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大学物理练习题

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大学物理学(上)练习题

第一章 力和运动

1.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为,v

瞬时速率为v ,平均速率为,v 平均

速度为v

,它们之间如下的关系中必定正确的是

(A) v v v ,v v v ; (B) v v v ,v v v

; (C) v v r ,v v r

; (C) v v r ,v v r

[ ]

2.一质点的运动方程为2

6x t t (SI),则在t 由0到4s 的时间间隔内,质点位移的大小为 ,质点走过的路程为 。

3.一质点沿x 轴作直线运动,在t 时刻的坐标为23

4.52x t t (SI )。试求:质点在 (1)第2秒内的平均速度; (2)第2秒末的瞬时速度; (3)第2秒内运动的路程。

4.灯距地面的高度为1h ,若身高为2h 的人在灯下以匀速率

v 沿水平直线行走,如图所示,则他的头顶在地上的影子M 点沿地

面移动的速率M v 。

5.质点作曲线运动,r

表示位置矢量,s 表示路程,t a 表示切向加速度,下列表达式

(1)dv a dt , (2)dr v dt , (3)ds v dt , (4)||t dv

a dt

r

.

(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. [ ]

6.有一质量为M 的质点沿x 轴正向运动,假设该质点通过坐标为x 处的速度为kx (k 为正常数),则此时作用于该质点上力的大小F = ,该质点从0x x 处出发运动到1x x 处所经历的时间间隔t 。

7.质量为m 的子弹以速度0v 水平射入沙土中,设子弹所受阻力的大小与其速度成正比,比例系数为k ,方向与速度相反,忽略子弹的重力。求:

(1)子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数关系; (2)子弹进入沙土的最大深度。

参考答案

1.(B); 2.8m,10m; 3.(1) s /m 5.0 , (2) s /m 6 ; (3)m 25.2; 4.

112h v h h ; 5.(D); 6. 2

M k x ,10

1ln x k x ;

7./0k t m v v e , k

mv x 0

max

第二章 运动的守恒量和守恒定律

1.质量为m 的小球在水平面内作半径为R 、速率为v 的

匀速率圆周运动,如图所示。小球自A 点逆时针运动到B 点, 动量的增量为

(A)2mv j r ; (B )2mv j r

(C)2mvi r ; (D)2mv i r

. [ ]

2.如图所示,水流流过一个固定且水平放置的涡轮叶片。设水流流过叶片曲面前后的速率都等于v ,每单位时间内流向

叶片的水的质量为Q ,则水作用于叶片的力的大小为 ,

方向为 。

3.设作用在质量为1kg 物体上的一维力的大小F =6t +3(SI )在该力作用下,物体由静止开始沿直线运动,在0到的时间 内,该力作用在物体上的冲量的大小I = 。

4.有一劲度系数为k 的轻弹簧,原长为0l ,将它吊在天花板上。先在它下端挂一托盘,平衡时,其长度变为1l 。再在托盘中放一重物,弹簧长度变为2l 。弹簧由1l 伸长至2l 的过程中,弹力所作的功为

(A )21

l l kxdx ; (B )2

1

l l kxdx ;

(C )2010

l l l l kxdx

; (D )2010

l l l l kxdx

. [ ]

5.一质点在力i x F

2

3 (SI )作用下,沿x 轴正向运动,从0x 运动到m 2 x 的过程

中,力F

作的功为

(A )8J ; (B )12J ; (C )16J ; (D )24J. [ ] 6.一人从10m 深的井中提水,开始时桶中装有10kg 的水,桶的质量为1kg ,由于水桶漏水,每升高1m 要漏去0.2kg 的水。求: 将水桶匀速地提到井口,人所作的功。

7.如图所示,一质点受力0()F F xi y j r r r

的作用,在坐标平面

内作圆周运动。在该质点从坐标原点运动到(0,2R )点的过程中,力F r

对它所作的功为 。

x

8.质量为 1.0kg的质点,在力F作用下沿x轴运动,已知该质点的运动方程为3

2

4

3t

t

t

x

(SI)。求: 在0到4s的时间间隔内:

(1)力F的冲量大小;

(2)力F对质点所作的功。

9.质量m=2kg的质点在力12

F t i

r r

(SI)作用下,从静止出发沿x轴正向作直线运动。求: 前三秒内该力所作的功。

10.以下几种说法中,正确的是

(A)质点所受的冲量越大,动量就越大;

(B)作用力的冲量与反作用力的冲量等值反向;

(C)作用力的功与反作用力的功等值反号;

(D)物体的动量改变,物体的动能必改变。[]11.二质点的质量分别为m1、m2,当它们之间的距离由a缩短到b时,万有引力所作的功A= 。

12.一陨石从距地面高h处由静止开始落向地面,忽略空气阻力。求:

(1)陨石下落过程中,万有引力作的功是多少

(2)陨石落地的速度多大

13.关于机械能守恒的条件和动量守恒的条件,以下几种说法,正确的是

(A)不受外力的系统,其动量和机械能必然同时守恒;

(B)所受合外力为零,内力都是保守力的系统,其机械能必然守恒;

(C)不受外力,内力都是保守力的系统,其动量和机械能必然同时守恒;

(D)外力对系统作的功为零,则该系统的动量和机械能必然同时守恒。 [ ] 14.已知地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常数为G,则地球绕太阳作圆周运动的轨道角动量为

(A)(B;(C)(D. []15.如图所示,x轴沿水平方向,y轴沿竖直向下,在0

t 时刻将质量为m的质点由A处静止释放,让它自由下落,则在任意时刻t,质点所

受的力对原点O的力矩M

r

;在任意时刻t,质点对原点

O的角动量L

r

16.质量为m的质点的运动方程为cos sin

r a t i b t j

r r

r

,其中a、b、 皆为常数。此质点受所的力对原点的力矩M

r

_______;该质点对原点的角动量

L

___________。

17.在光滑水平面上有一轻弹簧,一端固定,另一端连一质量m=1kg的滑块,弹簧的自然长度l0=0.2m,劲度系数k=100N/m。设0

t 时,弹簧为自然长,滑块速度v0=5m/s,方向与弹

x

簧垂直。在某一时刻t ,弹簧与初始位置垂直,长度l =0.5m 。求:该时刻滑块的速度v

参考答案

1.(B); 2.2Qv , 水流入的方向; 3.s N 18 ; 4.(C ); 5.(A ); 6.980J ; 7.2

02F R ; 8., 176J ; 9.729J ; 10.(B )。

11.1211

(

)Gm m a b ; 12.(1))

(h R R GMmh

w , (2))

(2h R R GMh

v

13.(C ); 14.(A ); 15.mgbk r ,mgbtk r

16. 0,k ab m ; 17.v =4m/s , v 的方向与弹簧长度方向间的夹角030 .

第三章 刚体的运动

1.两个力作用在一个有固定转轴的刚体上,下述说法中,

(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。

(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。 [ ]

2.关于刚体对轴的转动惯量,下列说法正确的是

(A) 只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关。 (B) 取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关。 (C) 取决于刚体的质量、质量的空间分布与轴的位置。

(D) 只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无关。 [ ]

m

3.一长为l 、质量可以忽略的直杆,两端分别固定有质量

为2m 和m 的小球,杆可绕通过其中心O 且与杆垂直的水平光

滑固定轴在铅直平面内转动。开始杆与水平方向成某一角度,处

于静止状态,如图所示。释放后,杆绕O 轴转动,当杆转到水

平位置时,该系统所受到的合外力矩的大小M = ,

该系统角加速度的大小α= 。

4.将细绳绕在一个具有水平光滑固定轴的飞轮边缘上,绳相对于飞轮不滑动,当在绳端挂一质量为m 的重物时,飞轮的角加速度为α1。如果以拉力2mg 代替重物拉绳,那么飞轮的角加速度将

(A )小于α1; (B )大于α1,小于2α1;

(C )大于2α1; (D )等于2α1. [ ]

5.为求半径R =50cm 的飞轮对于通过其中心,且与盘面垂直的固定轴的转动惯量,在飞轮上绕以细绳,绳相对于飞轮不打滑,绳末端悬一质量m 1=8kg 的重锤,让重锤从高2m 处由静止落下,测得下落时间t 1=16s ,再用另一质量为m 2=4kg 的重锤做同样测量,测得下落时间t 2=25s 。假定在两次测量中摩擦力矩是一常数,求飞轮的转动惯量。

6.转动惯量为J 的圆盘绕固定轴转动,起初角速度为0 。设它所受的阻力矩与其角速度成正比,即 k M (k 为正常数)。求圆盘的角速度从0 变为021 时所需的时间。

7.一光滑定滑轮的半径为0.1m ,相对其中心轴的转动惯量为10-3 kg ?m 2

。变力0.5F t (SI )沿切线方向作用在滑轮的边缘上,如果滑轮最初处于静止状态。试求它在1 s 末的角速度。

8.刚体角动量守恒的充分必要条件是 (A) 刚体不受外力矩的作用; (B) 刚体所受合外力矩为零;

(C) 刚体所受合外力和合外力矩均为零;

(D) 刚体的转动惯量和角速度均保持不变。 [ ]

9.如图所示,一圆盘绕垂直于盘面的水平光滑轴O 转动时,两颗质量相等、速度大小相同方向相反并在一条直线上的子弹射入圆盘并留在盘内,在子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度将

(A) 变大; (B) 不变;

(C) 变小; (D) 不能确定。 [ ]

10.一飞轮以角速度0 绕光滑固定轴旋转,飞轮对轴的转动惯量为1J ;另一静止飞轮突

然被啮合到同一轴上,该飞轮对轴的转动惯量为12J 。啮合后整个系统的角速度 ______。

11.如图所示,一匀质木球固结在细棒下端,且可绕水平固定光滑轴O 转动。今有一子弹沿着与水平面成一角度的方向击中木球,并嵌于其中,则在击中过程中,木球、子弹、细棒系统的________守恒,原因是_________________。在木球被击中后棒和球升高的过程中,木球、子弹、细棒、地球系统的_____________守恒。

12.如图所示,一长为l 、质量为M 的均匀细棒自由悬挂于通过其上端的水平光滑轴O 上,

棒对该轴的转动惯量为2

1

3

M l 。现有一质量为m 的子弹以水平速度0v r

射向棒上距O 轴2

3

l 处,并以

012

v r

的速度穿出

细棒,则此后棒的最大偏转角为 。

13. 如图所示,一个质量为m 的物体与绕在定滑轮上的绳子相连,绳的质

量可以忽略,它与定滑轮之间无相对滑动。假设定滑轮质量为M 、半径为R ,其转动惯量为2

12

MR ,滑轮轴光滑。试求该物体由静止开始下落的过程中,下落

速度与时间的关系。 14.质量M =15kg 、半径R =0.30cm 的圆柱体,可绕与其几何轴重合的水平固定光滑轴转动 (转

动惯量2

2

1MR J )。现以一不能伸长的轻绳绕于柱面,绳与柱面无相对滑动,在绳的下端悬质

量m =8.0kg 的物体。试求

(1) 物体自静止下落,5s 内下降的距离; (2) 绳中的张力。

参考答案

1.(B ); 2.(C ); 3.2

mgl ,23g

l ; 4.(C ); 5.2

3

m kg 1006.1 ; 6.k

J t 2

ln

; 7.s /rad 25; 8.(B ); 9.(C ); 10.3

; 11.角动量,合外力矩等于零,机械能守恒;

12.2222

0022

arccos(1)(2)33m v m v M gl M gl

; 13.M m mgt

v 22; 14.(1) 下落距离:m 3.6321212

2

22 t J

mR mgR at h (2) 张力: N 9.37 a g m T 。

第五章 气体动理论

1.一定量的理想气体贮于某容器中,温度为T ,气体分子的质量为m ,.根据理想气体分

子模型和统计性假设,分子速度在x 方向的分量的下列平均值:x v

_____,___2

x

v ________。

2.容积为10cm 3

的电子管,当温度为300K 时,用真空泵把管内空气抽成压强为

R

M .

m

m m Hg 1056 的高真空,问这时管内有多少个空气分子这些空气分子的平动动能的总和是多

少转动动能的总和是多少动能的总和是多少(Pa 101.01360m m Hg 75

,空气分子可认为是刚性双原子分子)。

3.某容器内贮有1摩尔氢气和氦气,达到平衡后,它们的

(1) 分子的平均动能相等; (2) 分子的转动动能相等; (3) 分子的平均平动动能相等; (4) 内能相等。 以上论断中正确的是

(A )(1)、 (2)、(3)、(4); (B )(1) (2) (4);

(C )(1) (4); (D )(3). [ ]

4.氧气瓶的容积为V ,充入氧气的压强为1p ,若用了一段时间后压强降为2p ,则瓶中剩

下氧气的内能与未用前氧气的内能之比为____________。

5.在相同温度和压强下,各为单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为______________,各为单位质量的氢气与氦气的内能之比为_______________。

6.3

3m 102 的刚性双原子分子理想气体的内能为?102J ,分子总数为?1022个。求: (1)气体的压强;

(2)分子的平均平动动能及气体的温度。(玻耳兹曼常量k =?10-23J·K -1

)。

7.若()f v 为气体分子速率分布函数,N 为分子总数,

m 为分子质量,则21

2

1()2

v v mv Nf v dv

的物理意义是

(A )速率为v 2的各分子的总平动动能与速率为v 1的各分子的总平动动能之差; (B )速率为v 2的各分子的总平动动能与速率为v 1的各分子的总平动动能之和;

(C )速率处在速率间隔v 1——v 2之内的分子的平均平动动能; (D )速率处在速率间隔v 1——v 2之内的分子平动动能之和。 8.两种不同的理想气体,若它们的最可几速率相等,则它们的 (A )平均速率相等,方均根速率相等; (B )平均速率相等,方均根速率不相等; (C )平均速率不相等,方均根速率相等; (D )平均速率不相等,方均根速率不相等。

9.若氧分子[O 2]气体离解为氧原子[O]气体后,其热力学温度提高一倍,则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的

(A )4倍; (B )2倍; (C) 2倍; (D )

2

1

倍。 [ ]

10.在A 、B 、C 三个容器中装有同种理想气体,它们的分子数密度n 相同,方均根速率之

比为1:2:4 ,则其压强之比::A B C p p p 为

(A )1:2:4; (B )4:2:1;

(C )1:4:16; (D )1:4:8。 [ ]

11.在体积为10升的容器中盛有100克的某种气体,设气体分子的方均根速率为200m/s ,则气体的压强为 。

12.一容器内盛有密度为 的单原子分子理想气体,若压强为p ,则该气体分子的方均根

速率为________________;单位体积内气体的内能为___________________。

参考答案

1.0,

m

kT ; 2.121061.1 个, J 108 , J 10667.08 , J 1067.18

; 3.(D ); 4.

21p p ; 5.510

,33

; 6.(1)Pa 1035.15

,(2)J 105.721 t ,T =362K ; 7.(D );

8.(A ); 9.(C ); 10.(C ); 11.Pa 1033.15

; 12

3

2

E p V .

第六章 热力学基础

1.要使热力学系统的内能增加,可以通过 或 两种方式,或两种方式兼用来完成。热力学系统的状态发生变化时,其内能的改变量决定于 ,而与 无关。

2.一气缸内贮有10mol 单原子分子理想气体,在压缩过程中外界做功209J ,气体升温1K ,

此过程中气体内能的增量为 ,外界传给气体的热量为 。

3.某种理想气体在标准状态下的密度3

kg/m 0894.0 ,则在常温下该气体的定压摩尔热

容量P C ,定容摩尔热容量V C 。

4.某理想气体的定压摩尔热容量为K m ol J 9.12 ,求它在温度为273K 时分子的平均转动动能。

5.常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性分子,自由度数为i ),在等压过程

中吸收的热量为Q ,对外作的功为A ,内能的增加为ΔE,则

A Q ,E Q

6.一定量的某种理想气体在等压过程中对外作的功为200J ,若此种气体为单原子分子气体,

则该过程中需吸热 J ;若为双原子分子气体,则需吸热 J 。

7.压强、体积和温度都相同的氢气和氦气(均视为刚性分子理想气体),它们的质量之比为

12M M ,内能之比为12

E

E 。如果它们分别在等压过程中吸收了相同的热量,则它们对外作的功之比

1

2

A A 。

8.理想气体进行的下列各种过程,哪些过程可能发生哪些过程不可能发生为什么 (1) 等容加热时,内能减少,同时压强升高; (2) 等温压缩时,压强升高,同时吸热; (3) 等压压缩时,内能增加,同时吸热;

(4) 绝热压缩时,压强升高,同时内能增加。

9.1mol 理想气体进行的循环过程如图所示,其中C A 为绝热过程。假设已知p

V

C C

、A 点状态参量(1T ,1V )和B 点

状态参量(1T ,2V ),则C 点的状态参量C V ,C T ,C P 。

10.温度为o

25C 、压强为1atm 的1mol 刚性双原子分子理想气体,

(1)如果经等温过程体积膨胀至原来的3倍,求这个过程中气体对外作的功; (2)如果经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,求这个过程中气体对外作的功。

11.如图所示,有一定量的理想气体,从初态11(,)a P V

经过一个等容过程到达压强为14

P

的b 态,达状态c 统对外作的功A 和所吸收的热量Q 。

12.一定量的理想气体,分别进行如图所示的两个卡诺循环abcda 和a b c d a ,若在P ~V 图上这两个循环过程曲线所围的面积相等,则这两个循环的

(A) 效率相等;

(B) 从高温热源吸收的热量相等; (C) 向低温热源放出的热量相等;

(D) 在每次循环中对外做的净功相等。 [ ]

13.根据热力学第二定律可知:

(A) 功可以全部转化为热量,但热量不能全部转化为功;

(B) 热量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。 [ ]

14.在一张P ~V 图上,两条绝热线不能相交于两点,是因为违背 ,

一条等温线和一条绝热线不能相交于两点,是因为违背 。

15.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边是真空。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 (升高、降低或不变),气体的熵 (增加、减少或不变)。

参考答案

1.外界对系统做功, 向系统传递热量, 始末两个状态, 所经历的过程; 2., 84.3J ; 3.K m ol J 9.12 ; K m ol J 0.82 ; 4.J 1077.321

5.

22i ,2

i

i ; 6.500, 700; 7.1:2, 5:3, 5:7; 8.不可能, 不可能, 不可能, 可能; 9.2V ,1

112V T V

; 1

1122RT V V V

10.32.7210J , 3

2.2010J ; 11.113(ln 4)4PV ; 113(ln 4)4

PV ;

12.(D); 13.(D); 14.热力学第一定律, 热力学第二定律; 15.不变;增加。

第十章 机械振动

1.如图所示,质量为m 的物体由倔强系数为1k 和2

k 的两个轻弹簧连接,在光滑导轨上做微小振动,系统的振动频率为

(A) 2 ;

(B)

(C)

(D)

2.某质点按20.1cos(8)3

x t

(SI)的规律沿x 轴作简谐振动,求此振动的周期、振幅、初相、速度的最大值和加速度的最大值。

3.物体作简谐振动,其速度的最大值m/s 1032 m v ,振幅m 1022

。若0t 时,该

物体位于平衡位置,且向x 轴负方向运动。求:

(1) 振动周期T ;

(2) 加速度的最大值m a ;

(3) 振动方程。

4.已知某简谐振动的振动曲线如图所示,则此简谐振动的振动方程为

(A )2cos(2/32/3)x t cm ;

(B )2cos(2/32/3)x t cm ; (C )2cos(4/32/3)x t cm ; (D )2cos(4/32/3)x t cm ; (E )2cos(4/3/4)x t cm. [ ]

5.质点在x 轴上作简谐振动,选取该质点向右运动通过A 点时作为计时起点(0t ),经过2秒质点第一次通过B 点,再经过2秒质点第二次经过B 点,若已知该质点在A 、B 两点具有相同的速率,且AB=10 cm 。求:

(1)质点的振动方程; (2)质点在A 点处的速率。

6.已知质点沿y 轴作简谐振动,其振动方程为4cos()3

y A t

,与之对应的振动曲线是 [ ]

7.如图所示,有一水平弹簧振子,弹簧的倔强系数k =24N/m ,

物体的质量m =6kg ,开始静止在平衡位置处。设用水平恒力F =10N

向左作用于物体(不计摩擦),使之由平衡位置向左运动了0.05m ,此时撤去力F ,并开始计时,求物体的振动方程。

()t s ()t s

(C) (D)

()y m ()t s

()t s

()t s x

8.一质量为0.2kg 的质点作简谐振动,其运动方程为0.6cos(5)2

x t

(SI)。求:

(1) 质点的初速度;

(2) 质点在正向最大位移一半处所受的力。

9.弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时,弹性力在半个周期内所作的功为

(A )2

kA ; (B )2

2

kA ;

(C )2

4

kA ; (D )0. ? ?

10.质量为m 的物体和一轻弹簧组成弹簧振子,其固有振动周期为T 。当它作振幅为A 的

自由简谐振动时,其振动能量E 。

11.质量10m g 的小球与轻弹簧组成的振动系统,按0.5cos(8)3

x t

的规律作自

由振动,式中t 以秒为单位,x 以厘米为单位。求

(1)振动的圆频率、周期、振幅和初相; (2)振动速度、加速度的表达式; (3)振动的能量;

(4)平均动能和平均势能。

12.两个同方向、同频率的简谐振动,其振动表达式分别为2

1610cos(5)2

x t

22210sin(5)x t (SI)。它们合振动的振幅为 ,初位相为 ,

合振动表达式为 。

13.已知两个同方向、同频率的简谐振动曲线如图所示,则合振动的表达式为

(A )0.52cos()x t ; (B )0.5cos()2

x t

(C ) 1.0cos()x t ;

(D )

0.52cos()4

x t

. ? ?

o

(s)

t 5

.0(m)

x I

II

12

5

.0

参考答案

1.(B);

2.T =,A =0.1m ,23

,v max =2.5m/s ,a max =63m/s 2

; 3.(1)T =, (2)a m =×10-2

m/s 2

, (3)0.02cos(1.5)2

x t

(SI);

4.(C);

5. (1)2

310cos(

)4

4

t

x

(SI), (2) 3.93cm/s ; 6.(D ); 7. m 82.12cos 204.0 t x ; 8.(1)v 0=3.0m/s , (2)N 5.1 F ; 9.(D );

10.222

2mA T

; 11.(1)s 8

, T =, A =0.5cm , 1

3

(2) cm/s 318sin 4 t v , 2

2cm/s 318cos 32

t a ;

(3)E =×10-5

J ;

(4)J 1095.35 k E , J 1095.35

p E ;

12.m 1042

, 2

1, 2

1410cos 5cm 2x t

; 13.(D ).

第十一章 机械波

1.一横波沿绳子传播,其波的表达式为0.05cos(1002)y t x (SI),求 (1)此波的振幅、波速、频率和波长;

(2)绳子上各质点的最大振动速度和最大振动加速度;

(3)x 1=0.2m 处和x 2=0.7m 处二质点振动的位相差。

2.已知一平面简谐波的波动方程为cos()y A at bx (SI),式中a 、b 为正值,则 (A )波的频率为a ; (B )波的传播速度为

b

a

; (C )波长为

b

; (D )波的周期为2a . [ ]

3.频率为100Hz 、传播速度为300m/s 的平面简谐波,若波线上两点振动的位相差为3

,则这两点相距

(A )2m ; (B )2.19m ; (C )0.5m ; (D )28.6m. [ ]

4.如图所示,一平面简谐波沿x 轴负向传播,波长为 ,若P 处质点的振动方程为cos(2)2

P y A t

,则该波的波动方程是

;P 处质点在

时刻的振动状态与O 点处质点1t 时刻的振动状态相同。

5.一平面简谐波沿x 轴负向传播,波长为? ,P 点处质点的振动规律如图所示。 (1)求P 处质点的振动方程; (2)求此波的波动方程;

(3)若2

d

,求坐标原点O 处质点的振动方程。

6.横波以速度u 沿x 轴负向传播,t 时刻的波形曲线

如图所示,则该时刻

(A )A 点的振动速度大于零; (B )B 点静止不动; (C )C 点向下运动;

(D )D 点的振动速度小于零。 [ ]

7.图示为一平面简谐波在0t 时刻的波形图。求:

(1)该波的波动方程;

(2)P 处质点的振动方程。

8.在同一媒质中,两列频率相同的平面简谐

波的强度之比1216I

I ,则这两列波的振幅之比

1

2

A A 。 9.两相干波源1S 和2S 相距

4

( 为波长),1S 的位相比2S

x

()x m 0

P

1

2

x

()t s x

的位相超前

2

,在1S 和2S 的连线上1S 外侧各点(例如P 点),两波引起的两谐振动的位相差为 (A )0; (B ) ; (C )2 ; (D ) 2

3

. [ ]

10.两相干波源1S 和2S 的振动方程分别为1cos()2y A t

和2cos()2

y A t

波从1S 传到P 点经过的路程等于2个波长,波从2S 传到P 点经过的路程等于7

2

个波长。设两波

的波速相同,在传播过程中振幅不衰减,则两波传到P 点的合振动振幅为 。

11.设入射波的方程为1cos 2()x t

y A T ,在0x 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)合成的驻波表达式;

(3)波腹和波节的位置。

参考答案

1.(1)A =0.05m ,50Hz ,m 0.1 ,u =50m/s ; (2)s /m 7.15,2

3

s /m 1093.4 ; (3) ;

2.(D ); 3.(C ); 4.cos[2()]2x L

y A t

, 1L

t t

; 5.(1)1

cos()2P y A t (SI),(2)cos[2()]4

t

x d

y A

(SI),

(3) )SI )(2

1

cos(0t A y 。

6.(D);

7.(1)0.04cos[2()]5

0.42t x y

(SI); (2)3

0.04cos(0.4)2

P y t (SI); 8.4:1;

9.(B); 10.2A ;

11.(1)2cos[2(

)]x

t y A T ,(2)2cos(2)cos(2)22x t y A T

, (3)波腹位置:

412n x , 1,2,3,n L L

波节位置:1

2

x n , 0,1,2,3,n L L 。

第十二章 光学

一. 光的干涉

1.如图所示,单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反

射的两束光发生干涉。若薄膜的厚度为e ,且折射率12n n ,

23n n ,1 为反射光在折射率为1n 的媒质中的波长,则两束光的光程差为 (A )22n e ; (B )12122n e n ;

(C )11222n n e ; (D )21222

n n e

. [ ]

2.在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹的间距 ;

若使单色光波长减小,则干涉条纹的间距 。

3.在空气中用波长为 的单色光进行双缝干涉实验时,观察到相邻明条纹的间距为1.33mm 。当把实验装置放在水中(水的折射率 1.33n )进行实验时,相邻明条纹的间距变 为 。

4.在双缝干涉实验中,双缝到屏的距离D =120cm ,两缝中心之间的距离d =0.50mm ,用波长nm 500 的单色平行

光垂直照射双缝,如图所示,设原点o 在零级明条纹处。

(1)求零级明纹上方第五级明条纹的坐标x ; (2)若用厚度mm 100.12

l 、折射率 1.58n 的

透明薄膜覆盖在1S 缝后面,再求零级明纹上方第五级明条纹

的坐标x 。

5.一束波长为 的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,置于空气中的这种薄膜使反射光得到干涉加强,则其最小厚度为

(A)

4 ; (B )4n ; (C) 2

; (D) 2n . [ ]

6.用波长为 的单色光垂直照射折射率为2n 的劈尖薄膜,(12n n , 32n n ),观察反射光的干涉。从劈尖顶开始,第2条明

条纹对应的膜厚度e 。

7.如图所示,两玻璃片的一端o 紧密接触,另一端用金属丝垫起形成空气劈尖,平行单色光垂直照射时,可看到干涉条纹。

若将金属丝向棱边推进,则条纹间距将变 ,从o 到金

属丝距离内的干涉条纹总数 (填变大、变小、不变)。

入3

8.两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹

(A )向棱边方向平移,条纹间隔变小; (B )向棱边方向平移,条纹间隔变大; (C )向棱边方向平移,条纹间隔不变;

(D )向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变;

(E )向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小。 [ ]

9.两块平板玻璃,一端接触,另一端用纸片隔开,形成空气劈尖。用波长为 的单色光垂直照射,观察透射光的干涉条纹。

(1)设A 点处薄膜厚度为e ,求发生干涉的两束透射光的光程差; (2)在劈尖顶点处,透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹

10.波长nm 600 的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二级

明纹与第五级明纹所对应的空气膜的厚度差为 nm 。

11.如图所示,用单色光垂直照射在牛顿环装置上,当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到环状干涉条纹

(A )向右平移; (B )向中心收缩; (C )向外扩张; (D )静止不动; (E )向左平移.

[ ]

12.在迈克尔逊干涉仪的一光路中,放入一片折射率为n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长 ,则薄膜的厚度为

(A )

2 ; (B )2n

; (C )n

; (D )2(1)n . [ ]

参考答案

1.(C ); 2.变小, 变小;

3.1mm ; 4.(1)x =6.0mm ,(2)mm 9.19' x ; 5.(B ); 6.

2

n 43

; 7.变小, 不变; 8.(C ); 9.(1)e 2 ;(2)明条纹; 10.900; 11.(B ); 12.(D )。

?

A

二. 光的衍射

1.在单缝夫琅和费衍射实验中,若增大缝宽,其它

条件不变,则中央明条纹 [ ]

(A )宽度变小; (B) 宽度变大;

(C )宽度不变,且中心光强也不变; (D )宽度不变,但中心光强增大。

2.在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为 的单色平

行光垂直入射在宽度4a 的单缝上,对应于衍射角为30?的方向,单缝处的波阵面分成的半波带数目为

(A )2个; (B )4个; (C )6个; (D )8个. [ ]

3.平行单色光垂直入射到单缝上,观察夫琅和费衍射。若屏上P 点为第二级暗纹,则单

缝处的波振面相应地划分为___ _个半波带。若将单缝宽度缩小一半,则P 点是_____级_____纹。

4.用水银灯发出的波长为nm 546的平行光垂直入射到一单缝上,测得第二级极小至衍射图样中心的距离为0.30cm 。当用波长未知的光做实验时,测得第三级极小到衍射图样中心的距离为0.42cm ,该单色光的波长是多少

5.用波长nm 8.632 的平行光垂直照射单缝,缝宽mm 15.0 a ,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上,测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为.7mm 1,求此透镜的焦距。

6.一束白光垂直照射在透射光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是 (A )紫光; (B )绿光; (C )黄光; (D )红光. [ ]

7.某一透射光栅对一定波长的垂直入射光,在屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该

(A )换一个光栅常数较小的光栅; (B )换一个光栅常数较大的光栅; (C )将光栅向靠近屏幕的方向移动; (D )将光栅向远离屏幕的方向移动。 [ ]

8.用一束具有两种波长的平行光垂直入射到光栅上,发现距中央明纹5cm 处,波长1 的光的第k 级主极大和波长2 的第1k 级主极大重合。已知nm 6001 ,nm 4002 ,置于光栅与屏之间的透镜的焦距cm 50 f ,求

(1)?k ;

(2)光栅常数?d 。

9.一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数a b 为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度),k 3、6、9等级次的主极大均不出现

(A )2a b a ; (B )3a b a ;

(C )4a b a ; (D )6a b a . [ ] 10.波长nm 600 的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大的衍射角为30?,且第三级缺级。

(1)光栅常数a b 等于多少

(2)透光缝可能的最小宽度a 等于多少

(3)在选定的最小a 值,求可能观察到的全部主极大的级次。

参考答案

1.(A ); 2.(B); 3.4, 第一, 暗; 4.510nm ; 5.mm 403 f ; 6.(D); 7.(B); 8.2k ,cm 102.13

d ; 9.(B);

10.cm 104.24

b a , cm 108.04

a , 2,1,0,1,2k .

三. 光的偏振

1.两个偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光通过,当将其中之一偏振片慢慢转动

180时,透射光强发生的变化为 (A) 光强单调增加;

(B) 光强先增加,后又减小至零; (C )光强先增加,后减小,再增加;

(D )光强先增加,后减小,再增加,再减小至零。 ? ?

2.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片。如果以此入射光线为轴旋转偏振片,测得透射光强的最大值是最小值的5倍,那么入射光中自然光与线偏振光的光强比值为

(A)

12; (B) 15; (C) 13; (D )2

3

. ? ?

3.两个偏振片叠在一起,在它们的偏振化方向成

301 时,观测一束单色自然光,又在

452 时,观测另一束单色自然光,若两次测得的透射光的强度相等,求这两次入射自然光的强度之比。

4.两个偏振片叠放在一起,强度为0I 的自然光垂直入射其上,若通过两个偏振片后的光强为

8

I ,则这两个偏振片偏振化方向间的夹角(取锐角)是 。若在这两个偏振片之间插入另一偏振片,其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角(取锐角)相等,则通过三个

偏振片后的透射光的强度为 。

5.使一光强为0I 的偏振光先后通过两个偏振片1P 和2P ,1P 和2P 的偏振化方向与原入射光

光矢量振动的方向间的夹角分别是 和

90,则通过这两个偏振片后的光强为

(A)

201cos 2I ; (B) 0; (C )201

sin (2)4I ; (D)2

01sin 4I 12

; (E )40cos I . ? ?

6.一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气的折射率为1),当折射角为30o

时,反射光

是完全偏振光,则此玻璃板的折射率等于 。

7.如果某种透明媒质对空气的临界角(指全反射)等于45o

,那么光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是

(A) 35.3o

; (B)40.9o

; (C )45o

(D )54.7o ; (E )57.3o

. ? ?

参考答案

1.(B ); 2.(A );

3.第一次与第二次入射的单色自然光的强度之比为

2

3

; 4.

60,

0932I 或032

I

; 5.(C );

6. 3;

7.(D );

大学物理实验思考题完整版(淮阴工学院)

实验一:物体密度 1、量角器的最小刻度是0.5.为了提高此量角器的精度,在量角器上附加一个角游标,使游标30个分度正好与量角器的29个分度的等弧长。求:(1、)该角游标的精度;( 2、)如图读数 答案:因为量角器的最小刻度为30’.游标30分度与量角器29 分度等弧长,所以游标精度为30/30=1,图示角度为149。45’ 2、测定不规则的固体密度时,若被测物体浸入水中时表面吸附着水泡,则实验结果所得密度值是偏大还是偏小?为什么? 答案:如果是通过观察水的体积的变化来测量不规则物体的体积,那么计算的密度会减小,因为质量可以测出,而吸附气泡又使测量的体积增大(加上了被压缩的气泡的体积)所 以密度计算得出的密度减小 实验二:示波器的使用 1、示波器有哪些组成部分?每部分的组成作用? 答案:电子示波器由Y偏转系统、X偏转系统、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。 Y偏转系统的作用是:检测被观察的信号,并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。 X偏转系统的作用是:产生一个与时间呈线性关系的电压,并加到示波管的x偏转板上去,使电子射线沿水平方向线性地偏移,形成时间基线。 Z通道的作用是:在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上,使得示波管在扫描正程加亮光迹,在扫描回程使光迹消隐。 示波管的作用是:将电信号转换成光信号,显示被测信号的波形。 幅度校正器的作用是:用于校正Y通道灵敏度。 扫描时间校正器的作用是:用于校正x轴时间标度,或用来检验扫描因数是否正确。 电源的作用是:为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。 2、为什么在实验中很难得到稳住的李萨如图形,而往往只能得到重复变化的某一组李萨如图形? 答案:因为在实验中很难保证X、Y轴的两个频率严格地整数倍关系,故李莎茹图形总是在不停旋转,当频率接近整数倍关系时,旋转速度较慢; 实验三:电位差计测量电动势 1、测量前为什么要定标?V0的物理意义是什么?定标后在测量Ex时,电阻箱为什么不能在调节? 答案:定标是因为是单位电阻的电压为恒定值,V0的物理意义是使实验有一个标准的低值,电阻箱不能动是因为如果动了电阻箱就会改变电压,从而影响整个实验;为了保持工 作电流不变.设标准电压为En,标准电阻为Rn,则工作电流为I=En/Rn,保持工作电流不变,当测量外接电源时,调节精密电阻Ra,使得电流计示数为零,有E=I*Ra,若测试过程中调节了电位器Rc,则导致I产生变化,使测得的E不准(错误)

大学物理模拟试题 (2)汇总

一填空题(共32分) 1.(本题3分)(0355) 假如地球半径缩短1%,而它的质量保持不变,则地球表面的重力加速度g 增大的百分比是________. 2.(本题3分)(0634) 如图所示,钢球A和B质量相等,正被绳 牵着以ω0=4rad/s的角速度绕竖直轴转动,二 球与轴的距离都为r1=15cm.现在把轴上环C 下移,使得两球离轴的距离缩减为r2=5cm.则 钢球的角速度ω=_____ 3.(本题3分)(4454) 。 lmol的单原子分子理想气体,在1atm的恒定压强下,从0℃加热到100℃, 则气体的内能改变了_____J.(普适气体常量R=8.31J·mol-1·k-1) 4。(本题3分)(4318) 右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v图, 其中MT为等温线,MQ为绝热线,在AM, BM,CM三种准静态过程中: (1) 温度升高的是_____ 过程; (2)气体吸热的是______ 过程. 5。(本题3分)(4687) 已知lmol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子),在等压过程中温度上 升1K,内能增加了20.78J,则气体对外作功为______ 气体吸收热 量为________.(普适气体常量R=8.31.J·mol-1·K-1) 6.(本题4分)(4140) 所谓第二类永动机是指____________________________________________________ 它不可能制成是因为违背了_________________________________________________。7。(本题3分)(1391)

一个半径为R的薄金属球壳,带有电荷q壳内充满相对介电常量为εr的各 向同性均匀电介质.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势 U=_________________________. 8.(本题3分)(2620) 在自感系数L=0.05mH的线圈中,流过I=0.8A的电流.在切断电路后经 过t=100μs的时间,电流强度近似变为零,回路中产生的平均自感电动势 εL=______________· 9。(本题3分)(5187) 一竖直悬挂的弹簧振子,自然平衡时弹簧的伸长量为x o,此振子自由振动的 周期T=____. 10·(本题4分)(3217): 一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现5条明纹;若已知此光栅 缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是 第_________级和第________级谱线. 二.计算题(共63分) 11.(本题10分)(5264) , 一物体与斜面间的摩擦系数μ=0.20,斜面固定,倾角 a=450.现给予物体以初速率v0=l0m/s,使它沿斜面向 上滑,如图所示.求: (1)物体能够上升的最大高度h; (2) 该物体达到最高点后,沿斜面返回到原出发点时速率v. 12。(本题8分)(0130) 如图所示,A和B两飞轮的轴杆在同一中心线上, 设两轮的转动惯量分别为J=10kg·m2和J=20 kg·m2.开始时,A轮转速为600rev/min,B轮静止.C 为摩擦啮合器,其转动惯量可忽略不计.A、B分别 与C的左、右两个组件相连,当C的左右组件啮合时,B轮得到加速而A轮减 速,直到两轮的转速相等为止.设轴光滑,求: (1)两轮啮合后的转速n; (2)两轮各自所受的冲量矩. 13.(本题lO分)(1276) 如图所示,三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B 和C,半径分别为R a、R b、R c. 圆柱面B上带电荷,A 和C都接地.求B的内表面上电荷线密度λl和外表面上 电荷线密度λ2之比值λ1/λ2。 14.(本题5分)(1652)

大学物理课后习题答案

第九章 静电场 (Electrostatic Field) 二、计算题 9.7 电荷为+q 和-2q 的两个点电荷分别置于x =1 m 和x =-1 m 处.一试验电荷置于x 轴上何处,它受到的合力等于零? 解:设试验电荷0q 置于x 处所受合力为零,根据电力叠加原理可得 ()()()() 02222 0000(2)(2)??0041414141q q q q q q i i x x x x εεεε?-?-+=?+=π-π+π-π+ 即:2 610(3x x x m -+=?=±。因23-=x 点处于q 、-2q 两点电荷之间,该处场强不可能为零.故舍去.得 () 223+=x m 9.8 一个细玻璃棒被弯成半径为R 的半圆形,沿其上半部分均匀分布有电荷+Q ,沿其下半部分均匀分布有电荷-Q ,如题图9.4所示.试求圆心O 处的电场强度. 解:把所有电荷都当作正电荷处理. 在θ 处取微小电荷 d q = λd l = 2Q d θ / π 它在O 处产生场强 θεεd 24d d 2 0220R Q R q E π=π= 按θ 角变化,将d E 分解成二个分量: θθεθd sin 2sin d d 2 02R Q E E x π= = θθεθd cos 2cos d d 2 02R Q E E y π-=-= 对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷 ?? ? ???-π=??π ππθθθθε2/2/0202d sin d sin 2R Q E x =0 2022/2/0202d cos d cos 2R Q R Q E y εθθθθεπ πππ-=?? ????-π-=?? 所以

大学物理实验课后思考题全解

实验一霍尔效应及其应用 1。列出计算霍尔系数、载流子浓度n、【预习思考题】? 电导率σ及迁移率μ得计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。?2。如已知霍尔样品得工作电流及磁感应强度B得方向,如何判 断样品得导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定得方向为正向,若测得得霍尔电压为正,则样品为P型,反之 则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关??为了在测量时消除一些霍尔效应得副效应得影响,需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B得方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间得电位差,这就是两个不同得测量位置,又需要1个换向开关.总之,一共需要3个换向 开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B与霍尔器件平面不完全正交,按式(5、2—5)测出得霍尔系数比实际值大还就是小?要准确测定值应怎样进行??若磁感应强度B与霍尔器件平面不完全正交,则测出得霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B与霍尔器件平面完全正交,或者设法测 2。若已知霍尔量出磁感应强度B与霍尔器件平面得夹角.?

器件得性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量 误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流得电流表得测量误差,测量霍尔器件厚度d得长度测量仪器得测量误差,测量霍尔电压得电压表得测量误差,磁场方向与霍尔器件平面得夹角影响等。?实验二声速得测量?【预习思考题】 1、如何调节与判断测量系统就是否处于共振状态?为什么 要在系统处于共振得条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上得“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表得示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生得信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节得位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射得超声波能量最大.若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生得声压最大,接收换能器S2接收到得声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时得位置,即对应得波节位置.因此在系统处于共振得条件下进行声速测定,可以容易与准确地测定波节得位 置,提高测量得准确度. 2、压电陶瓷超声换能器就是怎样实现机械信号与电信号之 间得相互转换得?

大学物理实验报告及答案

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的(1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 U 实验方法原理根据欧姆定律,R =,如测得U 和I 则可计算出R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, I 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置待测电阻两只,0~5mA 电流表1 只,0-5V 电压表1 只,0~50mA 电流表1 只,0~10V 电压表一只,滑线变阻器1 只,DF1730SB3A 稳压源1 台。 实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学生参照第2 章中的第2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。对每一个电阻测量3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由?U =U max ×1.5% ,得到?U 1 = 0.15V,?U2 = 0.075V ; (2) 由?I = I max ×1.5% ,得到?I 1 = 0.075mA,?I 2 = 0.75mA; (3) 再由u= R ( ?U )2 + ( ?I ) 2 ,求得u= 9 ×101?, u= 1?; R 3V 3I R1 R2 (4) 结果表示R1 = (2.92 ± 0.09) ×10光栅衍射实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。?, R 2 = (44 ±1)? (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理

2大学物理期末试题及答案

1 大学物理期末考试试卷 一、填空题(每空2分,共20分) 1.两列简谐波发生干涉的条件是 , , 。 2.做功只与始末位置有关的力称为 。 3.角动量守恒的条件是物体所受的 等于零。 4.两个同振动方向、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 。 5.波动方程 ??? ?? -=c x t A y ωcos 当x=常数时的物理意义是 。 6.气体分子的最可几速率的物理意义 是 。 7.三个容器中装有同种理想气体,分子数密度相同,方均根速率之比为 4:2:1)(:)(:)(2 /122/122/12=C B A v v v ,则压强之比=C B A P P P :: 。 8.两个相同的刚性容器,一个盛有氧气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)。开 始他们的压强和温度都相同,现将3J 的热量传给氦气,使之升高一定的温度。若使氧气也升 高同样的温度,则应向氧气传递的热量为 J 。 二、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分) 1. 一个质点作圆周运动时,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,法向加速度改变。 D. 切向加速度一定改变,法向加速度不变。 2. 一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中( ) A. 它的加速度方向永远指出圆心,其速率保持不变. B. 它受到的轨道的作用力的大小不断增加. C. 它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心. D. 它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加. 3. 一质量为m,长度为L 的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为( ) A. 2 21mL B. 23 1mL C. 241mL D. 2121mL 4.物体A 的质量是B 的2倍且静止,物体B 以一定的动能E 与A 碰撞后粘在一块并以共 同的速度运动, 碰撞后两物体的总动能为( ) A. E B. E/2 C. E/3 D. 2E/3 5.一质量为0.02kg 的弹簧振子, 振幅为0.12m, 周期为2s,此振动系统的机械能为 ( ) A. 0.00014J 6. 有两个倾角不同、高度相同、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始下滑,则( ) A .物块到达斜面底端时的动量相等。 B .物块到达斜面底端时的动能相等。 C .物块和斜面组成的系统,机械能不守恒。 D .物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒。 7. 假设卫星环绕地球作椭圆运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的( ) A .角动量守恒,动能守恒。 B .角动量守恒,机械能守恒。 C .角动量不守恒,机械能守恒。 D .角动量不守恒,动量也不守恒。 8.把理想气体的状态方程写成=T PV 恒量时,下列说法中正确的是 ( ) A. 对一定质量的某种气体,在不同状态下,此恒量不等, B. 对摩尔数相同的不同气体,此恒量相等, C. 对不同质量的同种气体,此恒量相等, D. 以上说法都不对。

大学物理实验课后答案

实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。 2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。总之,一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行? 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的? 答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。反之,如果在压电材料上加交

大学物理实验思考题(附答案)

“大学物理实验”思考题 1. 什么是测量误差,从形成原因上分哪几类?A 类和B 类不确定度指什么?试举例(比如导线直径的测量)计算分析说明。 测量结果和实际值并不完全一致,既存在误差。 误差分为系统误差,随机误差,粗大误差。 A类不确定度:在同一条件下多次重复测量时,由一系列观察结果用统计分析评定的不确定度。 B类不确定度:用其他方法(非统计分析)评定的不确定度。 2. 就固体密度的测量实验来分析间接测量结果与不确定度。 3. 螺旋测微器、游标卡尺、读数显微镜都是测量长度的工具,试具体各举一个例子详细说明这些仪器是如何读数的?另外,在螺旋测微器实验中,为什么要关注零点的问题?如何来进行零点修正呢? 螺旋测微器:螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm. 游标卡尺:以游标零刻线位置为准,在主尺上读取整毫米数.看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线(不用管是第几条刻线)对齐,由游标上读出毫米以下的小

数.总的读数为毫米整数加上毫米小数. 读数显微镜与螺旋测微器类似 4. 图线法、逐差法、最小二乘法都是处理数据的常用方法,它们各有什么好处?如何进行?试各举一个例子加以详细说明。 图线法简便,形象,直观。 逐差法提高了实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小中仪器误差分量。 最小二乘法理论上比较严格,在函数形式确定后,结果是唯一的,不会因人而异。 5. 测量微小的形变量,常用到光杠杆,请叙述光杠杆的测量原理,并导出基本测量公式。 6. 迅速调出光杠杆是一个技术性很强的实验步骤,请具体说明操作的基本步骤。 (1)调整望远镜水平,光杠杆平面镜竖直 (2)调整望远镜与光杠杆平面镜高度相同 (3)沿望远镜外侧边沿上方使凹口、瞄准星、平面镜在同一直线上,左、右移动望远镜在镜子里找到竖直尺的像;若找不到,可微调镜子的角度,直到找到为止。(4)旋动望远镜目镜,使十字叉丝清晰;再旋动聚焦手轮,直到看清竖直尺的像。 7. 测量一个物体的杨氏模量,可以有很多方法。请说出拉伸法的基本原理,并给出相应的测量公式。作为设计性实验,你能不能再设计一种测量方法,请具体写出该测量方法的实验原理和测量要点。 逐差法

大学物理试题及答案()

第2章 刚体的转动 一、 选择题 1、 如图所示,A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮.A 滑轮挂一质量为M 的物体,B 滑轮受拉力F ,而且F =Mg .设A 、B 两滑轮的角加速度分别为?A 和?B ,不计滑轮轴的摩擦,则有 (A) ?A =?B . (B) ?A >?B . (C) ?A <?B . (D) 开始时?A =?B ,以后?A <?B . [ ] 2、 有两个半径相同,质量相等的细圆环A 和B .A 环的质量分布均匀,B 环的质量分布不均匀.它们对通过环心并与环面垂直的轴的转动惯量分别为J A 和J B ,则 (A) J A >J B . (B) J A <J B . (C) J A = J B . (D) 不能确定J A 、J B 哪个大. [ ] 3、 如图所示,一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转,初始状态为静止悬挂.现有一个小球自左方水平打击细杆.设小球与细杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统 (A) 只有机械能守恒. (B) 只有动量守恒. (C) 只有对转轴O 的角动量守恒. (D) 机械能、动量和角动量均守恒. [ ] 4、 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) ??? ??=R J mR v 2 ω,顺时针. (B) ?? ? ??=R J mR v 2ω,逆时针. (C) ??? ??+=R mR J mR v 22ω,顺时针. (D) ?? ? ??+=R mR J mR v 22ω,逆时针。 [ ] 5、 如图所示,一静止的均匀细棒,长为L 、质量为M ,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O 在水平面内转动,转动惯量为231ML .一质量为m 、速率为v 的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射出并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为v 2 1,则此时棒的角速度应为 (A) ML m v . (B) ML m 23v .

大学物理课后习题答案详解

第一章质点运动学 1、(习题1.1):一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解:(1)由x=2t 得, y=4t 2-8 可得: y=x 2 -8 即轨道曲线 (2)质点的位置 : 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度: 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度: 8a j = 则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、(习题1.2): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时速 度为0v ,求运动方程)(t x x =. 解: kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -?? =0 00 )1(0 t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动,其加速度为a = 4t (SI),已知t = 0时,质点位于x 0=10 m 处,初速度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式. 解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程; (2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的 d d r t ,d d v t ,t v d d . 解:(1) t v x 0= 式(1) 2gt 21h y -= 式(2) 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ (2)联立式(1)、式(2)得 2 2 v 2gx h y -= (3) 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2g h d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

大学物理思考题1

第一次作业 1.1(1)求轨道方程 2 2 2 2 2192 1922x t x x y = ∴=-=- (2)求11s t =和22s t =时质点的位置、速度、加速度 2 12, 12, 122(192)21741124244844r ti t j r i j r i j v r i j v i j v i j a v j a a a j =+-=+=+==-=-=-==-===- 1.2 (1)质点的速度和加速度 , ,222 2 22 22 222cos sin sin cos cos sin (2)cos ,sin cos ,sin 1,,r a ti b tj v r a t b tj a v a t b t x a t y b t x y t t a b x y a b a r a r ωωωωωωωωωωωωωωω=+∴==-+==--==????== ? ?????+==- 又即方向相反,所以加速度指向圆心。

1.10 求B 轮的角速度 1122 1121 22/6018024018.84237.686020 A B AB v v R R R n R rad s R ωωωωππωω==∴==?==?=?= 两轮由皮带带动,所以v 又 1.11 汽车的法相加速度和总加速度 22 10010.2540040.250.2n v m a s R a n t =====+ 1.12 求A 机相对于B 机的速度 设坐标方向 00 1000() 800cos30800sin 30400600A B AB A B km v j h v i j j v v v j ==+=+=-=-+

大学物理实验思考题

测非线性电阻的伏安特性 [思考题]: ⒈从二极管伏安特性曲线导通后的部分找出一点,根据实验中所用的电表,试分析若电流表接,产生的系统误差有多大?如何对测量结果进行修正? 答:如图5.9-1,将开关接于“1”,称电流表接法。由于电压表、电流表均有阻(设为R L 与R A ),不能严格满足欧姆定律,电压表所测电压为(R L +R A )两端电压,这种“接入误差”或 “方法误差”是可以修正的。测出电压V 和电流I ,则V I =R L +R A , 所以R L =V I -R A =R L ′+R A ①。 接入误差是系统误差,只要知道了R A ,就可把接入误差计算出来加以修正。通常是适当选择电表和接法,使接入误差减少至能忽略的程度。 由①式可看出,当R A <>R A ,应采用接法。 ⒉根据实验中所用仪器,如果待测电阻为线性电阻,要求待测电阻R 的测量相对误差不大于4%,若不计接入误差,电压和电流的测量值下限V min 和I min 应取何值? 答:根据误差均分原则,电流表、电压表的准确度等级、量程进行计算.

迈克尔逊干涉仪的使用 [预习思考题] 1、根据迈克尔逊干涉仪的光路,说明各光学元件的作用。 答:在迈克尔逊干涉仪光路图中(教材P181图5.13--4),分光板G将光线分成反射与透射两束;补偿板G/使两束光通过玻璃板的光程相等;动镜M1和定镜M2分别反射透射光束和反射光束;凸透镜将激光汇聚扩束。 2、简述调出等倾干涉条纹的条件及程序。 答:因为公式λ=2△d △k 是根据等倾干涉条纹花样推导出来的,要用此 式测定λ,就必须使M1馆和M2/(M2的虚像)相互平行,即M1和M2相互垂直。另外还要有较强而均匀的入射光。调节的主要程序是: ①用水准器调节迈氏仪水平;目测调节激光管(本实验室采用激光光源)中心轴线,凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜M2。 ②开启激光电源,用纸片挡住M1,调节M2背面的三个螺钉,使反射光点中最亮的一点返回发射孔;再用同样的方法,使M1反射的最亮光点返回发射孔,此时M1和M2/基本互相平行。 ③微调M2的互相垂直的两个拉簧,改变M2的取向,直到出现圆形干涉条纹,此时可以认为M1与M2/已经平行了。同方向旋动大、小鼓轮,就可以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩”。 3、读数前怎样调整干涉仪的零点?

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

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t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t 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)2 2d 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

大学物理课后习题答案详解

第一章质点运动学 1、(习题 1.1):一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2 x =2t,y =4t 8-。(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。 解:(1)由x=2t 得, y=4t 2-8 可得: y=x 2 -8 即轨道曲线 (2)质点的位置 : 2 2(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度: 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度: 8a j = 则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时,有 48,216,8r i j v i j a j =+=+= 2、(习题1.2): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时 速度为0v ,求运动方程)(t x x =. 解: kv dt dv -= ??-=t v v kdt dv v 001 t k e v v -=0 t k e v dt dx -=0 dt e v dx t k t x -??=000 )1(0t k e k v x --= 3、一质点沿x 轴运动,其加速度为a = 4t (SI),已知t = 0时,质点位于x 0=10 m 处,初速 度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式. 解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ? ?=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2= t 3 /3+10 (SI) 4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程; (2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的 d d r t ,d d v t ,t v d d . 解:(1) t v x 0= 式(1) 2gt 21h y -= 式(2) 201 ()(h -)2 r t v t i gt j =+ (2)联立式(1)、式(2)得 2 2 v 2gx h y -= (3) 0d -gt d r v i j t = 而落地所用时间 g h 2t = 所以 0d -2gh d r v i j t = d d v g j t =- 2 202y 2x )gt (v v v v -+=+= 21 20 212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=

大学物理《力学》课后思考题题解

思考题参考答案 1.1 国际单位制中的基本单位是哪些? 答: m (米)、kg (千克,公斤)、s (秒)、A (安培)、K (开尔文)、mol (摩尔)和cd (坎德拉). 1.2 中学所学匀变速直线运动公式为202 1 at t v s +=,各量单位为时间:s (秒), 长度:m (米). (1)若改为以h (小时)和km (公里)作为时间和长度的单位,上述公式如何?(2)若仅时间单位改为h,如何?(3)若仅0v 单位改为km/h,又如何? 答: (1)因为加速度的单位是m/s 2,所以需将时间t 乘上系数3600化成秒,再与a 相乘后单位变成了m,最后再乘上系数1000 1 从而将单位化成km,故 2 202 110003600at t v s ?+= (2) 2202 1 3600at t v s ?+= (3) 202 1 36001000at t v s += 1.3 设汽车行驶时所受阻力F 与汽车的横截面S 成正比且和速率v 之平方成正比.若采用国际单位制,试写出F 、S 和2v 的关系式;比例系数的单位如何?其物理意义是什么? 答: 2 kSv F = k 的单位为: () () 3 2 2 2 2 2 m kg s m m s m kg s m m N = ??= ? 物理意义:汽车行驶时所受的空气阻力与空气的密度成正比. 1.4 某科研成果得出??? ????????? ??+???? ??=--13 21 312910110m m m m m m p α 其中m 、1m 、2m 和P m 表示某些物体的质量,310-、2910-、α和1为纯数即量纲为1.你能否初步根据量纲判断此成果有误否? 答: 等式两边的量纲相等,均为1,所以,此成果无误.

大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案

相关答案 力学和热学 电磁学 光学 近代物理 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么? 答:不可以。因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。 答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么? 答:周期减小,对测量结果影响不大,因为

本实验测量的时间比较短。 实验2 金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 答:优点是:可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。 2. 何谓视差,怎样判断与消除视差? 答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。 3. 为什么要用逐差法处理实验数据? 答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。

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单元一 简谐振动 一、 选择、填空题 1. 对一个作简谐振动的物体,下面哪种说法是正确的? 【 C 】 (A) 物体处在运动正方向的端点时,速度和加速度都达到最大值; (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时,速度和加速度都为零; (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时,速度最大,加速度为零; (D) 物体处在负方向的端点时,速度最大,加速度为零。 2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,振动方程用余弦函数表示,如果该振子的初相为π3 4 ,则t=0时,质点的位置在: 【 D 】 (A) 过A 21x = 处,向负方向运动; (B) 过A 21 x =处,向正方向运动; (C) 过A 21x -=处,向负方向运动;(D) 过A 2 1 x -=处,向正方向运动。 3. 将单摆从平衡位置拉开,使摆线与竖直方向成一微小角度θ,然后由静止释放任其振动,从放手开始计时,若用余弦函数表示运动方程,则该单摆的初相为: 【 B 】 (A) θ; (B) 0; (C)π/2; (D) -θ 4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统,组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示,(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω (ω为固有圆频率)值之比为: 【 B 】 (A) 2:1:1; (B) 1:2:4; (C) 4:2:1; (D) 1:1:2 5. 一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动,若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图,试判断下面哪种情况是正确的: 【 C 】 (A) 竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动; (B) 竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜面上可作简谐振动; (C) 两种情况都可作简谐振动; ) 4(填空选择) 5(填空选择

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实验一:用三线摆测物体的转动惯量 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么? 答:不可以。因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。 答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘,根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么? 答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。 [实验二] 金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 答:优点是:可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。 2. 何谓视差,怎样判断与消除视差? 答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。 3. 为什么要用逐差法处理实验数据? 答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差的平均值。 [实验三]

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大学物理实验思考题答案 实验一:用三线摆测物体的转动惯量 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么? 答:不可以。因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。 答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。因为此时若把两 盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量10小于质量与此相等的同直径的圆盘, 根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。 [实验二]金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览 答:优点是:可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地 减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。2?何谓视差,怎样判断与消除视差? 答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。 3.为什么要用逐差法处理实验数据? 答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差 的平均值。 [实验三]随机误差的统计规律 1?什么是统计直方图?什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。 如果测量次数愈多,区间愈分愈小,则统计直方图将逐渐接近一条光滑的曲线,当n趋向于 无穷大时的分布称为正态分布,分布曲线为正态分布曲线。 2. 如果所测得的一组数据,其离散程度比表中数据大,也就是即S(x)比较大,则所得到的周期平均值是否也会差异很大? 答:(不会有很大差距,根据随机误差的统计规律的特点规律,我们知道当测量次数比较大时,对测量数据取和求平均,正负误差几乎相互抵消,各误差的代数和趋于零。

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