东华大学物理A必做习题
大学物理AII基本概念(选择 填空)附答案
振动一、选择题1.下列运动中,属于简谐振动的是( ) A .单摆的摆动 B .平抛运动 C .斜抛运动 D .地震2.下列关于简谐振动的说法中,错误的是( ) A .简谐振动是振动的最基本形式B .作简谐振动的物体,加速度和位移成反比C .简谐振动的物体,所受合外力方向始终指向平衡位置D .做简谐振动的物体,加速度方向与位移方向相反3.简谐振动的能量,下列说法中正确的是( ) A .简谐振动的动能守恒 B .简谐振动的势能守恒 C .简谐振动的机械能守恒 D .简谐振动角动量守恒4.关于简谐振动,下列说法中正确的是( ) A .同一周期内没有两个完全相同的振动状态 B .质点在平衡位置处,振动的速度为零 C .质点在最大位移处,振动的速度最大 D .质点在最大位移处,动能最大5.关于旋转矢量法,下列说法中错误的是( ) A .矢量A 的绝对值等于振动的振幅B .矢量A 的旋转角速度等于简谐振动的角频率C .矢量A 旋转一周,其端点在x 轴的投影点就作一次全振动D .旋转矢量法描述简谐振动,就是矢量A 本身在作简谐振动6.简谐振动中,速度的相位比位移的相位( )A .超前2π B .落后2π C .超前π D .落后π-7.简谐振动中,加速度和位移的相位关系( ) A .同相 B .反相C .超前2π D .落后2π8.两个同方向同频率的简谐振动合成,若合振动振幅达到最大值,说明( ) A .两分振动同相 B .两分振动反相 C .两分振动相位差为2π D .两分振动相位差为32π9.简谐振动的一个振动周期内( )A .振动速度不相同B .振动位移不相同C .振动相位不相同D .以上都不对二、填空题10.回复力的方向始终指向 。
11.作简谐振动的物体,其加速度和位移成 (正比或反比)而方向 (相同或相反) 。
12.周期是物体完成一次 所需要的时间。
13.频率表示单位时间内发生 的次数。
14.简谐振动中当质点运动到平衡位置时, 最大, 最小。
东华理工大学 物理练习试卷答案 动量与动量守恒
mv 2 f t
由牛顿第三定律,小球以此力作用于M,其方向向下, 对M,由牛顿第二定律,在竖直方向上
N Mg f 0
N Mg f
又由牛顿第三定律,M给地面的平均作用力也为 mv 2 F f Mg Mg 方向竖直向下 t
(2) 同理,M受到小球的水平方向冲力大小应为
动量与动量守恒 1、质量为m的铁锤竖直落下,打在木桩上并停下,设打 击时间为t,打击前铁锤速率为v,则在打击木桩的时 间内,铁锤所受平均合外力的大小为 (A) mv/t. (B) mv/ t-mg. (C) mv/ t+mg. (D) 2mv/t. 【 A 】 2、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(3i+4j), 粒子B的速度为(2i-7j),由于两者 的相互作用, 粒子A的速度变为(7i-4j),此时粒子B 的速度等于 (A) i-5j . (B) 2i-7j . (C) 0. (D) 5i-3 【A 】
v
解:
mv 0 mv cos MV cos 0 mv sin MV sin v0 sin v sin( ) V mv 0 sin M sin( )
v0
V
作用下,从静止开始运动,式中 i 为方向一定的单位矢 量, 则当t=1 s时物体的速度v =______ 2 i m / s 1
1、如图6所示,质量为M的滑块正沿着光滑水平地面向 右滑动.一质量为m的小球水平向右飞行,以速度1 (对地)与滑块斜面相碰,碰后竖直向上弹起,速率为 v2(对地).若碰撞时间为t,试计算此过程中滑块对 地的平均作用力和滑块速度增量的大小 解: (1) 小球m在与M碰撞过程中给M的竖 直方向冲力在数值上应等于M对小球 的竖直冲力.而此冲力应等于小球 在竖直方向的动量变化率即:
东华理工大学 物理练习试卷答案 光的衍射
中央明条纹的宽度 x 2 ftg 0 2 f 5 103 m 5mm
a
若单缝装置浸入水中,中央明条纹的半角宽度
5 107 3 0 3 . 76 10 rad 3 na 1.33 0.1 10
17.用橙黄色的平行光垂直照射到宽度a=0.60mm的单缝上,在缝后 放置一个焦距f=40.0cm的凸透镜,则在屏幕上形成衍射条纹,若 在屏上离中央明条纹中心为1.40mm处的P点为一明条纹。试求: (1)入射光的波长;(2)P点的条纹级数;(3)从P点看,对 该光波而言,狭缝处的波阵面可分为几个半波带(橙黄色光的波 长约为5×103 Å~6×103 Å)。 解:(1)设入射光波长为,离屏中心x=1.4mm处为明条纹,则 由单缝衍射明条纹条件,x应满足
6.波长 = 5000 Å的单色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm的单缝上, 单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍 射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗 条纹之间的距离为d = 12 mm ,则凸透镜的焦距为 [ B ] (A) 2m ; (B) 1m ; (C) 0.5m ; (D) 0.2m ; (E) 0.1m . 7.波长为5000Å的单色光垂直入射到光栅常数为1.010-4cm的平 面衍射光栅上,第一级衍射主极大所对应的衍射角为 [ B ] (A) 60 ; (B) 30 ; (C) 45 ; (D) 75. 8.波长为5500Å的单色光垂直入射到光栅常数为2.010-4cm的平 面衍射光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为 [ B ] (A) 2 ; (B) 3 ; (C) 4 ; (D) 5.
解 (1) 由光栅方程 在sin=0.20处,有 0.2d =2 (2)由第四级缺级,有
《大学物理A1》练习题及答案
力学部分一、选择题1.某质点作直线运动的运动学方程为x =3t -5t 3 + 6 (SI),则该质点作 DA.匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向.B.匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向.C.变加速直线运动,加速度沿x 轴正方向.D.变加速直线运动,加速度沿x 轴负方向.2.某一滑雪装置,其在水平面上的运动学方程为x =3t 2-5(SI),则该质点作(a=6) AA.匀加速直线运动,加速度沿x 轴正方向.B.匀加速直线运动,加速度沿x 轴负方向.C.匀速直线运动,加速度沿x 轴正方向.D.匀速直线运动,加速度沿x 轴负方向.3.一质点沿x 轴作直线运动,其v -t 曲线如图所示,如t =0时,质点位于坐标原点,则t =4.5 s 时,质点在x 轴上的位置为 B A.5m . B.2m .C.0.D.-2 m . 4.一质点在平面上由静止开始运动,已知质点位置矢量的表示式为 j bt i at r22+=(其中a 、b 为常量), 则该质点作 BA.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.5.一质点在x 轴上运动,其坐标与时间的变化关系为x =4t-2t 2,式中x 、t 分别以m 、s 为单位,则4秒末质点的速度和加速度为 ( B )A.12m/s 、4m/s 2;B.-12 m/s 、-4 m/s 2 ;C.20 m/s 、4 m/s 2 ;D.-20 m/s 、-4 m/s 2;6.一质点在y 轴上运动,其坐标与时间的变化关系为x =4t 2-2t ,式中x 、t 分别以m 、s 为单位,则2秒末质点的速度和加速度为 ( B )A.14m/s 、-8m/s 2;B.-14 m/s 、-4 m/s 2 ;C.14 m/s 、8m/s 2 ;D.-14 m/s 、-8 m/s 2;7.下列哪一种说法是正确的 CA.运动物体加速度越大,速度越快B.作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小 −12OC.切向加速度为正值时,质点运动加快D.法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快8.下列哪一个实例中物体和地球构成的系统的机械能不守恒? CA.物体作圆锥摆运动.B.抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力).C.物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升.D.物体在光滑斜面上自由滑下. 9.用水平压力F 把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止.当F 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力f BA.恒为零.B.不为零,但保持不变.C.随F 成正比地增大.D.开始随F 增大,达到某一最大值后,就保持不变10.谐振动过程中,动能和势能相等的位置的位移等于 D A.4A ± B. 2A ± C. 23A ± D. 22A ± 11.质量为20 g 的子弹沿X 轴正向以 500 m/s 的速率射入一木块后,与木块一起仍沿X 轴正向以50 m/s 的速率前进,在此过程中木块所受冲量的大小为 AA.9 N·s . B .-9 N·s .C.10 N·s .D.-10 N·s .12.一质点作匀速率圆周运动时 CA.它的动量不变,对圆心的角动量也不变。
东华大学 期末试题
全国考研专业课高分资料东华大学 《高分子物理》 期末题笔 记:目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲 义:目标院校目标专业本科教学课件 期末题:目标院校目标专业本科期末测试题2-3套 模拟题:目标院校目标专业考研专业课模拟测试题2套 复习题:目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真 题:目标院校目标专业历年考试真题,本项为赠送项,未公布的不送!目录第四模块 期末试题 (3)东华大学2011—2012学年第1学期期末考试 (3)高分子物理考试试题(A) (3)第四模块 期末试题东华大学2011—2012学年第1学期期末考试高分子物理考试试题(A)所有答案必须做在答案题纸上,做在试题纸上无效!一、名词解释1、θ溶剂2、等效自由连接链3、取向二.选择题1.欲使某自由连接链(单烯类)均方末端距增加10倍,其聚合度必须增加 倍 。
A.10 B.20C.100 D.502.某一结构对称的结晶聚合物,其T m=210℃,其结晶速度最快的温度在 。
A.170℃ B.115℃C.-25℃ D.210℃3.测量重均分子量可以选择以下哪种方法:A.粘度法 B.端基滴定法C.渗透压法 D.光散射法4.当一个聚合物稀溶液从θ温度上升10℃时,其第二维利系数A2:A.小于1/2 B.大于1/2C.大于零 D.小于零5.下列那种方法可以降低熔点: 。
A. 主链上引入芳环;B. 降低结晶度;C. 提高分子量;D. 加入增塑剂。
6. 下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是 。
A. 提高支化度;B. 提高结晶度;C. 加入增塑剂;D. 橡胶共混;.三.排序题1.比较下列聚合物的柔顺性:聚乙烯 聚二甲基硅氧烷 聚甲基丙烯酸甲酯 聚碳酸酯四.填空题1.聚合物在溶液中通常呈 构象,在晶体中呈 或构象。
2. 高聚物的静态粘弹性行为表现有 、 。
3. 高聚物在极高压力下可以得到的晶体类型是 ,在偏光显微镜下可以观察到“黑十字”现象的晶体类型是 。
大学物理A上练习题
)2(选择题(5)选择题(7)选择题第一章 质点运动学一、选择题1. 下列两句话是否正确:(1) 质点作直线运动,位置矢量的方向一定不变;【 ⨯ 】(2) 质点作园周运动位置矢量大小一定不变。
【 ⨯ 】 2. 一物体在1秒内沿半径R=1m 的圆周上从A 点运动到B 点,如图所示,则物体的平均速度是: 【 A 】 (A) 大小为2m/s ,方向由A 指向B ; (B) 大小为2m/s ,方向由B 指向A ; (C) 大小为3.14m/s ,方向为A 点切线方向; (D) 大小为3.14m/s ,方向为B 点切线方向。
3. 某质点的运动方程为x=3t-5t3+6(SI),则该质点作 【 D 】(A) 匀加速直线运动,加速度沿X 轴正方向; (B) 匀加速直线运动,加速度沿X 轴负方向;(C) 变加速直线运动,加速度沿X 轴正方向; (D)变加速直线运动,加速度沿X 轴负方向4. 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度v=2 m/s ,瞬时加速率a=2 m/s2则一秒钟后质点的速度:【 D 】(A) 等于零(B) 等于-2m/s (C) 等于2m/s (D) 不能确定。
5. 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向边运动。
设该人以匀速度V0收绳,绳不伸长、湖水静止,则小船的运动是 【 C 】(A)匀加速运动; (B) 匀减速运动; (C) 变加速运动; (D) 变减速运动; (E) 匀速直线运动。
6. 一质点沿x 轴作直线运动,其v-t 曲线如图所示,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 【 C 】(A) 0; (B) 5m ; (C) 2m ; (D) -2m ; (E) -5m*7. 某物体的运动规律为t kv dtdv2-=,式中的k 为大于零的常数。
当t=0时,初速为v0,则速度v 与时间t 的函数关系是 【 C 】(A) 02v kt 21v += (B) 02v kt 21v +-= (C)02v 1kt 21v 1+= (D) 02v 1kt 21v 1+-=二、填空题(2)填空题(3)填空题1. )t t (r )t (r ∆+ 与为某质点在不同时刻的位置矢量,)t (v 和)t t (v ∆+为不同时刻的速度矢量,试在两个图中分别画出s ,r ,r ∆∆∆ 和v ,v ∆∆。
大学物理AII 波动方程习题
he .c
y
0
1 2
nc
� A0
(A) 1 点的初位相为 ϕ 1 = 0 (C) 2 点的初位相为 ϕ 2 = 0
(B) 0 点的初位相为 ϕ 0 = − π (D) 3 点的初位相为 ϕ 3 = 0
na
解:由 t=0 时波形及沿 x 轴正向传播可以画出下一时刻的 波形曲线(右图红色虚线),由此可在旋转矢量图中画出各位 置点对应的旋转矢量如右图所示,从而得
3.一平面简谐波的表达式 y = A cosω (t − x / u ) = A cos(ω t − ω x / u ),其中
ω x / u 表示 ________________________________________________________________;
y 表示 _____________________________________________________________________。
w. z
hi
na
nc
he .c
L2 + L1 + ϕ) λ
om
P2 x
L1 y1 = A cos ( 2πvt + ϕ ) 得: P1 O x + L1 ⎛ ⎞ 该波波动方程 y = A cos⎜ 2π vt − 2π +ϕ⎟ λ ⎝ ⎠
L2
三、计算题: 1.已知一沿 x 轴正向传播的平面余弦波在 t = 1 s 时的波形如图所示,且周期 T = 2 s 。 3 (1) 写出 O 点和 P 点的振动表达式; y(cm ) (2) 写出该波的波动表达式; 10 (3) 求 P 点离 O 点的距离。
解:波动的周期在数值上等于波源振动的周期;波源振动的速度与波速完全不同;在波 传播的方向上,质点振动的位相总是依次落后,所以在波传播方向上任一点的振动相位 都落后于波源的相位。 故选 C
大学物理A2复习题(附答案)
大学物理A2复习题一、选择题:1. 一质点作简谐振动,振动方程为)cos(φω+=t A x ,当时间t = T /2(T 为周期)时,质点的速度为(A) φωsin A -. (B) φωsin A .(C) φωcos A -. (D) φωcos A . [ ]2. 一弹簧振子,重物的质量为m ,弹簧的劲度系数为k ,该振子作振幅为A 的简谐振动.当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时,开始计时.则其振动方程为: (A) )21/(cos π+=t m k A x (B) )21/cos(π-=t m k A x (C) )π21/(cos +=t k m A x (D) )21/cos(π-=t k m A x (E) t m /k A x cos = [ ]3. 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θ ,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) π. (B) π/2.(C) 0 . (D) θ. [ ]4. 两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同.第一个质点的振动方程为x 1 =A cos(ωt + α).当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处.则第二个质点的振动方程为(A) )π21cos(2++=αωt A x . (B) )π21cos(2-+=αωt A x . (C) )π23cos(2-+=αωt A x . (D) )cos(2π++=αωt A x . [ ]5.一个弹簧振子和一个单摆(只考虑小幅度摆动),在地面上的固有振动周期分别为T 1和T 2.将它们拿到月球上去,相应的周期分别为1T '和2T '.则有(A) 11T T >'且22T T >'. (B) 11T T <'且22T T <'.(C) 11T T ='且22T T ='. (D) 11T T ='且22T T >'. [ ]6.一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为 )312cos(1042π+π⨯=-t x (SI). 从t = 0时刻起,到质点位置在x = -2 cm 处,且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为(A)s 81 (B) s 61 (C) s 41 (D)s 31 (E) s 21 [ ]7.一劲度系数为k 的轻弹簧,下端挂一质量为m 的物体,系统的振动周期为T 1.若将此弹簧截去一半的长度,下端挂一质量为m 21的物体,则系统振动周期T 2等于 (A) 2 T 1 (B) T 1 (C) T 12/(D) T 1 /2 (E) T 1 /4 [ ]8.轻弹簧上端固定,下系一质量为m 1的物体,稳定后在m 1下边又系一质量为m 2的物体,于是弹簧又伸长了∆x .若将m 2移去,并令其振动,则振动周期为(A) g m x m T 122∆π= . (B) gm x m T 212∆π=. (C) g m x m T 2121∆π=. (D) gm m x m T )(2212+π=∆. [ ] 9.一质点作简谐振动,周期为T .当它由平衡位置向x 轴正方向运动时,从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为(A) T /12. (B) T /8.(C) T /6. (D) T /4.10.两个同周期简谐振动曲线如图所示.x 1的相位比x 2的相位 (A) 落后π/2. (B) 超前π/2.(C) 落后π . (D) 超前π.[ ]11.在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为λ21(λ 为波长)的两点的振动速度必定 (A) 大小相同,而方向相反. (B) 大小和方向均相同.(C) 大小不同,方向相同. (D) 大小不同,而方向相反.[ ]12. 若一平面简谐波的表达式为 )cos(Cx Bt A y -=,式中A 、B 、C 为正值常量,则(A) 波速为C . (B) 周期为1/B .(C) 波长为 2π /C . (D) 角频率为2π /B . [ ]13.一横波沿绳子传播时, 波的表达式为 )104cos(05.0t x y π-π= (SI),则(A) 其波长为0.5 m . (B) 波速为5 m/s .(C) 波速为25 m/s . (D) 频率为2 Hz . [ ]14. 机械波的表达式为y = 0.03cos6π(t + 0.01x ) (SI) ,则(A) 其振幅为3 m . (B) 其周期为s 31.(C) 其波速为10 m/s . (D) 波沿x 轴正向传播. [ ]15.已知一平面简谐波的表达式为 )cos(bx at A y -=(a 、b 为正值常量),则(A) 波的频率为a . (B) 波的传播速度为 b/a .(C) 波长为 π / b . (D) 波的周期为2π / a . [ ]16.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是(A) 动能为零,势能最大.(B) 动能为零,势能为零.(C) 动能最大,势能最大.(D) 动能最大,势能为零.[]17.一平面简谐波在弹性媒质中传播时,某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处,则它的能量是(A) 动能为零,势能最大.(B) 动能为零,势能为零.(C) 动能最大,势能最大.(D) 动能最大,势能为零.[]18.在波长为λ 的驻波中两个相邻波节之间的距离为(A) λ .(B) 3λ /4.(C) λ /2.(D) λ /4.[]19.在波长为λ的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为(A) λ /4.(B) λ /2.(C) 3λ /4.(D) λ .[]20.在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动(A) 振幅相同,相位相同.(B) 振幅不同,相位相同.(C) 振幅相同,相位不同.(D) 振幅不同,相位不同.[]21.在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A) 传播的路程相等,走过的光程相等.(B) 传播的路程相等,走过的光程不相等.(C) 传播的路程不相等,走过的光程相等.(D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等.[]22. 在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位差为3π,则此路径AB的光程为(A) 1.5 λ.(B) 1.5 λ/ n.(C) 1.5 n λ.(D) 3 λ.[]23.用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则(A) 干涉条纹的宽度将发生改变.(B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.(C) 干涉条纹的亮度将发生改变.(D) 不产生干涉条纹.[]24.在双缝干涉实验中,设缝是水平的.若双缝所在的平板稍微向上平移,其它条件不变,则屏上的干涉条纹(A) 向下平移,且间距不变.(B) 向上平移,且间距不变.(C) 不移动,但间距改变.(D) 向上平移,且间距改变.[]25.在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是(A) 使屏靠近双缝.(B) 使两缝的间距变小.(C) 把两个缝的宽度稍微调窄.(D) 改用波长较小的单色光源.[]26. 在双缝干涉实验中,两条缝的宽度原来是相等的.若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变),则(A)干涉条纹的间距变宽.(B)干涉条纹的间距变窄.(C)干涉条纹的间距不变,但原极小处的强度不再为零.(D)不再发生干涉现象.[]27.两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹(A) 向棱边方向平移,条纹间隔变小.(B) 向棱边方向平移,条纹间隔变大.(C) 向棱边方向平移,条纹间隔不变.(D) 向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变.(E) 向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小.[]28.两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的(A) 间隔变小,并向棱边方向平移.(B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移.(C) 间隔不变,向棱边方向平移.(D) 间隔变小,并向远离棱边方向平移.[]29.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)向中心收缩,环心呈明暗交替变化.(C)向外扩张,环心呈明暗交替变化.(D)向外扩张,条纹间隔变大.[]30.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹(A) 中心暗斑变成亮斑.(B) 变疏.(C) 变密.(D) 间距不变.[]31.在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为 的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为30°的方向上,若单缝处波面可分成3个半波带,则缝宽度a等于(A) λ.(B) 1.5 λ.(C) 2 λ.(D) 3 λ.[]32.在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a=4 λ的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A) 2 个.(B) 4 个.(C) 6 个.(D) 8 个.[]33.波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π / 6,则缝宽的大小为(A) λ / 2.(B) λ.(C) 2λ.(D) 3 λ.[]34.在夫琅禾费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽度变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹(A) 对应的衍射角变小.(B) 对应的衍射角变大.(C) 对应的衍射角也不变.(D) 光强也不变.[]35.在单缝夫琅禾费衍射实验中,若增大缝宽,其他条件不变,则中央明条纹(A) 宽度变小.(B) 宽度变大.(C) 宽度不变,且中心强度也不变.(D) 宽度不变,但中心强度增大.[]36.在单缝夫琅禾费衍射实验中,若减小缝宽,其他条件不变,则中央明条纹(A) 宽度变小;(B) 宽度变大;(C) 宽度不变,且中心强度也不变;(D) 宽度不变,但中心强度变小.[]37.一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是(A) 紫光.(B) 绿光.(C) 黄光.(D) 红光.[]38.一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,距离中央明纹最近的是(A) 紫光.(B) 绿光.(C) 黄光.(D) 红光.[]39. 测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确?(A) 双缝干涉.(B) 牛顿环.(C) 单缝衍射.(D) 光栅衍射.[]40.设光栅平面、透镜均与屏幕平行.则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时,能观察到的光谱线的最高级次k(A) 变小.(B) 变大.(C) 不变.(D) 的改变无法确定.[]41. 一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成45°角,则穿过两个偏振片后的光强I 为(A) 4/0I 2 . (B) I 0 / 4.(C) I 0 / 2. (D)2I 0 / 2. [ ] 42.如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为(A) I 0 / 8. (B) I 0 / 4. (C) 3 I 0 / 8. (D) 3 I 0 / 4. [ ]43.在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹.若在两缝后放一个偏振片,则(A) 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强.(B) 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱.(C) 干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱.(D) 无干涉条纹. [ ]44.两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过.当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为:(A) 光强单调增加.(B) 光强先增加,后又减小至零.(C) 光强先增加,后减小,再增加.(D) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零. [ ]45.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为(A) 1 / 2. (B) 1 / 3.(C) 1 / 4. (D) 1 / 5. [ ]二、填空题:1.在两个相同的弹簧下各悬一物体,两物体的质量比为4∶1,则二者作简谐振动的周期之比为_______________________.2.用40N的力拉一轻弹簧,可使其伸长20 cm .此弹簧下应挂__________kg 的物体,才能使弹簧振子作简谐振动的周期T = 0.2π s .3.一物体作余弦振动,振幅为15×10-2 m ,角频率为6π s -1,初相为0.5 π,则振动方程为 x = ________________________(SI).4. 一简谐振动的表达式为)3cos(φ+=t A x ,已知 t = 0时的初位移为0.04 m ,初速度为0.09 m/s ,则振幅A =_____________ ,初相φ =________________.5.两个弹簧振子的周期都是0.4 s , 设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动,经过0.5 s 后,第二个振子才从正方向的端点开始运动,则这两振动的相位差为____________.6.两质点沿水平x 轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动,平衡位置都在坐标原点.它们总是沿相反方向经过同一个点,其位移x 的绝对值为振幅的一半,则它们之间的相位差为______________.7.一弹簧振子,弹簧的劲度系数为k ,重物的质量为m ,则此系统的固有振动周期为______________________.8.一竖直悬挂的弹簧振子,自然平衡时弹簧的伸长量为x 0,此振子自由振动的周期T = ____________________________.9. 一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动:)314c o s (05.01π+π=t x (SI) , )324cos(03.02π-π=t x (SI) 合成振动的振幅为__________________m .10.两个同方向同频率的简谐振动,其振动表达式分别为:)215c o s (10621π+⨯=-t x (SI) , )25c o s (10222π-⨯=-t x (SI) 它们的合振动的振辐为_____________,初相为____________.11. A ,B 是简谐波波线上距离小于波长的两点.已知,B 点振动的相位比A 点落后π31,波长为λ = 3 m ,则A ,B 两点相距L = ________________m .12.一横波的表达式是 )30/01.0/(2sin 2x t y -π=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 .13.频率为100 Hz 的波,其波速为250 m/s .在同一条波线上,相距为0.5 m 的两点的相位差为________________.14.已知波源的振动周期为4.00×10-2 s ,波的传播速度为300 m/s ,波沿x 轴正方向传播,则位于x 1 = 10.0 m 和x 2 = 16.0 m 的两质点振动相位差为__________.15.一列平面简谐波沿x 轴正向无衰减地传播,波的振幅为 2×10-3 m ,周期为0.01 s ,波速为400 m/s . 当t = 0时x 轴原点处的质元正通过平衡位置向y 轴正方向运动,则该简谐波的表达式为____________________.16.已知某平面简谐波的波源的振动方程为t y π=21sin 06.0 (SI),波速为2 m/s .则在波传播前方离波源5 m 处质点的振动方程为_______________________.17.两相干波源S 1和S 2的振动方程分别是)cos(1φω+=t A y 和)cos(2φω+=t A y .S 1距P 点3个波长,S 2距P 点 4.5个波长.设波传播过程中振幅不变,则两波同时传到P 点时的合振幅是________________.18.两个相干点波源S 1和S 2,它们的振动方程分别是 )21cos(1π+=t A y ω和 )21c o s (2π-=t A y ω.波从S 1传到P 点经过的路程等于2个波长,波从S 2传到P 点的路程等于7 / 2个波长.设两波波速相同,在传播过程中振幅不衰减,则两波传到P 点的振动的合振幅为__________________________.19.简谐驻波中,在同一个波节两侧距该波节的距离相同的两个媒质元的振动相位差是________________.20.在弦线上有一驻波,其表达式为 )2cos()/2cos(2t x A y νλππ=, 两个相邻波节之间的距离是_______________.21.用波长为λ的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e 折射率为1.5的透明薄膜,两束反射光的光程差δ =________________________.22.在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n 1和n 2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e .波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差∆φ=_______________________.23.在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距___________.24.在双缝干涉实验中,若使单色光波长减小,则干涉条纹间距_________________.25.用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n 的劈形膜形成等厚干涉条纹,若测得相邻明条纹的间距为l ,则劈尖角θ=_______________.26.波长为λ的平行单色光垂直照射到折射率为n 的劈形膜上,相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是____________________.27.在双缝干涉实验中,若两缝的间距为所用光波波长的N 倍,观察屏到双缝的距离为D ,则屏上相邻明纹的间距为_______________ .28.在双缝干涉实验中,双缝间距为d ,双缝到屏的距离为D (D >>d ),测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x ,则入射光的波长为_________________.29.用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时,与中央明条纹旁第二个暗条纹中心相对应的半波带的数目是__________.30.用半波带法讨论单缝衍射条纹中心的条件时,与中央明条纹旁第二个明条纹中心相对应的半波带的数目是__________.31.惠更斯-菲涅耳原理的基本内容是:波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P 的_________________,决定了P 点的合振动及光强.32.惠更斯引入__________________的概念提出了惠更斯原理,菲涅耳再用______________的思想补充了惠更斯原理,发展成了惠更斯-菲涅耳原理.33.波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为a ,总缝数为N ,光栅常数为d=a+b 的光栅上,光栅方程(表示出现主极大的衍射角ϕ应满足的条件)为__________________.34.若光栅的光栅常数d=a+b 、缝宽a 和入射光波长λ都保持不变,而使其缝数N 增加,则光栅光谱的同级光谱线将变得____________________________.35.一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现5条明纹.若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_____________级和第____________级谱线.36. 一束平行单色光垂直入射在一光栅上,若光栅的透明缝宽度a 与不透明部分宽度b 相等,则可能看到的衍射光谱的级次为___________________.37.当一衍射光栅的不透光部分的宽度b 与透光缝宽度a 满足b = 3a 关系时,衍射光谱中第_______________级谱线缺级.38.若在某单色光的光栅光谱中第三级谱线是缺级,则光栅常数与缝宽之比a b a /)(+ 的各种可能的数值为__________________.39. 一束自然光通过两个偏振片,若两偏振片的偏振化方向间夹角由α1转到α2,则转动前后透射光强度之比为________________.40.要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°,至少需要让这束光通过__________块理想偏振片.在此情况下,透射光强最大是原来光强的___________倍 .41.布儒斯特定律的数学表达式为______________,式中________________为布儒斯特角,______________为折射媒质对入射媒质的相对折射率.42. 当一束自然光以布儒斯特角入射到两种媒质的分界面上时,就偏振状态来说反射光为____________________光,其振动方向__________于入射面.43.假设某一介质对于空气的临界角是45°,则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是_______________________.44.光的干涉和衍射现象反映了光的________性质.光的偏振现像说明光波是_______波.45.一束光线入射到单轴晶体后,成为两束光线,沿着不同方向折射.这样的现象称为双折射现象.其中一束折射光称为寻常光,它________________________定律;另一束光线称为非常光,它____________________定律.三、简答题:1.什么是机械振动?2.什么是简谐振动?3.机械波产生的必备条件是什么?4.纵波与横波的区别是什么?5.机械波干涉的条件是什么?6.什么叫半波损失?7.哪些仪器是依据几何光学原理制成的?8.获得相干光的方法有哪些?9.薄膜干涉可分几类? 10.牛顿环和劈尖属于哪一种干涉? 11.何谓半波带法? 12.简述惠更斯-菲涅耳原理。
东华大学大学物理A1解答
一选择题 (共57分)1. (本题 3分)(0018)(D)2. (本题 3分)(5003)(B)3. (本题 3分)(0586)(D)4. (本题 3分)(0602)(D)5. (本题 3分)(5382)(D)6. (本题 3分)(0014)(B)7. (本题 3分)(0686)(C)8. (本题 3分)(0601)(D)9. (本题 3分)(0610)(B)10. (本题 3分)(0024)(B)11. (本题 3分)(5260)(B)12. (本题 3分)(0482)(B)13. (本题 3分)(0731)(D)14. (本题 3分)(0637)(C)15. (本题 3分)(0408)(C)16. (本题 3分)(0020)(C)17. (本题 3分)(0099)(B)18. (本题 3分)(0981)(B)(A)二 填空题 (共110分)20. (本题 5分)(0002) A 1分t= 1.19 s 2分t= 0.67 s 2分21. (本题 4分)(0017) −g /2 2分 ()g 3/322v 2分22. (本题 3分)(0006) 16 R t 2 2分 4 rad /s 2 1分23. (本题 4分)(0509)331ct 2分 2ct 1分 c 2t 4/R 1分24. (本题 4分)(0512) )5cos 5sin (50j t i t vv +− m/s 1分 0 2分 圆 1分25. (本题 4分)(0619) )/(m M F + 2分)/(m M MF + 2分26. (本题 4分)(0039) 0 2分 2 g 2分2分指向正西南或南偏西45° 2分3分0v m 212分29. (本题 4分)(5258) m v 0 2分 竖直向下 2分m v 0 sin θ 2分 竖直向下 2分31. (本题 3分)(5637) 零 3分32. (本题 3分)(5638) m v d 3分参考解: v vv v m r L ×= dm L v =33. (本题 3分)(5021)kg m 222 3分34. (本题 3分)(0082) -F 0R 3分35. (本题 3分)(0100) 131(RR GMm − 或 R GMm 32−3分2分)2(r k − 2分37. (本题 4分)(0072) 2112r r r r GMm− 2分 2121r r rr GMm − 2分38. (本题 4分)(0185) 16 N ·s 2分 176 J 2分39. (本题 3分)(0972) h 2 /l 2 3分参考解:由质点角动量守恒定律有 h m v 0 = l m v 即 v / v 0 = h / l则动能之比为 E K / E K 0 = h 2 /l2O40. (本题 3分)(0983) 20 3分参考解:r 1ω1=r 2ω2 , β1 = ω1 / t 1 , θ1=21121t β21211412ωθr r n π=π=4825411×π××π=t =20 rev25 kg ·m 2 3分42. (本题 3分)(0684) m (g -a )R 2 / a 3分43. (本题 3分)(0240) 157 N ·m 3分44. (本题 5分)(0546) W 2分kl cos θ 2分W =2kl sin θ 1分45. (本题 5分)(5031) Jk 92ω− 2分2ωk J 3分46. (本题 3分)(0542) m v l 3分47. (本题 5分)(0139) 定轴转动刚体所受外力对轴的冲量矩等于转动刚体对轴的角动量(动量矩) 的增量. 2分0)(d 21ωωJ J t M t t z −=∫1分刚体所受对轴的合外力矩等于零. 2分48. (本题 5分)(0773) 对O 轴的角动量 1分对该轴的合外力矩为零 2分机械能 2分三 计算题 (共156分)49. (本题 5分)(0505) 解: yt y y t a d d d d d d d d vv v v ===又 −=a ky ∴ -k =y v d v / d y 2分∫∫+=−=−C ky y ky 222121 , d d v v v 1分已知 =y y 0 ,=v v 0 则 20202121ky C −−=v )(22202y y k −+=v v 2分解: ct b t S +==d /d v 1分 c t a t ==d /d v 1分 ()R ct b a n /2+= 1分根据题意: a t = a n 1分即 ()R ct b c /2+= 解得 cbc R t −=1分51. (本题 5分)(0354) 解:匀速运动时, 20v k mg = ① 1分加速运动时, ma k mg =−2v ② 2分由② m k g m a /)(2v −= ③由① 2/v mg k = ④将④代入③得 53.3])/(1[20=−=v v g a m/s 2 2分52. (本题10分)(0769) 解:子弹射入A 未进入B 以前,A 、B 共同作加速运动.F =(m A +m B )a , a=F/(m A +m B )=600 m/s 2 2分B 受到A 的作用力N =m B a =1.8×103 N 方向向右 2分A 在时间t 内作匀加速运动,t 秒末的速度v A =at .当子弹射入B 时,B 将加速而A 则以v A 的速度继续向右作匀速直线运动.v A =at =6 m/s 2分取A 、B 和子弹组成的系统为研究对象,系统所受合外力为零,故系统的动量守恒,子弹留在B 中后有 1分B B A A m m m m v v v )(0++= 2分m/s 220=+−=BAA B m m m m v v v 1分53. (本题 5分)(0395) 解:这个问题有两个物理过程:第一过程为木块M 沿光滑的固定斜面下滑,到达B 点时速度的大小为θsin gl 21=v 1分方向:沿斜面向下第二个过程:子弹与木块作完全非弹性碰撞.在斜面方向上,内力的分量远远大于外力,动量近似守恒,以斜面向上为正,则有V v v )(cos M m M m +=−1θ 3分Mm gl M m +−=θθsin cos 2v V 1分54. (本题 5分)(0376) 解:由动量定理知质点所受外力的总冲量 I v =12v v v v v v m m m −=∆)( 由A →BA B Ax Bx x m m m m I v v v v −−=−=cos45°=−0.683 kg·m·s −11分I y =0− m v Ay = − m v A sin45°= − 0.283 kg·m·s −11分I =s N 739.022⋅=+y x I I 2分方向:==11/tg θθx y I I 202.5° (θ 1为与x 轴正向夹角) 1分55. (本题 5分)(0416) 解:由x =ct 3可求物体的速度: 23d d ct tx==v 1分物体受到的阻力大小为: 343242299x kc t kc k f ===v 2分力对物体所作的功为:∫=W W d =∫−lx x kc 03432d 9 =7273732l kc − 2分56. (本题10分)(0492) 解:重物在圆环C处的加速度 R a C nc /2v = ① 2分设重物对环的压力为N ′.在C 点,由牛顿第二定律R m mg F N C /2v =−+ ② 2分其中mg kR F == 1分得R m N C /2v = ,R m N N C /2v ==′ 1分求v C ,由机械能守恒定律 2222121)cos 6.12(21CC B kx m R R mg kx +=−+v θ ③ 2分其中 8.02/6.1cos ==R R θ,R x B 6.0= 1分由③式得 gR C8.02=v ∴ gR a Cnc8.0/2==vmg N 8.0=′ 1分解:设小球摆至位置b 处时悬线断了(如图).此时小球的速度为v ,取b 点为势能零点,按机械能守恒定律有:2121v m mgh = ① 2分得 θsin 2212gL gh ==v 又 L m mg T /sin 2v =−θ② 2分所以 θθsin 3/sin 2mg L m mg T =+=v ③21)3/(sin ==mg T θ ∴θ =30° 1分又因 θsin 22gL =v ∴ gL=2v 即 gL =v . ④ 1分悬线断后,小球在bC 段作斜下抛运动.当球落到C 点时,水平距离为θsin t S v =即 θθsin cos t L v = 1分所以 gLL L t 330ctg sin cos =°==v v θθ ⑤ 1分而竖直距离为 =+=2221cos gt t h θv L L g L gL 323/3))(321(=+ 1分所以 L h h H 5.321=+= 1分58. (本题10分)(0209) 解:设小物体沿A 轨下滑至地板时的速度为v ,对小物体与A 组成的系统,应用机械能守恒定律及沿水平方向动量守恒定律,可有:0=+−v v m M A ① 2分2202121v v m M mgh A += ② 2分由①、②式,解得 )/(20m M Mgh +=v③ 1分当小物体以初速v 沿B 轨上升到最大高度H 时,小物体与B 有沿水平方向的共同速度u ,根据动量守恒与机械能守恒,有u m M m )(+=v ④ 2分 mgH u m M m ++=22)(2121v ⑤ 2分联立④、⑤,并考虑到式③,可解得:022)()(2h mM M g m M M H +=+=v 1分解:由角动量守恒和机械能守恒可得θsin 00l m l m v v = 2分20220)(212121l l k m m −+=v v 1分∴ 12020s m 4)(−⋅=−−=m l l k v v 1分 °==30)arcsin(00llv v θ 1分60. (本题 5分)(0120) 解:根据运动学公式t 0βωω+= ① 1分2021t t βωθ+= ② 2分∴ 2/) (2t t θωβ−= ③ 1分ω=15 rad /s ,t =10 s ,θ=32πrad ,=β0.99 rad /s 2 1分61. (本题 5分)(0554) 解:根据转动定律: J d ω / d t = -k ω∴t J kd d −=ωω 2分两边积分: ∫∫−=t t J k02/d d 100ωωωω得 ln2 = kt / J∴ t =(J ln2) / k 3分62. (本题10分)(0779) 解:各物体的受力情况如图所示. 图2分由转动定律、牛顿第二定律及运动学方程,可列出以下联立方程:T 1R =J 1β1=12121βR M 方程各1分共5分T 2r -T 1r =J 2β2=22121βr Mmg -T 2=ma , a =R β1=r β2, v 2=2ah 求解联立方程,得 ()42121=++=m M M mga m/s 2ah 2=v =2 m/s 1分 T 2=m (g -a )=58 N 1分T 1=a M 121=48 N 1分1N a解:受力分析如图所示. 2分 2mg -T 1=2ma 1分T 2-mg =ma 1分 T 1 r -T r =β221mr 1分 T r -T 2 r =β221mr 1分a =r β 2分解上述5个联立方程得: T =11mg / 8 2分64. (本题 8分)(0155) 解:根据牛顿运动定律和转动定律列方程 对物体: mg -T =ma ① 2分 对滑轮: TR = J β ② 2分 运动学关系: a =R β ③ 1分 将①、②、③式联立得 a =mg / (m +21M ) 1分∵ v 0=0,∴ v =at =mgt / (m +21M ) 2分65. (本题 5分)(0156) 解:根据转动定律 f A r A = J A βA ① 1分其中221A A A r m J =,且 f B r B = J B βB ② 1分其中221B B B r m J =.要使A 、B 轮边上的切向加速度相同,应有 a = r A βA = r B βB ③ 1分由①、②式,有 B B B A A A B A B A B A B A r m r m r J r J f f ββββ== ④由③式有 βA / βB = r B / r A 将上式代入④式,得 f A / f B = m A / m B = 21 2分解:(1) 各物体受力情况如图. 图2分 T -mg =ma 1分 mg -T ′=m a ′ 1分 T ′ (2r )-Tr =9mr 2β / 2 1分 a =r β 1分 a ′=(2r )β 1分 由上述方程组解得:β=2g / (19r )=10.3 rad ·s -2 1分 (2) 设θ为组合轮转过的角度,则θ=h / r ω2=2βθ所以,ω = (2βh / r )1/2=9.08 rad ·s -1 2分′67. (本题 8分)(0242) 解: J =221MR =0.675 kg ·m 2∵ mg -T =ma1分TR =J β 2分a =R β 1分∴ a =mgR 2 / (mR 2 + J )=5.06 m / s 2 1分因此(1)下落距离 h =221at =63.3 m2分(2) 张力 T =m (g -a )=37.9 N 1分68. (本题10分)(0157) 解:设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T ,则根据牛顿运动定律和转动定律得:mg T =ma ① 2分 T r =J β ② 2分 由运动学关系有: a = r β ③ 2分 由①、②、③式解得: J =m ( g -a ) r 2 / a ④ 又根据已知条件 v 0=0∴ S =221at ,a =2S / t 2 ⑤ 2分将⑤式代入④式得:J =mr 2(Sgt 22-1) 2分69. (本题10分)(0231) 解:(1) 设当人以速率v 沿相对圆盘转动相反的方向走动时,圆盘对地的绕轴角速度为ω,则人对与地固联的转轴的角速度为R R v v 221−=−=′ωωω ① 2分人与盘视为系统,所受对转轴合外力矩为零,系统的角动量守恒. 1分设盘的质量为M ,则人的质量为M / 10,有:ωωω′⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛+22022211021211021R M MR R M MR ② 2分将①式代入②式得:R2120v+=ωω ③ 1分 (2) 欲使盘对地静止,则式③必为零.即ω0 +2v / (21R )=0 2分得: v =-21R ω0 / 2 1分式中负号表示人的走动方向与上一问中人走动的方向相反,即与盘的初始转动方向一致.1分一 选择题 (共24分)1. (本题 3分)(8015) (D)2. (本题 3分)(4352) (B)3. (本题 3分)(4716) (A)4. (本题 3分)(5614) (D)5. (本题 3分)(4359) (A)6. (本题 3分)(5355) (A)7. (本题 3分)(5613) (C)8. (本题 3分)(4723) (B)二 填空题 (共31分)9. (本题 4分)(4163) 一切彼此相对作匀速直线运动的惯性系对于物理学定律都是等价的 2分一切惯性系中,真空中的光速都是相等的 2分10. (本题 3分)(4166) 2.60×108 3分11. (本题 3分)(4363) 2.91×108 m ·s -1 3分12. (本题 3分)(4362) 0.075 m 33分13. (本题 3分)(4167) 1.29×10-5 s 3分14. (本题 3分)(4165) 4.33×10-8 3分15. (本题 4分)(4728) 20)/(1c m m v −=2分202c m mc E K −= 2分16. (本题 3分)(4729) 4 3分17. (本题 5分)(4732)9×1016 J 2分 1.5×1017 J 3分一选择题 (共69分)1. (本题 3分)(4468)(B)2. (本题 3分)(4552)(B)3. (本题 3分)(4304)(B)4. (本题 3分)(4014)(C)5. (本题 3分)(4651)(A)6. (本题 3分)(5335)(C)7. (本题 3分)(4665)(B)8. (本题 3分)(4559)(B)9. (本题 3分)(5603)(B)10. (本题 3分)(4133)(D)11. (本题 3分)(4674)(B)12. (本题 3分)(4146)(A)13. (本题 3分)(4579)(D)14. (本题 3分)(4679)(D)15. (本题 3分)(4310)(C)16. (本题 3分)(4122)(D)17. (本题 3分)(4121)(D)18. (本题 3分)(5342)(A)(D)20. (本题 3分)(5074) (B)21. (本题 3分)(4135) (D)22. (本题 3分)(5073) (D)23. (本题 3分)(4340) (D)二 填空题 (共77分)24. (本题 3分)(4153) 等压 1分 等体 1分 等温 1分25. (本题 4分)(4307) 物质热现象和热运动规律 2分统计 2分26. (本题 5分)(4016) 12.5 J 2分20.8 J 2分24.9 J 1分27. (本题 5分)(4017) 6.23×10 32分6.21×10 − 212分1.035×10 − 21 1分28. (本题 3分)(5061) ipV 213分29. (本题 3分)(4655) 5 / 3 3分30. (本题 3分)(4283)∫∞pf v v v d )( 3分31. (本题 4分)(4459) (1) ∫∞100d )(v v f 2分 (2)∫∞100d )(v v Nf 2分速率区间0 ~ v p 的分子数占总分子数的百分率; 3分∫∫∞∞=ppf f v v vv v v v v d )(d )( 2分33. (本题 3分)(4082) 一个点。
大学物理A第六章习题选解
第六章真空中的静电场习题选解6-1 三个电量为 q 的点电荷各放在边长为r 的等边三角形的三个顶点上,电荷f 1Q(Q 0) 放在三角形的重心上。
为使每个-q 负电荷受力为零, Q 之值应为多大? f 2解:以三角形上顶点所置的电荷( q)Q-q -q为例,其余两个负电荷对其作用力的合力为 f1,方向如图所示,其大小为题 6-1 图f1 2q 22 cos303q22 4r4 0r中心处 Q 对上顶点电荷的作用力为f2 ,方向与 f1 相反,如图所示,其大小为f2Qq3Qq43 24 0 r203r由 f1f2,得Q3 q 。
36-2 在某一时刻,从 U 238的放射性衰变中跑出来的粒子的中心离残核 Th 234的中心为 r 9.0 10 15 m 。
试问:(1)作用在粒子上的力为多大?( 2)粒子的加速度为多大?解:(1)由反应23892 U23490Th+ 24 He ,可知粒子带两个单位正电荷,即Q12e 3.2 10 19 CTh 离子带 90 个单位正电荷,即Q290e 144 10 19 C它们距离为 r 9.0 10 15 m由库仑定律可得它们之间的相互作用力为:Q Q 2 9 3.2 10 19 144 10 19F 1 (9.0 10 ) 512N 4 0r 2 (9.0 10 15 ) 2(2) 粒子的质量为:m2(m p m n )2 (1.67 10 271.67 10 27) 6.68 10 27Kg 由牛顿第二定律得:a F 512 7.66 1028m s 2m 6.68 10 276-3 如图所示,有四个电量均为 q 10 6 C 的点电荷,分别放置在如图所示的 1,2,3,4 点上,点 1 与点 4 距离等于点1 与点2 的距离,长 1m ,第3 个电荷位于 2、4 两电荷连线中点。
求作用在第 3 个点电荷 上的力。
解:由图可知,第 3 个电荷与其它各题 6-3 图 电荷等距,均为 r2m 。
东华理工大学-物理练习试卷答案-角动量守恒_图文
(B) 动量不变,动能改变.
(C) 角动量不变,动量不变.
(D) 角动量改变,动量改变.
(E) 角动量不变,动能、动量都改变.
[E]
4.一均匀细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴o旋
转,初始状态为静止悬挂。现有一个小球自左方水平打击细
杆。设小球与细杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细
杆与小球这一系统
• 10、解:由角动量守恒和机械能守恒可得
• •
•∴
•
11 如图2.45,质量为m,长为l的均匀细棒,可绕过其一端的水平轴O 转动.现将棒拉到水平位置(OA′)后放手,棒下摆到竖直位置(OA)时,与 静止放置在水平面A处的质量为M的物块作完全弹性碰撞,物体在水平 面上向右滑行了一段距离s后停止.设物体与水平面间的摩擦系数μ处处 相同,求证
8|、一质量为m的质点沿着一条曲线运动,其位置矢量 在空间直角座标系中的表达式为:
,其中a、b、w 皆为常量,则此质点对原点的角动
量 =________________;此质点所受对原点的力矩
M = ____________.
9、若作用于一力学系统上外力的合力为零,则外 力的合力矩___不__一_定______(填一定或不一定)为 零;这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能 三个量中一定守恒的量是_____动__量_________.
拉力作功
②
vB为小球对地的总速度, 而
当
时
13、一个具有单位质量的质点在力场 中运动,其中t是时间.设该质点在t=0时位于原点,且速 度为零,求t=2时该质点所受的对原点的力矩.
解: 已知,m=1kg 有牛顿第二定律
• 14. 两个滑冰于动员的质量各为70kg,以6.5m/s的速率沿 相反方向滑行,滑行路线间的垂直距离为10m.当彼此交错 时,各抓住10m绳索的一端,然后相对旋转.(1)在抓住 绳索一端之前,各自对绳中心的角动量是多少?抓住之后 是多少?(2)他们各自收拢绳索,到绳长为5m时,各自 的速率如何?(3)绳长为5m时,绳内张力多大?
东华理工大学 物理练习试卷答案 刚体力学
M R m
k
19.解 1 2 1 1 2 2 (1) mgx sin 2 mv 2 J 2 kx v R
1 J MR 2 2
M R m
2mgx sin kx 2 v mM /2 dv dv dx dv mg sin kx a v dt dx dt dx mM /2
E p EK J
1 2
EK EP 0
2
Ep J
1 2
2
M J
即角速度从小到大,角加速度从大到小
7、一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动,盘上站着一个 人.把人和圆盘取作系统,当此人在盘上随意走动时,若忽略轴 的摩擦,此系统 [ C ] (A)动量守恒. (B)机械能守恒. (C) 对转轴的角动量守恒. (D) 动量、机械能和角动量都守恒. (E) 动量、机械能和角动量都不守恒.
(2) dv
dx
x xm
k
mg sin mgx sin 0 xm , vmax k m M /2
(3) v
x xmax
0 xmax
2mg sin k
20.如图所示,一半径为R的匀质小木球固结在一长度为l的匀质细 棒的下端,且可绕水平光滑固定轴O转动,今有一质量为m,速 度为 的子弹,沿着与水平面成角的方向射向球心,且嵌于球心。 已知小木球、细棒对通过O水平轴的转动惯量的总和为J。 求:子弹嵌入球心后系统的共同角速度。 碰撞过程中系统的角动量守恒。 解:
J 00 J
J0 2mR2 /5,
2
J 2m( R / 2 )2 /5
40
2 T0 T 4 0 4
大学物理A复习题
普通物理学(2)复习题及解答一、选择题1. 将一根长绳子一端固定,用手握另一端使其拉成水平.维持拉力恒定,使绳一端在垂直于绳子的方向上作简谐运动,则( )。
A 、振动频率越高,波长越长 ;B 、振动频率越低,波长越长 ;C 、振动频率越高,波速越大 ;D 、振动频率越低,波速越大 。
2. 如图所示,两个“无限长”的、半径分别为1R 和2R 的共轴圆柱面,均匀带电,沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为1λ 和2λ ,则在外圆柱面外面、距离轴线为 r 处的P 点的电场强度大小E 为( )。
A 、1202rλλε+π; B 、()()12010222r R r R λλεε+π-π-; C 、()12022r R λλε+π-; D 、12010222R R λλεε+ππ。
3. 图中三条曲线分别表示简谐运动中的位移x ,速度υ,和加速度a 。
下列说法中哪一个是正确的?( )A 、曲线3,1,2分别表示x ,υ ,a 曲线;B 、曲线2,1,3分别表示x ,υ ,a 曲线;C 、曲线1,3,2分别表示a ,υ ,a 曲线;D 、曲线1,2,3分别表示x ,υ ,a 曲线。
4. 有一边长为a 的正立方体,在其中心有一电荷量为q 的正点电荷,如图所示,则通过正立方体任一侧面的电场强度通量为( )。
A 、03q ε;B 、0q ε;C 、20q a ε;D 、06q ε。
5. 高斯定理 ⎰⎰=⋅V s dV s d E ρε01 ( )。
A 、适用于任何静电场;B 、仅适用于真空中的静电场;C 、仅适用于电荷分布具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场;D 、仅适用于可以找到合适高斯面的静电场。
6. 有一边长为a 的正立方体,在其顶角有一电荷量为q 的正点电荷,如图所示,则通过平面MNPQ 的电场强度通量为( )。
A 、6o q ε ;B 、8o q ε;C 、12o q ε;D 、24oq ε。
7. 一平面简谐波以速度u 沿x 轴正方向传播,在t t '=时波形曲线如图所示。
东华理工大学 物理练习试卷答案 质点运动学
h2
M
15. 一质点沿半径R=1m的圆周运动,已知走过的圆弧s和时间t的关 系s 2 2t 2 那么当总加速度恰与半径成45度角时,质点所经过 的路程s= 2.5 .
三、计算题 16. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为r = R(cosωti + sinωtj ), 其中ω为常量求:(1)质点的轨道;(2)速度和速率。 解:1) 由r = R(cosωti + sinωtj)知 x = Rcosωt y = Rsinωt 2 2 2 x y R 消去t可得轨道方程
Δ vBA=vB - vA=(v0cos β - v0cosα )i+(v0sin β - v0sin α ) j
Δ vBA与时间无关,故B相对于物体A的速度是常矢量.
26. 汽车在雨中行驶,雨滴以速度v1下落,方向偏竖直前方成θ角, 车后有一长为l的车厢未被盖住。蓬高为h ,为使后边不被淋湿, 问车速v2应为多大? 解:利用相对速度法求解,雨滴 相对车的速度v如图,则有:
解:赤道上的物体仍能保持在地球必须满足g = Rω2
3.4 102 现在赤道上物体 R
9.8 17 2 3.4 10
24. 跳水运动员自10m跳台自由下落,入水后因受水的阻碍而减速, 设加速度a = −kv2,k = 0.4m-1 .求运动员速度减为入水速度的10%时 的入水深度。
25. 设将两物体A 和B 分别以初速vA和vB抛掷出去,vA与水平面的 夹角为α;vB与水平面的夹角为β,试证明在任何时刻B物体相对A 物体的速度是常矢量。
解:两个物体在任意时刻的速度为
vA=v0cosα i+(v0sin α - gt) j vB=v0cos β i+(v0sin β - gt) j