物理试题1答案
大学物理试题(含答案)
A ) 0 ~ / 2 B ) / 2 ~ C ) ~ 3 / 2
D √ ) 3 / 2 ~ 2
6、已知某简谐振动的振动曲线如图,位移的单位为厘米, 时间的单位为秒,则简谐振动的振动方程为:
A) x 2 cos( 2t / 3 2 / 3)cmx(cm ) B ) x 2 cos( 2t / 3 2 / 3)cm o 1 C ) x 2 cos( 4t / 3 2 / 3)cm 2 D ) x 2 cos( 4t / 3 2 / 3)cm
2 2 2 2 2
三、计算题: 1、一质量为 1kg 的钢球A,系于长为 l 的轻绳一端,绳的另一 端固定。今将绳拉到水平位置后由静止释放,球在最低点 与在粗糙平面上的另一质量为 5kg 的钢块B作完全弹性碰撞 后能回升到 h = 0.35m 处,而B沿水平面滑动最后停止。求: 1)绳长;2)B克服阻力所做的功。(取 g = 10 m/s2) 解:1)取小球为研究对象
4、以氢放电管发出的光垂直照射在某光栅上,在衍射角 φ = 41 0 的方向上看到 λ 1 =6562 Å 和λ 2 = 4101 Å 的谱线 重合,求光栅常数最小是多少? 解:
d sin k11
故:
d sin k21
k11 k22
5 8
k1 2 4101 k2 1 6562
2、1mol 理想气体在T1 = 400K 的高温热源与T2 = 300K的低温 热源间作卡诺循环(可逆的)。在400K 的等温线上起始体 积为V1 = 0.0 01m3,终止体积V2 = 0.005m3,试求此气体在 每一循环中 1)从高温热源吸收的热量Q1 。 2)气体所作的净功A 。3)气体传给低温热源的热量Q2 。 解:1)在高温热源等温膨胀时,吸热。
高中物理必修一试题及答案
高中物理必修一试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列关于力和运动的关系,哪个说法是正确的?A. 力是维持物体运动状态的原因B. 力是改变物体运动状态的原因C. 物体运动不需要力D. 物体运动必须有力的作用答案:B2. 一个物体的质量为2kg,受到10N的力,产生加速度的大小为:A. 5 m/s²B. 2 m/s²C. 20 m/s²D. 1 m/s²答案:A3. 根据牛顿第三定律,以下说法错误的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力同时产生,同时消失C. 作用力和反作用力作用在不同物体上D. 作用力和反作用力可以平衡答案:D4. 一个物体从静止开始自由下落,其下落的高度h与时间t的关系为:A. h = 1/2gt²B. h = gt²C. h = 2gtD. h = gt答案:A5. 以下哪个选项不是牛顿运动定律的应用?A. 斜面上物体下滑B. 火箭升空C. 运动员投掷铅球D. 地球绕太阳公转答案:D6. 一个物体以初速度v₀在水平面上做匀减速直线运动,其加速度大小为a,若物体在时间t内的速度减为零,则物体的位移为:A. v₀tB. v₀²/2aC. v₀a/2D. v₀a²/2答案:B7. 以下关于动量守恒的条件,错误的是:A. 系统合外力为零B. 系统合外力不为零,但内力远大于外力C. 系统不发生外力作用D. 系统内力远大于外力作用答案:C8. 一个物体在水平面上以速度v₀开始做匀速圆周运动,经过时间t 后,其速度大小变为:A. v₀B. 2v₀C. v₀/2D. 0答案:A9. 以下哪个选项不是能量守恒定律的内容?A. 能量既不能被创造,也不能被消灭B. 能量可以从一种形式转换为另一种形式C. 能量的总量在转化和转移过程中保持不变D. 能量的总量可以增加或减少答案:D10. 一个物体从高度h自由下落,落地时的速度v与高度h的关系为:A. v = √(2gh)B. v = 2ghC. v = ghD. v = gh²答案:A二、填空题(每题2分,共20分)11. 牛顿第一定律也被称为________定律。
2024届陕西省渭南市高三教学质量检测(一)物理试题及答案
渭南市2024年高三教学质量检测(Ⅰ)物理试题注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分。
考试时间90分钟。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
2.答卷前考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡和试卷上,检查答题卡上的条形码是否与自己填写一致。
3.答第Ⅰ卷时每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
答在试卷上无效。
4.第Ⅱ卷分必考题和选考题,考生须按要求在答题卡上的答题区域内作答。
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏,其原理可简化为如图所示的电路。
平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端,上极板A为两端固定的可动电极,下极板B为固定电极。
当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极的极板会发生形变,从而改变电容器的电容。
当压力F增大时A.电容器的电容变小B.电容器所带电荷量不变C.电阻R上有从a到b的电流D.极板间的电场强度不变2.如图所示,将一通电螺线管竖直放置,螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt 的匀强磁场,在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管,则A .从上向下看,薄圆管中的感应电流为逆时针方向B .薄圆管有垂直于轴线方向向内收缩趋势C .轻绳对薄圆管的拉力的合力大于薄圆管的重力D .轻绳对薄圆管的拉力随时间减小3.中国空间站在距离地面约400km 的轨道上绕地球做匀速圆周运动。
在空间站中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。
如图所示,不可伸长的轻绳一端固定于O 点,另一端系一待测小球,使其绕O 做匀速圆周运动,用力传感器测得绳上的拉力为F ,用停表测得小球转过n 圈所用的时间为t ,用刻度尺测得O 点到球心的距离为圆周运动的半径R 。
(物理)物理电与磁测试题(含答案解析)(1)
(物理)物理电与磁测试题(含答案解析)(1)一、选择题1.如图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分.它在下图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流()A. B. C. D.【答案】B【解析】【解答】解:磁极间的磁感线是从N极指向S极,由图可知,ACD中的导体运动时都会切割磁感线,所以会产生感应电流;只有B没有切割磁感线,所以不会产生感应电流;故选B.【分析】能否产生感应电流,就要看图示的情景能否满足①闭合电路;②导体切割磁感线运动这两个条件.2.以下探究实验装置中,不能完成探究内容的是()A. 磁极间相互作用规律B. 通电直导线周围存在磁场C. 磁性强弱与电流大小的关系D. 产生感应电流的条件【答案】C【解析】【解答】解:A、如图,据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的作用规律,A选项能探究,故不符合题意;B、如图,该实验装置是奥斯特实验装置图,可探究通电导线周围存在着磁场,B选项能探究,但不符合题意;C、如图,该实验电路中电流大小不能改变,所以不能研究电磁铁磁性的强弱与电流大小的关系.故符合题意;D、如图,此时电路是闭合,导体在磁场中做切割磁感线运动时,能产生感应电流,D能探究,故不符合题意.故选C.【分析】(1)磁极间的作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;(2)据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场;(3)电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,该现象叫电磁感应现象.3.如图所示四个实验中,能说明电动机工作原理的是()A.B.C.D.【答案】 D【解析】【解答】解:电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用;A、该装置是奥斯特实验,表明通电导线周围有磁场,A不符合题意;B、该装置没有电源,是发电机原理图,其原理是电磁感应现象,B不符合题意;C、该装置是研究电磁铁磁性强弱的实验装置,是电流的磁效应,C不符合题意;D、该装置有电源,是电动机原理图,表明通电的导体在磁场中受力的作用,D符合题意。
中考物理模拟试题1word版(带答案)
中考物理模拟试题一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)1. 下列有关估测中,最符合实际的是( )A. 人体正常体温是38.5℃B. 橡皮从课桌掉到地上的时间约5sC. 人正常步行的速度约为5m/sD. 书桌的高度约为80cm2. 将甲、乙两种固体物质加热,它们的温度随时间的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )A. 甲物质是非晶体B. 甲物质两段斜率不同,是因为比热容不同C. 甲的温度达到50℃时,不断吸热,内能不变D. 在第5min时,甲和乙两种物质的状态都是固液共存态3. 对下列诗词中物态变化的分析,正确的是( )A. “月落乌啼霜满天”,霜的形成是凝华现象,需要放热B. “斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是液化现象,需要吸热C. “露从今夜白,月是故乡明”,露的形成是熔化现象,需要吸热D. “遥知不是雪,为有暗香来”,雪的形成是凝固现象,需要放热4. 下列四幅图中,关于声现象的描述不正确的是( )A. 甲图中钢尺伸出桌边的长度越长,拨动时发出的声音的响度越小B. 乙图中医生用B超检查病情,利用的是声音可以传递信息C. 丙图中戴上防噪声耳罩,可以阻止噪声进入人耳D. 丁图中开启倒车雷达,是利用超声波回声定位5. 如图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时,在图中光屏上得到一个清晰的实像。
下列说法正确的是( )A. 该凸透镜的焦距大于 13cmB. 一小虫飞落在透镜的中间部分,屏上会出现小虫的像C. 只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰放大的像D. 将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜6. 在研究摩擦力时,小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块,在同一水平桌面上进行了三次实验。
如图所示,当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时,弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为( )A. F1=F2>F3B. F1>F2>F3C. F2>F1>F3D. F1<F2=F37. 如图所示,A和B为由铜和铁制成的实心球,它们的体积相同,此时杠杆恰好水平平衡,若将它们同时浸没水中则( )A.杠杆仍然保持平衡B.杠杆不能平衡A下沉C. 杠杆不能保持平衡B下沉D. 无法确定8. 2022年2月4日-2月20日,北京、河北张家口将举办第24届冬季奥林匹克运动会,如图所示是我国运动健儿在冰雪赛场上的英姿。
大学物理试题及答案(1-4章)
第一章 质点运动学1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v .(1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr(B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( )(A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B).(2) 由于|Δr |≠Δs ,故ts t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故tst d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C).1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即(1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x .下述判断正确的是( )(A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确分析与解trd d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率.通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;td d r表示速度矢量;在自然坐标系中速度大小可用公式tsd d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=t y t x v 求解.故选(D).1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v 表示速度,a 表示加速度,s 表示路程, a t表示切向加速度.对下列表达式,即(1)d v /d t =a ;(2)d r /d t =v ;(3)d s /d t =v ;(4)d v /d t |=a t. 下述判断正确的是( )(A) 只有(1)、(4)是对的 (B) 只有(2)、(4)是对的 (C) 只有(2)是对的 (D) 只有(3)是对的分析与解td d v表示切向加速度a t,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用;trd d 在极坐标系中表示径向速率v r (如题1 -2 所述);ts d d 在自然坐标系中表示质点的速率v ;而t d d v 表示加速度的大小而不是切向加速度a t.因此只有(3) 式表达是正确的.故选(D).1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (A) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (B) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (C) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (D) 切向加速度一定改变,法向加速度不变分析与解 加速度的切向分量a t起改变速度大小的作用,而法向分量a n 起改变速度方向的作用.质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的.至于a t是否改变,则要视质点的速率情况而定.质点作匀速率圆周运动时, a t恒为零;质点作匀变速率圆周运动时, a t为一不为零的恒量,当a t改变时,质点则作一般的变速率圆周运动.由此可见,应选(B).*1 -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岸边运动.设该人以匀速率v 0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为v ,则小船作( )(A) 匀加速运动,θcos 0v v =(B) 匀减速运动,θcos 0v v = (C) 变加速运动,θcos 0v v =(D) 变减速运动,θcos 0v v = (E) 匀速直线运动,0v v =分析与解 本题关键是先求得小船速度表达式,进而判断运动性质.为此建立如图所示坐标系,设定滑轮距水面高度为h,t 时刻定滑轮距小船的绳长为l ,则小船的运动方程为22h l x -=,其中绳长l 随时间t 而变化.小船速度22d d d d hl t llt x -==v ,式中t l d d 表示绳长l 随时间的变化率,其大小即为v 0,代入整理后为θlh l cos /0220v v v =-=,方向沿x 轴负向.由速度表达式,可判断小船作变加速运动.故选(C).讨论 有人会将绳子速率v 0按x 、y 两个方向分解,则小船速度θcos 0v v =,这样做对吗?1 -6 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为32262t t x -+=,式中x 的单位为m,t 的单位为 s .求:(1) 质点在运动开始后4.0 s 内的位移的大小; (2) 质点在该时间内所通过的路程; (3) t =4 s 时质点的速度和加速度.分析 位移和路程是两个完全不同的概念.只有当质点作直线运动且运动方向不改变时,位移的大小才会与路程相等.质点在t 时间内的位移Δx 的大小可直接由运动方程得到:0Δx x x t -=,而在求路程时,就必须注意到质点在运动过程中可能改变运动方向,此时,位移的大小和路程就不同了.为此,需根据0d d =tx来确定其运动方向改变的时刻t p ,求出0~t p 和t p ~t 内的位移大小Δx 1 、Δx 2 ,则t 时间内的路程21x x s ∆+∆=,如图所示,至于t =4.0 s 时质点速度和加速度可用tx d d 和22d d t x两式计算. 解 (1) 质点在4.0 s 内位移的大小m 32Δ04-=-=x x x(2) 由 0d d =tx得知质点的换向时刻为s 2=p t (t =0不合题意)则m 0.8Δ021=-=x x xm 40Δ242-=-=x x x所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为m 48ΔΔ21=+=x x s(3) t =4.0 s 时1s0.4s m 48d d -=⋅-==t t xv 2s0.422m.s 36d d -=-==t t x a1 -7 一质点沿x 轴方向作直线运动,其速度与时间的关系如图(a)所示.设t =0 时,x =0.试根据已知的v -t 图,画出a -t 图以及x -t 图.分析根据加速度的定义可知,在直线运动中v-t曲线的斜率为加速度的大小(图中AB、CD 段斜率为定值,即匀变速直线运动;而线段BC 的斜率为0,加速度为零,即匀速直线运动).加速度为恒量,在a-t图上是平行于t轴的直线,由v-t图中求出各段的斜率,即可作出a-t图线.又由速度的定义可知,x-t曲线的斜率为速度的大小.因此,匀速直线运动所对应的x-t图应是一直线,而匀变速直线运动所对应的x–t 图为t的二次曲线.根据各段时间内的运动方程x=x(t),求出不同时刻t的位置x ,采用描数据点的方法,可作出x -t 图.解 将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为2s m 20-⋅=--=AB AB AB t t a v v (匀加速直线运动)0=BC a (匀速直线运动)2s m 10-⋅-=--=CD CD CD t t a v v (匀减速直线运动)根据上述结果即可作出质点的a -t 图[图(B)].在匀变速直线运动中,有2021t t x x ++=v由此,可计算在0~2s和4~6s时间间隔内各时刻的位置分别为用描数据点的作图方法,由表中数据可作0~2s和4~6s时间内的x -t 图.在2~4s时间内, 质点是作1s m 20-⋅=v 的匀速直线运动, 其x -t 图是斜率k =20的一段直线[图(c)].1 -8 已知质点的运动方程为j i r )2(22t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求:(1) 质点的运动轨迹;(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;(3) 由t =0 到t =2s内质点的位移Δr 和径向增量Δr ;*(4) 2 s 内质点所走过的路程s .分析 质点的轨迹方程为y =f (x ),可由运动方程的两个分量式x (t )和y (t )中消去t 即可得到.对于r 、Δr 、Δr 、Δs 来说,物理含义不同,可根据其定义计算.其中对s 的求解用到积分方法,先在轨迹上任取一段微元d s ,则22)d ()d (d y x s +=,最后用⎰=s s d 积分求s.解 (1) 由x (t )和y (t )中消去t 后得质点轨迹方程为2412x y -=这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示.(2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为j r 20= , j i r 242-=图(a)中的P 、Q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置. (3) 由位移表达式,得j i j i r r r 24)()(Δ020212-=-+-=-=y y x x其中位移大小m 66.5)(Δ)(ΔΔ22=+=y x r而径向增量m 47.2ΔΔ2020222202=+-+=-==y x y x r r r r *(4) 如图(B)所示,所求Δs 即为图中PQ 段长度,先在其间任意处取AB 微元d s ,则22)d ()d (d y x s +=,由轨道方程可得x x y d 21d -=,代入d s ,则2s内路程为m 91.5d 4d 402=+==⎰⎰x x s s QP1 -9 质点的运动方程为23010t t x +-= 22015t t y -=式中x ,y 的单位为m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向.分析 由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向.解 (1) 速度的分量式为t t xx 6010d d +-==v t ty y 4015d d -==v当t =0 时, v o x =-10 m·s-1 , v o y =15 m·s-1 ,则初速度大小为120200s m 0.18-⋅=+=y x v v v设v o 与x 轴的夹角为α,则23tan 00-==xy αv vα=123°41′(2) 加速度的分量式为2s m 60d d -⋅==ta xx v , 2s m 40d d -⋅-==t a y y v则加速度的大小为222s m 1.72-⋅=+=y x a a a设a 与x 轴的夹角为β,则32tan -==x ya a β β=-33°41′(或326°19′)1 -10 一升降机以加速度1.22 m·s-2上升,当上升速度为2.44 m·s-1时,有一螺丝自升降机的天花板上松脱,天花板与升降机的底面相距2.74 m .计算:(1)螺丝从天花板落到底面所需要的时间;(2)螺丝相对升降机外固定柱子的下降距离.分析 在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程y 1 =y 1(t )和y 2 =y 2(t ),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程.解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为20121at t y +=v20221gt t h y -+=v当螺丝落至底面时,有y 1 =y 2 ,即20202121gt t h at t -+=+v vs 705.02=+=ag ht (2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为m 716.021202=+-=-=gt t y h d v解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a ′=g +a ,螺丝落至底面时,有2)(210t a g h +-=s 705.02=+=ag ht (2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为2021at t h +='v则 m 716.0='-=h h d1 -11 一质点P 沿半径R =3.0 m 的圆周作匀速率运动,运动一周所需时间为20.0s,设t =0 时,质点位于O 点.按(a )图中所示Oxy 坐标系,求(1) 质点P 在任意时刻的位矢;(2)5s时的速度和加速度.分析 该题属于运动学的第一类问题,即已知运动方程r =r (t )求质点运动的一切信息(如位置矢量、位移、速度、加速度).在确定运动方程时,若取以点(0,3)为原点的O′x′y′坐标系,并采用参数方程x′=x′(t )和y′=y′(t )来表示圆周运动是比较方便的.然后,运用坐标变换x =x 0 +x ′和y =y 0 +y ′,将所得参数方程转换至Oxy 坐标系中,即得Oxy 坐标系中质点P 在任意时刻的位矢.采用对运动方程求导的方法可得速度和加速度.解 (1) 如图(B)所示,在O′x′y′坐标系中,因t Tθπ2=,则质点P 的参数方程为t T R x π2sin =', t TR y π2cos -='坐标变换后,在O x y 坐标系中有t T R x x π2sin='=, R t T R y y y +-=+'=π2cos 0 则质点P 的位矢方程为j i r ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=R t T R t T R π2cos π2sin j i )]π1.0(cos 1[3)π1.0(sin 3t t -+=(2) 5s时的速度和加速度分别为j j i r )s m π3.0(π2sin π2π2cos π2d d 1-⋅=+==t TT R t T T R t v i j i r a )s m π03.0(π2cos )π2(π2sin )π2(d d 222222-⋅-=+-==t TT R t T T R t 1 -12 地面上垂直竖立一高20.0 m 的旗杆,已知正午时分太阳在旗杆的正上方,求在下午2∶00 时,杆顶在地面上的影子的速度的大小.在何时刻杆影伸展至20.0 m ?分析 为求杆顶在地面上影子速度的大小,必须建立影长与时间的函数关系,即影子端点的位矢方程.根据几何关系,影长可通过太阳光线对地转动的角速度求得.由于运动的相对性,太阳光线对地转动的角速度也就是地球自转的角速度.这样,影子端点的位矢方程和速度均可求得.解 设太阳光线对地转动的角速度为ω,从正午时分开始计时,则杆的影长为s =h tg ωt ,下午2∶00 时,杆顶在地面上影子的速度大小为132s m 1094.1cos d d --⋅⨯===tωωh t s v 当杆长等于影长时,即s =h ,则 s 606034πarctan 1⨯⨯===ωh s ωt 即为下午3∶00 时.1 -13 质点沿直线运动,加速度a =4 -t2 ,式中a 的单位为m·s-2 ,t 的单位为s.如果当t =3s时,x =9 m,v =2 m·s-1 ,求质点的运动方程.分析 本题属于运动学第二类问题,即已知加速度求速度和运动方程,必须在给定条件下用积分方法解决.由t a d d v =和tx d d =v 可得t a d d =v 和t x d d v =.如a =a (t )或v =v (t ),则可两边直接积分.如果a 或v 不是时间t 的显函数,则应经过诸如分离变量或变量代换等数学操作后再做积分.解 由分析知,应有⎰⎰=t t a 0d d 0v v v 得 03314v v +-=t t (1)由 ⎰⎰=t x x t x 0d d 0v 得 00421212x t t t x ++-=v (2) 将t =3s时,x =9 m,v =2 m·s-1代入(1) (2)得v 0=-1 m·s-1,x 0=0.75 m .于是可得质点运动方程为75.0121242+-=t t x 1 -14 一石子从空中由静止下落,由于空气阻力,石子并非作自由落体运动,现测得其加速度a =A -B v ,式中A 、B 为正恒量,求石子下落的速度和运动方程.分析 本题亦属于运动学第二类问题,与上题不同之处在于加速度是速度v 的函数,因此,需将式d v =a (v )d t 分离变量为t a d )(d =v v 后再两边积分. 解 选取石子下落方向为y 轴正向,下落起点为坐标原点.(1) 由题意知 v v B A ta -==d d (1) 用分离变量法把式(1)改写为 t B A d d =-vv (2) 将式(2)两边积分并考虑初始条件,有⎰⎰=-t t B A 0d d d 0v v v vv得石子速度 )1(Bt e BA --=v 由此可知当,t →∞时,BA →v 为一常量,通常称为极限速度或收尾速度. (2) 再由)1(d d Bt e BA t y --==v 并考虑初始条件有 t eB A y t Bt y d )1(d 00⎰⎰--= 得石子运动方程)1(2-+=-Bt e BA tB A y1 -15 一质点具有恒定加速度a =6i +4j ,式中a 的单位为m·s-2 .在t =0时,其速度为零,位置矢量r 0 =10 m i .求:(1) 在任意时刻的速度和位置矢量;(2) 质点在Oxy 平面上的轨迹方程,并画出轨迹的示意图.分析 与上两题不同处在于质点作平面曲线运动,根据叠加原理,求解时需根据加速度的两个分量a x 和a y 分别积分,从而得到运动方程r 的两个分量式x (t )和y (t ).由于本题中质点加速度为恒矢量,故两次积分后所得运动方程为固定形式,即20021t a t x x x x ++=v 和20021t a t y y y y ++=v ,两个分运动均为匀变速直线运动.读者不妨自己验证一下.解 由加速度定义式,根据初始条件t 0 =0时v 0 =0,积分可得⎰⎰⎰+==t t t t 000)d 46(d d j i a v v j i t t 46+=v 又由td d r =v 及初始条件t =0 时,r 0=(10 m)i ,积分可得 ⎰⎰⎰+==tt rr t t t t 00)d 46(d d 0j i r v j i r 222)310(t t ++=由上述结果可得质点运动方程的分量式,即x =10+3t 2y =2t 2消去参数t ,可得运动的轨迹方程3y =2x -20 m 这是一个直线方程.直线斜率32tan d d ===αx y k ,α=33°41′.轨迹如图所示.1 -16 一质点在半径为R 的圆周上以恒定的速率运动,质点由位置A 运动到位置B,OA 和OB 所对的圆心角为Δθ.(1) 试证位置A 和B 之间的平均加速度为)Δ(/)Δcos 1(22θR θa v -=;(2) 当Δθ分别等于90°、30°、10°和1°时,平均加速度各为多少? 并对结果加以讨论.分析 瞬时加速度和平均加速度的物理含义不同,它们分别表示为td d v =a 和tΔΔv =a .在匀速率圆周运动中,它们的大小分别为R a n 2v =,t a ΔΔv = ,式中|Δv |可由图(B)中的几何关系得到,而Δt 可由转过的角度Δθ 求出.由计算结果能清楚地看到两者之间的关系,即瞬时加速度是平均加速度在Δt →0 时的极限值.解 (1) 由图(b)可看到Δv =v 2 -v 1 ,故θΔcos 2Δ212221v v v v -+=v)Δcos 1(2θ-=v而vv θR s t ΔΔΔ==所以 θR θt a Δ)cos Δ1(2ΔΔ2v -==v (2) 将Δθ=90°,30°,10°,1°分别代入上式,得R a 219003.0v ≈,Ra 229886.0v ≈ R a 239987.0v ≈,Ra 24000.1v ≈ 以上结果表明,当Δθ→0 时,匀速率圆周运动的平均加速度趋近于一极限值,该值即为法向加速度R2v . 1 -17 质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r =2.0t i +(19.0 -2.0t 2 )j ,式中r 的单位为m,t 的单位为s .求:(1)质点的轨迹方程;(2) 在t 1=1.0s 到t 2 =2.0s 时间内的平均速度;(3) t 1 =1.0s时的速度及切向和法向加速度;(4) t =1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ.分析 根据运动方程可直接写出其分量式x =x (t )和y =y (t ),从中消去参数t ,即得质点的轨迹方程.平均速度是反映质点在一段时间内位置的变化率,即tΔΔr =v ,它与时间间隔Δt 的大小有关,当Δt →0 时,平均速度的极限即瞬时速度td d r =v .切向和法向加速度是指在自然坐标下的分矢量a t 和a n ,前者只反映质点在切线方向速度大小的变化率,即t t te a d d v =,后者只反映质点速度方向的变化,它可由总加速度a 和a t 得到.在求得t 1 时刻质点的速度和法向加速度的大小后,可由公式ρa n 2v =求ρ. 解 (1) 由参数方程x =2.0t , y =19.0-2.0t 2消去t 得质点的轨迹方程:y =19.0 -0.50x 2(2) 在t 1 =1.00s 到t 2 =2.0s时间内的平均速度j i r r 0.60.2ΔΔ1212-=--==t t t r v (3) 质点在任意时刻的速度和加速度分别为j i j i j i t ty t x t y x 0.40.2d d d d )(-=+=+=v v v j j i a 222220.4d d d d )(-⋅-=+=s m ty t x t 则t 1 =1.00s时的速度v (t )|t =1s=2.0i -4.0j切向和法向加速度分别为t t y x t t t tt e e e a 222s 1s m 58.3)(d d d d -=⋅=+==v v v n n t n a a e e a 222s m 79.1-⋅=-=(4) t =1.0s质点的速度大小为122s m 47.4-⋅=+=y x v v v 则m 17.112==na ρv 1 -18 飞机以100 m·s-1 的速度沿水平直线飞行,在离地面高为100 m 时,驾驶员要把物品空投到前方某一地面目标处,问:(1) 此时目标在飞机正下方位置的前面多远? (2) 投放物品时,驾驶员看目标的视线和水平线成何角度?(3) 物品投出2.0s后,它的法向加速度和切向加速度各为多少?分析 物品空投后作平抛运动.忽略空气阻力的条件下,由运动独立性原理知,物品在空中沿水平方向作匀速直线运动,在竖直方向作自由落体运动.到达地面目标时,两方向上运动时间是相同的.因此,分别列出其运动方程,运用时间相等的条件,即可求解.此外,平抛物体在运动过程中只存在竖直向下的重力加速度.为求特定时刻t 时物体的切向加速度和法向加速度,只需求出该时刻它们与重力加速度之间的夹角α或β.由图可知,在特定时刻t ,物体的切向加速度和水平线之间的夹角α,可由此时刻的两速度分量v x 、v y 求出,这样,也就可将重力加速度g 的切向和法向分量求得.解 (1) 取如图所示的坐标,物品下落时在水平和竖直方向的运动方程分别为x =vt , y =1/2 gt 2飞机水平飞行速度v =100 m·s -1 ,飞机离地面的高度y =100 m,由上述两式可得目标在飞机正下方前的距离m 4522==gy x v(2) 视线和水平线的夹角为 o 5.12arctan ==xy θ (3) 在任意时刻物品的速度与水平轴的夹角为vv v gt αx yarctan arctan == 取自然坐标,物品在抛出2s 时,重力加速度的切向分量与法向分量分别为2s m 88.1arctan sin sin -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==v gt g αg a t 2s m 62.9arctan cos cos -⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛==v gt g αg a n 1 -19 如图(a)所示,一小型迫击炮架设在一斜坡的底端O 处,已知斜坡倾角为α,炮身与斜坡的夹角为β,炮弹的出口速度为v 0,忽略空气阻力.求:(1)炮弹落地点P 与点O 的距离OP ;(2) 欲使炮弹能垂直击中坡面.证明α和β必须满足αβtan 21tan =并与v 0 无关. 分析 这是一个斜上抛运动,看似简单,但针对题目所问,如不能灵活运用叠加原理,建立一个恰当的坐标系,将运动分解的话,求解起来并不容易.现建立如图(a)所示坐标系,则炮弹在x 和y 两个方向的分运动均为匀减速直线运动,其初速度分别为v 0cos β和v 0sin β,其加速度分别为g sin α和gcos α.在此坐标系中炮弹落地时,应有y =0,则x =OP .如欲使炮弹垂直击中坡面,则应满足v x =0,直接列出有关运动方程和速度方程,即可求解.由于本题中加速度g 为恒矢量.故第一问也可由运动方程的矢量式计算,即20g 21t t +=v r ,做出炮弹落地时的矢量图[如图(B)所示],由图中所示几何关系也可求得OP (即图中的r 矢量).(1)解1 由分析知,炮弹在图(a)所示坐标系中两个分运动方程为αgt βt x sin 21cos 20-=v (1) αgt βt y cos 21sin 20-=v (2)令y =0 求得时间t 后再代入式(1)得)cos(cos sin 2)sin sin cos (cos cos sin 2220220βααg ββαβααg βx OP +=-==v v 解2 做出炮弹的运动矢量图,如图(b)所示,并利用正弦定理,有βgt αt βαsin 212πsin 2πsin 20=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛--v r 从中消去t 后也可得到同样结果.(2) 由分析知,如炮弹垂直击中坡面应满足y =0 和v x =0,则0sin cos 0=-=αgt βx v v (3)由(2)(3)两式消去t 后得αβsin 21tan = 由此可知.只要角α和β满足上式,炮弹就能垂直击中坡面,而与v 0 的大小无关.讨论 如将炮弹的运动按水平和竖直两个方向分解,求解本题将会比较困难,有兴趣读者不妨自己体验一下.1 -20 一直立的雨伞,张开后其边缘圆周的半径为R ,离地面的高度为h ,(1) 当伞绕伞柄以匀角速ω旋转时,求证水滴沿边缘飞出后落在地面上半径为g ωh R r /212+=的圆周上;(2) 读者能否由此定性构想一种草坪上或农田灌溉用的旋转式洒水器的方案?分析 选定伞边缘O 处的雨滴为研究对象,当伞以角速度ω旋转时,雨滴将以速度v 沿切线方向飞出,并作平抛运动.建立如图(a)所示坐标系,列出雨滴的运动方程并考虑图中所示几何关系,即可求证.由此可以想像如果让水从一个旋转的有很多小孔的喷头中飞出,从不同小孔中飞出的水滴将会落在半径不同的圆周上,为保证均匀喷洒对喷头上小孔的分布还要给予精心的考虑.解 (1) 如图(a)所示坐标系中,雨滴落地的运动方程为t ωR t x ==v (1)h gt y ==221 (2) 由式(1)(2)可得 g h ωR x 2222= 由图(a)所示几何关系得雨滴落地处圆周的半径为22221ωgh R R x r +=+= (2) 常用草坪喷水器采用如图(b)所示的球面喷头(θ0 =45°)其上有大量小孔.喷头旋转时,水滴以初速度v 0 从各个小孔中喷出,并作斜上抛运动,通常喷头表面基本上与草坪处在同一水平面上.则以φ角喷射的水柱射程为gR 2sin 0v = 为使喷头周围的草坪能被均匀喷洒,喷头上的小孔数不但很多,而且还不能均匀分布,这是喷头设计中的一个关键问题.1 -21 一足球运动员在正对球门前25.0 m 处以20.0 m·s-1 的初速率罚任意球,已知球门高为3.44 m .若要在垂直于球门的竖直平面内将足球直接踢进球门,问他应在与地面成什么角度的范围内踢出足球? (足球可视为质点)分析 被踢出后的足球,在空中作斜抛运动,其轨迹方程可由质点在竖直平面内的运动方程得到.由于水平距离x 已知,球门高度又限定了在y 方向的范围,故只需将x 、y 值代入即可求出.解 取图示坐标系Oxy ,由运动方程θt x cos v =, 221sin gt θt y -=v 消去t 得轨迹方程222)tan 1(2tan x θg θx y +-=v以x =25.0 m,v =20.0 m·s-1 及3.44 m≥y ≥0 代入后,可解得71.11°≥θ1 ≥69.92°27.92°≥θ2 ≥18.89°如何理解上述角度的范围?在初速一定的条件下,球击中球门底线或球门上缘都将对应有两个不同的投射倾角(如图所示).如果以θ>71.11°或θ <18.89°踢出足球,都将因射程不足而不能直接射入球门;由于球门高度的限制,θ 角也并非能取71.11°与18.89°之间的任何值.当倾角取值为27.92°<θ <69.92°时,踢出的足球将越过门缘而离去,这时球也不能射入球门.因此可取的角度范围只能是解中的结果.1 -22 一质点沿半径为R 的圆周按规律2021bt t s -=v 运动,v 0 、b 都是常量.(1) 求t 时刻质点的总加速度;(2) t 为何值时总加速度在数值上等于b ?(3)当加速度达到b 时,质点已沿圆周运行了多少圈?分析 在自然坐标中,s 表示圆周上从某一点开始的曲线坐标.由给定的运动方程s =s (t ),对时间t 求一阶、二阶导数,即是沿曲线运动的速度v 和加速度的切向分量a t,而加速度的法向分量为a n =v 2 /R .这样,总加速度为a =a te t+a n e n .至于质点在t 时间内通过的路程,即为曲线坐标的改变量Δs =s t -s 0.因圆周长为2πR,质点所转过的圈数自然可求得.解 (1) 质点作圆周运动的速率为bt ts -==0d d v v 其加速度的切向分量和法向分量分别为b t s a t -==22d d , Rbt R a n 202)(-==v v 故加速度的大小为R )(402222bt b a a a a t tn -+=+=v 其方向与切线之间的夹角为⎥⎦⎤⎢⎣⎡--==Rb bt a a θt n 20)(arctan arctan v (2) 要使|a |=b ,由b bt b R R=-+4022)(1v 可得 bt 0v = (3) 从t =0 开始到t =v 0 /b 时,质点经过的路程为bs s s t 2200v =-= 因此质点运行的圈数为bRR s n π4π220v == 1 -23 一半径为0.50 m 的飞轮在启动时的短时间内,其角速度与时间的平方成正比.在t =2.0s 时测得轮缘一点的速度值为4.0 m·s-1.求:(1) 该轮在t′=0.5s的角速度,轮缘一点的切向加速度和总加速度;(2)该点在2.0s内所转过的角度.分析 首先应该确定角速度的函数关系ω=kt 2.依据角量与线量的关系由特定时刻的速度值可得相应的角速度,从而求出式中的比例系数k ,ω=ω(t )确定后,注意到运动的角量描述与线量描述的相应关系,由运动学中两类问题求解的方法(微分法和积分法),即可得到特定时刻的角加速度、切向加速度和角位移.解 因ωR =v ,由题意ω∝t 2 得比例系数322s rad 2-⋅===Rtt ωk v 所以 22)(t t ωω==则t ′=0.5s 时的角速度、角加速度和切向加速度分别为12s rad 5.02-⋅='=t ω2s rad 0.24d d -⋅='==t tωα 2s m 0.1-⋅==R αa t总加速度n t t n R ωR αe e a a a 2+=+= ()()2222s m 01.1-⋅=+=R ωR αa 在2.0s内该点所转过的角度 rad 33.532d 2d 203202200====-⎰⎰t t t t ωθθ 1 -24 一质点在半径为0.10 m 的圆周上运动,其角位置为342t θ+=,式中θ 的单位为rad,t 的单位为s.(1) 求在t =2.0s时质点的法向加速度和切向加速度.(2) 当切向加速度的大小恰等于总加速度大小的一半时,θ 值为多少?(3) t 为多少时,法向加速度和切向加速度的值相等?分析 掌握角量与线量、角位移方程与位矢方程的对应关系,应用运动学求解的方法即可得到.解 (1) 由于342t θ+=,则角速度212d d t tθω==.在t =2 s 时,法向加速度和切向加速度的数值分别为 22s 2s m 30.2-=⋅==ωr a t n2s 2s m 80.4d d -=⋅==t ωr a t t(2) 当22212/t n t a a a a +==时,有223n t a a =,即 ()()422212243t r rt = 得 3213=t此时刻的角位置为 rad 15.3423=+=t θ(3) 要使t n a a =,则有()()422212243t r rt = t =0.55s1 -25 一无风的下雨天,一列火车以v 1=20.0 m·s-1 的速度匀速前进,在车内的旅客看见玻璃窗外的雨滴和垂线成75°角下降.求雨滴下落的速度v2 .(设下降的雨滴作匀速运动)分析 这是一个相对运动的问题.设雨滴为研究对象,地面为静止参考系S,火车为动参考系S′.v 1 为S′相对S 的速度,v 2 为雨滴相对S的速度,利用相对运动速度的关系即可解.解 以地面为参考系,火车相对地面运动的速度为v 1 ,雨滴相对地面竖直下落的速度为v 2 ,旅客看到雨滴下落的速度v 2′为相对速度,它们之间的关系为1'22v v v += (如图所示),于是可得1o 12s m 36.575tan -⋅==v v 1 -26 如图(a)所示,一汽车在雨中沿直线行驶,其速率为v 1 ,下落雨滴的速度方向偏于竖直方向之前θ 角,速率为v 2′,若车后有一长方形物体,问车速v 1为多大时,此物体正好不会被雨水淋湿?分析 这也是一个相对运动的问题.可视雨点为研究对象,地面为静参考系S,汽车为动参考系S′.如图(a)所示,要使物体不被淋湿,在车上观察雨点下落的方向(即雨点相对于汽车的运动速度v 2′的方向)应满足hl αarctan ≥.再由相对速度的矢量关系122v v v -=',即可求出所需车速v 1.解 由122v v v -='[图(b)],有θθαcos sin arctan 221v v v -= 而要使hl αarctan ≥,则 hl θθ≥-cos sin 221v v v ⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥θh θl sin cos 21v v 1 -27 一人能在静水中以1.10 m·s-1 的速度划船前进.今欲横渡一宽为1.00 ×103 m 、水流速度为0.55 m·s-1 的大河.(1) 他若要从出发点横渡该河而到达正对岸的一点,那么应如何确定划行方向? 到达正对岸需多少时间? (2)如果希望用最短的时间过河,应如何确定划行方向? 船到达对岸的位置在什么地方?分析 船到达对岸所需时间是由船相对于岸的速度v 决定的.由于水流速度u 的存在, v 与船在静水中划行的速度v ′之间有v =u +v ′(如图所示).若要使船到达正对岸,则必须使v 沿正对岸方向;在划速一定的条件下,若要用最短时间过河,则必须使v 有极大值.解 (1) 由v =u +v ′可知v '=u αarcsin,则船到达正对岸所需时间为 s 1005.1cos 3⨯='==αd d t v v (2) 由于αcos v v '=,在划速v ′一定的条件下,只有当α=0 时, v 最大(即v =v ′),此时,船过河时间t ′=d /v ′,船到达距正对岸为l 的下游处,且有m 100.52⨯='='=v d u t u l 1 -28 一质点相对观察者O 运动, 在任意时刻t , 其位置为x =vt , y =gt 2 /2,质点运动的轨迹为抛物线.若另一观察者O′以速率v 沿x 轴正向相对于O 运动.试问质点相对O′的轨迹和加速度如何?分析 该问题涉及到运动的相对性.如何将已知质点相对于观察者O 的运动转换到相对于观察者O′的运动中去,其实质就是进行坐标变换,将系O 中一动点(x ,y )变换至系O′中的点(x ′,y ′).由于观察者O′相对于观察者O 作匀速运动,因此,该坐标变换是线性的.解 取Oxy 和O′x′y′分别为观察者O 和观察者O′所在的坐标系,且使Ox 和。
大 学 物 理 试 卷及答案1
大 学 物 理 试 卷班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 日期:__________年_______月_______日 成绩:_____________一、选择题:(每题3分,共33分)1、在恒定不变的压强下,气体分子的平均碰撞频率Z 与气体的热力学温度T 的关系为 (A) Z 与T 无关. (B) Z 与T 成正比.(C) Z 与T 成反比. (D) Z 与T 成正比. [ ]2、关于可逆过程和不可逆过程的判断: (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程. (2) 准静态过程一定是可逆过程. (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程. (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程. 以上四种判断,其中正确的是 (A) (1)、(2)、(3). (B) (1)、(2)、(4).(C) (2)、(4).(D) (1)、(4). [ ]3、 如图,bca 为理想气体绝热过程,b 1a 和b 2a 是任意过程,则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:(A) b 1a 过程放热,作负功;b 2a 过程放热,作负功. (B) b 1a 过程吸热,作负功;b 2a 过程放热,作负功.(C) b 1a 过程吸热,作正功;b 2a 过程吸热,作负功. (D) b 1a 过程放热,作正功;b 2a 过程吸热,作正功.[ ]4、如图所示,设某热力学系统经历一个由c →d →e 的过程,其中,ab 是一条绝热曲线,a 、c 在该曲线上.由热力学定律可知,该系统在过程中(A) 不断向外界放出热量. (B) 不断从外界吸收热量.(C) 有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量等于放出的热量. (D) 有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量大于放出的热量.(E) 有的阶段吸热,有的阶段放热,整个过程中吸的热量小于放出的热量. [ ]5、气缸中有一定量的氮气(视为刚性分子理想气体),经过绝热压缩,使其压强变为原pO V b 12ac a b cde Vp O来的2倍,问气体分子的平均速率变为原来的几倍? (A) 22/5. (B) 22/7.(C) 21/5. (D) 21/7. [ ]6、一长为l 的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上,(如图所示),作成一复摆.已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量231ml J =,此摆作微小振动的周期为 (A) g l π2. (B) gl 22π. (C) g l 322π. (D) gl 3π. [ ]7、一质点作简谐振动,已知振动周期为T ,则其振动动能变化的周期是 (A) T /4. (B) 2/T . (C) T . (D) 2 T . (E) 4T . [ ]8、图中所画的是两个简谐振动的振动曲线.若这两个简谐振动可叠加,则合成的余弦振动的初相为(A) π23. (B) π. (C) π21. (D) 0. [ ]9、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.[ ]10、两相干波源S 1和S 2相距λ /4,(λ 为波长),S 1的相位比S 2的相位超前π21,在S 1,S 2的连线上,S 1外侧各点(例如P 点)两波引起的两谐振动的相位差是: (A) 0. (B)π21. (C) π. (D) π23. [ ]11、若在弦线上的驻波表达式是 t x y ππ=20cos 2sin 20.0.则形成该驻波的两个反向进行的行波为:(A)]21)10(2cos[10.01π+-π=x t y ]21)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI).(B) ]50.0)10(2cos[10.01π--π=x t y]75.0)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI).S 1S 2Pλ/4A/ -(C) ]21)10(2cos[10.01π+-π=x t y ]21)10(2cos[10.02π-+π=x t y (SI).(D) ]75.0)10(2cos[10.01π+-π=x t y]75.0)10(2cos[10.02π++π=x t y (SI). [ ]二、填空题:(共25分)12、两个容器容积相等,分别储有相同质量的N 2和O 2气体,它们用光滑细管相连通,管子中置一小滴水银,两边的温度差为 30 K ,当水银滴在正中不动时,N 2和O 2的温度为2N T = ___________,2O T =__________.(N 2气的摩尔质量M mol =28×10-3 kg ·mol -1)13、在无外力场作用的条件下,处于平衡态的气体分子按速度分布的规律,可用 ________________分布律来描述.如果气体处于外力场中,气体分子在空间的分布规律,可用__________分布律来描述.14、 图示的两条f (v )~v 曲线分别表示氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线.由此可得氢气分子的最概然速率为________________;氧气分子的最概然速率为________________. 15、已知一简谐振动曲线如图所示,由图确定振子:(1) 在_____________s 时速度为零.(2) 在____________ s 时动能最大.(3) 在____________ s 时加速度取正的最大值.16、一平面余弦波沿Ox 轴正方向传播,波动表达式为 ])(2cos[φλ+-π=xT t A y , 则x = -λ 处质点的振动方程是____________________________________;若以x = λ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_______________________________________________.) x (cm)t (s)O 1217、如图所示,在平面波传播方向上有一障碍物AB ,根据惠更斯原理,定性地绘出波绕过障碍物传播的情况.18、在真空中沿着z 轴正方向传播的平面电磁波的磁场强度波的表达式为])/(cos[00.2π+-=c z t H x ω (SI),则它的电场强度波的表达式为____________________________________________________.(真空介电常量 ε 0 = 8.85×10-12 F/m ,真空磁导率 μ 0 =4π×10-7 H/m )三、计算题:(共42分)19、有 2×10-3 m 3刚性双原子分子理想气体,其内能为6.75×102 J . (1) 试求气体的压强;(2) 设分子总数为 5.4×1022个,求分子的平均平动动能及气体的温度. (玻尔兹曼常量k =1.38×10-23 J ·K -1)20、汽缸内有一种刚性双原子分子的理想气体,若经过准静态绝热膨胀后气体的压强减少了一半,则变化前后气体的内能之比 E 1∶E 2=?21、如图所示,有一定量的理想气体,从初状态a (p 1,V 1)开始,经过一个等体过程达到压强为p 1/4的b 态,再经过一个等压过程达到状态c ,最后经等温过程而完成一个循环.求该循环过程中系统对外作的功W 和所吸的热量Q .22、如图,劲度系数为k 的弹簧一端固定在墙上,另一端连接一质量为M 的容器,容器可在光滑水平面上运动.当弹簧未变形时容器位于O 处,今使容器自O 点左侧l 0处从静止开始运动,每经过O 点一次时,从上方滴管中滴入一质量为m 的油滴,求:(1) 容器中滴入n 滴以后,容器运动到距O 点的最远距离;(2) 容器滴入第(n +1)滴与第n 滴的时间间隔.大 学 物 理 试 卷 解 答二、填空题:(共25分)pp 1112、 210 K 2分240 K 2分13、 麦克斯韦 2分玻尔兹曼 2分14、 2000 m ·s -1 1分 500 m ·s -1 2分15、 0.5(2n +1) n = 0,1,2,3,… 1分 n n = 0,1,2,3,… 1分 0.5(4n +1) n = 0,1,2,3,… 1分16、 ]/2cos[1φ+π=T t A y 2分 ])//(2cos[2φλ++π=x T t A y 3分17、 答案见图子波源、波阵面、波线各3分占1分18、 ])/(cos[754π+--=c z t E y ω (SI) 3分三、计算题:(共42分)19(10分)、解:(1) 设分子数为N .据 E = N (i / 2)kT 及 p = (N / V )kT得 p = 2E / (iV ) = 1.35×105 Pa 4分(2) 由 kT N kT Ew 2523=得 ()21105.75/3-⨯==N E w J 3分又 kT N E 25=得 T = 2 E / (5Nk )=362k 3分20(10分)、解:据 iRT M M E mol 21)/(=, RT M M pV m ol )/(= 2分 得 ipV E 21=变化前 11121V ip E =, 变化后22221V ip E = 2分 绝热过程 γγ2211V p V p =即1221/)/(p p V V =γ3分题设 1221p p =, 则 21)/(21=γV V即 γ/121)21(/=V V∴)21/(21/221121V ip V ip E E =γ/1)21(2⨯=22.1211==-γ 3分21(10分)、解:设c 状态的体积为V 2,则由于a ,c 两状态的温度相同,p 1V 1= p 1V 2 /4 故 V 2 = 4 V 1 2分 循环过程 ΔE = 0 , Q =W . 而在a →b 等体过程中功 W 1= 0. 在b →c 等压过程中功W 2 =p 1(V 2-V 1) /4 = p 1(4V 1-V 1)/4=3 p 1V 1/4 2分在c →a 等温过程中功W 3 =p 1 V 1 ln (V 2/V 1) = -p 1V 1ln 4 2分 ∴ W =W 1 +W 2 +W 3 =[(3/4)-ln4] p 1V 1 1分 Q =W=[(3/4)-ln4] p 1V 1 3分22(12分)、解:(1) 容器中每滴入一油滴的前后,水平方向动量值不变,而且在容器回到O 点滴入下一油滴前, 水平方向动量的大小与刚滴入上一油滴后的瞬间后的相同。
大学基础教育《大学物理(一)》能力测试试题 含答案
大学基础教育《大学物理(一)》能力测试试题含答案姓名:______ 班级:______ 学号:______考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A,则两简谐振动的相位差为_______ 。
2、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动,转动惯量为,开始时杆竖直下垂,如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点,并嵌在杆中. ,则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
3、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:,则其切向加速度大小为=__________第1秒末法向加速度的大小为=__________。
4、如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上,发生反射和折射.已知反射光是完全偏振光,那么折射角r的值为_______________________。
5、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为:(SI),则其切向加速度为=_____________。
6、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环,其电荷线密度为λ,则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
7、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。
8、一质点的加速度和位移的关系为且,则速度的最大值为_______________ 。
9、质点p在一直线上运动,其坐标x与时间t有如下关系:(A为常数) (1) 任意时刻t,质点的加速度a =_______; (2) 质点速度为零的时刻t =__________.10、如图所示,轴沿水平方向,轴竖直向下,在时刻将质量为的质点由a 处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻,质点所受的对点的力矩=________ ;在任意时刻,质点对原点的角动量=_____________。
ap物理1试题及答案
ap物理1试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 根据牛顿第二定律,一个物体的加速度与作用在它上面的力的关系是:A. 正比B. 反比C. 不相关D. 无法确定答案:A2. 光年是衡量什么单位?A. 距离B. 时间C. 速度D. 质量答案:A3. 在理想气体定律中,哪个参数表示气体的体积?A. P(压强)B. V(体积)C. T(温度)D. n(物质的量)答案:B4. 以下哪个选项是电磁波谱中波长最长的?A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案:A5. 根据能量守恒定律,能量在转换过程中:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 消失答案:C6. 在电路中,电阻的作用是:A. 产生电流B. 产生电压C. 消耗电能D. 储存电能答案:C7. 以下哪个物理量是标量?A. 力B. 速度C. 温度D. 加速度答案:C8. 根据热力学第一定律,能量可以:A. 创造B. 消失C. 转换D. 既创造又消失答案:C9. 以下哪个选项是描述物质状态的物理量?A. 质量B. 密度C. 温度D. 电荷答案:C10. 光的折射现象是由于:A. 光速的变化B. 光波的弯曲C. 光的反射D. 光的吸收答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 根据库仑定律,两个电荷之间的力与它们的电荷量______,与它们之间的距离的平方______。
答案:成正比;成反比2. 一个物体在自由落体运动中,其加速度是______。
答案:重力加速度3. 欧姆定律表明,电流与电压______,与电阻______。
答案:成正比;成反比4. 波长、频率和速度之间的关系可以用公式______表示。
答案:波长 = 速度 / 频率5. 在热力学中,绝对零度是指温度______。
答案:为零6. 根据开普勒第三定律,行星绕太阳公转的周期的平方与它到太阳的平均距离的立方______。
答案:成正比7. 电磁感应定律表明,当磁通量变化时,会在导体中产生______。
2019年全国卷1(物理)含答案
绝密★启用前2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合·物理(全国Ⅰ卷)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。
要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.5l eV15.如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则A .P 和Q 都带正电荷B .P 和Q 都带负电荷C .P 带正电荷,Q 带负电荷D .P 带负电荷,Q 带正电荷16.最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s ,产生的推力约为4.8×106 N ,则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为 A .1.6×102 kg B .1.6×103 kg C .1.6×105 kgD .1.6×106 kg17.如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为A .2FB .1.5FC .0.5FD .018.如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H 。
2021年高考全国新课标1卷物理含答案
2021年普通高等学校招生全国统一考试(I 卷)一、选择题:此题共8小题,每题6分。
在每题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分。
有选错的得0分。
1、一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。
假设将云母介质移出,那么电容器() A 、极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B 、极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C 、极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D 、极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变2、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如下图,其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开场被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口分开磁场。
假设某种一价正离子在入口处从静止开场被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口分开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为()A 、11B 、12C 、121D 、1443、一含有理想变压器的电路如下图,图中电阻12R R 、和3R 的阻值分别是31ΩΩ、和4Ω,○A 为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。
当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I 。
该变压器原、副线圈匝数比为()A 、2B 、3C 、4D 、54、利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。
目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的倍。
假设地球的自转周期变小,假设仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,那么地球自转周期的最小值约为() A 、1h B 、4h C 、8h D 、16h5、一质点做匀速直线运动。
现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,那么() A 、质点速度的方向总是与该恒力的方向一样 B 、质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C 、质点加速度的方向总是与该恒力的方向一样D 、质点单位时间内速率的变化量总是不变6、如图,一光滑的轻滑轮用细绳'OO悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于程度粗糙桌面上的物块b。
2024年甘肃武威中考物理试题及答案(1)
2024年甘肃武威中考物理试题及答案考生注意:本试卷满分为80分,考试时间为80分钟。
所有试题均在答题卡上作答,否则无效。
一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分,每小题给出的四个选项中只有一个正确)1.对物质世界和科技发展的一些认识,下列说法正确的是()A.原子是不可再分的最小粒子B.航天器在月球表面利用声呐测绘地貌C.核电站中的核反应堆利用核聚变获取核能D.我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号2.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句,被誉为“文外独绝”。
关于蝉叫声和鸟鸣声,下列说法正确的是().人们根据音色来辨别蝉叫声和鸟鸣声A.蝉叫声和鸟鸣声是人耳鼓膜振动产生的BC.鸟鸣声响度大,所以鸟鸣声传播得更快D.人离蝉和鸟越近,听到声音的音调越大3.如图所示的光现象中,属于光的反射的是().手影游戏A.透镜看书B.棱镜色散C.水中倒影D4.适量运动是健康的生活方式。
下列日常运动情景中说法正确的是()A.用力将足球踢出,说明力可以改变物体的运动状态B.篮球离手后能继续向前运动,是由于受到惯性的作用C.离开蹦床后人还能继续上升,是重力势能转化为动能D.竖直向上运动到最高点时的排球,受平衡力的作用5.在“生活处处有物理”的综合实践活动中,小明观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是()A.用煤气灶煲汤,在沸腾时调小火焰能使汤的温度升高B.用高压锅炖煮食物熟得快,是因为锅内水的沸点会随气体压强增大而降低C.切菜的刀磨得很锋利,是通过减小受力面积的方式增大压强D.刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很高6.兰州马拉松已成为兰州的一张名片。
比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。
下列器件中与此工作原理相同的是().电风扇D.电铃.电磁继电器CA.发电机B二、填空题(本题共8小题,每空1分,共16分)7.夏天,打开电冰箱门时,常会看到冰箱门附近有一股“白气”,打开热水瓶时也会看见这种现象。
大学物理试题及答案1
⼤学物理试题及答案1⼤学物理试题及答案1⼴西⼤学课程考试试卷200 年⽉⽇⼴西⼤学课程考试试卷考试⽤(200 —— 200 学年度第学期)课程名称:⼤学物理试卷类型:(A、B) 命题教师签名:教研室主任签名: 主管院长签名:考位号: 班级: 题号⼀⼆三四五六七⼋九总分应得分 27 25 5 10 10 8 5 5 5 100 实得分评卷⼈⼀、选择题(本⼤题共9⼩题,每⼩题 3 分,共27 分。
在每⼩题的四个备选答案中选出⼀个符合题意的,并将其前⾯的字母填在题后的括号内。
)1、⼀轻绳跨过⼀具有⽔平光滑轴、质量为M的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m和m的物体(m,m),如图所⽰(绳与轮之间⽆相对滑动(若某时刻滑轮沿1212 逆时针⽅向转动,则绳中的张⼒ , , O (A) 处处相等( (B) 左边⼤于右边( 装订线(答题不得超过此线) (C) 右边⼤于左边( (D) 哪边⼤⽆法判断(2、⼀个容器内贮有1摩尔氢⽓和1摩尔氦⽓,若两种⽓体各⾃m 序号: 姓名: 学号: 2m 1对器壁产⽣的压强分别为p和p,则两者的⼤⼩关系是:, , 12(A) p> p( (B) p< p( 1212(C) p,p( (D)不确定的( 123、两瓶不同种类的理想⽓体,它们的温度和压强都相同,但体积不同,则单位体积内的⽓体分⼦数n,单位体积内的⽓体分⼦的总平动动能(E/V),单位体积内K的⽓体质量,,分别有如下关系:, ,(A) n不同,(E/V)不同,, 不同( K(B) n不同,(E/V)不同,, 相同( K(C) n相同,(E/V)相同,, 不同( K(D) n相同,(E/V)相同,, 相同( K1 考试过程中不得将试卷拆开第页(共 6 页)⼴西⼤学课程考试试卷4、设某种⽓体的分⼦速率分布函数为f(v),则速率在v?v区间内的分⼦的平均速率为 12, ,vv22 (A) ( (B) ( ,,,,vfvdvvvfvdv,,vv11v,vv222,,,,fvdvfvdv (C) /( (D) ,,,,vfvdvfvdv,,,,v01vv112 考试过程中不得将试卷拆开第页(共 6 页)⼴西⼤学课程考试试卷5、容积恒定的容器内盛有⼀定量某种理想⽓体,其分⼦热运动的平均⾃由程为,平均碰,0撞频率为,若⽓体的热⼒学温度降低为原来的1/4倍,则此时分⼦平均⾃由程和平均,Z0Z碰撞频率分别为 , ,1ZZ(A) ,,,( (B) ,,,( ,,,Z,Z000021ZZ (C) ,2,,2( (D) ,,,( ,,2,Z,Z000026、半径为R的均匀带电球体的静电场中 E E 各点的电场强度的⼤⼩E与距球⼼的距离22E?1/r r的关系曲线为:, , E?1/r (A) (B)O O r 7、有两个⼤⼩不相同的⾦属球,⼤球直 r R R 径是⼩球的两倍,⼤球带电,⼩球不带电,E E E?1/r 2两者相距很远(今⽤细长导线将两者相2?1/r E?1/r (C) E(D) 连,在忽略导线的影响下,⼤球与⼩球的O O 带电之⽐为:, , r r R R (A) 2( (B) 1((C) 1/2( (D) 0(8、如图所⽰的⼀细螺绕环,它由表⾯绝缘的导线在铁环上密绕⽽成,每厘⽶绕10匝(当导线中的电流I为2.0 A时,测得铁环内的磁感应强度的⼤⼩B为1.0 T,则可求得铁环的相对磁导率,为(真空磁导率, =4, r0--71×10 T?m?A) , ,22 (A) 7.96×10 (B) 3.98×102 (C) 1.99×10(D) 63.3I9、两根很长的平⾏直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路,如 I图(已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下,若将导线间的距离增⼤,则空间的 , ,(A) 总磁能将增⼤( (B) 总磁能将减少((C) 总磁能将保持不变( (D) 总磁能的变化不能确定( ⼆、填空题(共 25 分。
高一物理必修1试题及答案
高一物理必修1试题及答案第一节选择题1.下列物理量属于矢量的是()A. 温度B. 速度C. 静电势D. 电流【答案】B. 速度2. 一个静止的物体不受其他物体作用力时,它将()。
A. 保持静止B. 以匀速运动C. 做加速运动D. 不确定【答案】A. 保持静止3. 文字叙述的质量为2kg的物体,方向不同的两个力F1和F2作用于该物体,合力大小为3N,方向与F1相同,则F2的大小为()A. 2NB. 3NC. 5ND. 6N【答案】D. 6N4. 表示物体质量大小的物理量是()A. 重量B. 密度C. 静力D. 动量【答案】A. 重量5. 以下哪个图像属于合成光线的偏振图案()A.B.C.D.【答案】C.第二节填空题1. 物体的质量是物体内所含有的()。
【答案】质量点2. 一个质点将受到两个相互垂直的力,一个力45N,另一个力30N,合力为()。
【答案】$F=\sqrt{45^2+30^2}=15N$3. 物体1质量为2kg,重力加速度约为10m/s²,当物体2质量为4kg时,与物体1的引力的比值为()。
【答案】2:14. 透射定律描述了光线从一种介质射入另一种介质时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间的定量关系,即()。
【答案】$\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_2}{n_1}$5. 利用杠杆原理可以求出一个杠杆的力矩,力矩的单位是()。
【答案】牛·米(N·m)第三节解答题1. 请解释什么是牛顿第一定律。
【解答】牛顿第一定律也被称为惯性定律,它指出:如果一个物体不受外力作用,或受到的外力合力为零,那么物体将保持静止状态或匀速直线运动,也即物体将保持在其原来的状态,这种性质称为物体的惯性。
2. 请简要描述光的折射定律。
【解答】光的折射定律指出:当光从一种介质射入另一种介质时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在定量关系。
折射定律可以用公式表示为$\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_2}{n_1}$,其中i为入射角,r为折射角,$n_1$和$n_2$分别为两种介质的折射率。
人教版物理必修一试题(含答案)
人教版高一物理必修一试题一、选择题1. 物理学是一门以实验为基础的学科,许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出的。
但有些物理定律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的,而是经过了理想化或合理外推得到的,下列定律的建立属于这种情况的是()A.胡克定律 B.牛顿第一定律C.牛顿第二定律D.牛顿第三定律2. 下列关于加速度的描述中,正确的是()A.速度变化量大,加速度就大B.当加速度减小时,物体一定做减速运动C.加速度方向保持不变,则速度方向也保持不变D.加速度方向与作用力方向、速度变化量方向都相同3. 一个人站在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,以下说法正确的是()A.人对升降机的压力小于升降机对人的支持力B.人对升降机的压力与升降机对人的支持力大小相等C.升降机对人的压力等于人的重力D.人的重力和升降机对人的支持力是一对作用力和反作用力4. 在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为:x=30t-3t2(x的单位是m,t的单位是s)。
则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为( ) A.25m B.50m C.75m D.150m5. 甲、乙两辆汽车沿平直公路同时由静止开始向同一方向运动,v-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )A.如果出发时甲在乙前方,则一定不能相遇B.如果出发时乙在甲前方,则一定不能相遇C.如果甲乙同一地点出发,则0~2t时间内不能相遇D.0~2t时间内,甲的平均速度大于乙的平均速度6. 某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N的大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是()甲乙丙丁A.甲图中物体所受的合外力大小等于4N B.乙图中物体所受的合外力大小等于0C.丙图中物体所受的合外力大小等于0D.丁图中物体所受的合外力大小等于07. 物体由静止开始运动,所受合力变化如下图所示,则在3 s内物体位移最大的是 ( )8. 如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量相同,B和C分别固定在弹簧两端,弹簧的质量不计.B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态.将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间( )A.吊篮A的加速度大小为g B.物体B的加速度大小为gC.物体C的加速度大小为D.A、B、C的加速度大小都等于g9. 如图,两个固定的倾角相同的滑杆上分别套A、B两个圆环,两个圆环上分别用细线悬吊着两个物体C、D,当它们都沿滑杆向下滑动时,A的悬线始终与杆垂直,B的悬线始终竖直向下.则下列说法中正确的是()A.A环与滑杆无摩擦力B.B环与滑杆无摩擦力C.A环做的是匀速运动D.B环做的是匀速运动10. 如图甲所示,物体原静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,最大静摩擦略大于滑动摩擦力,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示。
大学物理1试卷
大学物理1试卷11。
一质点在力F= 5m(5- 2t)(SI)的作用下,t =0时从静止开始作直线运动,式中m 为质点的质量,t为时间,则当t = 5 s时,质点的速率为(A)50 m·s—1.。
(B)25 m·s—1.(C) 0.(D) —50 m·s—1.[]2一人造地球卫星到地球中心O的最大距离和最小距离分别是R A和R B.设卫星对应的角动量分别是L A、L B,动能分别是E KA、E KB,则应有(A) L B〉L A,E KA〉E KB.(B) L B〉L A,E KA = E KB.(C) L B = L A,E KA = E KB.(D)L B〈L A,E KA = E KB.(E)L B = L A,E KA〈E KB.[]3。
(质量为m的小孩站在半径为R的水平平台边缘上.平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为J.平台和小孩开始时均静止.当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为(A),顺时针.(B),逆时针.(C),顺时针.(D),逆时针.[]4。
根据高斯定理的数学表达式可知下述各种说法中,正确的是:(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处处不为零.(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处处为零.(D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷.[]5. 一空心导体球壳,其内、外半径分别为R1和R2,带电荷q,如图所示.当球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时,则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为(A).(B).(C)。
(D).[]6。
电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀的圆环,再由b点沿半径方向流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I,圆环的半径为R,且a、b与圆心O三点在一直线上.若载流直导线1、2和圆环中的电流在O点产生的磁感强度分别用、和表示,则O点磁感强度的大小为(A)B = 0,因为B1 = B2 = B3 = 0.(B)B = 0,因为虽然B1≠0、B2≠0,但,B3 = 0.(C) B≠0,因为虽然,但B3≠0.(D)B≠0,因为虽然B3 = 0,但.[]7。
2024年江西南昌中考物理试题及答案(1)
2024年江西南昌中考物理试题及答案说明:1.物理、化学同场分卷考试,考试总时长150分钟。
2.本试题卷满分80分,考试时间85分钟。
3.请按试题序号在答题卡相应位置作答,答在试题卷或其它位置无效。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)1. 在50m 短跑测试现场,考生听到发令声立刻起跑,说明声音能传递___________(选填“信息”或“能量”),发令声是由物体的___________产生的。
2. 某九年级同学测得自己的质量为50___________,体温为36.8___________。
(均填写物理量合适的单位)3. 生活中常用干电池作为___________,它是提供电压的装置,电压是电路中形成___________的原因。
4. 在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代,新能源汽车越来越普及。
其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在___________中受力转动,把___________能转化为机械能,从而驱动汽车行驶。
5. 赣剧是江西省地方戏曲剧种之一、如图所示,某赣剧演员在水平舞台上站立不动时,她受到的重力与舞台对她的支持力是一对___________,其中重力的方向是___________。
6. 如图所示,物块在大小为F 的拉力作用下,在时间t 内沿拉力方向移动的距离为s ,则此过程中拉力对物块做的功为___________,功率为___________。
(均用题中所给字母表示)7. 如图所示,三个电阻123R R R 、、的阻值均相同,开关1S 断开、开关2S 掷到1,电流表1A 与电流表2A 的示数之比为___________;当开关1S 闭合、开关2S 掷到2时,电流表1A 与电流表2A 的示数之比为___________。
8. 某同学用餐时发现从热汤中取出的金属勺很烫手,这是通过___________的方式改变物体的内能,在这种内能改变的过程中,内能总是自动地从高温物体向低温物体转移,说明能量在转移过程中具有___________性。
高中物理必修一牛顿第一定律同步练习含答案
高中物理必修一牛顿第一定律同步练习含答案卷I(选择题)一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)1. 下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是()A.牛顿第一定律是实验定律B.牛顿第一定律只是提出了惯性的概念C.牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时,物体将处于静止状态D.牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律,又提出了力是改变物体运动状态的原因2. 2018年新实施的道路交通安全法规定:坐在汽车前排的司机和乘客都应系好安全带。
这是为了减轻在下列哪种情况下可能对人身造成的伤害()A.汽车车速太慢B.汽车紧急刹车C.汽车缓慢启动D.汽车突然加速3. 下列关于惯性的叙述中正确的是()A.物体的惯性与物体的运动状态有关,速度大的物体惯性大B.惯性的大小与物体的受力和运动情况等有关C.物体的惯性是指物体保持静止或匀速直线运动状态的特性D.宇航员在太空中随飞船绕地球做圆周运动时,处于完全失重状态,其惯性会消失4. 关于惯性下列说法正确的是()A.物体的惯性随外力的增大而减小B.同一物体在静止时和运动时惯性一样大C.物体的惯性越小,运动状态越难改变D.物体的运动速度越大,惯性越大5. 如图所示,斜面体A静置于水平地面上,其倾角为θ=45∘,上表面水平的物块B在A上恰能匀速下滑.现对B施加一个沿斜面向上的力F,使B能缓慢地向上匀速运动,某时刻在B上轻轻地放上一个质量为m的小物体C(图中未画出),A始终静止,B保持运动状态不变,关于放上C之后的情况,下列说法不正确的是()mgA.B受到的摩擦力增加了√22mgB.推力F增大了√22C.推力F增大了√2mgD.A受到地面的摩擦力增加了mg6. 16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是()A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快.这说明,物体受的力越大,速度就越大B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来.这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快D.一个物体维持匀速直线运动,不需要力7. 用力推一个静止的物体,物体开始运动,停止用力,物体就停下来.由此可见()A.力是使物体运动的原因B.力是维持物体运动的原因C.力是使物体产生加速度的原因D.力是改变物体惯性的原因8. 关于惯性,下列说法中正确的是( )A.物体只有在保持匀速直线运动状态或静止状态时,才具有惯性B.物体只有在不受力作用时,才具有惯性C.物体只有在运动状态变化时,才具有惯性D.物体的惯性与物体的受力情况和运动状态无关9. 下列说法正确的是()A.运动越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B.小球由于重力作用自由下落时,它的惯性就不存在了C.一个小球被竖直上抛,抛出后能继续上升,是因为小球抛出后仍受到向上的推力D.物体的惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的一种属性,与物体的速度大小无关.10. 做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子将()A.向前运动B.向后运动C.无相对运动D.无法判断卷II(非选择题)二、填空题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)11. 利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。
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物理竞赛试题 1 参考答案一、解 (1)由于y 方向速率不变,所以y=vt ①则 v x =by=bvt ② 即 d x /d t =bvt dx=bvt d t 两边积分⎰⎰=td d t t bv x x得 x=221bvt ③联立①③消去t 得 x=22y vb④(2)由于y 方向匀速运动,故加速度a 沿x 方向由②两边求导得 a=tvx d d =bv ⑤由答图1-1知 a t =a cos θ而 tan θ=xy v v =bt bvt v 1= cos θ=122+t b bt所以 a t =1222+t b tv b(3)由 a n =rv 2得 r=na v 2v=v t b v v y x12222+=+ 由答图1-1知 a n =a sin θ sin θ=1122+t b所以 a n =122+t b bv从而得 r=bvt b 23)1(22+ ⑥ 由① t=y/v代入⑥得 r=22222222323)()1(bvv y b b v v y b +=+ ※ 二、解作图方法:①利用尺规作图法确定r /2的长度,以C 为圆心,用圆规作半径为r /2的圆;②利用尺规作图法确定2r 的长度,以C 为圆心,用圆规作半径为2r 的圆;③延长RM 交2r 圆于H ,连接CH 交r /2圆于H ’; ④连接并延长MH ’即得折射光线。
作图依据:如答图1-2,∠HMC=i则在△HCM 中应用正弦定理得nn r r CM CH i '2sin sin ===ϕ 又在△MCH ’与△HCM 中有公共角C ,且nn CH CM CM CH '12'=== 所以 △MCH ’∽△HCM从而 i=φ,亦即 nn i i ''sin sin =i 与i’满足折射定律 ※ 三、解 (1)在圆筒与台阶作完全非弹性碰撞的过程中(如答图1-3-1),圆筒对于通过A 点的轴角动量守恒,有mv(R-h)+I O ω0=I A ω ① 式中I O 和I A 分别为圆筒绕O 点和A 点的转动惯量,ω为碰撞后圆筒的角速度,即圆筒开始上翻时的角速度。
又 I O =mR 2,I A = mR 2 +mR 2=2 mR 2, v=R ω0由以上各式得 ω=)21(RhR v - ②在圆筒上翻过程中,系统的机械能守恒。
取台阶较高平面为势能零点。
上翻时的初始动能为21I A ω2,势能为mg (R-h ),上翻到任意的θ位置时(如答图1-3-2),势能为mgR sin θ,动能为2)(21t I A d d θ,其中)(td d θ是圆筒上翻到θ位置时的角速度。
于是 mg(R-h)+ 21I A ω2=mgR sin θ+2)(21tI A d d θ③将上面ω的表达式代入③得2)(td d θ=2222)21(sin )(R v R h R g R h R g -+--θ④圆筒能滚上台阶的条件是:当θ=2π时,)(t d d θ>0。
将④与上述条件结合得gh v Rh >-22)21( ⑤圆筒上翻过程中不脱离A 点的条件是:N >0。
在圆筒上翻过程中,OA 方向的质心运动方程为mg sin θ-N=ma n =mR 2)(td d θ⑥于是 N= mg sin θ- mR 2)(t d d θ=2 mg sin θ-mg(1-Rh)-m 0)21(22>-R v R h 上式表明N 是θ的函数,θ的最小值θmin 相对应于N 的最小值。
由几何关系得sin θmin =1-Rh代入N 的表达式得N min = 2mg(1-R h )- mg(1-R h )- m R v R h 22)21(-= mg(1-R h )- m R v R h 22)21(->0 或 g(1-Rh)>R v R h 22)21(- ⑦ 由⑤和⑦得圆筒既不脱离A 点又能滚上台阶继续前进的条件: g(R-h)> 22)21(v Rh ->gh或 22222)2(4)2()(4h R ghR v h R h R gR ->>--(2)由v 的条件还可得到对台阶高度h 的限制条件:2222)2(4)2()(4h R ghR h R h R gR ->--即 h<R 21※四、解法一 取坐标系如答图1-4所示。
取左棒为场源电荷。
在左棒上取电荷元λ d x ,距原点为x ,它在右棒上距原点x ’处产生的场强d E=20)'(4x x xλ-πεd方向沿x 轴正向,左棒上各电荷元产生的场强方向相同,所以左棒在x ’处的场强E =)'1'1(4)'(40020x l x x x xE l--=-=⎰⎰πελπελd d 右棒x ’处的电荷元λ d x ’受到的静电力d F ’=λ d x ’E=')'1'1(402x x l x d --πελ右棒上各电荷元所受的静电力方向相同,所以整根右棒所受的总静电力F ’==⎰'F d ')'1'1(43202x x lx ll d --⎰πελ=024πελ(l l l l l l 23ln 23ln ---)=024πελ34ln F ’的方向沿x 轴正向。
左棒所受的静电力F =-F ’ ※解法二 在左右两棒上各取电荷元λ d x 和λ d x ’,右棒电荷元λ d x ’受左棒电荷元的库仑作用力 d F ’=20)'('41x x x x -d d λλπε右棒受到左棒的静电作用力 F ’==⎰'F d ==-⎰⎰2)'('41x x x x d d λλπε024πελx x x x l ll d d ⎰⎰-0232)'(1'=024πελ⎰--ll x x l x 32')'1'1(d =024πελ34ln F ’的方向沿x 轴正向。
左棒所受的静电力F =-F ’ ※五、解 这个循环看似非常复杂,但它经历的过程都是等温过程和绝热过程。
如果将绝热线bc 延长与等温线ef 交于g 点(如答图1-5),这样就可把这循环看成两个卡诺循环。
对于卡诺循环abgfa ,过程ab 吸收的热量 Q ab =νRT 1a b V V ln=νR ×700×aa V V4ln =1400νR ln 2 过程gf 放出的热量|Q gf |=ab Q T T 13=2ln 1400700300R ν⨯=600νR ln 2 对于卡诺循环cdegc ,过程cd 吸收的热量 Q cd =νRT 2c d V V ln=νR ×400×c c V V2ln =400νR ln 2 过程eg 放出的热量 |Q eg |=cd Q T T 23=2ln 400400300R ν⨯=300νR ln 2 于是该循环的效率 2ln )4001400(2ln )300600(11R R Q Q Q Q cdab eg gf ννη++-=++-==50% ※六、解 取线圈平面的法线方向垂直纸面向里,则线圈在初始位置时通过它的磁通量为正值。
在距长直导线x 处取面元d S=y d x ,如答图1-6-1所示。
通过面元d S 的磁通量d Φ=B 1·d S =B 1d S=x y x I d πμ210=x x b a xId )(210-+πμ通过整个线圈的磁通量Φ1=⎰Φd =x x b a x I b a b d )(210-+⎰+πμ=πμ210I [(a+b )a bb a -+ln ]当线圈绕AB 轴转过180°时,如答图1-6-2所示,此时通过线圈的磁通量Φ2=⎰⋅S B d =S B d -⎰=⎰---x a b x xId )]([210πμ=]ln )([210a b b a b a I ----πμ 在转动过程中磁力做的功A =I 2ΔΦ1= I 2(Φ2-Φ1)=-]ln )(ln )([2210a bba b a a b b a b a I I -+++---πμ=-]ln )(ln )[(2210ab ba b b b a b a I I ---++πμ ※七、解 (1)先计算小顶角三棱镜对光线的折射作用。
如答图1-7-1,考察小角度光线,有i=nr , n α=β, r+α=θ ① 所以偏折角 δ=i-θ+β=(n-1)θ ② 既然δ与入射角无关,由S 发出的任两条夹角为Δθ的光SA ,SB 经上半棱镜折射后的反向延长线S 1A 和S 1B 的夹角仍为Δθ(如答图1-7-2),而它们所夹的弧同为AB ,故S 1(即S 的像)与棱镜的距离也是a 。
于是(利用②)两相干光源的距离S 1 S 2=2a δ=2a(n-1)α不难看出,S 1、 S 2至P 点(P 与中心点O 的距离为x )的光程差 Δ=S 1 S 2·x /(a+b)=2a(n-1)αx /(a+b) ④ 令Δ=m λ,即得m 级亮条纹距离x :x=αλ)1(2)(-+n a b a m(2)当S 上移至S ’时,设想双棱镜沿虚线切去厚为d 的薄片组成新的双棱镜,则零级条纹将上移h 至O ’(如答图1-7-3)。
但下半厚为d 的薄片的存在使S ’在下半棱镜中产生附加光程差 (n -1)d ,从而使零级条纹从O ’下移距离y ’,而有ba y n a d n +-=∆=-')1(2')1(α而由几何关系有ααtan 2cos h d= 从而 αh d 2≈代入上式得 ahb a y )('+=因而S 上移至S ’最终使零级条纹自O 点下移距离h abh y y =-=' ※八、解 火箭在从地球飞往银河系的过程中始终在作变速运动,所以若以火箭为S ’参照系,则这是个非惯性系。
如果要用狭义相对论来求解此类问题,可在S ’系中先后建立一系列的坐标系,任一瞬时t 时坐标系以此时火箭的速度v 在极短时间内相对地球作匀速直线运动。
故在此段时间内S ’可看作惯性系,这样就可用狭义相对论来求解,而火箭的整个加速过程,便是这一系列无限段运动过程的组合。
在S ’系中,火箭作加速度为a ’的加速运动。
火箭在d t ’时间内动量的增量为d p ’,根据动力学规律,有'''Ma t p =d d ⑴ 式中M 近似为该瞬时火箭的净质量。
由动量守恒可知,火箭动量的增量应等于d t ’时间内辐射光子的动量,而火箭辐射光子的同时,又使火箭(其内燃料)的能量E 发生改变,故根据质能公式:E=Mc 2,有M c E cp d d d -=-=1' ⑵由⑴⑵可得 ''t Mc Mad d -=火箭发动机在任何时刻的功率N 为'''2cMa t Mc t E N =-=-=d d d d ⑶⑶表明,火箭发动机的功率取决于该时刻火箭的质量,于是,只需求出火箭初始质量M 0,便可求得所需求的初始功率。