河南理工大学 《物理黄皮书》.综合测试题答案(上册)

(A) F0R2 ; （B）2F0R2 ；(C) 3F0R2 ；(D) 4F0R2 。
0
Wx 0 F0 xdx 0
B y R
Wy
2R
0 F0 ydy

1 2
F0
y
2
2R 0

2F0 R2
O
x
11. 有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为l0，将它吊在天 花板上。当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l1。然 后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l2，则由 l1伸长至 l2的过程中，弹性力所作的功为：
R d
q
4 0 r 2
dr

q
4 0

1 d

1 R

D
23. 关于同时性的以下结论中，正确的是
(A) 在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系
一定不同时发生;
(B) 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另
一惯性系一定同时发生;
(C) 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另
(A) 动量不守恒，动能守恒； (B) 动量守恒，动能不守恒；
(C) 对地心的角动量守恒，动能不守恒； (D) 对地心的角动量不守恒，动能守恒。
C
8. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近 地点和远地点分别为A和B。用L和Ek分别表示卫星对 地心的角动量及其动能瞬时值，则应有
C (A) LA LB , EkA EkB (B) LA LB , EkA EkB
Q1
Q1
Q1
T1
400
18. 某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如
图AB直线所示。A→B表示的过程是 E
(A) 等压过程; (B) 等体过程; B
(C) 等温过程; (D) 绝热过程。
A
等温过程：E E(T )
A O
V
等压过程：E
CV ,m (T2
T1 ) CV ,m
2
cos
2
vv
1
t


g
2d
sin cos
2

4d
g sin 2
l
mg h
d
sin 2 1, tmin
4d g
B
2. 一运动质点在某瞬时位于矢径 rr x, y的端点处，
其速度大小为
(A)
dr
;
drr
(B)
；(C) d rr
； (D)
dt
(A) l2 kxdx ; l1
(B) l2 kxdx ； l1
(C) l2l0 kxdx ; l1 l0
(D) l2 l0 kxdx 。 l1 l0 C
W Fvgdrv l2 l0 kxdx x指的是弹簧的改变量。 l1 l0
12. 一根细绳跨过一光滑的定滑轮，一端挂一质量为M
的物体，另一端被人用双手拉着，人的质量m=M/2。
若人相对于绳以加速度a0向上爬，则人相对于地面的
加速度（以竖直向上为正）是：
(A) 2a0 g / 3 ; (B) 3g a0 ；
A
(C) 2a0 g / 3 ; (D)
a0
。
Mg T Ma
a g a0 T
O
(A) 10 rad/s ; (B) 13 rad/s ；

(C) 17rad/s ； (D) 18rad/s 。



arccos

g
R 2

P
C
g 9.8 13 rad / s B R cos 0.1 0.06
0.1
9. 人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆 的一个焦点上，则卫星的
q
。
4 0 r
U
R Evgdrv
r
R r
q
40r 2
dr

q
4 0

1 r

1 R

21. 一个带正电荷的质点，在电场力 作用下从A点出发经C点运动到B点， 逆电场线运动
其运动轨迹如图所示。已知质点运 有法向分力轨迹 动的速率是递减的，下面关于C点 才能是曲线运动
RN
N cos mg N sin mr2


arccos

g
R 2

mR sin2
θ
mr
mg
7. 一光滑的内表面半径为10cm的半球形碗，以匀角速
度ω绕其对称轴OC旋转。已知放在碗内表面上的一个
小球P相对于碗静止，其位置高于碗底4cm，则由此可
推知碗旋转的角速度约为
20. 半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一 同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，则此 两球面之间的电势差U1-U2为
(A)
q
4 0

1 r

1 R

;
(C)
1
4 0

q r

Q R

;
(B)
Q
4 0

1 R

1 r

；
A
(D)
大学物理上册 综合测试题
一、选择题
1. 几个不同倾角的光滑斜面，有共同的底边，顶点也 在同一竖直面上。若使一物体（视为质点）从斜面上 端由静止滑到下端的时间最短，则斜面的倾角应选 (A) 60°; (B) 45°； (C) 30°； (D) 15°
1 g sin t2 d
sin gcos 1 sin 2
(A) 可以的，符合热力学第一定律;
(B) 可以的，符合热力学第二定律;
(C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源
放出的能量;
(D) 不行的，这个热机的效率超过理论值。
卡诺热机效率
W 1000 25%
Q1 1800
D
W Q1 Q2 1 Q2 1 T2 1 300 25%
(C) LA LB , EkA EkB (D) LA LB , EkA EkB
万有引力是有心力，角动量守恒。Lv rv mvv
Ek

1 mv2 2
10. 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一
力
r F

F0

r xi

r yj

作用在质点上。在r 该质点从坐标原点
运动到（0, 2R）位置过程中，力 F 对它所作的功为：
dt
dt

dx dt
2


dy dt
2
D
3. 在高台上分别沿45°仰角方向和水平方向，以同样速
率投出两颗小石子，忽略空气阻力，则它们落地时速
度
vv0
(A) 大小不同，方向不同；
45o
vv0
(B) 大小相同，方向不同； (C) 大小相同，方向相同；
h
(D) 大小不同，方向相同.
T1
(C) a1=g , a2=0 ; (D) a1=2g , a2=0.
球1
m1g T2 ' T2 球2
D
m2 g
5. 光滑的水平桌面上放有两块互相接触的滑块，质量
分别为m1和m2，且m1<m2。今对两滑块施加相同的水 平作用力，如图所示。设在运动过程中，两滑块不离
开，则两滑块之间的相互作用力N应有
且圆环能以其竖直直径为轴转动。当圆环以一适当
的恒定的角速度ω转动，小珠偏离圆环转轴而且相对
圆环静止时，小珠所在处圆环半径偏离竖直方向的角
度为
(A) 1
2
;
（B）


arccos

g
R
2

；
(C)


arccos

R 2
g

；
B

(D) 需由小珠的质量m决定。
p vR
V2
V1
pCV ,m R
V
等体过程：E
CV ,m
(T2
T1)
CV ,m
V vR

p2

p1

VCV ,m R
p
绝热过程：E

CV ,m
(T2

T1 )


CV ,m vR

p2V2

p1V1

19. 图示为一具有球对称性分布的静电场的E-r关系曲 线。请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的。
一惯性系一定同时发生；
(D) 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在
C 另一惯性系一定不同时发生。
Δt
'

Δt

v c2
Δx
1 2
24. 有一直尺固定在K′系中，它与Ox′轴的夹角 4，5如
果K′系以匀速度沿Ox方向相对于K系运动， K系中观察 者测得该尺与Ox轴的夹角
(A) 大于45°; (B) 小于45°; (C) 等于45°; (D) 当K′系沿Ox正方向运动时大于45°，而当K′ 系沿Ox负方向运动时小于45°。
(A) 半径为R的均匀带电球面;
E
(B) 半径为R的均匀带电球体;
(C) 半径为R、电荷密度ρ=Ar
(A为常数)的非均匀带电球体;
(D) 半径为R、电荷密度ρ=A/r O
(A为常数)的非均匀带电球体。
D
E 1/ r2
R
r
Ñ v v
EgdS E4 r2

1
r 4 r 2dr
S
0 0
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。
Z 2 d 2vn 2 d 2v p 2 d 2 8kT p
kT
m kT
p nkT v 8kT
m
16 d 2 p
mkT
C
16. 一定量的理想气体，从p-V图上初态a经历(1)或(2) 过程到达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上 (图中虚线是绝热线)，则气体在
v0 v0 cos 45o
v
v
动能定理：
B
1 2
mv2

1 2
mv02

mgh
落地速度方向不同
落地速度大小相同
4. 两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细
绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示。将绳
子剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为 (A) a1=g , a2=g ; (B) a1=0 , a2=g ；
(A) N=0 ; (B) 0<N<F ；( F<N<2F；(D) N>2F.
两者受力相同，但是质 量不同，所以加速度不 同，所以m2推着m1运动。
r B
F
r F
m2 m1
F m1a1 F N m2a1
N

F

m2 a1

F
1
m2 m1

6. 一小珠可在半径为R竖直的圆环上无摩擦地滑动，
mM
mM
(C) mv ; (D) m M v ；
v
M
m
(E) m M v 。
A
M
和外力为零，动量守恒，设气球相对地面的速度为V ：
0 mv V MV
V mv mM
14. 物体在恒力F作用下作直线运动，在时间△t1内速度 由0 增加到v，在时间△t2内速度由v 增加到 2v，设F 在 △t1内作的功是W1，冲量是 I1，在△t2内作的功是W2， 冲量是 I2，那么
(A) 0 ; (C) q ;
4 0 R
(B) q ；
4 0 d
(D)
q
4 0

1 d

1 R

。
Rd O q
0,0 r d
由高斯定理求出场强分布 E
q
4 0 r 2
,d

r

R
0, r R
Uo
Evgdrv
0
场强方向的四个r图中正确的是： E
D
C
(A)
A
B ; (B) r C EA
B
;
C
(C)
A
B r E;
C
(D)
r
E
A
B。
22. 一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R。在腔内 离球心的距离为d处(d<R)，固定一点电荷+q，如图所 示。用导线把球壳接地后，再把底线撤去。选无穷远处 为电势零点，则球心O处的电势为
T
T mg ma a0
3
M
m
a
'

a0

a

2a0 3
g
Mg
mg
13. 空中有一气球，下连一绳梯，它们的质量共为M。 在梯上站一质量为m的人，起始时气球与人均相对于 地面静止。当人相对于绳梯以速度v向上爬时，气球的 速度为（以向上为正）
(A) mv ; (B) Mv ；
y y' v
l
' y
'
o o'

'
l
' x
'
x' x
A lx l'x 1 v2 /c2
arctan ly
lx
25. 一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行，如果宇 航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭 相对于地球的速度应是：( c表示真空中的光速)
(A) W1 W2 , I2 I1 ; (B) W1 W2 , I2 I1 ；
(C) W1 W2 , I2 I1 ; (D) W1 W2 , I2 I1 。
I F t mv ' mv
C
W

Ek

1 mv '2 2
1 mv2 2
15.在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率 Z
(A) (1)过程中吸热，(2)过程中放热；
(B) (1)过程中放热，(2)过程中吸热；
(C) 两过程中都吸热； (D) 两过程中都放热。
p a
2
W 0
借助绝热线构成循环 B
1 b
W 0 V
17. 有人设计一台卡诺热机(可逆的)。每循环一次可从 400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热 800J。同时对外作功1000J，这样的设计是