y(m)2(4) 平均动能和平均势能。12两个同方向、同频率的简谐振动，其振动表达式分别为人6102cos(5t-),22X2210sin(5t)(SI)。它们合振动的振幅为，初位相为，合振动表达式为。13.已知两个同方向、同频率的简谐振动曲线如图所示，则合振动的表达式为(A) x0.5.

31、2cos(t)；(B) x0.5cos(t);(C) x1.0cos(t)；(D) x0.5,2cos(t).4x(m)参考答案1. (B)；2. T0.25s,A0.1m,2,vmax322.5m/s,amax63m/s；3. (1)T4.19s,4. (C)；212.410m,&(1)Vo3.0m/s,(2)F1.5N；222mA9.(D)；10.2；T211.(1)8/s,T1s,A0.5cm,4(2)v4sin(8t13)(cm/s),a(3)E7.90105J;6.(D)；(4)Ek3.95105J,13.(D)22(2)am4.510m/s,(3)x0.02cos(1.5t

32、)(SI)；22t35.(1)x5210cos()(SI),(2)3.93cm/s;4 47.x0.204cos(2t1.82)m；1；;3322cos(8t-)(cm/s2)；3Ep3.95105J;2 1(A2A1)cos(t)(cm);T2第十六章机械波1一横波沿绳子传播，其波的表达式为y0.05cos(100t2x)(SI)，求(1) 此波的振幅、波速、频率和波长；(2) 绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度；(3) 捲0.2m处和x0.7m处二质点振动的位相差。2.已知一平面简谐波的波动方程为yAcos(atbx)(SI)，式中a、b为正值，则b.a(A)波的频率为a；(B)波

33、的传播速度为(C)波长为一；b2(D)波的周期为a3.频率为100Hz、传播速度为300m/s的平面简谐波，若波线上两点振动的位相差为则这两点相距(A)2m；(C)0.5m；(B)2.19m；(D)28.6m.4如图所示，一平面简谐波沿x轴负向传播，波长为，若P处质点的振动方程为yPAcos(2t3)，则该波的波动方程是P处质点在时刻的振动状态与O点处质点右时刻的振动状态相同。5一平面简谐波沿x轴负向传播，波长为，P点处质点的振动规律如图所示。(1) 求P处质点的振动方程；(2) 求此波的波动方程；(3)若dJ，求坐标原点。处质点的振动方程。6. 横波以速度U沿x轴负向传播，图所示，则该时刻(

34、A) A点的振动速度大于零；(B) B点静止不动；(C) C点向下运动；D)D点的振动速精品文档7. 图示为一平面简谐波在t0时刻的波形图。求：(1) 该波的波动方程；(2) P处质点的振动方程。&在同一媒质中，两列频率相同的平面简谐波的强度之比上16，则这两列波的振幅之I2比A。A29. 两相干波源3和S,相距一(为波长)，Si的位相比S2<口_>4?L-PSiS2的位相超前一，在Si和S2的连线上S外侧各点(例如P点)，2两波引起的两谐振动的位相差为3(A)0;(B)；(C);(D).2210. 两相干波源S|和S2的振动方程分别为Acos(t)和y2Acos(t)。波

35、22从Si传到P点经过的路程等于2个波长，波从S2传到P点经过的路程等于7个波长。设两波2的波速相同，在传播过程中振幅不衰减，则两波传到P点的合振动振幅为。xt11. 设入射波的方程为力Acos2()，在x0处发生反射，反射点为一固定端，设反射时无能量损失，求：(1) 反射波的表达式；(2) 合成的驻波表达式；(3) 波腹和波节的位置。参考答案1.(1)A0.05m,50Hz,1.0m,u50m/s；(2)15.7m/s,4.93103m/s2；(3)；2.(D)；3.(C)；4.xyAcos2(tL)2，1ktt1-，其中k0,1,212v5.(1)yPAcos(t)(SI),2(2)y2A

36、COS(2)cos(2-),2T2(3)波腹位置：x11(n),22n1,2,3,LL波节位置：x1n,n20,1,2,3,LL。txd(2) yAC0S2(-)41(3) yoAcos(t)(SI);26. (D)；tx7. (1)y0.04cos2()50.4&4;9.11.(1)y2Acos2()(SI),-(SI);(2)yp(B);，0.04cos(0.4t10.2A；f）（SI）；第十七章波动光学.光的干涉1如图所示，单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉。若薄膜的厚度为e，且折射率mn2，n21为反射光在折射率为小的媒质中的波长，则两束光的光程差为(

37、A)2n2e;(B)2n2e-2m(C)2n2e(D)2n2en212入2. 在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹的间距若使单色光波长减小，则干涉条纹的间距3在空气中用波长为的单色光进行双缝干涉实验时，观察到相邻明条纹的间距为1.33mm。当把实验装置放在水中（水的折射率为。n1.33）进行实验时，相邻明条纹的间距变x4在双缝干涉实验中，双缝到屏的距离D120cm,两缝中心之间的距离d0.50mm,用波长500nm的单色平行光垂直照射双缝，如图所示，设原点o在零级明条纹处。（1）求零级明纹上方第五级明条纹的坐标x；2（2）若用厚度丨1.010mm、折射率n1.58的透精品

38、文档n的透明薄膜上，置于空气中的这种明薄膜覆盖在Si缝后面，求上述第五级明条纹的坐标x。5. 束波长为的单色光从空气垂直入射到折射率为薄膜使反射光得到干涉加强，则其最小厚度为(A)-；(B)；(C)44n26. 用波长为的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜，(nin2,n3匕),观察反射光的干涉。从劈尖顶开始，第2条明条纹对应的膜厚度e。7如图所示，两玻璃片的一端0紧密接触，另一端用金属丝垫起形成空气劈尖，平行单色光垂直照射时，可看到干涉条纹。若将金属丝向棱边推进，则条纹间距将变，从0到金属丝距离内的干涉条纹总数(填变大、变小、不变)&两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光

39、垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移，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。9. 两块平板玻璃，一端接触，另一端用纸片隔开，形成空气劈尖。用波长为的单色光垂直照射，观察透射光的干涉条纹。(1) 设A点处薄膜厚度为e,求发生干涉的两束透射光的光程差；(2) 在劈尖顶点处，透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹？10. 波长600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明纹与第五级明纹所对应的空气膜的厚度差为nm。11. 如图所示

40、，用单色光垂直照射在牛顿环装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到环状干涉条纹(A) 向右平移；(B)向中心收缩；(C)向外扩张；(D)静止不动；(E)向左平移.n的透明介质薄膜后，测出两束光12. 在迈克尔逊干涉仪的一光路中，放入一片折射率为的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度为(A)2；(B)2；精品文档(C);n(D).2(n1)参考答案1.(C)；2.变小，变小；3.1mm；4.(1)x6.0mm,(2)x19.9mm或x7.9mm；35.(B)；6.-；4n27.变小，不变；&(C)；9.(1)2e；(2)明条纹；10.900；11.(B)；12.(

41、D)。单缝L屏幕30的方向，单缝处的波阵面分成的半.光的衍射1 在单缝夫琅和费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明条纹(A) 宽度变小；(B) 宽度变大；(C)宽度不变，且中心光强也不变；(D) 宽度不变，但中心光强增大。2 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色平行光垂直入射在宽度a4的单缝上，对应于衍射角为波带数目为(B)4个;(A)2个;(C)6个;3 平行单色光垂直入射到单缝上，观察夫琅和费衍射。若屏上P点为第二级暗纹，则单缝处的波振面相应地划分为个半波带。若将单缝宽度缩小一半，则P点是级纹。4用水银灯发出的波长为546nm的平行光垂直入射到一单缝上，置于缝后的透镜的焦距为4

42、0cm,测得第二级极小至衍射图样中心的距离为0.30cm。当用波长未知的光做实验时，测得第三级极小到衍射图样中心的距离为0.42cm，该单色光的波长是多少？5.用波长632.8nm的平行光垂直照射单缝，缝宽a0.15mm,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上，测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7mm，求此透镜的焦距。6.一束白光垂直照射在透射光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是(A)紫光；(B)绿光；(C)黄光；(D)红光.7. 某一透射光栅对一定波长的垂直入射光,幕上出现更高级次的主极大，应该(A)换一个光栅常数较小的光栅；(B) 换一个光栅常数较大的光栅；(C) 将光

43、栅向靠近屏幕的方向移动；(D) 将光栅向远离屏幕的方向移动。在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏&用一束具有两种波长的平行光垂直入射到光栅上，发现距中央明纹5cm处，波长i的光的第k级主极大和波长2的第k1级主极大重合。已知1600nm,2400nm，置于光栅与屏之间的透镜的焦距f50cm，求(1) k?；(2) 光栅常数dab为下列哪种情况时(a代表每条9.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数缝的宽度)，k3、6、9等级次的主极大均不出现？(A)ab2a；(C)ab4a；(B)ab3a；(D)ab6a.10. 波长600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射

44、角为30,且第三级缺级。(1) 光栅常数ab等于多少？(2) 透光缝可能的最小宽度a等于多少？(3) 在选定的最小a值，求可能观察到的全部主极大的级次。参考答案1.(A)；4.510nm；7.(B)；2.(B)；3.4,第一，暗;5.f403mm；6.(D)；&k2,d1.2103cm；9.(B)；442,1,0,1,2.10.ab2.4'10cm,a0.810cm,三.光的偏振当将其中之一偏振片1. 两个偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光通过,慢慢转动180时，透射光强发生的变化为(A) 光强单调增加；(B) 光强先增加，后又减小至零；(C) 光强先增加，后减小

45、，再增加；(D) 光强先增加，后减小，再增加，再减小至零。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。如果以此入射光线为轴精品文档旋转偏振片，测得透射光强的最大值是最小值的5倍，那么入射光中自然光与线偏振光的光强比值为(A)1；(B)12512(C)；(D)333. 两个偏振片叠在一起，在它们的偏振化方向成i30时，观测一束单色自然光，又在245时，观测另一束单色自然光，若两次测得的透射光的强度相等，求这两次入射自然光的强度之比。4两个偏振片叠放在一起，强度为Io的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为1°，则这两个偏振片偏振化方向间的夹角(取锐角)是。若在

46、这两个偏振片之8间插入另一偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角(取锐角)相等，则通过三个偏振片后的透射光的强度为。5.使一光强为10的偏振光先后通过两个偏振片R和P2,R和P2的偏振化方向与原入射光光矢量振动的方向间的夹角分别是12(A)I0COS212(D)-10sin4和90，则通过这两个偏振片后的光强为(B)1.2(C)一10sin(2);1),当折射角为30°时，反射光46.束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气的折射率为是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于。7.如果某种透明媒质对空气的临界角(指全反射)等于的布儒斯特角是(A)35.3°(D)54.7&#

47、176;45o，那么光从空气射向此媒质时(B)40.9°(E)57.3°.(C)45°3沿这一方向，寻常光和非常光的晶体。&在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，等，这一方向称为晶体的光轴，只具有一个光轴方向的晶体称为参考答案1.(B)；2.(A)；3第一次与第二次入射的单色自然光的强度之比为4.60,9I0或I0；;5.(C);6.<3;32327.(D)；8.传播速度，单轴。精品文档1解:2解:大学物理（上）练习题参考解答第一章S平均速率v，平均速度的大小t宀-rQSr，vv质点的运动rIri速率v当tSlim，速度的大小t0to时，rs故（B）

48、正确。位移大小xx（4）x（0）8mdxe,令速度vb2t0，得tdt3s，即在t3s前后，速度方向逆转,Sx(4)x(3)x(3)x(0)10m3.解:(1)x(2)x(1)0.5m/sv21(2)vdx9t6t2,v(2)6m/sdt(3)令v0,得t0或1.5sSx(1.5)'x(1)x(2)x(1.5)2.25m所以，路程4解：由相似三角形的性质得:h2h1XmxxM即Xm-Xh1h2vv,dvdr5解：（1）ata,(2)dtdtrdsdv(3)v正确，(4)dtdt两边对时间求导，得vMh1h1h2drdta6.解：（A）错，因为切向加速度atdrdtat°，速率

49、可能不变，如匀速率圆周运动，切向加速度为dt零。(B)Qan2，除拐点外，为有限值,(C)(D)0,故(B)正确。an反应速度方向变化的快慢，只要速度方向有变化,空0dt'anan就不为零。7解:1解:2解:3解:4.解:5解:6解:atdt恒矢量,aan0。质点作匀变速度运动，而非匀变速率运动，如抛体运动。ct2，Sds0atdvdt2ct，an02vR213ctdt，即s(t)3ctc2t4R(1Q(2)由kx，kx第二章a色kvdt竺，得dt牛顿运动定律k2x，故FMaMk2x(1)子弹进入沙土后，受的力由牛顿定律得kv分离变量并作积分kt/mvv0edv(2)kvmdtX。xFdvmdttkdt0m