武汉工程大学邮电与信息工程学院大学物理练习册答案上册 本文关键词：武汉，上册，邮电，信息工程学院，答案
武汉工程大学邮电与信息工程学院大学物理练习册答案上册 本文简介：大学物理练习一一．选择题：1．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为（其中a、b为常量）,则该质点作(A)匀速直线运动．(B)变速直线运动．(C)抛物线运动．(D)一般曲线运动．解：选（B）2．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为v，某一段时间内的平均速度为,平均速率为，它
武汉工程大学邮电与信息工程学院大学物理练习册答案上册 本文内容：
大学物理练习
一
一．
选择题：
1．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为
（其中a、b为常量）,则该质点作
(A)
匀速直线运动．
(B)
变速直线运动．
(C)
抛物线运动．
(D)一般曲线运动．
解：选（B）
2．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为v，某一段时间内的平均速度为,平均速率为，它们之间的关系必定有
[
]
（A）=v，=.
(C
)
v，.
(B
)
v，=.
(D
)
=v，.
解：选（D）.根据瞬时速度与瞬时速率的关系（）
所以
但
所以
3．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）
[
]
（A）.
(B).
(C)
+.
(D).
解：选（D）.
因变速圆周运动的加速度
有切向加速度和法向加速度，故。
4．某物体的运动规律为，式中的k为大于零的常数。当t=0时，初速为v，则速度v与时间t的函数关系是
[
]
（A）v
=
kt+v0
（B）v
=－kt
+
v0
大学物理练习
二
一、选择题：
1．质量为m的小球在向心力作用下，在水平面内作半径为R、速率为v的匀速圆周运动，如下左图所示。小球自A点逆时针运动到B点的半周内，动量的增量应为：
[
]
(A)
（B）
（C）
（D）
解：
[
B
]
m
R
2．如图上右所示，圆锥摆的摆球质量为ｍ，速率为ｖ，圆半径为Ｒ，当摆球在轨道上运动半周时，摆球所受重力冲量的大小为
[
]
(A)
（B）
（C）
（D）
0。
解：[C
]
恒力冲量
3．一质点在力
（SI）（式中为质点的质量，为时间）的作用下，时从静止开始作直线运动，则当时，质点的速率为
[
]
（A）
（B）
（C）0
（D）
解：[C]
如果当时,4．质量分别为m和４m的两个质点分别以动能E和４E沿一直线相向运动，它们的总动量大小为
[
]
(A)
(B)
，
(C)
，
(D)
。
解：[
B
]
因质点；
因质点：
所以
5．一个质点同时在几个力作用下的位移为：
（SI）
其中一个力为恒力
（SI），则此力在该位移过程中所作的功为
[
]
(A)
67J
(B)
91J
(C)
17J
(D)
–67J
解：[
A
]
6．对功的概念有以下几种说法：
⑴
保守力作正功时，系统内相应的势能增加。
⑵
质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零。
⑶
作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所做功的代数和必为零。
在上述说法中：
[
]
(A)
⑴、⑵正确。
(B)
⑵、⑶正确。(C)
只有⑵正确。
(D)
只有⑶正确。
解：[
C
]
7．机枪每分钟可射出质量为
的子弹900颗，子弹射出的速率为，则射击时的平均反冲力大小为
[
]
(A)
(B)
(C)
(D)
解：
[
C
]
8．一质量为M的弹簧振子，水平放置且静止在平衡位置，如图所示．一质量为m的子弹以水平速度射入振子中，并随之一起运动．如果水平面光滑，此后弹簧的最大势能为
[
]
(A)
．
(B)
．
(C)
．
(D)
．
［
B
］
解：碰撞动量守恒
9．一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质点上，在该质点从坐标原点运动到位置的过程中，力对它所做的功为
[
]
(A)
(B)
(C)
(D)
解：
10．质量为的质点，由静止开始沿曲线（SI）运动，则在到的时间内，作用在该质点上的合外力所做的功为
(A)
(B)
(C)
(D)
[
]
解：
二、填空题：
1．下列物理量：质量、动量、冲量、动能、势能、功，其中与参照系的选取
有关的物理量是
。（不考虑相对论效应）
解：．动量（）、动能（）、功
与运动的参考系选取有关。
2．一个物体可否具有动量而机械能等于零？
（填可、否）
解：可
3．质量为m的子弹以速度v
0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为Ｋ，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式
；
(2)
子弹进入沙土的最大深度
。
解：(1)
子弹进入沙土后受力为－Ｋv，由牛顿定律
∴
∴
(2)
求最大深度
解法一：
∴
解法二：
∴
∴
4．质量m＝１kg的物体，在坐标原点处从静止出发在水平面内沿x轴运动，其所受合力方向与运动方向相同，合力大小为
（SI），那么，物体在开
始运动的3m内，合力所作功A＝
；且x
=3m时，其速率v＝
。
解：
5．有一人造地球卫星，质量为m，在地球表面上空2倍于地球半径R的高度沿圆轨道运行，用m、R、引力常数G和地球的质量M表示
⑴卫星的动能为
；⑵卫星的引力势能为
。
解：（1）
(
)
（2）
(
)
6．一质量为M的质点沿x轴正向运动，假设质点通过坐标为x时的速度为
（k为正常量），则此时作用于该质点上的力F＝
；
该质点从x
=
x0
点出发到x
=
x1
处所经历的时间
Dt＝
。
解：.
7．一个力作用在质量为的质点上，使之沿X轴运动。已知在此力作用下质点的运动方程为
（SI）。在0到4ｓ的时间间隔内，
⑴
力的冲量大小Ｉ＝
。
⑵
力对质点所作的功A＝
。
解：
（1）（2）
8.
一质量为m的质点在指向圆心的平方反比力F=－k
/
r2
的作用下，作半径为r的圆周运动，此质点的速度v
=
，若取距圆心无穷远处为势能零点，它的机械能
E
=
。
解：
9．一物体按规律x＝ct2在媒质中作直线运动，式中c为常量，t为时间。设媒质对物体的阻力正比于速度的平方，阻力系数为k，则物体由x
=0运动到x
=
L
时，阻力所作的功为
。
解：
10．一陨石从距地面高(为地球半径)处由静止开始落向地面，忽略空
气阻力。则陨石下落过程中，万有引力的功A＝
；
陨石落地的速度v＝
。
解：
注意：本题不能用来计算，因为万有引力不是,也不是常数。
大学物理练习三
一．
选择题
1．一力学系统由两个质点组成，它们之间只有引力作用。若两质点所受外力的矢量和为零，则此系统
[
]
(A)
动量、机械能以及对一轴的角动量都守恒。
(B)
动量、机械能守恒，但角动量是否守恒不能断定。
(C)
动量守恒，但机械能和角动量守恒与否不能断定。
(D)
动量和角动量守恒，但机械能是否守恒不能断定。
解：[
C
]
按守恒条件：
动量守恒，
但
角动量不守恒，
机械能不能断定是否守恒。
2．如图所示，有一个小物体，置于一个光滑的水平桌面上，有一绳其一端连结此物体，另一端穿过桌面中心的小孔，该物体原以角速度ω在距孔为R的圆周上转动，今将绳从小孔往下拉。则物体
[
]
(A)动能不变，动量改变。
(B)动量不变，动能改变。
(C)角动量不变，动量不变。
(D)角动量改变，动量改变。
(E)角动量不变，动能、动量都改变。
解：[
E
]
因对点，合外力矩为0，角动量守恒
3．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JA和JB，则
[
]
(A)
>
(B)
T2，则[
]
(A)
Vp1>Vp2；
f(Vp1)
>f(Vp2)。
(B)
Vp1>Vp2；
f(Vp1)
f(Vp2)。
(D)
Vp1
T2，则Vp1>Vp2；
4．在标准状态下，若氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)和氦气的体积比V1
/
V2=1
/
2
，则其内能之比E1
/
E2为：
［
］
(A)
3
/
10
(B)
1
/
2
(C)
5
/
6
(D)
5
/
3
解：[C]
5．一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当体积增大时，分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：
［
］
(A)
减小而不变。
(B)减小而增大。
(C)
增大而减小。
(D)不变而增大。
解：[B]
二、填空题
1．
黄绿光的波长是5000(1=10－10m)。理想气体在标准状态下，以黄绿光的
波长为边长的立方体内有
个分子。
解：理想气体在标准状况下,分子数密度为:
以5000为边长的立方体内应有分子数:
个.
2．若某种理想气体分子的方均根速率
m
/
s，气体压强为P=7×104
Pa，则该气体的密度为
r
＝_______________。
3．一容器内储有某种气体，若已知气体的压强为
3×105
Pa，温度为27℃，密
度为0.24
kg/m3，则可确定此种气体是________气；并可求出此气体分子热运动
的最概然速率为__________________m/s。
解:氢气，
4．有一瓶质量为M的氢气
(视作刚性双原子分子的理想气体)，温度为T，则
氢分子的平均平动动能为
，氢分子的平均动能为
______________，该瓶氢气的内能为____________________。
解:
5．一瓶氢气和一瓶氧气温度相同．若氢气分子的平均平动动能为=
6.21×10-21
J。则氧气分子的平均平动动能
；方均根速率
；
氧气的温度
。
解:
=
6．在容积为的容器中，贮有的气体，其压强为，则该气体分子平均速率为
。
解:
7．已知f(v)为麦克斯韦速率分布函数，N为总分子数，则（1）速率v
>
100
m·s-1
的分子数占总分子数的百分比的表达式为
；（2）速率
v
>
100
m·s-1的分子数的表达式为
。速率
v
>
100
m·s-1的哪些分子的平均速率表达式为
。
解:
（1）；
（2）
8．现有两条气体分子速率分布曲线（1）和（2），如图所示。若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率
分布，则曲线
表示的温度较高。若两条曲线分别表示
同一温度下的氢气和氧气的速率分布，则曲线
表示的是氧气的速率分布。
解:
实线的比虚线的小，因同气体质量相同，与成正比。虚线的温度高，填（2）；后面的填（1）
9．今测得温度为t1=150C，压强为p1=0.76m汞柱高时，氩分子和氖分子的平均自由程分别为：和，
求：(1)
氖分子和氩分子有效直径之比
；
(2)
温度为t2=200C,压强为p2=0.15m汞柱高时，氩分子的平均自由程
。
解:
大学物理练习
六
一、选择题：
1．理想气体经历如图所示的a
b
c平衡过程，则系统对外做功A，从外界吸收的热量Q和内能的增量的正负情况如下：
[
]
(A)
，
(B)
(C)
(D)
解:
，则>0，另外>，故温度升高内能增加。据热一律
，>0。选[
B
]
2．一定量理想气体经历的循环过程用V－T曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是
［
］
(A)
A→B
(B)
B→C
(C)
C→A
(D)
A→B和B→C
解:
[
A
]
B→C
等容降温过程（放热）C→A等温压缩过程（放热）
A→B
等压膨胀过程（吸热）
3．有人设计了一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从
400
K的高温热源吸热1800
J，向
300
K的低温热源放热
800
J．同时对外做功1000
J，这样的设计是
(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热量．
(D)
不行的，这个热机的效率超过理论值．
［
］
解:［
D
］
4．“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功。”对此说法，有如下几种评论，哪种是正确的？
[
]
(A)
不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律。
(B)
不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律。
(C)
不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律。
(D)
违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。
解：选[
C
]
等温膨胀只是一个过程，不是一个循环。
5．理想气体绝热地向真空自由膨胀，体积增大为原来的两倍，则始、末两态的温度T1与T2和始、末两态气体分子的平均自由程与的关系为
[
]
(A)
T1＝T2
，=
(B)
T1＝T2
，=
(C)
T1＝2T2
，=
(D)
T1＝2T2
，=
解：因绝热则，向真空自由膨胀不作功，。所以，选[
B
]
二、填空题：
1．在p--V图上（1）系统的某一平衡态用
来表示；
（2）系统的某一平衡过程用
来表示；
（3）系统的某一平衡循环过程用
来表示。
解:（1）系统的某一平衡态用一个点来表示。（2）系统的某一平衡过程用一条曲线来表示。（3）系统的某一平衡循环过程用封闭曲线来表示。
2．如图所示，已知图中画不同斜线的两部分的面积分别为S1和S2，那么：（1）如果气体的膨胀过程为a-1-b，则气体对外作功
A=
；（2）如果气体进行a-2-b-1-a的循环过程，则它
对外做功A=
。
解：（1）S1
+S2
（2）-
S1
3．2mol单原子分子理想气体，经过一等容过程后，温度从200K上升到500K，
若该过程为准静态过程，气体吸收的热量为
；若为不平衡过
程，气体吸收的热量为
。
解：等容过程则，
若为不平衡过程，过程曲线有间断点无法求功。此题正好功为零，。
4．将1
mol理想气体等压加热，使其温度升高72
K，传给它的热量等于1.60×
103
J，求：(1)
气体所作的功A=
；(2)
气体内能的增量
=
；
(3)
比热容比g
=
。
解
5．3
mol的理想气体开始时处在压强p1
=6
atm、温度T1
=500
K的平衡态．经过一个等温过程，压强变为p2
=3
atm．该气体在此等温过程中吸收的热量为
Q＝____________________J。
(普适气体常量)
解
6．一定量理想气体，从同一状态开始把其体积由压缩到，分别经历以下三种过程：(1)
等压过程；(2)
等温过程；(3)
绝热过程．其中：__________
过程外界对气体做功最多；__________过程气体内能减少最多；__________过
程气体放热最多。
解绝热；等压；等压
气体放热
三、计算题：
1．1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p—V图所示直线变化到状态B(p2,V2)，试求：（1）气体的内能增量；（2）气体对外界所作的功；（3）气体吸收的热量；（4）此过程的摩尔热容。（摩尔热容，其中表示1mol物质在过程中升高温度时所吸收的热量。）
解：（1）
（2）
（3）（4）
所以
2．1
mol双原子分子理想气体作如图的可逆循环过程，其中1－2为直线，2－3为绝热线，3－1为等温线．已知T2
=2T1，V3=8V1
试求：
(1)
各过程的功，内能增量和传递的热量；(用T1和已知常量表示)
(2)
此循环的效率h．
(注：循环效率η=W/Q1，W为整个循环过程中气体对外所作净功，Q1为循环过程中气体吸收的热量)
解：（1）1-2为任意过程，气体做功：
内能改变：
吸收热量：
2-3为绝热膨胀过程：吸收热量，
内能改变：
气体做功：
3-1为等温过程，内能改变，
气体做功：
吸收热量：
（2）循环效率：
3.
一定量的刚性双原子分子理想气体，开始时处于压强为
p0
=
1.0×105
Pa，体积为V0
=4×10-3
m3，温度为T0
=
300
K的初态，后经等压膨胀过程温度上升到T1
=
450
K，再经绝热过程温度降回到T2
=
300
K，求气体在整个过程中对外作的功．
解：等压过程末态的体积
等压过程气体对外作功
=200
J
根据热力学第一定律，绝热过程气体对外作的功为
W2
=－△E
=－nCV
(T2－T1)
这里
，，
则
J
气体在整个过程中对外作的功为
W
=
W1+W2
=700
J
4．一定量的单原子分子理想气体，从初态A出发，沿图示直线过程变到另一状态B，又经过等容、等压两过程回到状态A．
(1)
求A→B，B→C，C→A各过程中系统对外所作的功W，内能的增量
D以及所吸收的热量Q．
(2)
整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和)．
解：(1)
A→B：=200
J．
ΔE1=n
CV
(TB－TA)=3(pBVB－pAVA)
/2=750
J
Q1=A1+ΔE1＝950
J．
B→C：
A2
=0
ΔE2
=n
CV
(TC－TB)=3(
pCVC－pBVB
)
/2
=－600
J．
Q2
=A2+ΔE2＝－600
J．
C→A：
A3
=
pA
(VA－VC)=－100
J．
J．
Q3
=A3+ΔE3＝－250
J
(2)
A=
A1
+A2
+A3=100
J．
Q=
Q1
+Q2
+Q3
=100
J
大学物理练习
七
一、选择题：
1．关于电场强度定义式，下列说法中哪个是正确的？
(A)
场强的大小与试探电荷q0的大小成反比．
(B)
对场中某点，试探电荷受力与q0的比值不因q0而变．
(C)
试探电荷受力的方向就是场强的方向．
(D)
若场中某点不放试探电荷q0，则＝0，从而＝0．
［
］
［
B
］
2．四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流皆为I。这四条导线被纸面截得的断面，如图所示，它们组成了边长为2a的正方形的四个角顶。每条导线中的电流流向亦如图所示，则在图中正方形中心O点的磁感应强度的大小为
(A)
(B)
(C)
B=0.
(D)
B=
[
C
]
3.
在真空中有一根半径为R的半圆形细导线，流过的电流为I，则圆心处的磁
感强度为
(A)
．
(B)
．
(C)
0．
(D)
．
[
D
]
二、填空题：
1．
有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在表面上，在此气球被吹大的过程中，被气球表面掠过的点（该点与球中心距离为
r），其电场强度的大小
将由
变为
。解：将由变为
0
。
2．如图所示，一长为10
cm的均匀带正电细杆，其电荷为1.5×10-8
C，试求在杆的延长线上距杆的端点5
cm处的P点的电
场强度
。
解：
设P点在杆的右边，选取杆的左端为坐标原点O，x轴沿杆的方向，如图，并设杆的长度为L．P点离杆的端点距离为d．
在x处取一电荷元dq=(q/L)dx，它在P点产生场强
P点处的总场强为
代入题目所给数据，得
E＝1.8×104
N/C
的方向沿x轴正向．
3．一长直螺线管是由直径d=0.2mm的漆包线密绕而成。当它通以I=0.5A的电
流时，其内部的磁感应强度B=
。（忽略绝缘层厚度）
解：
三、计算题：
1．一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量+Q，沿其下半部分均匀分布有电量-Q，如图所示。试求圆心O处的电场强度。
解：先看上半部分+Q，
要分解为
，
再由于下半部分均匀分布有电量-Q的与上半部分均匀分布有电量+Q的正好抵消。
所以
2.
在真空中一长为l＝10
cm的细杆上均匀分布着电荷，其电荷线密度l＝
1.0×10-5
C/m．在杆的延长线上，距杆的一端距离d＝10
cm的一点上，有一点电荷q0＝
2.0×10-5
C，如图所示．试求该点电荷所受的电场力．(真空介电常量e0＝8.85×10-12
C2·N-1·m-2
)