2013-2014第二学期大学物理期末复习卷答案(1)

第7次 选择2
5．下列各因素中，不影响刚体转动惯量的是 （A）刚体的质量分布； （B）刚体的质量； （C）外力矩； （D）转轴的位置。
解：对于质量连续分布的物体：
C
第6次 填充1
合外力为零 6．系统动量守恒的条件为 ___________________ 。
质点系角动量守恒的条件为 解：系统动量守恒： 合外力矩为零 。
(C)
A1 A2 16
B
解：能流密度（也称波的强度）之比
1 2 2 uA1 I1 2 A12 2 4 I 2 1 uA2 2 A2 2 2
A1 2 A2பைடு நூலகம்
第13次 填空2
16. 如图所示，两相距1/4波长、振幅相同的相干波源S1和S2，S1比S2的相位 0 超前π/2。则两列波在P点引起的合振动的振幅为_______ 。
第17次 选择2
（A）功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功； （B）热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温 物体传到高温物体； （C）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程； （D）一切自发过程都是不可逆的。
D
解: （A）周围环境不发生变化，热量不能全部转换为功 。 （B）热量不能自动从低温物体传到高温物体。 （C）不可逆过程可以向相反方向进行，此时周围环 境要发生变化。
系统角动量守恒：
第6次 填充3
7．一质量为M的弹簧振子，水平静止放置在平衡位置，如 图所示。一质量为m的子弹以水平速度 v 射入振子中，并 随之一起运动。如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为 。 解：子弹射入振子时动量守恒
mv m M V
子弹射入后机械能守恒
1 2 1 kx m M V 2 2 2
1 2 2．一个质点沿半径为R的圆周，按 s v0t bt 规律运动， 2
第2次 填空3
v 0 和b为常量，则质点的切向加速度at =
；法向加
速度an =
。
解：根据自然坐标速度，切向和法向加速度定义，得
ds v v0 bt dt dv at b dt
v0 bt v an R R
2
vmax A 0.5 8 4 cm s 1 0.13 m s 1
第11次 填空2
11．一物块悬挂在弹簧下方作简谐运动，当这物块的位移等于振幅的一半时， 其动能是总能量的______________（设平衡位置处势能为零）。
解：由题意
xA 2
1 2 E kA 2 1 2 1 1 2 1 E p kx k ( A) E 2 2 2 4
2

2 10
5Hz
u 20
1 20 4 m 5
u
第13次 选择2
15．在同一介质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4，则两列波的振幅之 比是 (A)
A1 A2 4
(B) (D)
A1 A2 2
A1 A2 1 4
2
2
第4次 选择4
3．滑动摩擦系数为μ的水平地面上放一物体A。现加一恒力F， 如图所示。欲使物体A有最大加速度，求恒力F与水平方向夹角 θ应满足的关系式。
解：物体A受力如图所示，牛顿运动方程为
N
f 垂直： F sin N mg 水平： F cos N ma F 解得 a cos sin g mg m da 求导得极大值 0 sin cos 0 d tan
第17次 填空3
25．以一定量理想气体作为工作物质，在p-T 图中经图 示的循环过程。图中a→b及c→d为两个绝热过程，则这 个循环过程为 卡诺 循环，其效率η为 。 解：从p—T 图中可知，da和bc都 是等温过程，所以整个循环过程 是卡诺循环。其效率
p (atm)
a c b
T2 300 1 1 25% T1 400
S2 /4
解：相距1/4波长的S1和S2在P点的相位差
S1
·
P
1 2 1 2 4
合振动振幅：
2 A A12 A2 2 A1 A2 cos( )
1 2
2
r1 r2
2 A12 2 A12 cos 0
24

11 2

第10次 选择4
9．一劲度系数为k的轻弹簧，下端挂一质量为m的物体，系统的振动周期为T1 ，
下端挂一质量为m/2的物体，则系统振动周期T2等于 （A）
T1
2
（B）
T1
（C）
T1 2
（D）
2T1
解：系统振动周期为
m T 2 k
A
m T1 2 k
m2 m T2 2 2 T1 k 2k
m2v2 解得： 2( M m)
第6次 填空4 8. 地球质量为6.0×1024kg，地球与太阳相距1.5×1011m，视
地球为质点，它绕太阳做圆周运动，地球对于圆轨道中心的 角动量为______________ kg∙m2∙s-1。
解：角动量为：
2R 2mR 2 L mvR m R T T 2 3.14 6.0 10 1.5 10 365 24 60 60 2.69 10 40 kg m 2 s 1
第19次 选择1
28．如图所示, O点是两个相同的点电荷的连线中点，P点为中垂线上的一点，则 O、P两点的电势和电场强度大小有如下关系。 （A） ， ； （B） ， ； EO E （C） U O U ， ； P P · P （D） U U ， 。 E E
O P
UO U P UO U P
0
d 300
400
T (K)
第17次 选择1
26．热力学第一定律表明： （A）系统对外所作的功小于吸收的热量； （B）系统内能的增量小于吸收的热量； （C）热机的效率总是小于1； （D）第一类永动机是不可能实现的。
D
解：热力学第一定律
Q E W
第一类永动机是违反能量守恒的。
27．根据热力学第二定律可知：
13．下列叙述中不正确的是：
第12次 选择3
（A）在波的传播方向上，相位差为2π的两质元间的距离称波长； （B）机械波实质上就是在波的传播方向上，介质各质元的集体受迫振动； （C）波由一种介质进入另一种介质后，频率、波长、波速均发生变化； （D）介质中，距波源越远的点，相位越落后 。
C
解：波由一种介质进入另一种介质后，波长、波速均发生变化，但频率不 变。
由
第16次 选择2
21．对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况
下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于： （A）2 / 7； （B）1 / 4； （C）2 / 5； （D）1 / 3。
解：等压过程对外作功
A
吸收的热量
所以
2015/9/13 22
第17次 填空1
22．在 p-V 图上， (1)系统的某一平衡态用_____________来表示； 一个点 (2)系统的某一平衡过程用________________来表示； 一条曲线 (3)系统的某一平衡循环过程用__________________来表示。 一条封闭曲线
解：O点：
EO EP EO EP
O
P
C
l
+q r Or +q
P点：
第19次 填空1
29. 真空中静电场的高斯定理反映了静电场是 而静电场的环路定理则反映了静电场是
有源 场；
保守力 场。
30．如图所示两个“无限大” 均匀带电平行平面， 电荷面密度都为+σ，则B、 C区域的场强分别为（设方向向右为正）：
第16次 选择3 23．如图所示，一定量理想气体从体积为V1膨胀到V2，AB
为等压过程，AC为等温过程，AD为绝热过程。则吸热最多
的是：
（A）AB过程； （C）AD过程； 解：热力学第一定律 （B）AC过程； （D）不能确定。 p A
A
B C D
V1 V2
Q E W
先看作功，几个过程AB面积最大，所以 做功最大。 再看内能改变，AB过程温度升高，所以 内能增加，而AC过程等温，内能不变。 O V
第16次 填空2
24．一气缸内储有10 mol的单原子分子理想气体，在压缩过 程中，外力作功209 J，气体温度升高1 K，则气体内能的增 量△E为 124.7 J，吸收的热量Q为 -84.3 J。 解：内能增量
由热力学第一定律，得
Q E W 124.7 (209) 84.3J
2
10．一个沿x轴的简谐运动，其表达式为
x 0.5cos 8t 3
第10次 填空2
cm，则该简谐
运动的周期为____________；速度的最大值为__________。
解：
2 T 0.25s 8 v 0.5 8 sin 8t 3
1 3 Ek E E p E E E 4 4
第12次 选择2
12．频率为500Hz的机械波，波速为360m∙s-1，则同一波线上位相差为 两点相距为

的
（A）0.24m； （B）0.48m； （C）0.36m； （D）0.12m。
3
解：根据相距
的两振动质点的位相差 x
D
360 u 0.72 500 2 x 0.72 x 0.12m 2 2 3
第2次 选择2
1．下面各种判断中, 错误的是 （A）质点作直线运动时，加速度的方向和运动方向总是一致的 ； （B）质点作匀速率圆周运动时，加速度的方向总是指向圆心； （C）质点作斜抛运动时，加速度的方向恒定； （D）质点作曲线运动时，加速度的方向总是指向曲线凹的一边 。
A
解：质点作直线运动时，加速度的方向和运动方向即速度 方向不一定一致。加速运动时，方向相同；减速运动时， 方向相反。
第12次 填空3
14．设波动表达式为 y = 8×10-2 cos(10πt－x/2)（SI），则该列波的波长
x轴正向 λ=____________ ，频率ν=____________，波沿______________ 方向传播 。 5s-1
解：根据题意
x y 8 10 cos 10 t 20
第14次 填空3 20．设氢气在27C时，每立方米内的分子数为 2.4×1018个
， 则氢气分子的平均平动动能为 上的压强为 。 解：分子的平均平动动能 ；作用在容器壁
由
第14次 填空3 20．设氢气在27C时，每立方米内的分子数为 2.4×1018个
， 则氢气分子的平均平动动能为 上的压强为 。 解：分子的平均平动动能 ；作用在容器壁
第7次 填充2
4．一个以恒定角加速度转动的圆盘，如果在某一时刻的角 速度为1＝20 rad/s，再转60转后角速度为2＝30 rad /s，则角加速度 =_____________，转过上述60转所需的时 间Δt =_________。 解：由匀角加速运动公式
2 2 12 2 2 2 2 2 12 30 20 6.54rad s 2 2 2N 4 60 2 1 t 4.8s
第13次 填空4
小于 17．当波源与观察者相互远离时，观察者接受到的频率__________ 波源的频率 大于 ；而当波源与观察者相互接近时，观察者接受到的频率__________ 波源的频率 。（填大于、小于或等于）
第14次 选择2 18．设某理想气体体积为V，压强为P，温度为T，每个分 子的质量为μ ，玻尔兹曼常数为k，则该气体的分子总数可 以表示为：
pV （A） k
解：由
pT ；（B） V
pT pV ；（C） ；（D） 。 kV kT
C
可得：
第15次 选择3
19．在标准状态下，若氧气和氦气（均视为理想气体）的体 积比为V1 / V2=1 / 2，则其内能之比E1 / E2为： （A）1 : 2 ； （B）5 : 3 ； （C）5 : 6 ； （D）10 : 3 。 C 解：由内能 标准状态下，P 相同。另外氧气是双原子分子 （i =5），氦气是单原子分子（ i = 3），可得