大学物理A活页作业任务

**练习1质点运动学(一)班级学号姓名成绩.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，某一时间内的平均速度为，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的时间间隔内，质点的位移大小为___________，在t由0到4s的时间间隔内质点走过的路程为_______________．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秒内的平均速度；第2秒末的瞬时速度；(3)第2秒内的路程．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质点动力学(一)班级学号姓名成绩.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中的张力比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张力。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3刚体力学(一)班级学号姓名成绩.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4机械振动(一)班级学号姓名成绩.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，振动范围的中心点为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.在竖直面内半径为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5机械波(一)班级学号姓名成绩.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6气体动理论基础(一)班级学号姓名成绩.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__________________，该瓶氢气的内能为____________________．5.容器内有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.容器内有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)，已知混合气体的内能是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7热力学基础(一)班级学号姓名成绩.1.置于容器内的气体，如果气体内各处压强相等，或气体内各处温度相同，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)内能增加了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＝_________；内能改变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；试分别求出气体内能的改变、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8静电场(一)班级学号姓名成绩.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9静电场(二)班级学号姓名成绩.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．试求球体内外的场强分布．练习10稳恒磁场(一)班级学号姓名成绩.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，线框内的磁通量=______________．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内(纸面内)，其中第二段是半径为R的四分之一圆弧，其余为直线．导线中通有电流I，求图中O点处的磁感强度．练习11稳恒磁场(二)班级学号姓名成绩.1.在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为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，在导线内部作一平面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12电磁感应(一)班级学号姓名成绩.1.将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时(A)铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势．(B)铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小．(C)铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大．(D)两环中感应电动势相等．［］2.如图所示，一矩形线圈，以匀速自无场区平移进入均匀磁场区，又平移穿出．在(A)、(B)、(C)、(D)各I--t曲线中哪一种符合线圈中的电流随时间的变化关系(取逆时针指向为电流正方向，且不计线圈的自感)？［］3.磁换能器常用来检测微小的振动．如图，在振动杆的一端固接一个N匝的矩形线圈，线圈的一部分在匀强磁场中，设杆的微小振动规律为x=Acost,线圈随杆振动时，线圈中的感应电动势为____________________．4.桌子上水平放置一个半径r=10cm的金属圆环，其电阻R=1．若地球磁场磁感强度的竖直分量为5×10-5T．那么将环面翻转一次，沿环流过任一横截面的电荷q=______________．5.一长圆柱状磁场，磁场方向沿轴线并垂直图面向里，磁场大小既随到轴线的距离r成正比而变化，又随时间t作正弦变化，即B=B0rsint，B0、均为常数．若在磁场内放一半径为a的金属圆环，环心在圆柱状磁场的轴线上，求金属环中的感生电动势，并讨论其方向．5题图6题图6.两根平行无限长直导线相距为d，载有大小相等方向相反的电流I，电流变化率dI/dt=>0．一个边长为d的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d，如图所示．求线圈中的感应电动势，并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向．

练习13光的干涉(一)班级学号姓名成绩.1.在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明纹处(A)仍为明条纹；(B)变为暗条纹；(C)既非明纹也非暗纹；(D)无法确定是明纹，还是暗纹．［］2.在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处．现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则(A)中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变．(B)中央明条纹向上移动，且条纹间距不变．(C)中央明条纹向下移动，且条纹间距增大．(D)中央明条纹向上移动，且条纹间距增大．［］3.如图，在双缝干涉实验中，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_______________．4.如图所示，两缝S1和S2之间的距离为d，媒质的折射率为n＝1，平行单色光斜入射到双缝上，入射角为，则屏幕上P处，两相干光的光程差为__________．5.在双缝干涉实验中，波长＝550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a＝2×10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2m．求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为e＝6.6×10-5m、折射率为n＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1nm=10-9m)6.白色平行光垂直入射到间距为a＝0.25mm的双缝上，距D=50cm处放置屏幕，分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度．(设白光的波长范围是从400nm到760nm．这里说的“彩色带宽度”指两个极端波长的同级明纹中心之间的距离．)(1nm=10-9m)练习14光的衍射(一)班级学号姓名成绩.1.根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的(A)振动振幅之和．(B)光强之和．(C)振动振幅之和的平方．(D)振动的相干叠加．［］2.在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a稍梢变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小平移(透镜屏幕位置不动)，则屏幕C上的中央衍射条纹将变窄，同时向上移；变窄，同时向下移；变窄，不移动；变宽，同时向上移；(E)变宽，不移．［］3.在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为_______