2013-2014第二学期大学物理期末复习卷答案(1)ppt课件

1、A,1下面各种判断中, 错误的是 （A）质点作直线运动时，加速度的方向和运动方向总是一致的； （B）质点作匀速率圆周运动时，加速度的方向总是指向圆心； （C）质点作斜抛运动时，加速度的方向恒定； （D）质点作曲线运动时，加速度的方向总是指向曲线凹的一边。,解：质点作直线运动时，加速度的方向和运动方向即速度方向不一定一致。加速运动时，方向相同；减速运动时，方向相反。,第2次 选择2,1,2一个质点沿半径为R的圆周，按 规律运动， 和b为常量，则质点的切向加速度at = ；法向加速度an = 。,解：根据自然坐标速度，切向和法向加速度定义，得,第2次 填空3,2,3滑动摩擦系数为的水平地面上放一物

2、体A。现加一恒力F，如图所示。欲使物体A有最大加速度，求恒力F与水平方向夹角应满足的关系式。,解：物体A受力如图所示，牛顿运动方程为,解得,求导得极大值,mg,f,N,第4次 选择4,3,解：由匀角加速运动公式,4一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角速度为120 rad/s，再转60转后角速度为230 rad /s，则角加速度 =_，转过上述60转所需的时间t =_。,第7次 填充2,4,5下列各因素中，不影响刚体转动惯量的是 （A）刚体的质量分布； （B）刚体的质量； （C）外力矩； （D）转轴的位置。,C,解：对于质量连续分布的物体：,第7次 选择2,5,6系统动量守恒的条件为

3、 _。 质点系角动量守恒的条件为 。,合外力矩为零,合外力为零,解：系统动量守恒：,系统角动量守恒：,第6次 填充1,6,解：子弹射入振子时动量守恒,子弹射入后机械能守恒,解得：,7一质量为M的弹簧振子，水平静止放置在平衡位置，如图所示。一质量为m的子弹以水平速度 射入振子中，并随之一起运动。如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为 。,第6次 填充3,7,8. 地球质量为6.01024kg，地球与太阳相距1.51011m，视地球为质点，它绕太阳做圆周运动，地球对于圆轨道中心的角动量为_ kgm2s-1。,解：角动量为：,第6次 填空4,8,A,9一劲度系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系

4、统的振动周期为T1， 下端挂一质量为m/2的物体，则系统振动周期T2等于,（A）,（B）,（C）,（D）,解：系统振动周期为,第10次 选择4,9,10一个沿x轴的简谐运动，其表达式为 cm，则该简谐 运动的周期为_；速度的最大值为_。,解：,第10次 填空2,10,11一物块悬挂在弹簧下方作简谐运动，当这物块的位移等于振幅的一半时，其动能是总能量的_（设平衡位置处势能为零）。,解：由题意,第11次 填空2,11,第12次 选择2,D,解：根据相距 的两振动质点的位相差,12频率为500Hz的机械波，波速为360ms-1，则同一波线上位相差为 的两点相距为 （A）0.24m； （B）0.48m

5、； （C）0.36m； （D）0.12m。,12,13下列叙述中不正确的是： （A）在波的传播方向上，相位差为2的两质元间的距离称波长； （B）机械波实质上就是在波的传播方向上，介质各质元的集体受迫振动； （C）波由一种介质进入另一种介质后，频率、波长、波速均发生变化； （D）介质中，距波源越远的点，相位越落后 。,C,解：波由一种介质进入另一种介质后，波长、波速均发生变化，但频率不变。,第12次 选择3,13,14设波动表达式为 y = 810-2 cos(10tx/2)（SI），则该列波的波长=_，频率=_，波沿_方向传播 。,5s-1,x轴正向,解：根据题意,第12次 填空3,14,B,

6、解：能流密度（也称波的强度）之比,第13次 选择2,15,16. 如图所示，两相距1/4波长、振幅相同的相干波源S1和S2，S1比S2的相位超前/2。则两列波在P点引起的合振动的振幅为_。,0,解：相距1/4波长的S1和S2在P点的相位差,合振动振幅：,第13次 填空2,16,17当波源与观察者相互远离时，观察者接受到的频率_波源的频率；而当波源与观察者相互接近时，观察者接受到的频率_波源的频率。（填大于、小于或等于）,小于,大于,第13次 填空4,17,18设某理想气体体积为V，压强为P，温度为T，每个分子的质量为 ，玻尔兹曼常数为k，则该气体的分子总数可以表示为：,（A） ；（B） ；（C

7、） ；（D） 。,解：由,可得：,C,第14次 选择2,18,19在标准状态下，若氧气和氦气（均视为理想气体）的体积比为V1 / V2=1 / 2，则其内能之比E1 / E2为： （A）1 : 2 ； （B）5 : 3 ； （C）5 : 6 ； （D）10 : 3 。,C,解：,由内能,标准状态下，P 相同。另外氧气是双原子分子（i =5），氦气是单原子分子（ i = 3），可得,第15次 选择3,19,20设氢气在27C时，每立方米内的分子数为 2.41018个， 则氢气分子的平均平动动能为 ；作用在容器壁上的压强为 。,分子的平均平动动能,解：,由,第14次 填空3,20,20设氢气在27

8、C时，每立方米内的分子数为 2.41018个， 则氢气分子的平均平动动能为 ；作用在容器壁上的压强为 。,分子的平均平动动能,解：,由,第14次 填空3,21,21对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于： （A）2 / 7； （B）1 / 4； （C）2 / 5； （D）1 / 3。,解：等压过程对外作功,吸收的热量,所以,A,第16次 选择2,22,22在 p-V 图上， 系统的某一平衡态用_来表示； (2)系统的某一平衡过程用_来表示； (3)系统的某一平衡循环过程用_来表示。,一条封闭曲线,一条曲线,一个点,第17次 填

9、空1,23,23如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB为等压过程，AC为等温过程，AD为绝热过程。则吸热最多的是： （A）AB过程； （B）AC过程； （C）AD过程； （D）不能确定。,解：热力学第一定律,先看作功，几个过程AB面积最大，所以做功最大。,再看内能改变，AB过程温度升高，所以内能增加，而AC过程等温，内能不变。,A,第16次 选择3,24,24一气缸内储有10 mol的单原子分子理想气体，在压缩过程中，外力作功209 J，气体温度升高1 K，则气体内能的增量E为 J，吸收的热量Q为 J。,解：内能增量,由热力学第一定律，得,124.7,-84.3,第16次 填空2

10、,25,第17次 填空3,25以一定量理想气体作为工作物质，在p-T 图中经图示的循环过程。图中ab及cd为两个绝热过程，则这个循环过程为 循环，其效率为 。,卡诺,解：从pT 图中可知，da和bc都是等温过程，所以整个循环过程是卡诺循环。其效率,26,26热力学第一定律表明： （A）系统对外所作的功小于吸收的热量； （B）系统内能的增量小于吸收的热量； （C）热机的效率总是小于1； （D）第一类永动机是不可能实现的。,解：热力学第一定律,第一类永动机是违反能量守恒的。,D,第17次 选择1,27,27根据热力学第二定律可知： （A）功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功； （B）热可以从高

11、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。,解: （A）周围环境不发生变化，热量不能全部转换为功。,（B）热量不能自动从低温物体传到高温物体。,（C）不可逆过程可以向相反方向进行，此时周围环境要发生变化。,D,第17次 选择2,28,解：O点：,C,28如图所示, O点是两个相同的点电荷的连线中点，P点为中垂线上的一点，则O、P两点的电势和电场强度大小有如下关系。 （A） ， ； （B） ， ； （C） ， ； （D） ， 。,P点：,第19次 选择1,29,29. 真空中静电场的高斯定理反映了静电场是

12、场； 而静电场的环路定理则反映了静电场是 场。,有源,保守力,第19次 填空1,30,30如图所示两个“无限大” 均匀带电平行平面， 电荷面密度都为+，则B、C区域的场强分别为（设方向向右为正）： EB=_，EC=_。,解：各板在各区域产生的场强,C区域场强：,B区域场强：,第18次 填空2,31,31一半径R的均匀带电细圆环，带电量为q，则其圆心处的电场强度 E 0= _电势 U0= （选无穷远处电势为零）。,解：根据对称性，均匀带电细圆环在圆心处的场强为零。,电势可看成由圆环上很多点电荷在圆心处的产生的电势叠加，这些点电荷到圆心的距离都相等。,第19次 填空2,32,32一个带有电荷-q的

13、质点垂直射入开有小孔的两带电平行板之间，如图所示。两平行板之间的电势差为U，距离为d，则此带电质点通过电场后它的动能增量等于 (A) qU/d ； (B) qU ； (C) qU ； (D) qU /2 。,B,解：电场力作功,负电荷被加速，电场力作正功,第19次 选择2,33,35一负电荷靠近一个不带电的孤立导体时， 导体内电场强 度的大小为 。,零,34腔内无电荷的空腔导体，其电荷分布在导体的_。,外表面,33导体达到静电平衡时，导体内部各点电场强度为 ，导体上各点的电势 。,零,相等,第20次 填空1,第20次 填空2,第20次 填空3,34,36图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势

14、面，由图可看出： （A） EAEBEC ，UAUBUC ； （B） EAEBEC ，UAUBUC ； （C） EAEBEC ，UAUBUC ； （D） EAEBEC ，UAUBUC 。,C,解：由电场线的性质可知，电场线密的地方场强大。C点最强，B点其次，A点最弱。,沿电场线的方向，电势逐点降低，所以A点电势最高， B点其次，C点最低。,第19次 选择4,35,37一平板电容器充电后切断电源，若将电容器两极板间距离变为原来的2倍，用表示此时电容器所储存的电场能量，则 (A) 减少到原来的1/2； (B) 增加到原来的2倍； (C) 保持不变； (D) 增加到原来的4倍。,B,解：平板电容器的电

15、容为,电容器所储存的电场能量为,电容器充电后切断电源，则极板上的电量Q不变。如果d 变为原来的2倍，则电场能量就增加到原来的2倍。,第21次 选择3,36,（2）由速度和加速度定义，得,1已知质点在Oxy坐标系中作平面运动，其运动方程为 （SI），求： （1）质点的运动轨道方程； （2）质点在t =2 s时的速度和加速度。,第1次 计算1,解：（1）由运动方程得参数方程,消去时间t，得质点轨道方程,37,解：（1）,2一个质点沿半径为0.1 m的圆周运动，其角位置 （SI），求 （1）t 时刻的角速度和角加速度； （2）在什么时刻，总加速度与半径成45 。,（2）,切向加速度和法向加速度相等时

16、，总加速度与半径成45 ，即,第2次 计算1,38,3如图所示，质量为m的物体从半径为R的光滑球面上滑下，当物体到达图示角度时，其瞬时速度的大小为v。求 （1）此时球面受到的压力N； （2）物体的切向加速度at 。,解：物体m的受力如图,物体m的切向牛顿运动方程： 物体m的法向牛顿运动方程：,解方程得：,第4次 计算2,39,解：（1）,（2）由动能定理,4. 一个力作用在质量为1.0kg的质点上，使之沿x轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为x=3t4t 2t 3（SI）。求： （1）在0到4s的时间间隔内，该力的冲量I； （2）在0到4s的时间间隔内，该力对质点所做的功W。,冲量为,第5

17、次 计算1,40,5一个能绕固定轴转动的轮子，除受到轴承的恒定摩擦力矩Mr外，还受到恒定外力矩M的作用。若M = 20 Nm，轮子对固定轴的转动惯量为J =15 kgm2。在t =10 s内，轮子的角速度由 = 0 增大到10 rads-1，求： （1）轮子的角加速度； （2）轮子所受的阻力矩Mr。,解：（1）恒力矩作用， 为恒量,（2）刚体定轴转动定律,第7次 计算1,41,第8次 计算2,解：（1）由转动定律,（2）机械能守恒,6. 一根质量为m、长度为l的均匀细棒，可绕通过其A端的水平轴在竖直平面内自由摆动，求： （1）细棒在竖直位置和水平位置时的角加速度； （2）若棒从角位置开始静止释放，摆至水平位置时的角速度。,42,7一质量m=0.25kg的物体，在弹性回复力作用下沿x轴运动，弹簧的劲度系数k = 25Nm-1 （1）求振动的周期T； （2）如果振幅A=15cm，在t = 0时，物体位于x0=7.5cm处，并沿x轴负方向运动，写出振动的表达式。,解：（1）,（2