大学物理练习题及参考答案
《大学物理》练习题
一. 单选题：
1．下列说确的是……………………………………（ ） 参看课本P32-36
A. 惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态无关，与光的频率有关
B. 惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态无关，与光的频率无关
C. 惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态有关，与光的频率无关
D. 惯性系中，真空中的光速与光源的运动状态有关，与光的频率有关
2．下列说确的是………………………………… （ ） 参看课本P32-36
A. 伽利略变换与洛伦兹变换是等价的
B. 所有惯性系对一切物理定律都是不等价的
C. 在所有惯性系中，真空的光速具有相同的量值c
D. 由相对论时空观知：时钟的快慢和量尺的长短都与物体的运动无关
3．下列说确的是………………………………… （ ）参看课本P58,76,103
A. 动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力矩为零
B. 角动量守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力为零
C. 机械能守恒定律的守恒条件是系统所受的合外力不做功
D. 以上说法都不正确
4. 下列关于牛顿运动定律的说确的是…………（ ） 参看课本P44-45
A. 牛顿第一运动定律是描述物体间力的相互作用的规律
B. 牛顿第二运动定律是描述力处于平衡时物体的运动规律
C. 牛顿第三运动定律是描述物体力和运动的定量关系的规律
D. 牛顿三条运动定律是一个整体，是描述宏观物体低速运动的客观规律
5．下列关于保守力的说法错误．．
的是…………………（ ） 参看课本P71-72 A. 由重力对物体所做的功的特点可知，重力是一种保守力
B. 由弹性力对物体所做的功的特点可知，弹性力也是一种保守力
C. 由摩擦力对物体所做的功的特点可知，摩擦力也是一种保守力
D. 由万有引力对物体所做的功的特点可知，万有引力也是一种保守力
6.已知某质点的运动方程的分量式是cos x R t ω=，sin y R t ω=，式中R 、ω是常数．则此质点将做………………………………………………（ ） 参看课本P19
A. 匀速圆周运动
B. 匀变速直线运动
C. 匀速直线运动
D. 条件不够，无法确定
7．如图所示，三个质量相同、线度相同
而形状不同的均质物体，它们对各自的几何
对称轴的转动惯量最大的是………( )
A. 薄圆筒
B. 圆柱体 参看课本P95
C. 正方体
D. 一样大
8．下列关于弹性碰撞的说确的是………………（ ） 中学知识在课堂已复习
A. 系统只有动量守恒
B. 系统只有机械能守恒
C. 系统的动量和机械能都守恒
D. 系统的动量和机械能都不守恒
9．某人开双臂，手握哑铃，坐在转椅上，让转椅转动起来，若此后无外力矩作用．则当此人收回双臂时，人和转椅这一系统的…………………（ ） 参看课本P104
A. 转速不变，角动量变大
B. 转速变大，角动量保持不变
C. 转速和角动量都变大
D. 转速和角动量都保持不变
10. 下列关于卡诺循环的说确的是………………（ ） 参看课本P144
A. 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的绝热过程组成的
B. 卡诺循环是由两个平衡的等温过程和两个平衡的等体过程组成的
C. 卡诺循环是由两个平衡的等体过程和两个平衡的等压过程组成的
D. 卡诺循环是由两个平衡的绝热过程和两个平衡的等压过程组成的
11. 如图所示，在场强为E 的匀强电场中，有一个半径为R 的半
球面，若场强E 的方向与半球面的对称轴平行，则通过这个半球面
的电通量大小为…………………（ ） 参看课本P172-173
A. 2E
B. 2
2R E π
C. 22R E π
D. 0
12. 一点电荷，放在球形高斯面的中心处，下列情况过高斯面
的电通量会发生变化的…………………………（ ） 参看课本P173
A. 将另一点电荷放在高斯面
B. 将高斯面半径缩小
C. 将另一点电荷放在高斯面外
D. 将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面
13.如图所示，在与均匀磁场B 垂直的平面有一长为l 的铜棒
MN ，设棒绕M 点以匀角速度ω转动，转轴与B 平行，则棒的动
生电动势大小为……………（ ） 参看课本P257
A. Bl ω
B. 2Bl ω
C.
12Bl ω D. 212Bl ω 14. 已知温度不变的某定量气体分子的算术平均速率为v 、方均
根速率为2v 、最概然速率为p v ，则这气体分子的三种速率的关系是…………（ ）
A ．2p v v v >>
B ．2p v v v >> 参看课本P125
C ．2p v v v >>
D ．2p v v v == 15. 下列关于导体静电平衡的说法错误．．
………………（ ） 参看课本P190-191 A. 导体是等势体，其表面是等势面 B. 导体部场强处处为零
C. 导体表面的场强处处与表面垂直
D. 导体部处处存在净电荷
16. 下列哪种现代厨房电器是利用涡流原理工作的…（ ） 参看课本P259
A. 微波炉
B. 电饭锅
C. 电热炉
D. 电磁灶
17. 下列关于电源电动势的说确的是……………（ ） 参看课本P249-250
A. 电源电动势等于电源把电荷从正极经电路移到负极时所作的功
B. 电源电动势的大小只取于电源本身的性质，而与外电路无关
C. 电动势的指向习惯为自正极经电路到负极的指向
D. 沿着电动势的指向，电源将提高电荷的电势能
18. 磁介质有三种，下列用相对磁导率r μ正确表征它们各自特性的是………（ ）
A. 顺磁质0r μ<，抗磁质0r μ<，铁磁质1r μ 参看课本P39-240
B. 顺磁质1r μ>，抗磁质1r μ=，铁磁质1r μ
C. 顺磁质0r μ>，抗磁质0r μ>，铁磁质0r μ>
D. 顺磁质1r μ>，抗磁质1r μ<，铁磁质1r μ
19. 在均匀磁场中，一带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速率圆周运动，如果磁场的磁感应强度减小，则………………………………………………（ ） 参看课本P231
A. 粒子的运动速率减小
B. 粒子的轨道半径减小
C. 粒子的运动频率不变
D. 粒子的运动周期增大
20. 两根无限长的载流直导线互相平行，通有大小相等，方向相反的
I 1和I 2，在两导线的正中间放一个通有电流I 的矩形线圈abcd ，如图
所示. 则线圈受到的合力为…………（ ） 参看课本P221-223
A. 水平向左
B. 水平向右
C. 零
D. 无法判断
21. 下列说法错误．．
的是……………………………………（ ） 参看课本P263 A. 通过螺线管的电流越大，螺线管的自感系数也越大
B. 螺线管的半径越大，螺线管的自感系数也越大
C. 螺线管中单位长度的匝数越多，螺线管的自感系数也越大
D. 螺线管中充有铁磁质时的自感系数大于真空时的自感系数
22. 一电偶极子放在匀强电场中，当电矩的方向与场强的方向不一致时，则它所受的合力F 和合力矩M 分别为…………………………………（ ） 参看课本P168-169
A. F =0 ，M =0
B. F ≠0 ，M ≠0
C. F =0 ，M ≠0
D. F ≠0 ，M =0
23. 若一平面载流线圈在磁场中既不受磁力，也不受磁力矩作用，这说明……（ ）
A. 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 参看课本P223-224
B. 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行
C. 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直
D. 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直
24. 下列关于机械振动和机械波的说确的是………（ ） 参看课本P306
A. 质点做机械振动，一定产生机械波
B. 波是指波源质点在介质的传播过程
C. 波的传播速度也就是波源的振动速度
D. 波在介质中的传播频率与波源的振动频率相同，而与介质无关
25. 在以下矢量场中，属保守力场的是…………………（ ）
A. 静电场
B. 涡旋电场 参看课本P180,212,258
C. 稳恒磁场
D. 变化磁场
26. 如图所示，一根长为2a 的细金属杆AB 与载流长直导线共面，
导线过的电流为I ，金属杆A 端距导线距离为a .金属杆AB 以
速度v 向上匀速运动时，杆产生的动生电动势为……（ ） 参看课本P261 (8-8)
A. 2ln 20πμεIv i =，方向由B →A
B.2ln 20π
μεIv i =，方向由A →B
C. 0ln 32i Iv μεπ=，方向由B →A
D. 3ln 20π
μεIv i =，方向由A →B
27．在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动………（ ） 参看课本P325
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
28．两个质点做简谐振动，曲线如图所示，则有（ ）
A. A 振动的相位超前B 振动π/2 参看课本P291
B. A 振动的相位落后B 振动π/2
C. A 振动的相位超前B 振动π
D. A 振动的相位与B 振动同相
29．同一点光源发出的两列光波产生相干的必要条件是…（ ） 参看课本P336
A. 两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定
B. 两光源的频率相同，振幅相同，相位差恒定
C. 两光源发出的光波传播方向相同，振动方向相同，振幅相同
D. 两光源发出的光波传播方向相同，频率相同，相位差恒定
30．如图所示，在一圆形电流I 所在的平面选取一个同心圆形闭合环路L ，则由安培环路定理可知……………………………………………（ ） 参看课本P235
A. d 0L B l ?=?，且环路上任一点B =0
B. d 0L B l ?=?，但环路上任一点B ≠0
C. d 0L B l ?≠?，且环路上任一点B ≠0
D. d 0L
B l ?≠?，且环路上任一点B =常量 二. 填空题：
31. 平行板电容器充电后与电源断开，然后充满相对电容率为εr 的各向均匀电介质. 则其电容C 将______，两极板间的电势差U 将________. (填减小、增大或不变) 参看课本P195,200
32. 某质点沿x 轴运动，其运动方程为: x =10t –5t 2，式中x 、t 分别以m 、s 为单位. 质点任意时刻的速度v =________，加速度a =________. 参看课本P16-17
33. 某人相对地面的电容为60pF ，如果他所带电荷为C 100.68-?，则他相对地面的电势差为__________，他具有的电势能为_____________. 参看课本P200,202
34. 一人从10 m 深的井中提水，起始时，桶中装有10 kg 的水，桶的质量为1 kg ，由于水桶漏水，每升高1m 要漏去0.1 kg 的水，则水桶匀速地从井中提到井口，人所作的功为____________．参看课本P70 (2-14)
35.质量为m 、半径为R 、自转运动周期为T 的月球，若月球是密度均匀分布的实球体，则其绕自转轴的转动惯量是__________，做自转运动的转动动能是__________.参看课本
P100 (3-4)
36. 1mol氢气，在温度为127℃时，氢气分子的总平均动能是_____________，总转动动能是______________，能是_____________. 〔已知摩尔气体常量R = 8.31 J/(mol·K)参看课本P120 (4-8)
37. 如图所示，两个平行的无限大均匀带电平面，其面电荷密度
分别为+σ和-σ. 则区域Ⅱ的场强大小EⅡ=___________.参看课本P177
38. 用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，要使屏上的干涉
条纹间距变宽，可采用的方法是: (1) _________________________；
(2) ________________________. 参看课本P344
39. 通过磁场中任意闭合曲面的磁通量等于_________.感生电场是由______________产生的，它的电场线是__________曲线. (填闭合或不闭合)参看课本P212,258
40. 子弹在枪膛中前进时受到的合力与时间关系为5
F t
=-?，子弹飞出枪口
400410N
的速度为200m/s，则子弹受到的冲量为_____________. 参看课本P55-56
41. 将电荷量为2.0×10-8C的点电荷，从电场中A点移到B点，电场力做功6.0×10-6J. 则A、B两点的电势差U AB =____________ .参看课本P181
42. 如图所示，图中O点的磁感应强度大小B =______________.
参看课本P229-230
43. 一个螺线管的自感L=10 mH，通过线圈的电流I =2A，
则它所储存的磁能W=_____________. 参看课本P267
44. 理想气体在某热力学过程中能增加了ΔE=250J，而气体对外界做功A=50J，则气体吸收的热量Q = .参看课本P132-133
45. 一平面简谐波沿x轴的正方向传播，波速为100 m/s，
t=0时的曲线如图所示，则简谐波的波长λ=____________,
频率ν=_____________. 参看课本P309
46. 两个同心的球面，半径分别为R1、R2(R1 带有总电量为Q1、Q2. 设电荷均匀分布在球面上，则两球面 间的电势差U12= ________________________.参看课本P186-187 三. 计算题： 47. 一正方形线圈由外皮绝缘的细导线绕成，共绕有100匝，每边长为10 cm，放在B= 5.0T的磁场中，当导线有I =10.0A的电流时，求: (1) 线圈磁矩m的大小；(2) 作用在线圈上的磁力矩M的最大值.参看课本P225 (7-7) 48.如图所示，已知子弹质量为m，木块质量为M，弹簧的劲度系数为k，子弹以初速v o射入木块后，弹簧被压缩了L.设木块与平面间的滑动摩擦因数为μ，不计空气阻力.求初速v o.参看课本P80 (2-23) 49. 一卡诺热机的效率为40％，其工作的低温热源温度为27℃.若要将其效率提高到50％，求高温热源的温度应提高多少?参看课本P148 (5-14) 50. 质量均匀的链条总长为l，放在光滑的桌面上，一端 沿桌面边缘下垂，其长度为a，如图所示.设开始时链条静止，求链条刚刚离开桌边时的速度.参看课本P70 (2-18) 51.一平面简谐波在t =0时刻的波形如图所示，设波 的频率ν=5 Hz，且此时图中P点的运动方向向下，求：(1) 此波的波函数；(2) P点的振动方程和位置坐标. 参看课本P318 (10-11) 52．如图所示，A和B两飞轮的轴杆可由摩擦啮合器 使之连接，A轮的转动惯量J A=10 kg·m2．开始时，B轮 静止，A轮以n A= 600 r/min的转速转动．然后使A和B 连接，连接后两轮的转速n = 200 r/min．求: (1) B轮的转 动惯量J B ；(2) 在啮合过程中损失的机械能ΔE. 参看课本P105 (3-9及补充) 53．如图所示，载流I的导线处于磁感应强度为B的均匀磁场中，导线上的一段是半径为R、垂直于磁场的半圆，求 这段半圆导线所受安培力.参看课本P224-225 54．如图所示的截面为矩形的环形均匀密绕的螺绕环，环的外半径分别a和b，厚度为h，共有N匝，环有电 流为I .求: (1) 环外的磁感应强度B；(2) 环的自感L. 参看课本P237-238 (7-23及补充) 55.如图所示，一长直导线通有电流I，在与其相距d处放在有一矩形线框，线框长为l，宽为a，共有N匝. 当线框以速度v沿垂直于长导线的方向向右运动时，线框中的动生电动势是多少?参看课本P255 (8-3) 二. 填空题： 31. 增大 减小 32. 1010m/s t - 210m/s t - 33. 1000V 0.03 J 34. 1029 (或1050) J 35. 225 mR 22245mR T π 36. 4986J 3324J 8310 J 37. 0 σε 38. (1) 将两缝的距离变小 (2) 将双缝到光屏的距离变大 39. 零 变化的磁场 闭合 40. 0.2N s ? 41.300V 42. 0112I R μπ??- ??? 43. 0.02 J 44. 300 J 45. 0.8 m 125 Hz 46. 1012114Q R R πε??- ??? 三. 计算题： 47. 线圈磁矩 22100100.110A m m NIS ==??=? 线圈最大磁力矩 max 10550N m M mB ==?=? 48. 设子弹质量为m ，木块质量为M ，子弹与木块的共同速度v 由动量守恒定律得 0()mv m M v =+ ① 由功能原理得 2211()()22 m M gL kL m M v μ-+=-+ ② 由①、②式得 202()m M kL m M gL v m m M μ+++=+ 49. 卡诺热机效率: 211T T η=- 21300500K 110.4 T T η?===-- 同理 21300600K 110.5 T T η'= =='-- 高温热源应提高的温度 11600500100K T T '-=-= 50. 设桌面为零势面，由机械能守恒定律得 21222 a a l mg mg mv l -=-+ 22()g v l a l ?= - 51. 解：(1) 由图中v P ＜0知此波沿x 轴负向传播，继而知原点此时向y 正向运动 原点处 0002A y v =- >， 023 ?π?=- 又x = 3m 处 3300y v =>， 32 π??=- 由 2x ?πλ??= 得 2x λπ??=?30236m 223πππ-=?=??--- ??? 此波的波函数 02cos 2x y A t ππν?λ??=++ ??? 20.10cos 10m 183t x πππ??=+- ?? ? (2) P 点处 P P 00y v =，< P 2 π??= P 点振动方程 P P cos(2)y A t πν?=+0.10cos 10m 2t ππ??=+ ?? ? P 点位置坐标 p 363321m 22x λ=+=+= 52. (1) 由动量矩守恒定律得 A A A B ()J J J ωω=+ A A A B 2()2J n J J n ππ=+ B 60020010(10)6060 J ?=+? 2B 20kg m J ?=? (2) 损失的机械能 2222A A A B A A A B 222241111()(2)()(2)2222 16001200104(1020)4 1.31510J 260260E J J J J n J J n ωωππππ?=-+=-+????=??-+?=? ? ????? 53. 依题意得 d 0x x F F =∑= d d sin d sin sin d y F F BI l BIR θθθθ=== 0sin d 2y F F BIR BIR π θθ===? 54. (1) 0d 2B r B r I πμ?=?=∑? 环外的磁感应强度 0B = 环的磁感应强度 02B r NI πμ?= 02NI B r μπ= (2) 0d d d 2NIh Bh r r r μΦπ== 001d d ln 22b a NIh NIh b r r a μμΦΦππ===?? 环的自感 2 0ln 2N h N b L I I a μψ Φ π=== 55. 线框的动生电动势 1212()N B B lv εεε=-=- 00 1122()NIlv NIlav d d a d d a μμππ?? =-= ?++??