大學物理期末練習題(帶答案)

1、一、力學1.一個質(zhì)點在做勻速圓周運動，則有（ C ） A.質(zhì)點的動量守恒，切向加速度為零，法向加速度不為零 B.質(zhì)點的動量守恒，切向加速度不為零，法向加速度為零 C.質(zhì)點的動能守恒，切向加速度為零，法向加速度不為零 D.質(zhì)點的動能守恒，切向加速度不為零，法向加速度不零2.下列說法哪種正確（D ）A.如果物體的動能不變，則動量也一定不變B.如果物體的動能變化，則動量不一定變化C.如果物體的動量變化，則動能也一定變化D.如果物體的動量不變，則動能也一定不變3.均勻細棒可繞一定軸轉(zhuǎn)動，該軸為通過點與紙面垂直的光滑水平軸，如圖1所示。今使棒從水平位置開始自由擺下，在棒轉(zhuǎn)動的過程中，正確的結(jié)論是（C ）

2、 O AA.角速度增大，角加速度增大B.角速度增大，角加速度不變C.角速度增大，角加速度減小圖1D.角速度減小，角加速度增大4. 質(zhì)點在平面內(nèi)運動，矢徑 速度 ，試指出下列四種情況中描述質(zhì)點速度的是： ( B ) A. B C D5. 試指出下列哪一種說法是錯誤的：（ A ）A在圓周運動中，加速度的方向一定指向圓心B圓周運動的速度大小變化快慢用切向加速度衡量C物體作曲線運動時，速度方向一定在運動軌道的切線方向D物體作曲線運動時，加速度必不等零6. 人造地球衛(wèi)星，繞地球作橢圓軌道運動，地球在橢圓的一個焦點上，則衛(wèi)星的（ C ） A. 動量不守恒，動能守恒 B. 動量守恒，動能不守恒 C. 對地心

3、的角動量守恒，動能不守恒D. 對地心的角動量不守恒，動能守恒 7. 有兩個力作用在一個有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上，則有（ A） A.這兩個力都平行于軸作用時，它們對軸的合力矩一定為零 B.這兩個力都垂直于軸作用時，它們對軸的合力矩一定不為零 C.當這兩個力的合力為零時，它們對軸的合力矩也一定是零 D.當這兩個力的合力矩為零時，它們對軸的合力也一定是零8. 剛體的轉(zhuǎn)動慣量的大小與以下哪個物理量無關(guān)（ C ）A. 剛體的密度 B. 剛體的幾何形狀C. 剛體轉(zhuǎn)動的角速度 D. 轉(zhuǎn)軸的位置9. 一運動質(zhì)點某瞬時位于處，其速度大小為（ C ）A. B. C. D. 10. 地球繞太陽做軌道為橢圓的運動，對地球的

4、描述正確的是（ C ） A. 動量不守恒，動能守恒 B. 動量守恒，動能不守恒 C. 對太陽的角動量守恒，機械能守恒D. 對太陽的角動量不守恒，機械能不守恒 11. 一質(zhì)點沿x軸運動，其運動方程為，式中時間t以s為單位。當時，該質(zhì)點正在（ A ）A. 加速 B. 減速 C. 勻速 D. 靜止12.一質(zhì)點作周期為T的簡諧運動，質(zhì)點由平衡位置正方向運動到最大位移一半處所需的最短時間為（D）A.T/2 B.T/4 C.T/8 D.T/1213.一機械波的表達式為,則下列判斷中錯誤的是（ A ）A.波長為8m B.波速為16m/s C.周期為0.25s D.波沿x軸正向傳播14. 某波動方程為，則下列

5、判斷中錯誤的是（ D ） A.振幅為3m B. 周期為6s，波長為6m C.波動向左傳播，波速為1m/s D. 坐標原點的初相位為 15. 一彈簧振子做簡諧運動，運動方程為,當t=3s時，則下列判斷中錯誤的是（ C ） A.振子的位移為-0.02m B. 振動周期為2s C.振子的相位為 D. 振子的加速度為16.一彈簧振子作簡諧振動，當其偏離平衡位置的位移的大小為振幅的1/4時，其動能為振動總能量的（D） A.9/16 B.11/16 C.13/16 D.15/16 17. 以下說法錯誤的是（ D ）A.介質(zhì)中的質(zhì)點沒有隨波一起遷移，只是在平衡位置附近振動B.縱波中各質(zhì)點的振動方向與波傳播方

6、向平行 C.當觀察者遠離波源時，接收到的波動的頻率會降低D.波速，波的周期，頻率都與波傳播的介質(zhì)有關(guān)18. 以下說法錯誤的是（ A ）A. 波速，波的周期，頻率都與波傳播的介質(zhì)有關(guān)B. 縱波中各質(zhì)點的振動方向與波傳播方向平行 C. 波動傳到的點都可以看成是子波的波源，子波的包絡(luò)就是下一刻的波前D. 介質(zhì)中的質(zhì)點沒有隨波一起遷移，只是在平衡位置附近振動19. 一彈簧振子作簡諧振動，當位移為振幅的一半時，其動能與彈性勢能關(guān)系為（ A ）A. 動能大于勢能 B. 動能小于勢能 C. 動能等于勢能 D. 無法確定1.質(zhì)點的運動方程是，則質(zhì)點的速度為_，質(zhì)點的加速度為_。2.一個剛體繞定軸轉(zhuǎn)動，若剛體所

7、受的合外力矩為零，則剛體的_守恒。角動量3. 一質(zhì)量為m的質(zhì)點做角速度為，半徑為r的勻速圓周運動，其對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為_ mr2 _,角動量大小為_ mr2 _,動量大小為_ mr_.4.曲線運動中切向加速度改變速度的_大小 _,法向加速度改變速度的_方向_5.寫出兩種在勻速圓周運動中守恒的物理量_動能_， 機械能 ，角動量_,_6. 寫出兩種保守力_, _重力，萬有引力，靜電場力，彈簧彈力等7. 一質(zhì)量為m的質(zhì)點做角速度為，半徑為r的勻速圓周運動，其法向加速度大小為_,切向加速度大小為_mr2, 08.保守力做功的特點是_,請寫出一種保守力_。保守力做功只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，如萬有引

8、力、重力、彈簧彈性力、靜電場力等（答出任一個即得滿分）10.輕繩拉著一小球在光滑水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則機械能，動能，動量，角動量中守恒的有_機械能、動能、角動量_。9.一彈簧振子作簡諧振動，其運動方程用余弦函數(shù)表示。若t = 0時，振子在位移為A/2處，且向負方向運動，則初相為 /3 。10.圖6中用旋轉(zhuǎn)矢量法表示了一個簡諧振動。旋轉(zhuǎn)矢量的長度為0.04 m，旋轉(zhuǎn)角速度=4 rad/s。此簡諧振動以余弦函數(shù)表示的振動方程為圖6x =_(SI)。 0.04cos(4t-2)11.駐波相鄰的波腹與波腹之間的距離為_半個波長_,駐波中兩個相鄰波節(jié)間相位_相同_（填相同或相反）。12. 諧振子的運

9、動方程為x=2cos(t+)（SI）,其速度方程為_,周期為_2_秒. v=-2sin(t+)13. 駐波相鄰的波腹與波腹之間的距離為_,駐波中兩個相鄰波節(jié)間相位_（填相同或相反）。半個波長，相同1.請用惠更斯原理解釋波的衍射現(xiàn)象。答：惠更斯原理：介質(zhì)中波動傳播到的各點，都可看成發(fā)射球面子波的子波源（點波源）。以后的任意時刻這些子波的包絡(luò)面就是新的波前。利用惠更斯原理可解釋波的衍射現(xiàn)象：波到達狹縫處，縫上各點都可看作子波源，作出子波包絡(luò)，得到新的波前。在縫的邊緣處，波的傳播方向發(fā)生改變。2. 簡述動量守恒的條件答：系統(tǒng)的合外力為零，外力與內(nèi)力相比很小可忽略在某方向上合外力的分量為零，動量在此方

10、向守恒3. 簡述轉(zhuǎn)動慣量的物理含義.答：轉(zhuǎn)動慣量是描述剛體在轉(zhuǎn)動中慣性大小的物理量。與剛體的質(zhì)量、形狀、密度、質(zhì)量分布、轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)。1.質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點，所受外力為 (SI)，該質(zhì)點從t = 0時刻由靜止開始運動，試求前2 s內(nèi)，外力所作的功。解：， -2分 ， -2分由 ， 積分得 t = 2 s時， v = 6 m/s -3分 根據(jù)動能定理, 外力的功 -3分2.如圖3所示，質(zhì)量為M的物體放置在摩擦系數(shù)為 的水平桌面上，輕質(zhì)細繩繞過質(zhì)量為m半徑為r的定滑輪,一端系著M,滑輪摩擦不計，當細繩下端受到向下的恒力F作用時，a.求M的加速度b.求M所受的繩的拉力T解：滑輪的轉(zhuǎn)動慣量為 對M進

11、行受力分析：T-Mg=Ma -2 對滑輪進行受力分析： -2 -2四式聯(lián)立得 -2 -23. 如圖5，一長L、質(zhì)量為m的細棒可繞其一端自由轉(zhuǎn)動，開始時棒處于水平位置，求棒轉(zhuǎn)到與水平線成角度q 時的角速度、角加速度。圖5解： 應(yīng)用轉(zhuǎn)動定律 -2分 -1分-1分-1分=ddt=ddtdd=dd-1分=0d=0d-2分-2分4. 圖7為平面簡諧波在t =0時的波形圖，設(shè)此簡諧波的頻率為300Hz ，且此時圖中點P的運動方向向上。求（1）該波的波動方程； （2）在距原點為5m處質(zhì)點的運動方程與t =0時該點的振動速度。圖7解：（1）從圖中得知，波的振幅A=0.10m，波長=20.0m，則波速 u=6.

12、0103m/s -1分根據(jù)t=0時點P向上運動,可知波沿x軸負向傳播,并判定此時位于原點處的質(zhì)點將沿Oy軸負方向運動.利用旋轉(zhuǎn)矢量法可得其初相 0=/3 -2分故波動方程為 y=Acost+xu+0 =0.10cos600t+x6000+3(m) -3分(2)距原點O為5m處質(zhì)點的運動方程為y=0.10cos600t+56(m) -2分t=0時該質(zhì)點的振動速度為 v=dydtt=0=-60sin56=-30(m/s) -2分5.有一平面簡諧波沿Ox軸正向傳播，已知振幅A=0.3m，周期為T=2s，波長為=1m，在t=0時，坐標原點處的質(zhì)點位于y=0.15m位置且沿Oy軸正方向運動求：a.波動方

13、程 b.t=2s時各質(zhì)點的位移分布 c.x=2m處質(zhì)點的振動方程解：a.波動方程的通式為將A=0.3m， T=2s，=1m代入上式得將t=0，x=0，y=0.15代入上式得， -2由速度為正得 -2波動方程為 -2 b.t=2s時， -2 c. x=2m處， -26.有一平面簡諧波 沿Ox軸正向傳播，已知振幅A=0.2m，波源振動頻率為2Hz，傳播速度為4m/s，在t=0時，坐標原點處的質(zhì)點位于平衡位置沿Oy軸正方向運動求：a.波動方程 b. t=2s時各質(zhì)點的位移分布 c. x=2m處質(zhì)點的振動方程解：a.振動頻率為2Hz，則振動周期T=0.5s， -2 波長為波速乘以周期為2m -2 由坐

14、標原點處的質(zhì)點位于平衡位置沿Oy軸正方向運動，則=-2， -2 波動方程為 -2b.將t=2s代入波動方程可得 -1c.將x=2m代入波動方程可得 -17.圖6所示一平面簡諧波在時刻的波形圖，此時P點在平衡位置處，求： (1) 該波的波動表達式； 圖6解：(1) O處質(zhì)點，t = 0 時 ， 所以 -2分 又 (0.40/ 0.08) s= 5 s -2分 故波動表達式為 (SI) -4分(2) P處質(zhì)點的振動方程為 (SI) -2分二、電磁學1.電容各為C的兩個電容器并聯(lián)，總電容為（ A ）A. B. C. D.2.關(guān)于靜電場的高斯定理，下列說法正確的是（B ） A.閉合曲面上各點電場強度都

15、為零時，曲面內(nèi)一定沒有電荷 B.閉合曲面的電場強度通量不為零時，曲面內(nèi)一定有電荷 C.電場強度為零的點，電勢也一定為零 D.電勢為零的點，電場強度也一定為零3.下列說法正確的是（ B ）A.閉合回路上各點磁感強度都為零時，回路內(nèi)一定沒有電流穿過B.閉合回路上各點磁感強度都為零時，回路內(nèi)穿過電流的代數(shù)和必定為零C.磁感強度沿閉合回路的積分為零時，回路上各點的磁感強度必定為零D.磁感強度沿閉合回路的積分不為零時，回路上任意一點的磁感強度都不可能為零4.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合回路中的感應(yīng)電動勢的大小依賴于（ C ）A.最初的磁通量 B.最終的磁通量C.磁通量的變化率 D.磁通量的增量 5.如圖

16、3，在一圓形電流I所在的平面內(nèi)，選一個同心圓形閉合回路L,則（ B ）A., 且環(huán)路上任意一點 B.，且環(huán)路上任意一點C.，且環(huán)路上任意一點 圖3D.，且環(huán)路上任意一點常量 I6.一根無限長直導(dǎo)線載有I，一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)沿垂直于載流導(dǎo)線方向以恒定速率運動（如圖4），則（A ）A.線圈中感應(yīng)電流為順時針方向B.線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向vC.線圈中感應(yīng)電流方向無法確定D.線圈中無感應(yīng)電流圖47. 下列說法錯誤的是（B ）A.靜電場中，電場力沿任意閉合路徑一周做功都為零，靜電場是保守場 B.通過閉合線圈的磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小與此線圈的磁通量成正比C.電勢是一個相對量，與零勢點選取有

17、關(guān)D.電勢差（電壓）是一個絕對量，與零勢點選取無關(guān)8. 下列說法錯誤的是（B）A.電流元產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度與距離的平方成反比，與電流和電流元長度乘積成正比B.磁感線是真實存在的，且磁感線的方向就是磁感應(yīng)強度的方向C.磁感線是閉合曲線，它對任意閉合曲面的通量為零D.載流導(dǎo)線在磁場中受的力，本質(zhì)是運動電荷所受的洛倫茲力的總和9. 下列說法中錯誤的是（ A ）A.有電介質(zhì)存在時，會增強原來的電場強度 B.帶有凈電荷的金屬導(dǎo)體處于靜電平衡后，電荷只能出現(xiàn)在導(dǎo)體表面C.靜電平衡后的金屬內(nèi)部電場強度處處為零 D.靜電平衡后金屬內(nèi)部是等勢體，表面是等勢面10. 下列說法正確的是（ C ） A.閉合曲面上各點電

18、場強度都為零時，曲面內(nèi)一定沒有電荷 B.閉合曲面的電場強度處處不為零時，曲面內(nèi)一定有電荷C. 電場線不能在空間相交 D. 電場線的方向即該點的電場強度方向11. 下列說法錯誤的是（B ）A.靜電場中，電場力沿任意閉合路徑一周做功都為零，靜電場是保守場 B.電場中某點場強的方向，就是將點電荷放在該點所受電場力的方向 C.電勢是一個相對量，與零勢點選取有關(guān)D.電場線垂直于等勢面12. 下列說法錯誤的是（B）A.磁鐵、電流和運動電荷都能產(chǎn)生磁場，本質(zhì)都是運動電荷產(chǎn)生的磁場B.運動電荷在磁場中一定會受到洛倫茲力的作用C.磁感線是閉合曲線，它對任意閉合曲面的通量為零D.在電源內(nèi)部，電動勢由負極指向正極1

19、3.下列說法正確的是（ C ）A. 閉合回路內(nèi)沒有電流時，回路上各點的磁感強度都為零B. 閉合回路上各點的磁感強度都為零時，回路內(nèi)沒有電流C. 磁感應(yīng)強度沿閉合回路積分為零時，回路內(nèi)穿過電流代數(shù)和必為零D. 磁感強度沿閉合回路積分不為零時，回路上任意一點的磁感強度都不可能為零14. 下列說法中錯誤的是（A ）A.靜電平衡后導(dǎo)體表面的電場強度處處為零 B.帶有凈電荷的金屬導(dǎo)體處于靜電平衡后，電荷只能出現(xiàn)在導(dǎo)體表面C.靜電平衡后的金屬內(nèi)部電場強度處處為零 D.靜電平衡后金屬內(nèi)部是等勢體，表面是等勢面15. 將形狀完全相同的鐵環(huán)和橡膠環(huán)靜止放在交變磁場中，并假設(shè)通過兩環(huán)面的磁通量隨時間變化率相等，不

20、計自感,則有（ B ） A.鐵環(huán)和橡膠環(huán)中都無感應(yīng)電流 B.鐵環(huán)中有感應(yīng)電流，橡膠環(huán)中無感應(yīng)電流 C.鐵環(huán)中感應(yīng)電動勢大，橡膠環(huán)中感應(yīng)電動勢小 D.鐵環(huán)中感應(yīng)電動勢小，橡膠環(huán)中感應(yīng)電動勢大16. 在圖1(a)和(b)中各有一半徑相同的圓形回路L1和L2，圓周內(nèi)有電流I1和I2，其分布相同，且均在真空中，但在圖(b)中，L2回路外有電流I3，P、Q為兩圓形回路上的對應(yīng)點，則( C )(a)I3(b)PL1I1I2QL2I1I2A. B. C. 圖1D. 17. 將一個帶負電的帶電體A從遠處移到一個不帶電的導(dǎo)體B附近，導(dǎo)體B的電勢將（ C ） A.不變 B.升高 C.降低 D.無法確定18. 下列

21、說法中錯誤的是（ D ） A.電場線上某一點的切線方向是該點的電場強度方向 B.靜電場中電場線始于負電荷，終止于正電荷 C.磁感線都是閉合曲線 D.磁感線的疏密程度可以代表該點的磁感應(yīng)強度的大小1.在真空中，將一根無限長載流導(dǎo)線在一平面內(nèi)彎成如圖5所示的形狀，并通以電流I ，則圓心O 點的磁感強度B 的值為 0I4a ，方向為 垂直紙面向里 。圖52.靜電場中,lEdl= 0 ;在恒定磁場中,SBdS= 0 。3. 半徑為R的均勻帶電球面，所帶電荷為Q，設(shè)無限遠處的電勢為零，則距離球心為r（rR）處的點P的電場強度的大小為 _；電勢為_。 4. 電容各為200的兩個電容器，串聯(lián)后總電容為_10

22、0F _；若并聯(lián)，總電容為_400F _。5.靜電場中電場強度沿任意閉合環(huán)路的積分結(jié)果為_0_,磁場中任意閉合曲面的磁通量為_0_6. 靜電場中任意閉合環(huán)路的 _,任意閉合曲面的 _0, qin07. 磁場中任意閉合曲面的 _,任意閉合環(huán)路的 _.0, 0I1.請簡述導(dǎo)體處于靜電平衡時的兩個條件。答：導(dǎo)體處于靜電平衡時，需滿足兩個條件：（1）導(dǎo)體內(nèi)部任何一點的電場強度為零；（2）導(dǎo)體表面處電場強度的方向，都與導(dǎo)體表面垂直。2.請簡述電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容。答：電磁感應(yīng)定律可表述為：當穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時，不論這種變化是什么原因引起的，回路中都會建立起感應(yīng)電動勢，且此感應(yīng)電動勢等于

23、磁通量對時間變化率的負值，即i=-ddt3. 簡述屏蔽外電場和屏蔽內(nèi)電場的方法。答：用金屬殼可屏蔽外電場， 用接地金屬殼可屏蔽內(nèi)電場1. 一半徑為R的均勻帶電球體，其電荷體密度為，試求：(1) 球內(nèi)、球外的電場強度分布； (2) 球內(nèi)、球外的電勢分布。解：(1)做一半徑為的同心球形高斯面，按高斯定理有當時, 得 E1=r30 (方向沿半徑向外) -3分當時, 得 E2=R330r2(方向沿半徑向外) -3分(2)設(shè)無窮遠處為電勢零點,當時, V1=rRE1dr+RE2dr =rRr30dr+RR330r2dr=60R2-r2+90 -2分當時, -2分 2.如圖4所示，導(dǎo)體球殼帶電+Q,內(nèi)外半

24、徑為r和R，處于靜電平衡狀態(tài)，a.求空間電場分布b.設(shè)無窮遠處電勢為零，求球心處電勢解：取以球心為圓心，以x為半徑的高斯面有 -4當xR時，q=0，所以 E=0 -2當xR時，q=Q, 所以 -2當x=0時, -23.如圖2所示，導(dǎo)體球殼內(nèi)外半徑為R1和R2，球心處放置一個+q的點電荷，球殼處于靜電平衡狀態(tài)a. 求空間電荷分布b. 求空間電場分布解：a. 球殼內(nèi)表面會均勻分布-q的電荷， -1球殼外表面會均勻分布+q的電荷。 -1b. 取以球心為圓心，以r為半徑的高斯面有 -2當 時，Q=+q，所以 -2當時，Q=0, 所以 E=0 -2當 時, Q=+q，所以 -24.如圖3所示，兩無限長的

25、導(dǎo)體圓柱面半徑分別為R1、R2流過的電流都為I,方向相反，如圖3所示。求以下各處的磁感應(yīng)強度的大小a. rR1 b. R1rR2 c. rR2解：在垂直導(dǎo)線的平面內(nèi)做以導(dǎo)線對稱軸為圓心，以r為半徑的安培環(huán)路 -2有 -2當rR1時, I內(nèi)=0，B=0 -2當R1rR2時, I內(nèi)=I, -2當R2r 時，I內(nèi)=0, B=0 -2三、光學1.光程是（B ）A.光在介質(zhì)中傳播的幾何路程.B.光在介質(zhì)中傳播的幾何路程乘以介質(zhì)的折射率.C.在相同時間內(nèi)，光在真空中傳播的路程.D.真空中的波長乘以介質(zhì)的折射率.2.單色平行光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上下表面反射的兩束光發(fā)生干涉，如圖2所示，若薄膜的厚度為e, 且n1n3, 為入射光在n1中的波長，則兩束反射光的光程差為（ D ）A.2n2e B.2n2e - 圖2C.2n2e n2/2 D.2n2e /2 3.強度為的自然光，經(jīng)平行放置