大学物理期末答疑.ppt

大学物理 1 答疑1 力和运动 一 选择题 1 一质点沿x轴作直线运动 其v t曲线如图1所示 如t 0时 质点位于坐标原点 则t 4 5s时 质点在x轴上的位置为 A 0 B 5m C 2m D 2m E 5m 由位移的大小等于面积的代数和来求 答案 C 2 一质点在平面上运动 已知质点位置矢量的表达式为作 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 速度与时间成正比 答案 B 4 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v 某一段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 v B v C v D v 3 一质点作直线运动 某时刻的瞬时速度为v 2m s 瞬时加速度为a 2m s2 则一秒钟后质点的速度 A 等于零 B 等于 2m s C 等于2m s D 不能确定 不能用匀变速直线运动处理 答案 D 答案 D 5 质点作半径为R的变速圆周运动时 加速度大小为 v表示任一时刻质点的速率 dv dt B v2 R C dv dt v2 R D dv dt 2 v4 R2 1 2 答案 D 6 一小球沿斜面向上运动 其运动方程为s 5 4t t2 SI 则小球运动到最高点的时刻是 A t 4s B t 2s C t 8s D t 5s 答案 B 7 一物体从某高度以的速度水平抛出 已知它落地时的速度为 那么它运动的时间是 vt v0 g B vt v0 2g C vt2 v02 1 2 g D vt2 v02 1 2 2g 竖直方向落地速度 答案 C 8 质点沿半径为R的圆周作匀速率运动 每t时间转一周 在2t时间间隔中 其平均速度大小与平均速率大小分别为 2 R t 2 R t B 0 2 R t C 0 0 D 2 R t 0 答案 B 9 质点作曲线运动 表示位置矢量 s表示路程 at表示切向加速度 下列表达式中 1 dv dt a 2 dr dt v 3 ds dt v 4 d dt at 正确的是 1 4 是正确的 B 2 4 是正确的 C 2 是正确的 D 3 是正确的 答案 D 10 某人骑自行车以速率向正西方行驶 遇到由北向南刮的风 设风速大小也为 则骑车人感觉风是来自于 A 东北方向 B 东南方向 C 西北方向 D 西南方向 答案 C 二 填空题 方向是与x轴正方向成60 角 6 以一定初速度斜向上抛出一个物体 如果忽略空气阻力 当该物体的速度与水平面的夹角为 时 它的切向加速度的大小为a 法向加速度的大小为an 运动守恒量和守恒定律 一 选择题 答 D 答 A 答 A 3 粒子B的质量是粒子A的质量的4倍 开始时粒子A的速度为 粒子B的速度为 在无外力作用的情况下两者发生碰撞 碰后粒子A的速度变为 则此时粒子B的速度为 A B C 0 D 2 对于一个物体系来说 在下列条件中 那种情况下系统的总动量守恒 A 合外力为零 B 合外力矩为零 C 合外力不作功 D 外力和保守内力都不作功 5 用铁锤把质量很小的钉子敲入木板 设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比 在铁锤敲打第一次时 能把钉子敲入1 00cm 如果铁锤第二次敲打的速度与第一次完全相同 那么第二次敲入多深为 A 0 41cm B 0 50cm C 0 73cm D 1 00cm 答 A 4 对于一个物体系来说 在下列条件中 那种情况下系统的机械能守恒 A 合外力为0 B 外力和非保守内力都不作功 C 合外力不作功 D 外力和保守内力都不作功 答 B 6 体重相同的甲乙两人 分别用双手握住跨过无摩擦滑轮的绳子两端 当他们由同一高度向上爬时 相对于绳子 甲的速度是乙的两倍 则到达顶点情况是 A 甲先到达 B 乙先到达 C 同时到达 D 谁先到达不能确定 答 本题测试的是刚体系统的角动量定理和角动量守恒的概念 当两小孩质量相等时 M 0 则系统角动量守恒 两人的实际的速度相同 将同时到达滑轮处 与谁在用力 谁不在用力无关 选择C 二 填空题 1 物体的质量m 2kg 在合外力的作用下 从静止出发作平面运动 则当时物体的速度 2 初速度为 质量为m 0 05kg的质点 受到冲量的作用 则质点的末速度为 4 质量的物体 从坐标原点处由静止出发在水平面内沿X轴正向运动 所受的合力为 物体在处的速度 3 某质点在力 SI 的作用下 沿直线从点 0 0 移动到点 10m 10m 的过程中 力所做功为 5 一质点在二恒力的作用下 位移为 在此过程中 动能增量为 已知其中一个恒力 N 则另一恒力所作的功为 12J 6 质量为m的质点以速度沿一直线运动 则它对直线外垂直距离为d的一点的角动量大小是 刚体 一 选择题 答 C 1 直升飞机主螺旋翼在水平面内 其转速为90rev min 螺旋翼边缘距离中心转轴5m 若飞机以4m s的速度垂直地面起飞 则螺旋翼边缘某点的速度大小为 A 47 1m s B 47 2m s C 47 3m s D 无法计算 2 两个均质圆盘A和B的密度分别为和 若 两圆盘的质量与厚度相同 如两盘对通过盘心垂直于盘面的轴的转动惯量各为和 则 A B C D 不能确定哪个大 答 B 3 刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 A 刚体不受外力矩的作用 B 刚体所受的合外力和合外力矩均为零 C 刚体所受合外力矩为零 D 刚体的转动惯量和角速度均保持不变 答 C 角动量守恒 答 C 5 一根质量为 长度为L的匀质细直棒 平放在水平桌面上 若它与桌面间的滑动摩擦系数为 在t 0时 使该棒绕过其一端的竖直轴在水平桌面上旋转 其初始角速度为 则棒停止转动所需时间为 A B C D 答 A 积分 由转动定律 由运动规律 6 个人站在有光滑固定转轴的转动平台上 双臂伸直水平地举起二哑铃 在该人把此二哑铃水平收缩到胸前的过程中 人 哑铃与转动平台组成的系统的 A 机械能守恒 角动量守恒 B 机械能守恒 角动量不守恒 C 机械能不守恒 角动量守恒 D 机械能不守恒 角动量不守恒 答 C 二 填空题 1 半径为r 1 5m的飞轮 初角速度 0 10rad s 角加速度 5rad s2 若初始时刻角位移为零 则在t 时角位移再次为零 而此时边缘上点的线速度v 角位移再次为零时 2 一飞轮初始角速度为 在安全装置的驱动下旋转一周静止 若飞轮以相同的角加速度作匀减速运动 从角速度开始 一共转了周才能停止转动 3 质量分别为m和2m的两物体 都可视为质点 用一长为l的轻质刚性细杆相连 系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动 已知O轴离质量为2m的质点的距离为l 3 质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直 则该系统对转轴的角动量大小为 两物体的转动角速度相等 4 如图所示 用三根长为l的细杆 忽略杆的质量 将三个质量均为m的质点连接起来 并与转轴O相连接 若系统以角速度 绕垂直于杆的O轴转动 则中间一个质点的角动量为 系统的总角动量为 如考虑杆的质量 若每根杆的质量为M 则此系统绕轴O的总转动惯量为 总转动动能为 气体动理论 一 选择题 答 C 2 关于温度的意义 有下列几种说法 1 气体的温度是分子平均平动动能的量度 2 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现 具有统计意义 3 温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同 4 从微观上看 气体的温度表示每个气体分子的冷热程度 上述说法中正确的是 A 1 2 4 B 1 2 3 C 2 3 4 D 1 3 4 答 B 答 C 3 根据经典的能量按自由度均分原理 每个自由度的平均能量为 A kT 4 B kT 3 C kT 2 D kT 4 在一容积不变的封闭容器内理想气体分子的平均速率若提高为原来的2倍 则 A 温度和压强都提高为原来的2倍 B 温度为原来的2倍 压强为原来的4倍 C 温度为原来的4倍 压强为原来的2倍 D 温度和压强都为原来的4倍 答 D 5 在标准状态下 若氧气 视为刚性双原子分子的理想气体 和氦气的体积比V1 V2 1 2 则其内能之比E1 E2为 A 3 10 B 1 2 C 5 6 D 5 3 答 C 答 D 6 在一定速率v附近麦克斯韦速率分布函数f v 的物理意义是 一定量的气体在给定温度下处于平衡态时的 A 速率为v的分子数 B 分子数随速率v的变化 C 速率为v的分子数占总分子数的百分比 D 速率在v附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比 1 两种不同种类的理想气体 其分子的平均平动动能相等 但分子数密度不同 则它们的温度 压强 如果它们的温度 压强相同 但体积不同 则它们的分子数密度 单位体积的气体质量 单位体积的分子平动动能 填 相同 或 不同 二 填空题 相同 相同 不同 相同 不同 2 设氮气为刚性分子组成的理想气体 其分子的平动自由度数为 转动自由度为 分子内原子间的振动自由度为 3 3 在容积V 4 10 3m3的容器中 装有压强P 5 102Pa的理想气体 则容器中气体分子的平动动能总和为 3 2 0 3J 氧气 氢气 热力学基础 一 选择题 答 D 1 一定量的理想气体 处在某一初始状态 现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到初始状态的温度 可能实现的过程为 A 先保持P不变而使它的V膨胀 接着保持V不变而增大P B 先保持P不变而使它的V减小 接着保持V不变而减小P C 先保持V不变而使它的P增大 接着保持P不变而使它V膨胀 D 先保持V不变而使它的P减小 接着保持P不变而使它V膨胀 答 C 2 压强 体积和温度都相同 常温条件 的氧气和氦气在等压过程中吸收了相等的热量 它们对外作的功之比为 A 1 1 B 5 9 C 5 7 D 9 5 3 在功与热的转变过程中 下面的那些叙述是正确的 A 能制成一种循环动作的热机 只从一个热源吸取热量 使之完全变为有用功 B 其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺机的效率 因此可逆卡诺机效率最高 C 热量不可能从低温物体传到高温物体 D 绝热过程对外作正功 则系统的内能必减少 答 D 答 D 5 一热机由温度为727 的高温热源吸热 向温度为527 的低温热源放热 若热机在最大可能效率下工作 且吸热为2000焦耳 热机作功约为 A 400J B 1450J C 1600J D 2000J 答 A 6 一定量的理想气体 开始时处于压强 体积 温度分别为 的平衡态 后来变到压强 体积 温度分别为 的终态 若已知 且 则以下各种说法中正确的是 A 不论经历的是什么过程 气体对外净作的功一定为正值 B 不论经历的是什么过程 气体从外界净吸的热一定为正值 C 若气体从始态变到终态经历的是等温过程 则气体吸收的热量最少 D 如果不给定气体所经历的是什么过程 则气体在过程中对外净作功和从外界净吸热的正负皆无法判断 答 如果不给定过程 我们只能根据 得知这一过程中内能不变 但是作功情况无法由 得出 因为作功的计算与过程的选择有关 本题选择D 二 填空题 P 211 2 一卡诺热机从373K的高温热源吸热 向273K的低温热源放热 若该热机从高温热源吸收1000J热量 则该热机所做的功A 放出热量Q2 3 从统计意义来解释 不可逆过程实质是一个 的转变过程 一切实际过程都向着 的方向进行 268 1J 731 9J 概率 概率大的状态 260J 280J 静止电荷的电场 选择题 1 一点电荷对放在相距6厘米处的另一点电荷作用一大小为F的静电力 若两点电荷之间的距离减少到3厘米 此时它们之间的静电力的大小是多少 A F 4 B F 2 C 2F D 4F 答案 D 2 下列几个说法中哪一个是正确的 A 电场中某点场强的方向 就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 B 在以点电荷为中心的球面上 由该点电荷所产生的场强处处相同 C 场强方向可由定出 其中q为试验电荷的电量 q可正 可负 为试验电荷所受的电场力 D 以上说法都不正确 答案 C 3 关于高斯定理的理解有下面几种说法 其中正确的是 A 如果高斯面上处处为零 则该面内必无电荷 B 如果高斯面内无电荷 则高斯面上处处为零 C 如果高斯面上处处不为零 则高斯面内必有电荷 D 如果高斯面内有净电荷 则通过高斯面的电通量必不为零 答案 D 4 关于静电场中某点电势值的正负 下列说法中正确的是 A 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负 B 电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负 C 电势值的正负取决于电势零点的选取 D 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负 5 如图 一点电荷q位于立方体一个顶点上A 则通过abcd面的电通量为 A O B q 0 C q 6 0 D q 24 0 答案 C 答案 D 6 如图所示 任一闭合曲面S内有一点电荷q O为S面上任一点 若将q由闭合曲面内的P点移到T点 且OP OT 那么 A 穿过S面的电通量改变 O点的场强大小不变 B 穿过S面的电通量改变 O点的场强大小改变 C 穿过S面的电通量不变 O点的场强大小改变 D 穿过S面的电通量不变 O点的场强大小不变 答案 D 7 两个均匀带电的同心球面 半径分别为R1 R2 R1 R2 小球带电Q 大球带电 Q 下列各图中哪一个正确表示了电场的分布 答案 D 8 真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面 如果它们的半径和所带的电量都相等 则它们的静电能之间的关系是 A 球体的静电能等于球面的静电能 B 球体的静电能大于球面的静电能 C 球体的静电能小于球面的静电能 D 球体内的静电能大于球面内的静电能 球体外的静电能小于球面外的静电能 B 9 下列几个说法中哪一个是正确的 A 电场中某点场强的方向 就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 B 在以点电荷为中心的球面上 由该点电荷所产生的场强处处相同 C 场强方向可由定出 其中为试验电荷的电量 可正 可负 为试验电荷所受的电场力 D 以上说法都不正确 答 C 10 对静电场高斯定理的理解 下列四种说法中哪一个是正确的 A 如果通过高斯面的电通量不为零 则高斯面内必有净电荷 B 如果通过高斯面的电通量为零 则高斯面内必无电荷 C 如果高斯面内无电荷 则高斯面上电场强度必处处为零 D 如果高斯面上电场强度处处不为零 则高斯面内必有电荷 答 A 11 由真空中静电场的高斯定理可知 A 闭合面内的电荷代数和为零时 闭合面上各点场强一定为零 B 闭合面内的电荷代数和不为零时 闭合面上各点场强一定都不为零 C 闭合面内的电荷代数和为零时 闭合面上各点场强不一定都为零 D 闭合面内无电荷时 闭合面上各点场强一定为零 答 C 1 如图所示 边长分别为a和b的矩形 其A B C三个顶点上分别放置三个电量均为q的点电荷 则中心O点的场强为方向 2 一均匀静电场中 电场强度 则a 3 2 点和点b 1 0 间的电势差为 10V 二 填空题 由O指向D 4 两无限大的平行平面均匀带电 面电荷密度都是 如右图所示 则I 区域的场强分别 规定场强方向向右为正 向左为负 3 两个同号点电荷所带电量的和为Q 它们的带电量分别为和时 相互作用力最大 Q 2 Q 2 0 5 在场强为E的均匀电场中取一半球面 其半径为R 电场强度的方向与半球面的对称轴平行 则通过这个半球面的电通量为 若用半径为R的圆面将半球面封闭 则通过这个封闭的半球面的电通量为 0