大学物理典型题解析（上）智慧树知到期末考试答案2024年

大学物理典型题解析（上）智慧树知到期末考试答案2024年大学物理典型题解析（上）把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置。当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环（）。

A:向中心收缩，条纹间隔变小B:向外扩张，条纹间隔变大C:向中心收缩，环心呈明暗交替变化D:向外扩张，环心呈明暗交替变化答案:向中心收缩，环心呈明暗交替变化对于沿曲线运动的物体，以下几种说法中正确的是（

）。

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:若物体作匀速率运动，其总加速度必为零D: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答案:法向加速度必不为零（拐点处除外）关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是

A:取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置B: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C:只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关D:取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关答案:取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置一个物体正在绕固定光滑轴自由转动，

A:它受热膨胀或遇冷收缩时，角速度不变B:它受热或遇冷时，角速度均变大C:它受热时角速度变大，遇冷时角速度变小D:它受热时角速度变小，遇冷时角速度变大答案:它受热时角速度变小，遇冷时角速度变大下列各种叙述中哪个是正确的？

A:刚体受力作用必有力矩B:刚体受力越大，此力对刚体转轴的力矩也越大C:刚体绕定轴的转动定律表述了作用于刚体上的外力对转轴的合外力矩与角加速度两者之间的瞬时关系D:如果刚体绕定轴转动，则一定受到力矩的作用答案:刚体绕定轴的转动定律表述了作用于刚体上的外力对转轴的合外力矩与角加速度两者之间的瞬时关系在质点系中，一对相互作用力的功之和与参考系无关。

A:对B:错答案:对质点沿x轴正向作直线运动，a=2x，t=0时x0=2m，v0=0，则速度大小和位置的关系是x=2+v/2x

A:对B:错答案:错对一对作用力和反作用力来说，二者持续时间相同。二者的冲量完全相同。

A:对B:错答案:错当弹簧振子振幅较大时，弹性回复力随弹簧形变的变化规律为f=-kx-ax3，则弹簧从形变量为x恢复到原长的过程中作用在质量为m的小滑块的弹性力所做的功为(1/2)kx2+(1/4)ax4

A:错B:对答案:对一物体质量为4kg，置于水平桌面上，物体与地面间的摩擦因数为0.2。初始时刻物体静止，今以F=5t(N)的水平力推此物体，则第1秒末物体的速率为2m/s。

A:错B:对答案:错一名在太空中失重且漂浮着的宇航员来回快速地摇晃着一大块铁皮，发出求助信号。则他摇动这块铁皮花了一些力气，但是比地球上小得多。

A:错B:对答案:错内力不能改变系统的总动量。

A:正确B:错误答案:正确设有两个矢量在直角坐标系中可以表示为：A

=（1,0,2），B=（1,1,1），A、B矢量的夹角θ满足

A:错B:对答案:错设有两个矢量在直角坐标系中可以表示为：A=（1,0,2），B=（1,1,1），则它们的矢积为（-2,1,1）。

A:错B:对答案:错某质点作曲线运动，表示其位置矢量，表示其速度，表示其加速度，S表示其路程，a表示其切向加速度，则下面四个表达式：，中（

）。

A:只有（2）是正确的B:只有（2）、（4）是正确的C:只有(3)是正确的D:只有（1）、（4）是正确的答案:AI参考:正确答案是B：只有（2）、（4）是正确的。\n\n该质点作曲线运动，位置矢量随时间变化，速度也是随时间变化的，加速度也随时间变化，而路程是标量，不变。切向加速度表示物体在运动方向上的加速度，与速度和位置矢量都相关。因此，只有（2）和（4）描述的是正确的。选项A、C、D都存在错误。'一物体作简谐振动，振动方程为。在t=T/4（T为周期）时刻，物体的加速度为（）。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是：B:最大值。\n根据简谐振动的加速度公式$a=-frac{kx}{m}$可知，在t=T/4时刻，物体加速度最大，为最大值。\n故正确答案为B。'一作简谐振动的水平弹簧振子，弹簧弹性系数为k，振子质量为m，平衡位置为坐标原点。已知某时刻振子的位移为x，速度为v，则该系统的机械能为（

）。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是【D:E=0.5mv^2+0.5kx^2】。\n\n机械能包括动能和势能，题目中未提及振子所处位置，无法确定振子所具有的势能，故机械能无法确定。但是根据题目中给出的信息，可以知道系统的机械能包括动能和弹簧的弹性势能，而弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，即E=0.5kx^2。因此，该系统的机械能为E=0.5mv^2+0.5kx^2。所以选项D为正确答案。'沿弦线传播的一入射波在x

=L处（B点）发生反射，反射点为自由端（如图）。设波在传播和反射过程中振幅不变，且反射波的表达式为，

则入射波的表达式为（

）。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确选项为C：\n\n入射波的表达式为：y=Acos(2π(x-0.5L)/T)+B。\n\n解释：\n\n1.反射波的表达式为：y=Acos(2πx/T)，其中A为振幅，T为周期。\n2.反射点为自由端，因此反射波的初相位为0。\n3.根据题意，反射波在x=L处发生反射，即入射波在x=L+0.5L处。\n4.入射波的表达式为y=Acos[2π(x-0.5L)/T]+B，其中B为任意常数。\n\n综上所述，选项C为正确答案。'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:变速直线运动B:匀速直线运动C:一般曲线运动D:抛物线运动答案:AI参考:正确选项：C:一般曲线运动。\n\n解释：\n\n根据题目描述，质点位置矢量的表示式为(a,b)，其中a、b为常量，说明质点在平面上的运动轨迹是一条曲线。而题目中没有提到质点的速度是否变化，也没有提到质点是否受到外力作用，因此无法确定质点是作变速运动还是匀速运动。同时，题目中也未提及质点运动的轨迹是抛物线或其他特定形状的曲线，因此选项A、B、D都不正确。\n\n综上所述，该质点作一般曲线运动。'两相干波源和相距，（为波长），的相位比的相位落后，在和的连线上，外侧各点（例如P点）两波引起的两谐振动的相位差是（）。

A:0B:C:D:答案:AI参考:正确答案是B。\n\n题目描述了两个相干波源，它们的相位比是相位落后。这意味着第二个波源的相位超前于第一个波源，而在连接它们的线上的外侧各点（例如P点），第二个波源的相位也落后于第一个波源。因此，在P点，两个波引起的两谐振动的相位差为0，即选项A错误。而选项B、C、D都表示相位差不为0，因此也不正确。所以正确答案是B：在P点，两个波引起的两谐振动的相位差为0。'把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时。若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为（）。

A:B:0C:D:答案:AI参考:正确答案是B：0。\n根据简谐运动的特征，其运动方程为$y=Asin(omegat+varphi)$，其中A为振幅，$omega=2pif=frac{2pi}{T}$，其中$T$为周期。题目中已知摆线与竖直方向成一微小角度，即$varphi=frac{pi}{2}$，所以$y=Asin(omegat+frac{pi}{2})$。由于摆球从静止开始释放，所以$t=0$时，$y=Asin(frac{pi}{2})=A$，即初相为$0$。因此，本题答案为B选项。'人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B。用P和分别表示卫星对地心的动量大小及其动能的瞬时值，则应有（

）。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是B：。\n根据开普勒第三定律可知，卫星轨道近地点和远地点距离之和与半径之和成正比，卫星绕地球做椭圆运动，在近地点动能最大，在远地点动能最小，速度方向沿椭圆轨道切线方向，因此速度方向变化最大，动能变化最大，所以卫星在近地点速度最大，动能最大，动量也最大。\n因此选项B正确。'劲度系数分别为k1和k2的两个轻弹簧串联在一起，下面挂着质量为m的物体，构成一个竖挂的弹簧振子，则该系统的振动周期为

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是B。\n由于弹簧串联在一起，它们的劲度系数和长度没有发生变化，因此系统的振动周期仍然等于单根弹簧的振动周期，即由$T=2pisqrt{frac{m}{k}}$确定。\n所以选项B是正确的。'频率为

100Hz，传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为，则此两点相距为（

）。

A:2.86mB:0.25mC:2.19mD:0.5m答案:AI参考:正确答案是：A:2.86m。\n根据相位差为半个周期的相位差等于一个波长，可知波长为$lambda=frac{300}{100}m=3m$，则两点相距为$2lambda=2\times3m=6m$，再根据公式$v=frac{s}{t}$，得$t=frac{s}{v}=frac{6}{300}s=0.02s$，两点间的距离等于频率的倒数乘以时间再乘以一个周期等于$frac{1}{100}\times0.02\times2pi=2.86m$，所以A选项正确。\n故正确答案为A。'几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上，如果这几个力的矢量和为零，则此刚体

A:必然不会转动B:转速必然改变C:转速必然不变D:转速可能不变，也可能改变答案:AI参考:正确选项为C：转速必然不变。\n\n根据刚体的转动定律，几个力同时作用在一个具有光滑固定转轴的刚体上，这几个力的矢量和为零，表示各个力对转轴的力矩之和也为零。由于没有外力矩的作用，刚体的转速必然不变。因此，选项C是正确答案。选项A、B、D都不正确，因为根据题目条件，刚体的转速不会改变。'机械波的表达式为（SI），则有（

）。

A:波沿x轴正向传播B:其周期为1/3sC:其振幅为3m

D:其波速为10m/s

答案:AI参考:正确选项为：D:其波速为10m/s。\n\n根据题目给出的机械波表达式，可以得出该波的波长为2m，根据波速公式v=λf，可知其波速为v=2f=2×10Hz=10m/s，故选D。题目未给出具体的周期和振幅，因此选项BC为无意义的干扰项。题目要求选择一个正确的选项，因此选项A也属于干扰项。'波长的单色光垂直入射于光栅常数的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为（）

A:4B:5C:3D:2答案:AI参考:正确答案是：C:3。\n根据光栅方程：kλ=2dsinθ，入射光波长为单色光，且θ很小，即入射角很小，只有最大级次为k=3时，衍射角最大，为明显的衍射现象。\n故选C。'如图所示，为两相干波源，它们的振动方向均垂直于图面，发出波长为的简谐波，P点是两列波相遇区域中的一点，已知两列波在P点发生相消干涉。若的振动方程为，则的振动方程为（）。

A:B:C:D:答案:AI参考:正确答案是【B】:B.\n由相消干涉可得，$y=Asin(omegat-varphi)-Asin(omegat+varphi)$，再根据叠加原理可得，$y=Asin(omegat-varphi)-Asin(omegat+varphi)+Asinomegat$，即$y=2Asin(omegat-varphi)$，所以$varphi=frac{pi}{2}$，故$y=2Asin(omegat-frac{pi}{2})$，故选B。'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:答案:AI参考:正确选项是**B**，M点的电势为正值，因为从P点到M点有正电荷在电场力的作用下运动，电势能降低，因此M点的电势大于P点的电势。具体数值可以根据电场线的方向和疏密程度来计算，但在这个问题中，由于没有给出具体的电场线图，所以无法精确计算。'质量分别为、速度分别为的两质点A和B，受到相同的冲量作用，则（

）。

A:A、B的动量增量相等

B:A的动量增量的绝对值比B的小C:A、B的速度增量相等D:A的动量增量的绝对值比B的大答案:AI参考:正确答案是A、B的动量增量相等。\n\n根据动量定理，冲量等于动量的变化量，由于冲量相同，所以两个质点的动量增量也相同。因此，选项A是正确的。而选项B、C、D都是错误的，因为速度增量、动量增量的绝对值大小与物体的质量、速度等因素有关，不能仅根据冲量相同就得出这些结论。'图中画出一平面简谐波在t

=2s时刻的波形图，则平衡位置在P点的质点的振动方程是（

）。

A:（SI）B:（SI）C:（SI）D:（SI）答案:AI参考:正确选项为【B:（SI）】\n\n根据题目描述，图中画出一平面简谐波在t=2s时刻的波形图，平衡位置在P点的质点的振动方程。根据简谐波的波动方程，振动方程为y=Acos(ωt+φ)，其中A为振幅，ω为圆频率，φ为初相位。题目中没有给出初相位，但根据波形图可以看出，质点在t=2s时刻位于平衡位置上方，说明初相位为正。根据这些信息，可以确定振动方程为y=Acos(ωt)，其中A为振幅，ω=2πf=2π/T，T为周期。因此，平衡位置在P点的质点的振动方程为