马文蔚物理学教程测试卷_A

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马文蔚《物理学》(第6版)(下册)章节题库-第十二章至第十三章【圣才出品】

则始、末两个状态气体内能之比为 E1/E2=
。
【答案】1.19
三、简答题 1．指出下列各式所表示的物理意义．
答：（1）表示理想气体分子每一自由度所具有的平均能量．表示单原子分子的平均动能或分子的平均平动动能．表示自由度为 i 的分子的平均能量．表示分子自由度为 i 的 1mol 理想气体的内能．表示质量为 m'的理想气体的内能．
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图 12-2
【答案】（1）氧气；氢气；（2）2
【解析】由
可得。
2．1mol 氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）贮于一氧气瓶中，温度为 27℃，这瓶氧气的内能为______J；分子的平均平动动能为______J；分子的平均总动能为______J。（摩尔气体常量 R＝8.31J·mol－1·K－1 玻耳兹曼常量 k＝1.38×10－23J·K－1）
【解析】由
可得。
2．理想气体处于平衡状态，设温度为 T，气体分子的自由度为 i，则每个气体分子所具
有的（）。
A．动能为 i/2kT
B．动能为 i/2RT
C．平均动能为 i/2kT
D．平均平动动能为 i/2RT
【答案】C
3．f（υ）为速率分布函数，则速率
的分子平均速率表达式为（）。
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【答案】B
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【解析】由平均速率的定义，
区间内分子的平均速率应为：
分子、分母同除以 N，得
4．图 12-1 画了两条理想气体分子速率分布曲线（）。.
图 12-1
A．υp 是分子的最大速率

物理学教程第三版上册答案马文蔚

物理学教程第三版上册答案马文蔚1、61．关于微观粒子的发现与提出，下列说法正确的是（）[单选题] *A．电子是英国物理学家卢瑟福发现的B．原子的核式结构模型是盖尔曼提出的C．中子是由查德威克发现的(正确答案)D．夸克是比中子、质子更小的微粒，是由英国物理学汤姆生提出的2、如图63所示，MM’为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角∠AON等于60°。

已知∠NOB等于30°，∠NOC等于45°，∠NOD等于60°。

则入射光线AO的反射光线将沿着哪个方向射出（）[单选题]A．ONB．OBC．OCD．OD(正确答案)3、考虑空气阻力，在空气中竖直向上抛出的小球，上升时受到的合力大于下降时受到的合力[判断题] *对(正确答案)错答案解析：上升时合力等于重力加上空气阻力，下降时合力等于重力减去空气阻力4、5．由F＝kx可知，在弹性限度内弹力F的大小与弹簧的长度成正比．[判断题] *对错(正确答案)5、17．影视剧中，为了防止演员受伤，砸向演员的道具石头一般是用泡沫塑料制成的。

将小石块和道具石头分别放在调节好的天平左右盘，横梁静止后的情景如图所示。

下列说法正确的是（）[单选题] *A．道具石头的质量比小石块的质量大B．道具石头的密度比小石块的密度大C．质量相同时，道具石头的体积比小石块的体积小D．体积相同时，道具石头的质量比小石块的质量小(正确答案)6、15．学习科学知识的价值之一，是主动将所学知识创造性地服务于社会。

如“声音的传播需要介质”就有许多实际应用。

下列发明成果应用了这一知识的是（）[单选题] *A．验钞机B．望远镜C．真空玻璃(正确答案)D．体温计7、45．关于电冰箱，下列说法正确的是（）[单选题] *A．将水放入冷冻室，水会液化B．打开冷冻室的门会看到“白气”，这是汽化现象C．冷冻室侧壁有时会有霜，这是水蒸气凝固形成的D．食品在冷藏室里能保鲜，利用了制冷剂汽化吸热(正确答案)8、36.关于热现象和热学规律﹐下列说法正确的是（）*A.布朗运动表明，构成悬浮微粒的分子在做无规则运动B.两个分子的间距从极近逐渐增大到10ro的过程中，分子间的引力和斥力都在减小(正确答案)C.热量可以从低温物体传递到高温物体(正确答案)D.物体的摄氏温度变化了1℃，其热力学温度变化了273KE：两个分子的间距从极近逐渐增大到10ro的过程中，它们的分子势能先减小后增大。

马文蔚《物理学》(下)配套题库-名校考研真题(量子物理)【圣才出品】

第15章量子物理一、选择题1．光电效应的红限取决于（）．[暨南大学2010研]A．金属的逸出功B．入射光的强度C．入射光的颜色D．入射光的频率【答案】A【解析】光电效应的红限是金属的固有属性，表示能够激发光电子的入射光的最低能量，也是金属的逸出功．2．一电子被限定在原子直径范围内运动（原子直径约为d＝10-8m，电子的质量为306.6310=⨯J·S），则电子的速度不确定量约为（）．[暨南h-⨯kg, 普朗克常数340.9110-大学2010研]A．210m/sB．410m/sC．810m/sD．1110m/s【答案】B【解析】根据测不准原理，电子的动量和位置的不确定性满足：p r∆⋅∆2电子的位置不确定度大致为原子直径的大小，可得410/∆≈v m s3．对于激光器中两平面镜构成的谐振腔所起的作用，不正确的是（）．[暨南大学2010研]A．产生和维持光振荡B．使粒子数反转分布C．具有限制光束的作用，使激光束的方向性好D．具有选频作用，使激光的单色性好【答案】C【解析】激光器中的激活介质通过自发辐射产生光振荡，再通过受激辐射维持这种振荡并使粒子数反转，另外激活介质的能级结构选择某能量的光进行放大，具有选频作用．谐振腔的两个平面镜所起的作用是改变激光的方向，使进一步放大，同时限制光的方向，使得出射光束方向性更好．4．关于黑体辐射，以下错误的说法是（）．[暨南大学2010研]A．能吸收一切外来的电磁辐射的物体称之为黑体B．当黑体的温度越高时，其单色辐出度的峰值波长也越短C．黑体吸收电磁辐射的能力最强，发射电磁辐射的能力也最强D．只有黑体辐射的辐射能是量子化的，其他物体的辐射能不是量子化的【答案】D【解析】理想的黑体能够吸收一切电磁波，根据维恩位移定律，热辐射的峰值波长育温度成反比，另外根据基尔霍夫的理论，在同一温度下，各种不同物体对于相同波长的单色辐出度与吸收比的比值相等，所以吸收能力强的黑体，其发射电磁波的能力也强．黑体是一个理想模型，因其简单性而易于进行实验和理论分析，得出光量子化的结论．但一切物体的辐射能都是量子化的，但因干扰因素的复杂而不易于研究而已．5.证实德布罗意物质波存在的实验是（）．[暨南大学2010研]A．光电效应实验B．电子衍射实验C ．弗兰克–赫兹实验D ．康普顿效应实验【答案】B【解析】光电效应和康普顿实验都是针对于光的量子性的，弗兰克-赫兹实验证明了原子能量的量子化，而电子衍射实验验证了电子的波的特性，证实了德布罗意波的存在．6．已知氢原子基态能量为－13.6eV ，根据玻尔理论，要把氢原子从基态激发到第一激发态所需能量为（）．[暨南大学2010研]A ．eV 6.13B ．eV 2.10C ．eV 8.6D ．eV 4.3 【答案】B【解析】根据原子能级结构，121n E E n =，所以把氢原子从基态激发到第一激发态所需的能量为2111(1)10.2eV 4E E E E =-=-=7．根据光的波粒二象性，以下正确的是（）．[暨南大学2010研] A ．光子能量和光的波长成正比 B ．光子能量和光的频率成反比 C ．光子的动量和光的频率成反比 D ．光子的动量和光的波长成反比【答案】D【解析】根据波粒二象性，光子的能量为hc E h νλ==光子的动量为2h p k cπνλ===8．产生康普顿效应的原因是（）．[暨南大学2010研] A ．光子和原子中束缚较强的内层电子碰撞的结果 B ．光子和原子中束缚较弱的外层电子碰撞的结果 C ．光子和原子核碰撞的结果D ．光子和原子中辐射出的光子碰撞的结果【答案】B【解析】康普顿效应是指光子与一个近似自由的电子的作用，在实验中是指原子外层束缚较弱的电子．9．光电效应的截止频率取决于（）．[暨南大学2011研] A ．两电极所加电压 B ．入射光的强度 C ．金属阴极的材料 D ．入射光的波长【答案】C【解析】光电效应的截止频率，与逸出功直接相关，是金属材料的固有性质，表征表面电子束缚能的大小，与外界条件以及入射光无关．10．一个光子和一个电子具有相同的波长，则（）．[暨南大学2011研] A ．光子具有较大的动量 B ．电子具有较大的动量 C ．光子和电子具有相同的动量D．光子和电子的动量不确定【答案】C，不论何种粒子，只要波长相同，则动量一定相同．【解析】根据德布罗意关系=h/p11．关于黑体辐射，以下错误的说法是（）．[暨南大学2011研]A．能吸收一切外来的电磁辐射而不能向外辐射电磁波的物体称之为黑体B．其单色辐出度的峰值波长越短，说明黑体的温度越高C．黑体吸收电磁辐射的能力最强，发射电磁辐射的能力也最强D．黑体辐射的辐射能是量子化的【答案】C【解析】黑体既吸收外来辐射，也向外辐射．12．证实光的粒子性的实验是（）．[暨南大学2011研]A．光干涉实验B．光衍射实验C．弗兰克–赫兹实验D．康普顿效应实验【答案】D【解析】光的干涉和衍射实验都是证实光的波动性的实验，弗兰克-赫兹实验则是证明了原子能级模型．康普顿效应通过光和电子的散射，证实了光的粒子性．13．关于氢原子中的电子，以下错误的是（）．[暨南大学2011研]A．电子在一些特定圆轨道上运动而不辐射电磁波B．电子在一些特定圆轨道上运动的同时不断辐射电磁波C．电子在稳定的特定圆轨道上运动的角动量是量子化的D．电子在圆轨道上运动的能量是量子化的【答案】B【解析】根据玻尔的定态假设，氢原子中的电子处于一些分立的能级上，处于稳定状态，不会辐射电磁波．14．根据德布罗意物质波，以下正确的是（）．[暨南大学2011研]A．物质波的波长与物体的质量成正比B．物质波的波长与物体的动量成正比C．物质波的波长与物体的速度成正比D．光子的动量和光的波长成反比【答案】D【解析】根据德布罗意关系，物质波（包括光波）波长与粒子的动量成反比．15．康普顿效应中的波长变化量（）．[暨南大学2011研]A．和散射源有关B．和X射线的波长有关C．散射角越大，波长变化量越小D．和散射角有关【答案】D。

马文蔚《物理学》(下)配套题库-名校考研真题(热力学基础)【圣才出品】

第13章热力学基础一、选择题在一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由增至，在此过程中气体的（）．[电子科技大学2007研]A．内能不变，熵增加B．内能不变，熵减少C．内能不变，熵不变D．内能增加，熵增加【答案】A二、填空题热力学第二定律表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的．开尔文表述指出了______的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了______的过程是不可逆的．[北京工业大学2004研]【答案】功变热；热传导三、计算题1．假设地球大气为干燥空气，导热性能不好．气流上升缓慢，可以视为准静态过程．试导出大气的垂直温度梯度d T/d z，并估算其量值的大小．[南京大学2005研] 解：对于绝热过程有：对上式两边同时求导，得：于是有：对于大气层，气压强变化满足，再结合理想气体状态方程，得：于是：可得大气的垂直温度梯度为：℃2．分子质量为m的理想气体在重力作用下处于平衡态，设气体温度T(z)随高度变化，地面温度，气体内部发生的过程可视为准静态绝热过程．（1）证明理想气体准静态绝热过程满足，其中．（2）利用（1）的结果，导出T(z)．（重力加速度记为g）[北京师范大学2008研] 解：（1）绝热过程方程，其微分形式为：理想气体的状态方程pv＝RT，其微分形式为：消去，则可得：（2）压强随高度的变化（等温气压公式）：可得则有：3．气缸内贮有36g水蒸气（H2O，视为刚性分子理想气体），经abcda循环过程如图13-1所示．其中a-b、c-d为等体过程，b-c为等温过程，d-a为等压过程．试求：（1）d-a过程中水蒸气作的功W da．（2）a-b过程中水蒸气内能的增量ΔE ab．（3）循环过程水蒸气作的净功W．（4）循环效率η．[浙江大学2008研]图13-1解：由于H2O视为刚性分子理想气体，则：（1）（2）过程，，，所以：由，可得：因此有：（3）由题意可得：则有：（4）：为等温过程，则：，为等体过程，则：，放热为等压过程，则：，放热则循环效率η为：4．1mol刚性双原子理想气体进行如图13-2所示的可逆循环过程，其中ab为等压过程，bc为等体过程，ca为等温过程，a点状态为（，300K）．求该循环的效率和ab过程的熵变？（ln2＝0.7）[吉林大学2006研]图13-2解：对刚性双原子分子：循环热效率：ab过程吸热：由理想气体状态方程pV＝RT得：则有：，吸热bc过程等容：ca等温过程，内能不变，于是：于是：，循环热效率：5．如图13-3所示，1mol单原子理想气体分别经过以下两个过程使其温度从300K上升到350K：（a）体积保持不变；（b）压强保持不变．（1）问两个过程中各吸收了多少热量？增加了多少内能？对外做了多少功？（2）求两个过程的熵变．[厦门大学2006研]图13-3解：（1）等容过程：做功：A＝0吸热：＝×8.31×(350－300) ＝623.25J等压过程：吸热：＝×8.31×(350－300)＝1038.75J内能变化：△E＝623.25J做功：A＝Q－△E＝415.5J（2）6．一定量的某单原子分子理想气体装在封闭的气缸里．此气缸有可活动的活塞（活塞与汽缸壁之间无摩擦，且无漏气）．已知气体的初压强，体积，现将该气体在等压下加热直到体积为原来的两倍，然后在等体积加热直到压强为原来的2倍，最后作绝热膨胀，直到温度下降到初温为止．（1）在p–V图上将整个过程表示出来．（2）试求在整个过程中气体内能的改变．（3）试求在整个过程中气体所吸收的热量．（1atm＝1.013×105Pa）．（4）试求在整个过程中气体所作的功．[南京航空航天大学2008研]解：（1）p–V图如图13-4所示：图13-4（2）由于初、末状态温度相同，内能是温度的单值函数，因此内能不变．即内能变化：（3）整个过程中气体所吸收热量：结合气体状态方程得：（4）由初、末状态内能不变，则气体所做功在数值上等于其吸收的热量．故：7．温度为25℃、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍．（1）计算这个过程中气体对外所作的功．（2）假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的三倍，那么气体对外作的功又是多少？（J·mol-1·K-1，ln3=1.0986）[北京工业大学2004研]解：（1）由理想气体状态方程，等温过程气体做功：J（2）对于绝热过程：气体对外做功：J8．一定量的单原子分子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，又经绝热过程膨胀到C态，如图13-5所示，试求这全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量．[湖南大学2007研]图13-5解：由状态方程，可知：因此全过程的．过程是绝热过程，有：过程是等压过程，有：故全过程有：根据热力学第一定律，可知对全过程有：9．1摩尔单原子分子组成的理想气体系统，经如图13-6所示的循环过程，求：（1）一个循环中，系统对外做的功．（2）循环效率．[南京理工大学2005研]图13-6解：为等压过程，气体对外做功和内能增量分别为：吸热量为：。

物理学简明教程（马文蔚等著）第三章课后练习试题答案详解

物理学简明教程（马文蔚等著）第三章课后练习题答案详解3－1有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上：(1)这两个力都平行于轴作用时，它们对轴的合力矩一定是零；(2)这两个力都垂直于轴作用时，它们对轴的合力矩可能是零；(3)当这两个力的合力为零时，它们对轴的合力矩也一定是零；(4)当这两个力对轴的合力矩为零时，它们的合力也一定是零．对上述说法下述判断正确的是( )(A)只有(1)是正确的(B)(1)、(2)正确，(3)、(4)错误(C) (1)、(2)、(3)都正确，(4)错误 (D)(1)、(2)、(3)、(4)都正确分析与解力对轴之力矩通常有三种情况：其中两种情况下力矩为零：一是力的作用线通过转轴，二是力平行于转轴(例如门的重力并不能使门转)．不满足上述情况下的作用力(含题述作用力垂直于转轴的情况)对轴之矩不为零，但同时有两个力作用时，只要满足两力矩大小相等，方向相反，两力矩对同一轴的合外力矩也可以为零，由以上规则可知(1)(2)说法是正确．对于(3)(4)两种说法，如作用于刚体上的两个力为共点力，当合力为零时，它们对同一轴的合外力矩也一定为零，反之亦然．但如这两个力为非共点力，则以上结论不成立，故(3)(4)说法不完全正确．综上所述，应选(B)．3－2关于力矩有以下几种说法：(1)对某个定轴转动刚体而言，内力矩不会改变刚体的角加速度；(2)一对作用力和反作用力对同一轴的力矩之和必为零；(3)质量相等，形状和大小不同的两个刚体，在相同力矩的作用下，它们的运动状态一定相同．对上述说法下述判断正确的是( )(A)只有(2)是正确的 (B)(1)、(2)是正确的(C)(2)、(3)是正确的 (D)(1)、(2)、(3)都是正确的分析与解刚体中相邻质元之间的一对内力属于作用力与反作用力，且作用点相同，故对同一轴的力矩之和必为零，因此可推知刚体中所有内力矩之和为零，因而不会影响刚体的角加速度或角动量等，故(1)(2)说法正确．对说法(3)来说，题述情况中两个刚体对同一轴的转动惯量因形状、大小不同有可能不同，因而在相同力矩作用下，产生的角加速度不一定相同，因而运动状态未必相同，由此可见应选(B)．3－3均匀细棒OA可绕通过其一端O而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆到竖直位置的过程中，下述说法正确的是( )(A)角速度从小到大，角加速度不变(B)角速度从小到大，角加速度从小到大(C)角速度从小到大，角加速度从大到小(D)角速度不变，角加速度为零分析与解如图所示，在棒下落过程中，重力对轴之矩是变化的，其大小与棒和水平面的夹角有关．当棒处于水平位置，重力矩最大，当棒处于竖直位置时，重力矩为零．因此在棒在下落过程中重力矩由大到小，由转动定律知，棒的角加速亦由大到小，而棒的角速度却由小到大(由机械能守恒亦可判断角速度变化情况)，应选(C)．3－4 一汽车发动机曲轴的转速在12 s 内由1.2×103r·min-1均匀的增加到2.7×103r·min-1．(1)求曲轴转动的角加速度；(2)在此时间内，曲轴转了多少转？分析这是刚体的运动学问题．刚体定轴转动的运动学规律与质点的运动学规律有类似的关系，本题为匀变速转动．解 (1)由于角速度ω＝2πn (n 为单位时间内的转数)，根据角加速度的定义tωαd d =，在匀变速转动中角加速度为 ()200s r a d 1.13π2-⋅=-=-=tn n t ωωα (2)发动机曲轴转过的角度为()0020π221n n t ωωt αt ωθ-=-=+= 在12 s 内曲轴转过的圈数为3902π20=+==t n n θN 圈3－5 一飞轮由一直径为30㎝，厚度为2.0㎝的圆盘和两个直径为10㎝，长为8.0㎝的共轴圆柱体组成，设飞轮的密度为7.8×103kg·m -3，求飞轮对轴的转动惯量．分析根据转动惯量的可叠加性，飞轮对轴的转动惯量可视为圆盘与两圆柱体对同轴的转动惯量之和；而匀质圆盘、圆柱体对轴的转动惯量的计算可查书中公式，或根据转动惯量的定义，用简单的积分计算得到．解根据转动惯量的叠加性，由匀质圆盘、圆柱体对轴的转动惯量公式可得2424122221121m kg 136.021π161 2212212⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=+=ad ld ρd m d m J J J3－6 一燃气轮机在试车时，燃气作用在涡轮上的力矩为2.03×03N·m ，涡轮的转动惯量为25.0kg·m 2．当轮的转速由2.80×103r·min -1增大到1.12×104r·min -1时，所经历的时间t 为多少？分析由于作用在飞轮上的力矩是恒力矩，因此，根据转动定律可知，飞轮的角加速度是一恒量；又由匀变速转动中角加速度与时间的关系，可解出飞轮所经历的时间．该题还可应用角动量定理直接求解．解1 在匀变速转动中，角加速度tωωα0-=，由转动定律αJ M =，可得飞轮所经历的时间()s 8.10200=-=-=n n MJ πJ M ωωt 解2 飞轮在恒外力矩作用下，根据角动量定理，有()00d ωωJ t M t -=⎰则 ()s 8.10π200=-=-=n n MJ J M ωωt3－7 电风扇接通电源后一般经5s 后到达额定转速10min r 300-⋅=n ,而关闭电源后经16 s 后风扇停止转动，已知电风扇的转动惯量为2m kg 5.0⋅，设启动时电磁力矩M 和转动时的阻力矩f M 均为常数，求启动时的电磁力矩M .分析由题意知M 和f M 均为常数，故启动时电风扇在M 和f M 共同作用下，作匀加速转动，直至到达额定转速，关闭电源后，电风扇仅在f M 的作用下作匀减速转动.运用匀变速转动的运动学规律和转动定律既可求解.解设启动时和关闭电源后，电风扇转动时的角加速度分别为1α和2α，则启动过程 αJ M M =-f110t αω=关闭电源后 2f αJ M =-0220=+t αω 联解以上各式并将60200n πω=以及0n 、1t 、2t 、J 值代入，得 m N 12.4⋅=M3－8 一质量为m′、半径为R 的均匀圆盘，通过其中心且与盘面垂直的水平轴以角速度ω转动，若在某时刻，一质量为m 的小碎块从盘边缘裂开，且恰好沿垂直方向上抛，问它可能达到的高度是多少？破裂后圆盘的角动量为多大？分析盘边缘裂开时，小碎块以原有的切向速度作上抛运动，由质点运动学规律可求得上抛的最大高度.此外，在碎块与盘分离的过程中，满足角动量守恒条件，由角动量守恒定律可计算破裂后盘的角动量.解 (1)碎块抛出时的初速度为R ω=0v由于碎块竖直上抛运动，它所能到达的高度为g R ωg h 222220==v(2)圆盘在裂开的过程中，其角动量守恒，故有L L L '-=0 式中ωR m L 221'=为圆盘未碎时的角动量；ωmR L 2='为碎块被视为质点时，碎块对轴的角动量；L 为破裂后盘的角动量.则ωR m m L 221⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=3－9 一位溜冰者伸开双臂来以1.01s r -⋅绕身体中心轴转动，此时的转动惯量为1.33 2m kg ⋅,她收起双臂来增加转速，如收起双臂后的转动惯量变为0.48 2m kg ⋅.求（1）她收起双臂后的转速；（2）她收起双臂前后绕身体中心轴的转动动能各为多少？分析各种物体（含刚体和变形体）在运动过程中，只要对空间某定点或定轴的外力矩之和为零，则物体对同一点或轴的角动量就守恒，在本题中当溜冰者绕身体中心轴转动时，人体重力和地面支持力均与该轴重合，故无外力矩作用，满足角动量守恒.此时改变身体形状（即改变对轴的转动惯量）就可改变转速，这是在体育运动中经常要利用的物理规律.解（1）由分析知，有ωωJ J =00则 1-00s r 77.2⋅==ωωJJ （2）收起双臂前 J 26.2212001k ==ωJ E收起双臂后 J 72.6212k2==ωJ E 此时由于人体内力做功，有 1k 2k E E >端点，开始时棒自由悬挂.以100N 的力打击它的下端点，打击时间为0.02s .(1)若打击前棒是静止的，求打击时其角动量的变化；(2)棒的最大偏转角.分析该题属于常见的刚体转动问题，可分为两个过程来讨论：(1)瞬间的打击过程.在瞬间外力的打击下，棒受到外力矩的角冲量，根据角动量定理，棒的角动量将发生变化，则获得一定的角速度.(2)棒的转动过程.由于棒和地球所组成的系统，除重力(保守内力)外无其他外力做功，因此系统的机械能守恒，根据机械能守恒定律，可求得棒的偏转角度.解 (1)由刚体的角动量定理得120s m kg 0.2d -⋅⋅====⎰t ΔFl t M ωJ L Δ(2)取棒和地球为一系统，并选O 处为重力势能零点.在转动过程中，系统的机械能守恒，即()θmgl ωJ cos 1212120-= 由式(1)、(2)可得棒的偏转角度为8388Δ31arccos o 222'=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=gl m t F θ一端的水平轴转动.如将此棒放在水平位置，然后任其落下，求：(1)当棒转过60°时的角加速度和角速度；(2)下落到竖直位置时的动能；(3)下落到竖直位置时的角速度.分析转动定律M ＝Jα是一瞬时关系式，为求棒在不同位置的角加速度，只需确定棒所在位置的力矩就可求得.由于重力矩()θl mg θM cos 2=是变力矩，角加速度也是变化的，因此，在求角速度时，就必须根据角加速度用积分的方法来计算(也可根据转动中的动能定理，通过计算变力矩的功来求).至于棒下落到竖直位置时的动能和角速度，可采用系统的机械能守恒定律来解，这是因为棒与地球所组成的系统中，只有重力作功(转轴处的支持力不作功)，因此，系统的机械能守恒.解 (1)棒绕端点的转动惯量231ml J=由转动定律M ＝Jα可得棒在θ位置时的角加速度为()l θg J θM α2cos 3==当θ＝60°时，棒转动的角加速度2s 418-=.α 由于θωωt ωαd d d d ==，根据初始条件对式(1)积分，有⎰⎰=o 6000d d θαωωω 则角速度为1600s 98.7sin 3o-==lθg ω(2)根据机械能守恒，棒下落至竖直位置时的动能为J 98.021==mgl E K(3)由于该动能也就是转动动能，即221ωJ E K =，所以，棒落至竖直位置时的角速度为1s 57.832-==='l gJ E ωK。

物理学教程第三版上册答案马文蔚第四章

物理学教程第三版上册答案马文蔚第四章1．下列射线中，属于电磁波的射线是（） [单选题] *A）α射线（B）β射线（C）γ射线（(正确答案)D）阴极射线2．某同学用单色光做双缝干涉实验时，观察到的条纹如甲图所示，改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图所示．他改变的实验条件可能是（） [单选题] *减小了单色光的波长B.减小了双缝之间的距离(正确答案)减小了光源到单缝的距离减小了双缝到光屏之间的距离3．在“用单分子油膜估测分子的大小”的实验中，用到了“数格子”的方法，这是为了估算（） [单选题] *A）一滴油酸的体积（B）一滴油酸的面积C）一个油酸分子的体积（D）一个油酸分子的面积(正确答案)4．某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是（） [单选题] *A．电压B．电量(正确答案)C．功率D．能量5．太阳放出的能量来自于（） [单选题] *A．重核裂变B．天然衰变C．轻核聚变(正确答案)D．人工转变6．下列射线中，属于原子核内的高速电子流是（） [单选题] *A．阴极射线B．β射线(正确答案)C．α射线D．γ射线7．雷达通过发射一定波长的无线电波来探测空中目标，我国研制的米波雷达对隐形战机有较强的探测能力，其发出的无线电波的频率约为（） [单选题] *A．102 HzB．104 HzC．106 HzD．108 Hz(正确答案)8．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是 [单选题] *（ B ）(正确答案)改用紫光照射改用X射线照射增大紫外线强度延长照射时间9．阴极射线是（） [单选题] *A．质子流B．电子流(正确答案)C．光子流D．中子流10．如果用绿光照射某金属表面能发生光电效应，那么一定能使该金属发生光电效应的是 [单选题] *A ）(正确答案)B．用黄光照射C．用红外线照射D．用红光照射11．关于分子间的引力和斥力，下列说法正确的是（） [单选题] *A．分子间的引力总是大于斥力B．分子间的斥力随分子间距离增大而增大C．分子间的引力随分子间距离增大而减小(正确答案)D．分子间的引力和斥力不随分子间距离变化而变化12．用某单色光做光的双缝干涉实验，能在光屏上观察到干涉条纹。

马文蔚《物理学》（第6版）（下册）配套题库【名校考研真题＋课后习题＋章..

目　录第一部分　名校考研真题第9章　振　动第10章　波　动第11章　光　学第12章　气体动理论第13章　热力学基础第14章　相对论第15章　量子物理第二部分　课后习题第9章　振　动第10章　波　动第11章　光　学第12章　气体动理论第13章　热力学基础第14章　相对论第15章　量子物理第三部分　章节题库第9章　振　动第10章　波　动第11章　光　学第12章　气体动理论第13章　热力学基础第14章　相对论第15章　量子物理第四部分　模拟试题马文蔚等《物理学》配套模拟试题及详解第一部分　名校考研真题第9章　振　动一、选择题一弹簧振子，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（）．[电子科技大学2007研]A．B ．C ．D．E．二、填空题一物体作简谐振动，其振动方程为（国际单位制）．则此简谐振动的周期为______；当t ＝0.6s 时，物体的速度为______．[南京航空航天大学2008研]三、计算题1．考虑n ＝2摩尔的理想气体氦气，置于一垂直放置的圆柱体所缸中，如图9-1所示．水平放置的活塞可以在气缸中无摩擦上下运动．活塞质量为，气缸截面积为．活塞被一无质量的弹簧与气缸上端连接，活塞向下运动时将氦气向下压缩，活塞上方为真空．系统开始阶段活塞与氦气处于平衡状态时，弹簧处于未形变状态，氦气压强为B【答案】1.2s ；－20.9cm/s【答案】、温度为、体积为．假定弹簧弹性常数，气体常数，对于单原子氦气，热容比．活塞在平衡位置作小幅谐振动，计算其谐振频率f．[南京大学2006研]图9-1解：对弹簧，由牛顿第二定律可得：　①由于振动很快，系统来不及与外界发生热量交换，视为绝热过程，因此有：由于活塞在平衡位置作小幅谐振动，因此V0与V之间的变化很小，利用泰勒展开得： ②将②式代入①式有：　③初始时活塞处于平衡状态，有：　④将④代入③有：　整理得：　解得振动频率为： 2．质量分别为和的两个物体A、B，固定在倔强系数为的弹簧两端，竖直地放在水平桌面上，如图9-2所示．用一力垂直地压在A上，并使其静止不动．然后突然撤去，问欲使B离开桌面至少应多大？[中科院–中科大2007研]图9-2解：欲使B刚好弹起，则A到达最高点时弹簧的伸长量至少应为．假设力F作用下弹簧的压缩量为（初始位置），弹簧无变形时A的坐标为0（平衡位置）．运动方程为：当时，，则方程的解为：利用对称性，在最高点有．整理可得：又，于是：3．如图9-3所示，已知轻弹簧的劲度系数为k，定滑轮可看作质量为M，半径为R的均质圆盘，物体的质量为m，试求：（1）系统的振动周期；（2）当将m托至弹簧原长并释放时，求m的运动方程（以向下为正方向）．[南京理工大学2005研]图9-3　图9-4解：（1）受力分析如图9-4所示，设平衡位置为原点，向下为正，则将物体拉至处时：对m：对：　（为角加速度）解得：即：则系统振动圆频率：　振动周期：　（2）设振动方程，其中，．初始条件，当时：　解得：　求得m的运动方程为：第10章　波　动一、选择题一平面简谐波沿x 轴正方向传播，振幅为A ，频率为．设时刻的波形曲线如图10-1所示，则x=0处质点的振动方程为（）．[电子科技大学2006研]图10-1A．B ．C ．D．二、填空题1．一质点沿x 轴作简谐振动，它的振幅为A ，周期为T ．时，质点位于x 轴负向离平衡最大位移的一半处且向负方向运动，则质点的振动方程为x ＝______．在一周期内质点从初始位置运动到正方向离平衡位置为最大位移的一半处的时间为______．[南京航空航天大学2007研]2．一平面简谐机械波在弹性媒质中传播，一媒质质元在通过平衡位置时，其振动动能与弹性势能______（填相同或不同）．[湖南大学2007研]B 【答案】【答案】相同【答案】3．以波速u 向x 正方向传播的平面简谐波，振幅为A ，圆频率为，设位于坐标处的质点，t ＝0时，位移，且向y 负方向运动，则该质点的振动方程为______，该平面简谐波的波动方程（波函数）为______．[南京理工大学2005研]三、计算题1．火车以匀速行驶而过，铁路边探测器所测得的火车汽笛最高和最低频率分别为和，设声速为，求火车的行驶速度．[南京大学2006研]解：由多普勒效应可得： ① ②①、②两式相除，得：解得火车车速为：2．一列平面简谐纵波在均匀各向同性弹性介质中传播，求单位体积介质所具有的能量？（自设相关物理量）．[北京师范大学2008研]解：波动方程：振动速度：　设介质的密度为，用dV 表示体元体积，则该体积元动能：体积应变：则势能：　因为，所以：　则有：　所以，单位体积介质所具有的能量为：【答案】3．已知一平面简谐波的表达式为y＝0.25cos(125t－0.37x)（SI）．（1）分别求x1＝10m，x2＝25m两点处质点的振动方程．（2）求x1、x2两点间的振动相位差．（3）求x1点在t＝4s时的振动位移．[浙江大学2008研]解：（1），（2）由，可得：　所以：（3）时的振动位移为：4．甲火车以43.2千米/小时的速度行驶，其上一乘客听到对面驶来的乙火车鸣笛声的频率为v1＝512赫兹；当这一火车过后，听其鸣笛声的频率为v2＝428赫兹．求乙火车上的人听到乙火车鸣笛的频率v0和乙火车对于地面的速度u．设空气中声波的速度为340米/秒．[中科院—中科大2009研]解：由题可得：其中，v＝340m/s，v0＝43.2km/h＝12m/s．解得：v0＝468Hz，u＝18.4m/s＝66.3km/h5．如图10-2所示，一平面简谐波沿x轴正方向传播，已知振幅为A，频率为，波速为u．（1）若t＝0时，原点O处质元正好由平衡位置向位移正方向运动，写出此波的波函数．（2）若该波在离原点处被竖直的墙面反射，欲使坐标原点处为波节，求满足的条件（设反射时无能量损失）．[厦门大学2006研]图10-2解：（1）t＝0时，y0＝0，u0＞0，所以初始相位，故波动方程为：（2）欲使波在x0处反射后到达y0处与原行波叠加产生波节，则原点O处两振动必须反相．即：所以有：，k＝0，1，2，…6．已知一平面余弦波振幅A＝0.03m，波速u＝1ms-1，波长，若以坐标原点O处质点恰好在平衡位置且向负方向运动时作为计时起点，求：（1）O点振动方程．（2）波动方程．（3）与原点相距处，t＝1秒时，质点的位移、速度；（4）和两点间的相位差．[南京航空航天大学2006研]解：（1）设O点振动方程为：．其中，，由题意知：．于是：　（2）波动方程为：．得：（3）与原点相距处，波动方程：得质点速度：当t＝1秒时：　（4）相位差：　7．设入射波的表达式为，在处发生反射，反射点为一固定端，设反射时无能量损失，求：（1）反射波的表达式．（2）合成的驻波的表达式．（3）波腹和波节的位置．[湖南大学2007研]解：（1）反射波的表达式为：（2）驻波的表达式为：（3）由，可得波腹位置为：由，可得波节位置为：，8．图10-3所示为一沿x轴正方向传播的平面余弦行波在t＝2s时刻的波形曲线，波速u＝0.5m/s，求：（1）原点o的振动方程；（2）波动方程．[电子科技大学2007研]图10-3解：（1）由已知得：．可得振动方程：（2）波动方程为：　9．一横波沿绳子传播，其波的表达式为．（1）求此波的振幅、波速、频率和波长．（2）求绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度．（3）求处和处二质点振动的相位差．[宁波大学2009研]解：（1）将波的表达式与标准形式比较，得：，（2）　（3），二振动反相．第11章　光　学一、选择题1．在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n 厚度为d 的透明介质片后，两光路光程差的改变量为（）．[暨南大学2010研]A．B．C．D．【解析】迈克尔孙干涉仪的原理为光的干涉，两束光进过G1平面镜被分为两束光，这两束光发生干涉．当在其中一条光路中放入折射率为n 的厚透明介质时，被放入介质的那条光路光程将发生变化，由于需要两次穿过新加入的透明介质，故光程差的改变量为：．2．自然光从空气入射到某介质表面上，当折射角为30°时，反射光是完全偏振光，则此介质的折射率为（）．[暨南大学2010研]A．B．C．D．3．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（）．[暨南大学2010研]C【答案】B【答案】当折射光线与反射光线垂直时反射完全偏振光，由折射公式得．【解析】A ．中心暗斑变成亮斑B ．间距不变C ．变疏D ．变密【解析】设牛顿环中某处的空气薄层厚度为e ，互相干涉的两束反射光的光程差为，若n 增大，则每个位置处的光程差增大，形成更大级数的干涉条纹，所以条纹变密．4．根据惠更斯——菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的（）．[暨南大学2010研]A ．振动的相干叠加B ．振动振幅之和C ．光强之和D ．振动振幅平方之和5．在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为l 的单色光垂直入射在宽度为a=4l 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（）．[暨南大学2010研]A ．2个B ．6个C ．4个D ．8个D【答案】A【答案】由惠更斯—菲涅耳原理，统一波阵面各点发出的子波，经传播而在空间某点相遇，发生的是相干叠加．【解析】C【答案】可近似将单缝所在平面看作波阵面，则每一半波带都沿单缝方向，设总半波带【解析】得N=4.6．一束白光垂直入射在光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是（）．[暨南大学2010研]A ．紫光B ．黄光C ．红光D ．绿光【解析】根据光栅公式，同一级条纹满足，可见光中红光波长最长，故偏离中央明纹最远．7．光强为I 0的自然光依次垂直通过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向夹角a=45°，若不考虑偏振片的反射和吸收，则透射偏振光的强度I 是（）．[暨南大学2010研]A．B．C．D．由此可得，8．一光波分别通过两种不同介质的光程相同，则（）．[暨南大学2011研]数为N ，则C【答案】A【答案】自然光经过任一偏振片后光强减半，再经过另一个偏振片，根据马吕斯定律【解析】A ．光波通过这两种介质的时间不相同B ．光波通过这两种介质的时间相同C ．光波通过这两种介质后的位相不相同D ．光波通过这两种介质后的位相相同9.在迈克耳孙干涉仪的一臂中放入一折射率为厚度为的透明介质片，同时在另一臂中放入一折射率为厚度为的透明介质片，设没有放两透明介质片时两臂的光程差为则放入两透明介质片后两臂的光程差为（）．[暨南大学2011研]A．；B ．C．D．10．关于光学仪器的分辨本领，下述表述错误的是（）．[暨南大学2011研]A ．分辨本领受到衍射极限的限制B ．分辨本领和光学仪器的通光口径有关C ．分辨本领和照明光的波长有关D ．分辨本领和照明光的强度有关B【答案】光程差公式为 L ＝nd ，在不同介质中光速不同，v ＝c/n,故传播时间为 t ＝d/v ＝L/c ，对不同的介质相同．出射光的位相与入射光有关，故不能确定．【解析】B【答案】放入介质片后，相应光路中的光两次经过此介质，光程变化为2nd ，所以放入两个介质片后，两臂的光程差变化为2（n2－n1）d【解析】D【答案】光学仪器的分辨率，与由衍射导致的像点的展宽有关，而衍射条纹与通光孔径【解析】11．自然光从空气入射到某透明介质表面上，则（）．[暨南大学2011研]A ．反射光一定是完全偏振光B ．反射光一定是部分偏振光C ．折射光一定是部分偏振光D ．折射光一定是完全偏振光12．眼镜片上的增透膜是根据光的以下什么现象做成的（）．[暨南大学2011研]A ．光的干涉B ．光的衍射C ．光的布儒斯特定律D ．光的马吕斯定律13．光强度（）．[暨南大学2011研]A ．和光波的振幅成正比B ．和光波的振幅的平方成正比C ．和光波的位相成正比D ．和光波的位相的平方成正比和波长有关，与光强无关．C【答案】根据菲涅耳反射折射公式，自然光入射产生的反射和折射光都将变成部分偏振光．但当入射角为布鲁斯特角时，反射光为完全偏振光．【解析】A【答案】增透膜的原理是通过在镜片表面镀膜，使得某波长的光在膜前后表面反射光之间光程差是半波长的奇数倍，从而使反射光相干抵消，增加透射．【解析】B【答案】光强度是单位面积单位时间内辐射光的平均能量，此平均能量与电场分量或磁场分量的振幅的平方成正比，而由于是时间平均效果，与位相无关．【解析】14．一束白光垂直入射在单缝上，在第一级夫琅和费衍射明纹中，靠近中央明纹的颜色是（）．[暨南大学2011研]A ．紫光B ．黄光C ．红光D ．绿光【解析】单缝衍射明纹满足，故条纹到中央明纹的距离与波长正相关，所以紫光一级明纹最靠近中间．15．光强为I0的自然光依次垂直通过三个偏振片，且第一和第三偏振片的偏振化方向夹角a=90°，第二和第三偏振片的偏振化方向夹角a=45°，若不考虑偏振片的反射和吸收，则从第三偏振片透射出的光强I 是（）．[暨南大学2011研]A．B．C．D．二、填空题1．一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单设光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k 个暗环半径为r 1．现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（其折射率小于玻璃的折射率），第k 个暗环的半径变为变为r 2，由此可知该液体的折射率为______．[南京航空航天大学2008研]A【答案】C【答案】自然光经过第一个偏振片，光强减半．第一偏振片的偏振方向与第二个，第二个与第三个，夹角都是45°，根据马吕斯定律，【解析】2．自然光入射到空气和某玻璃的分界面上，当入射角为60°时，反射光为完全偏振光，则该玻璃的折射率为______；一束强度为的自然光垂直入射于两种平行放置且透光轴方向夹角为60°的偏振片上，则透射光强度为______．[南京理工大学2005研]三、计算题1．一平凸透镜置于一平板玻璃上，波长为6700Å的红光垂直从上方入射，由透镜凸表面和平板玻璃表面反射的光形成牛顿环干涉条纹．透镜和平玻璃的接触点处为暗纹，测得第12条暗纹的半径为11mm ，求透镜的曲率半径R ．[暨南大学2010研]解：牛顿环上r半径处空气层的厚度为第12条暗纹处与第一条暗纹处光程差相差11个波长，可得透镜的曲率半径为　2．（5分）将麦克耳孙干涉仪的一臂稍微调长（移动镜面），观察到有150条暗纹移过视场．若所用光的波长为480nm ，求镜面移动的距离．[暨南大学2010研]解：在迈克尔孙干涉仪中，沿两条光路的光发生干涉，它们之间光程差每变化一个波长，则有一条暗纹移过视场．设镜面移动距离为d，则得．3．在杨氏双缝实验中，两缝相距2mm ，用l ＝750nm 和l¢＝900nm 的混合光照明，若屏幕到缝的距离为2m ，问两种波长的光的干涉明纹重合的位置到中央明纹中线的最小距离为多少？[暨南大学2010研]解：双缝干涉第k级干涉明纹满足，【答案】【答案】要想使不同波长的两束光条纹重合，需要某级条纹距离相同，即可得，k最小值为6，故4．如何利用偏振片和波晶片（1/4波片、半波片等）将一束自然光转化为圆偏振光？又如何利用波晶片将一线偏振光的偏振方向旋转90度？[暨南大学2010研]解：（1）首先将自然光通过偏振片，变成线偏光．然后使线偏光通过1/4波片，保证线偏振方向与波片光轴方向呈45°角，从而出射的o光和e光方向相同，振幅相等，相位差，从而变成圆偏振光．（2）首先将线偏光通过一个1/4波片，变成圆偏光，再经过一个与原偏振方向垂直的偏振片，变成新方向的线偏光．5．白光垂直照射到一厚度为370nm的肥皂膜（膜的两侧都为空气）上，设肥皂的折射率为1.32，试问该膜的正面呈现什么颜色？[暨南大学2011研]解：肥皂膜前后表面反射光的光程差为青色光的波长范围是476－495 nm，所以L正好是青色光波长的二倍；红色光的波长范围是 620－750 nm，所以L正好是红色光波长的3/2倍．所以前后表面反射的红光相干相消，青光相干相长，所以呈青色．6．用波长500nm的单色光垂直照射到宽0.5mm的单缝上，在缝后置一焦距为0.5m的凸透镜，用一屏来观察夫琅和费衍射条纹，求在屏上中央明纹的宽度和第一级明纹的宽度？并定性解释级次越高，明纹的强度越低的原因．[暨南大学2011研]解：（1）单缝夫琅禾费衍射产生暗纹条件为中央和第一级明纹处衍射角很小，可以近似．所以各暗纹距离中央的位置为所以中央明纹和第一级明纹的宽度分别为（2）明纹级次越高，说明单缝两个位置单色光距明纹处的光程差越大，相位差越大．根据光振幅矢量性，相同幅值的相干光相位差越大，合成振幅越小，从而光强越低．7．请解释为什么劈尖干涉条纹是等间距的直条纹而牛顿环是非等间距的圆条纹？如果看到牛顿环的中央是暗纹，解释之？[暨南大学2011研]解：（1）根据干涉原理，不论是劈尖干涉条纹还是牛顿环条纹，相邻条纹处干涉光光程差的差为．因为劈尖上到顶点的距离和厚度成正比，而厚度和光程差成正比，所以会形成等间距的直条纹；而牛顿环空气层厚度与光程差成正比，但由于棱镜下表面是球形，使得厚度与到中心的水平距离不成正比，所以形成非等间距的圆条纹．（2）中央处空气层厚度为0，棱镜底面与平面玻璃表面发射光的光程差为0．但光由光疏介质（空气）进入光密介质（平面玻璃）进行反射时会产生半波损失，使得两束相干光完全相消，出现中央暗纹．8．杨氏双缝实验中，在两缝S1和S2前分别放置两偏振片P1和P2，在两缝S1和S2后放置一偏振片P3，如图11-1所示，照明光为一自然光．问 (1) 当P1和P2偏振化方向相同，P1和P3偏振片的偏振化方向夹角为45°，屏上是否会出现干涉条纹？为什么？（2）当P1和P2偏振化方向垂直，P1和P3偏振片的偏振化方向夹角为45°，屏上是否会出现干涉条纹？为什么？[暨南大学2011研]图11-1解：（1）会出现干涉条纹．因为经过两个偏振片的光具有相同的偏振方向，都沿P3的方向偏振，所以同频率的光会产生相干叠加，出现干涉条纹．（2）会出现干涉条纹．因为虽然经过第一个偏振片的两束光具有垂直的偏振方向，但由于两束光的偏振方向都与P3偏振化方向呈45°角，根据马吕斯定律，经过P3后的两束光偏振方向相同，且振幅相等．所以依然会产生干涉条纹．9．（1）迈克尔逊干涉仪的M2镜前，当插入一薄玻璃片时，可以观察到有150条干涉条纹向一方移过．若玻璃片的折射率为n=1.632，所用单色光的波长为500nm，试求玻璃片的厚度．（2）用钠光灯（，）照明迈克尔逊干涉仪，首先调整干涉仪得到最清晰的干涉条纹，然后移动M1，干涉图样逐渐变得模糊，到第一次干涉现象消失时，M1由原来位置移动了多少距离？[南京大学2006研]解：（1）插入玻璃片后，光程差改变量为，则：解得玻璃片厚度：　（2）干涉条纹消失，即、两个波长照射下的亮纹和暗纹重合，即：解得：　10．试按下列要求设计光栅：当白光垂直照射时，在30°衍射方向上观察到波长为600nm 的第二级主极大，且能分辨Δλ＝0.05nm的两条谱线，同时该处不出现其他谱线的主极大．[浙江大学2008研]解：由光栅方程：　．则：当时，可得：　当，．因为时，主极大，即缺级，因此有：所以有： 11．如图11-2所示，有一缝宽分别为a和2a、两缝中心相距为d的双缝衍射屏，今在缝宽为2a的左半缝前覆盖一个宽度为a的相移片．导出正入射时其夫琅禾费衍射强度分布公式．[山东大学1997研]图11-2解：x方向振幅：　y方向振幅：　光强：　12．如图11-3所示，在偏振化方向夹角为60°的两偏振片和之间插入一个四分之一波片C，其光轴与两偏振片偏振化方向的夹角均为30°．一强度为的自然光先后通过偏振片、四分之一波片C和偏振片，求出射的光强度．[厦门大学2006研]图11-3解：经过P1后：　，经过四分之一波片后：　，得出射光振幅：　出射光光强：　第12章　气体动理论一、选择题若为气体分子速率分布函数，则的物理意义是（）．[电子科技大学2005研]A ．速率区间内的分子数B ．分子的平均速率C ．速率区间内的分子数占总分子数的百分比D ．速率分布在附近的单位速率区间中的分子数二、填空题1．三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，而最概然速率之比为，则单位体积内的内能之比为______．[南京航空航天大学2007研]2．一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m ．根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值为______．[北京工业大学2004研]3．由绝热材料包围的窗口被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空，如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度______（填升高、降低或不变），气体的熵______（填增加、减小或不变）．[湖南大学2007研]4．27℃的1mol 氧气分子的最概然速率为______，其物理意义为______，分子的平均平动动能为______，1mol 理想氧气的内能为______．[南京理工大学2005研]三、计算题B【答案】1∶4∶9【答案】【答案】不变；增加【答案】【答案】1．设气体分子的速率分布满足麦克斯韦分布律．（1）求气体分子速率与最可几速率相差不超过0.5%的分子占全部分子的百分之几？（2）设氦气的温度为300K，求速率在3000～3010m/s之间的分子数与速率在1500～1510m/s之间的分子数之比．（3）某种气体的温度为100K和400K时的最可几速率分别为和．在100K时与相差不超过1m/s的分子数为总数的a%，求400K时与相差不超过1m/s的分子数占总数的百分比．[南京大学2006研]解：（1）设气体分子速率与最可几速率相差不超过0.5%的分子数为，全部分子数为，则：（2）设速率在3000～3010m/s之间的分子数为，速率在1500～1510m/s之间的分子数为，则：（3）2．1摩尔双原子理想气体的某一过程的摩尔热容量，其中为定容摩尔热容量，R 为气体的普适恒量．（1）导出此过程的过程方程；（2）设初态为（，），求沿此过程膨胀到时气体的内能变化，对外做功及吸热（或放热）．[北京师范大学2006研]解：（1）理想气体的状态方程为，其微分形式为：由热力学第一定律，则：由上述两式消去，得：则由的积分可得：上式即为双原子分子理想气体的过程方程．（2）初态，其中；末态．由过程方程，可知：所以，末态为．①气体内能的变化：②对外做功：　③吸收的热量：负号表示与题设相反，即此过程向外放热　．3．0.2g氢气盛于3.0 L的容器中，测得压强为8.31×104Pa，则分子的最概然速率、平均速率和方均根速率各为多大？[浙江大学2008研]解：气体状态方程：　最概然速率：平均速率：方均根速率：　4．设有N个气体分子组成的系统，每个分子质量为m，分子的速率分布函数为求：（1）常数a．（2）分子的平均速率．（3）若分子只有平动，且忽略分子间的相互作用力，求系统的内能E．[厦门大学2006研]解：（1）由归一化条件可得：解得：　（2）N个分子的平均速度：＝（3）由，得：5．许多星球的温度达到108K，在这温度下原子已经不存在了，而氢核（质子）是存在的，若把氢核视为理想气体，求：（1）氢核的方均根速率是多少？（2）氢核的平均平均平动动能是多少电子伏特？[宁波大学2009研]（普适气体常量，玻尔兹曼常量）解：（1）由于，而氢核，所以有：（2）第13章　热力学基础一、选择题在一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀，体积由增至，在此过程中气体的（）．[电子科技大学2007研]A．内能不变，熵增加B．内能不变，熵减少C．内能不变，熵不变D．内能增加，熵增加二、填空题热力学第二定律表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的．开尔文表述指出了______的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了______的过程是不可逆的．[北京工业大学2004研]三、计算题1．假设地球大气为干燥空气，导热性能不好．气流上升缓慢，可以视为准静态过程．试导出大气的垂直温度梯度dT/dz，并估算其量值的大小．[南京大学2005研]解：对于绝热过程有：　对上式两边同时求导，得：于是有：对于大气层，气压强变化满足，再结合理想气体状态方程，得：A【答案】功变热；热传导【答案】。

2012级大学物理ⅱ(a)练习题(马文蔚5版下)

期末复习范围2012级大学物理Ⅱ（A ）练习题(马文蔚5版，下)一．填空题机械振动1. 一作简谐振动的系统，振子质量为2 kg ，振动频率为1000 Hz ，振幅为0.5cm ，则其振动能量为 .2. 用40N 的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm ，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=0.2πs.3. 一质点作谐振动，振动方程为x =6cos(8πt +π/5) cm ，则t =2秒时的相位为，质点第一次回到平衡位置所需要的时间为 .4. 如图为以余弦函数表示的振动曲线，则其初相ϕ = ，P 时刻的相位为 .5. 一质点作简谐振动的角频率为ω、振幅为A ,当t =0时质点位于x=A /2处且朝x 轴正方向运动,试画出此振动t ＝0时刻的旋转矢量图.6. 一质点沿x 轴以 x = 0为平衡位置作简谐振动，频率为 0.25 Hz ．t = 0时x 0=-0.37 cm,v 0=0，则振幅A= ，振动方程为x= 。

7. 两个同方向的简谐振动曲线如图所示,合振动的振幅为 ,合振动方程为 .8. 一质点同时参与两个同方向的简谐振动,振动方程分别为x 1=0.05cos(ωt+π/4) (SI)，x 2=0.08cos(ωt +5π/4) (SI),其合运动的运动方程为x= . 9. 一简谐振动曲线如图,则其周期T = ，其余弦函数描述时初相位ϕ= 。

10. 图中旋转矢量代表一简谐振动，矢量长度0.04m ，角速度ω=4πrad/s 。

此振动以余弦函数表示的振动方程为x= (SI)。

(s))s -机械波11. 一简谐波的频率为5×104Hz, 波速为1.5×103m/s,在传播路径上相距5×10－3m 的两点振动的相位差为 .12. 一声波在空气中的波长是0.25 m ，传播速度是340 m/s ，当它进入另一介质时，波长变成了0.37 m ，它在该介质中传播速度为．13. 一平面简谐波沿x 轴正向无衰减地传播,周期T =0.5s, 波长λ=10m,振幅A =0.1m . 当t =0时波源的振动恰好为正的最大值. 取波源处为原点, 则沿波传播方向距离波源为λ/2处的振动方程为y = ；当t=T /2时, x=λ/4处质点的振动速度为 . 14. 一平面简谐波沿x 轴正向无衰减地传播,振幅为2×10-3m,周期为0.01s,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,则该简谐波的波函数为y(x,t)= 。

马文蔚《物理学》(下)配套题库-名校考研真题(波动)【圣才出品】

，在
设反射时无能量损失，求：（1）反射波的表达式．（2）合成的驻波的表达式．（3）波腹和波节的位置．[湖南大学 2007 研] 解：（1）反射波的表达式为：
（2）驻波的表达式为：
4/5
处发生反射，反射点为一固定端，
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（3）与原点相距
处，t＝1 秒时，质点的位移、速度；（4）
两点间的相位差．[南京航空航天大学 2006 研]
解：（1）以坐标
和，由
题意知：
．
于是：
（2）波动方程为：
．得：
（3）与原点相距
处，波动方程：
得质点速度：当 t＝1 秒时：（4）相位差：
7．设入射波的表达式为
【答案】
三、计算题 1．火车以匀速行驶而过，铁路边探测器所测得的火车汽笛最高和最低频率分别为和，设声速为，求火车的行驶速度．[南京大学 2006 研] 解：由多普勒效应可得： ①
②
①、②两式相除，得：
解得火车车速为：
2．一列平面简谐纵波在均匀各向同性弹性介质中传播，求单位体积介质所具有的能量？（自设相关物理量）．[北京师范大学 2008 研]
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第 10 章波动
一、选择题
一平面简谐波沿 x 轴正方向传播，振幅为 A，频率为．设
时刻的波形曲线如图
10-1 所示，则 x=0 处质点的振动方程为（）．[电子科技大学 2006 研]
A．
B．
C． D．【答案】B
9．一横波沿绳子传播，其波的表达式为
．
（1）求此波的振幅、波速、频率和波长．

马文蔚《物理学》(第6版)(上册)-名校真题

目录第1章质点运动学第2章牛顿定律第3章动量守恒定律和能量守恒定律第4章刚体转动和流体运动第5章静电场第6章静电场中的导体与电介质第7章恒定磁场第8章电磁感应电磁场第1章质点运动学1.3名校考研真题详解一、选择题1．质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为（v表示任一时刻质点的速率）为（）。

[北京科技大学2014研]A．B．C．D．【答案】D【解析】物体作圆周运动时，加速度可分解为切向加速度和法向加速度，其表达式为因此在任意时刻的合加速度的大小可表示为2．质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每t秒转一圈，在2t时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为（）。

[电子科技大学2011研]A．B．C．0，0D．【答案】B 二、填空题大师兄团队Q Q7194238221．在半径为R的圆周上运动的质点，其速率与时间关系为（式中c为常量），t时刻质点的切向加速度的大小；法向加速度大小。

[北京科技大学2014研]【答案】；【解析】由切向加速度的定义得由法向加速度的定义得2．质量分别为m1、m2、m3的三个物体A、B、C，用一根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点O，如图1－1所示，取向下为x轴正向，开始时系统处于平衡状态，后将细绳剪断，则在刚剪断瞬时，物体B的加速度＝______；物体C的加速度＝______。

[电子科技大学2011研]图1－1【答案】；03．半径为R＝2m飞轮作转速转动时，轮边缘上一点的运动学方程为（国际单位制）．则当此点的速率v＝30m/s时，其切向加速度为____，法向加速度为____．[南京航空航天大学2008研]【答案】6m/s2；450m/s2三、计算题1．一质点沿x轴运动，其加速度a=1＋2t，若初始时刻v0=2m/s，x=1m，求t=2s时质点的速度大小及位置坐标。

[武汉科技大学2016研]解：两边积分得：又两边积分得：时，；（也可写为）2．已知某质点的运动方程为（SI），则在t＝1s时该质点的切向加速度和法向加速度大小各为多少？[浙江大学2007研]解：，则：，则3．如图1－2所示，导弹A与靶机B在同一高度作水平飞行，某时刻导弹正处于原点O，而靶机则位于导弹正东1000米处，靶机以500米/秒的速度向东偏北30°的方向匀速飞行，导弹以1000米/秒的匀速率飞行，且飞行方向时正对靶机，求此刻导弹的加速度矢量和它的飞行轨道在O点的曲率半径．[山东大学研]图1－2解：加速度，所以m·s－2（垂直于速度方向向上）因为，所以曲率半径为4．一正在行驶的汽船，发动机关闭后，得到一个与船速方向相反，大小与大师兄团队QQ719423822船速平方成正比的加速度．设关闭发动机时船的速度为，经过时间后减小为/2．求：（1）发动机关闭后，t时刻船的速度的大小；（2）发动机关闭后，经过时间t船行驶的距离x．[厦门大学2006研]解：设发动机关闭时船的位置为坐标原点．（1）由题意可知：两边积分，得：解得：代入条件t＝10s，得：或（2）由移项积分，得：解得运动方程为：5．一汽车发动机的转速在7.0s内由200r/min均匀地增加到3000r/min．（1）求在这段时间内的初角速度和末角速度以及角加速度．（2）求这段时间内转过的角度．（3）发动机轴上装有一半径为r＝0.2m的飞轮，求它的边缘上一点在第7.0s 末的切向加速度、法向加速度和总加速度．[郑州大学2008研]解：（1）运动关系ω＝ω0＋βt，其中，ω＝200r/min＝10/3r/s，ω＝3000r/min＝50r/s．可得＝＝r/s2（2）由运动学公式，可得＝＝186.67（3）切向加速度：aτ＝rβ＝0.2×＝m/s2法向加速度：a n ＝R ω2＝0.2×502＝500m/s 2则总加速度为：＝500m/s 26．有一宽为l的大江，江水由北向南流去，设江中心流速为u 0，靠两岸的流速为零，江中任一点的流速与江中心流速之差是和江心至该点距离的平方成正比，今有相对于水的速度为的汽船由西岸出发，向东偏北45°方向航行，试求其航线的轨迹方程以及到达东岸的地点．[宁波大学2009研]解：以出发点为坐标原点，向东取为轴，向北取为轴，因流速方向，由题意可得：，令处；处，，代入上式定出、，可得：船相对于岸的速度为：，．将第一式进行积分，有：因外有：即：因此，积分之后可求得如下的轨迹（航线）方程到达东岸的地点为大师兄团队Q Q719423822第2章牛顿定律2.3名校考研真题详解一、选择题1．如图2－1所示，一轻绳跨过一质量为M，具有水平光滑轴的定滑轮，绳的两端分别挂有质量为和的物体（），绳与轮之间无相对滑动．若某时刻滑轮沿逆时针方向转动，则绳中张力大小（）．[电子科技大学2007研]图2－1A．处处相等B．左边大于右边C．右边大于左边D．无法判断【答案】C2．一个圆锥摆的摆线长为，摆线与竖直方向的夹角恒为，如图2－2所示．则摆捶转动的周期为（）．[郑州大学2008研]图2－2A．B．C．D．【答案】D二、填空题一个质量为m的质点，沿x轴作直线运动，受到的作用力为：．若t＝0时刻，质点的位置坐标为，初速度．则质点的速度随时间变化的关系式是v＝____；质点的位置坐标随时间变化的关系式是x＝____．[南京航空航天大学2008研]【答案】；三、计算题1．一辆汽车驶入曲率半径为R的弯道，弯道倾斜一角度，轮胎与路面之间的摩擦系数为．求汽车在路面上不作侧向滑动的最大和最小速率．[南京大学2005研]解：当车具有向下滑动的趋势时，由牛顿第二定律可得大师兄团队Q Q719423822解得最小速度为：当车具有向上滑动的趁势时，由牛顿第二定律可得解得最大速度为：2．倾角为，质量为M的斜面放在光滑水平面上，一质量为m的物体自斜面顶端滑下，已知物体与斜面间摩擦系数为，求下滑过程中m对M所施加的正压力．[北京师范大学2008研]解：对M、m进行受力分析，如图2－3所示．图2－3可知，m受到自身重力，对其支持力和摩擦力；M受m对其正压力、摩擦力、自身重力和地向的支持力．对m有：对M有：③对m可知：m在非惯性系，则可加上惯性力考察，如图2－4所示．图2－4则m对斜面的加速度为：则有：④将①、②式代入④，得：则可得：3．一个质量为m的质点，沿x轴作直线运动，受到的作用力为（SI），t＝0时刻，质点的位置坐标为x 0，初速度．试写出质点的位置坐标和时间的关系式．[浙江大学2008研]解：由牛顿第二定律：又，所以：又，所以得：4．车以速度v在地面上匀速形式，其轮胎与地面间的摩擦系数为，为保证车无滑动行驶，求：大师兄团队Q Q719423822（1）车转弯时轨道的最小曲率半径．（2）车与铅垂线之间的最大倾角．[吉林大学2009研]解：（1）转弯时摩擦力提供向心力，所以．则，且，因此可得最小曲率半径为：．（2）如图2－5所示，设汽车重心高．图2－5由受力平衡，所以有：则：因此，所求的车与铅垂线之间最大倾角为：．5．小珠可以在半径为0.1m的铅直圆环上作无摩擦滑动，当圆环以1转/秒的角速度绕圆竖直直径转动时，如图2－6所示，试求：（1）小珠在环中平衡时与竖轴的夹角α．（2）这小珠是否可以达到与环心同一水平高度？（3）如环以1转/秒的角速度匀速转动，情况又将如何？[中科院–中科大2009研]图2－6解：（1）小珠的平衡方程为解得：cos α＝，α＝51.6°（2）小珠上升到于环心同一高度，此时α＝90°，n＝∞．不符合实际，因此小球不可能上升到与环心同一高度．（3）若环以1秒/米转动，n＝1，此时cos α＝＝2.5＞1．可见，此时小珠不可能作任何圆周运动，故小珠只会呆在圆环底部．6．如图2－7所示，将质量为M，长度为L的均匀绳的一端系在轴O上，使它以匀角速度绕O在光滑水平桌面上旋转，在旋转过程中绳保持平直．求绳中张力T与到轴距离x的关系．[山东大学研]图2－7解：取绳上一段微元分析，张力等于向心力：坐标为x处的张力：得：7．用力F推水平面上一质量为M的木箱．设力F与水平面的夹角为0，木箱与地面间的滑动摩擦系数和静摩擦系数分别为和．（1）要推动木箱，F至少应多大？此后维持木箱匀速前进，F应多大？（2）证明当角大于某一数值时，无论用多大的力F也不能推动木箱，此时角是多大？[郑州大学2007研]解：（1）受力分析如图2－8（a）所示．要推动木箱，需满足：大师兄团队Q Q719423822竖直方向：静摩擦力：于是：解得：当时，．此后，为滑动摩擦力，要使其匀速，则：所以：（2）受力分析如图2－8（b）所示．木箱不能被推动，则最大静摩擦力大于水平推力，即：竖直方向：．得：即：当时，，木箱不能被推动，此时：即当F斜向下且与x方向夹角大于时，F不能振动木箱．图2－88．质量为m的小球在光滑的水平面内沿半径为R的固定圆环作圆周运动，已知小球与圆环间的滑动摩擦系数为，小球的初速度大小为，求小球运动三周回到原来位置时的速度大小．[南京理工大学2005研]解：由圆周运动规律，有：，又因为，则可得：又，则有：两边积分得：可得：解得：①又，则转动3圈的路程为：解得：代入①式得：9．一人从10m深的井中提水，起始时桶中装有10kg水，桶的质量为1kg．若桶每升高一米要漏掉0.2kg的水，求水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功．[北京工业大学2004研]解：设竖直向上为正x向，水面为原点．由牛顿第二定律，匀速提水时，拉力与水及桶等重力P平衡，即：．拉力做功为大师兄团队Q Q719423822第3章动量守恒定律和能量守恒定律3.3名校考研真题详解一、选择题1．对质点系有下列几种说法：（1）质点系总动量的改变与内力无关；（2）质点系总动能的改变与内力无关；（3）质点系机械能的改变与保守内力无关。

12级大学物理A2 练习题(马文蔚5版下：振、波、光、气、热、相、量)

一、填空题机械振动1.一作简谐振动的系统，振子质量为2 kg ，系统振动频率为1000 Hz ，振幅为0.5 cm ，则其振动能量为_________．2. 用40N 的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm ，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=0.2πs.3. 一质点作谐振动，振动方程为x =6cos(8πt +π/5) cm ，则t =2秒时的相位为____________，质点第一次回到平衡位置所需要的时间为____________. 4. 如图为以余弦函数表示的振动曲线，则其初相ϕ=_____，P 时刻的相位为_____. 5. 一质点作简谐振动的圆频率为ω、振幅为A ,当t =0时质点位于x=A /2处且朝x轴正方向运动,试画出此振动的旋转矢量图.6. 两个同方向的简谐振动曲线如图所示,合振动的振幅为 ,合振动的振动方程为 .7. 用40N 的力拉一轻弹簧，可使其伸长20cm ，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=0.2πs .8. 一质点沿x 轴以 x = 0 为平衡位置作简谐振动，频率为 0.25 Hz ．t = 0时x = -0.37 cm 而速度等于零，则振幅是_________，振动方程为_______________________。

9. 一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为x 1=0.05cos(ωt+π/4) (SI)，x 2=0.08cos(ωt +5π/4) (SI),其合成运动的运动方程为x = .10. 一质点同时参与两个同方向同频率的谐振动，已知其中一个分振动的方程为：x 1=4cos(3t ) cm ，其合振动的方程为：x =4cos(3t +π/3) cm ，则另一个分振动的振幅为A 2= ，初相ϕ2=___________. 11. 一质点同时参与了三个简谐振动，它们的振动方程分别为x 1＝A cos(ωt ＋π/3)，x 2＝A cos(ω t ＋5π/3)，x 3＝Acos(ω t ＋π)，其合成运动的运动方程为x ＝_________________12. 一弹簧振子作简谐振动，其振动曲线如图所示。

大学物理第一册(马文蔚编)5、6、7篇测验试题(答案1)

大学物理第一册（马文蔚编）5、6、7章测验试题（答案1）姓名_____________ 专业_______________ 学号_____________ 说明：试卷共150分，可以选择完成试题，总分按100分计。

一、简答题（每题4分，共32分）1、写出静电场和静磁场的高斯定理，并分别说明其揭示了什么性质。

（4分）答：0ε∑⎰=⋅q s d E sρρ静电场是有源场；0=⋅⎰ss d B ρρ静磁场是无源场；2、写出静电场和静磁场的安培环路定理，并说明其揭示了什么性质？（4分）答：0=⋅⎰Ll d E ρρ静电场是保守场；∑⎰=⋅I l d B L0μρρ静磁场是非保守场；导体电介质电场E ：电场E ：电势U ：电势U ：电荷Q ：电荷Q ：2）导体电势为等势体，电介质不是；3）导体表面有净电荷，电介质体内和表面都有极化电荷；4、写出电场强度与电势的关系式。

（4分）答：nB AABe dL dV E l d E V ρρρρ⋅-=⋅=⎰;5、电场线为什么不可以相交？（4分）答：因为电场中每一点的电场强度只能有一个确定的方向，电场线若相交则该点有不同的电场方向。

6、电容器的电容C 与那些因素有关？（4分）答：只于电容器本身的材料，尺寸（长度、面积等），电容率有关。

7、在电场中某一点的电场强度定义为0FE q =r r .若该点没有试验电荷，那么该点的电场强度又如何？为什么？（4分）答：电场中某一点的电场强度是由该电场自身性质所决定，与这一点有无试验电荷没有任何关系。

8、在均匀磁场中，怎样放置一个正方型的载流线圈才能使其各边所受到的磁力大小相等？（4分）答：磁力线垂直穿过正四方型线圈的位置。

因为线圈每边受到的安培力为B l Id F d ρρρ⨯=每边受到的磁力大小相等方向相反。

二、选择题（每题3分，共30分）1、一带正电的物体，其上电势的正负由 B 确定。

A 、带电体自身电荷符号B 、坐标零标度C 、空间所有电荷代数和2、静电场中某点电势的数值等于 C 。

物理学简明教程（马文蔚等著）第七章课后练习试题答案详解

物理学简明教程（马文蔚等著）第七章课后练习题答案详解7 －1 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管，两个螺线管的长度相同，R ＝2r ，螺线管通过的电流相同为I ，螺线管中的磁感强度大小B R 、B r 满足（）（A ） r R B B 2= （B ） r R B B = （C ） r R B B =2 （D ）r R B B 4=分析与解在两根通过电流相同的螺线管中，磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比．根据题意，用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比21==R r n n r R 因而正确答案为（C ）。

7 －2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为（）。

（A ）B r 2π2 （B ） B r 2π（C ）αB r cos π22 （D ） αB r cos π2分析与解作半径为r 的圆S ′与半球面构成一闭合曲面，根据磁场的高斯定理，磁感线是闭合曲线，闭合曲面的磁通量为零，即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S ′的磁通量；S B ⋅=m Φ．因而正确答案为（D ）．7 －3 下列说法正确的是（）。

（A ）闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过（B ）闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零（C ）磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零（D）磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零分析与解由磁场中的安培环路定律，磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度不一定为零；闭合回路上各点磁感强度为零时，穿过回路的电流代数和必定为零。

因而正确答案为（B）．7 －4一根无限长平行直导线载有电流I，一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动（如图所示），则（）（A）线圈中无感应电流（B）线圈中感应电流为顺时针方向（C）线圈中感应电流为逆时针方向（D）线圈中感应电流方向无法确定分析与解由右手定则可以判断，在矩形线圈附近磁场垂直纸面朝里，磁场是非均匀场，距离长直载流导线越远，磁场越弱．因而当矩形线圈朝下运动时，在线圈中产生感应电流，感应电流方向由法拉第电磁感应定律可以判定．因而正确答案为（B）．7 －5将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感时则（）（A）铜环中有感应电流，木环中无感应电流（B）铜环中有感应电流，木环中有感应电流（C）铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小（D）铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大分析与解根据法拉第电磁感应定律，铜环、木环中的感应电场大小相等，但在木环中不会形成电流．因而正确答案为（A）．7 －6对位移电流，下述四种说法中哪一种说法是正确的是（）（A）位移电流的实质是变化的电场（B）位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷（C）位移电流服从传导电流遵循的所有定律（D）位移电流的磁效应不服从安培环路定理分析与解位移电流的实质是变化的电场．变化的电场激发磁场，在这一点位移电流等效于传导电流，但是位移电流不是走向运动的电荷，也就不服从焦耳热效应、安培力等定律．因而正确答案为（A）．7 －7如图所示，已知地球北极地磁场磁感强度B 的大小为6.0×10－5T．如设想此地磁场是由地球赤道上一圆电流所激发的，此电流有多大？流向如何？解设赤道电流为I ，则由教材第7 －4 节例2 知，圆电流轴线上北极点的磁感强度()RI μR R IR μB 24202/3220=+= 因此赤道上的等效圆电流为A 1073.12490⨯==μRB I 由于在地球地磁场的Ｎ极在地理南极，根据右手螺旋法则可判断赤道圆电流应该是由东向西流，与地球自转方向相反．7 －8 如图所示，有两根导线沿半径方向接触铁环的a 、b 两点，并与很远处的电源相接。

马文蔚等《物理学》配套模拟试题及详解【圣才出品】

马文蔚等《物理学》配套模拟试题及详解一、选择题（每题3分，共10题） 1．下列说法哪一条正确？（）A ．加速度恒定不变时，物体运动方向也不变B ．平均速率等于平均速度的大小C ．不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成（1v 、2v 分别为初、末速率）()12/2v v v =+D ．运动物体速率不变时，速度可以变化【答案】D2．质量分别为m 1和m 2的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数均为μ，系统在水平拉力F 作用下匀速运动，如图一所示。

如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度a A 和a B 分别为（）。

A ．a A =0，aB =0 B ．a A >0，a B <0C ．a A <0，a B >0D ．a A <0，a B =0【答案】D3．金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与容器中的气体分子很类似。

设金属中共有N 个电子，其中电子的最大速率为m v ，已知电子速率在d v v v →+之间的概率为2d 0d 0mm Av v v v N N v v ⎧≤≤⎪=⎨>⎪⎩，式中A 是常数，则该电子的平均速率为（）。

A ．3m 3A vB ．4m 4A vC ．m vD ．2m 3A v【答案】B4．如图二所示，一定质量的理想气体内能E 随体积V 的变化关系为一直线（其延长经过E V 图的原点），则此直线表示的过程为（）。

A ．等温过程B ．等压过程C ．等容过程D ．绝热过程图二【答案】B5．充了电的平行板电容器两极板（看作很大的平板）间的静电作用力F 与两极板间的电压U 的关系是（）。

A ．F ∝UB ．F ∝1/UC ．F ∝1/U 2D ．F ∝U 2【答案】D6．关于稳恒电流磁场的磁场强度H，下列几种说法中哪个是正确的？（）A ．H仅与传导电流有关B ．若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零C ．若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零D ．以闭合曲线L 为边缘的任意曲面的H通量均相等【答案】C7．在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场，如图三所示，B的大小以速率d B /d t变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1（ab ）和2（a ′b ′），则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为（）。