大學(xué)物理A1期末復(fù)習(xí)

-.z.2016大學(xué)物理〔64學(xué)時(shí)〕期末復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)一、剛體局部容提要轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：離散系統(tǒng)，連續(xù)系統(tǒng)，平行軸定理：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理：力矩的功：力矩的功率：轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理：一、選擇題1.〔〕兩個(gè)勻質(zhì)圓盤、的密度分別為和，且，質(zhì)量和厚度一樣.兩圓盤的旋轉(zhuǎn)軸均通過(guò)盤心并垂直于盤面，則它們的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的關(guān)系是：A、B、C、D、不能判斷2.〔〕一力矩作用于飛輪上，飛輪的角加速度為，如撤去這一力矩，飛輪的角加速度為，則該飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：A、B、C、D、3.〔〕與是兩個(gè)質(zhì)量一樣的小球，球用一根不能伸長(zhǎng)的繩子拴著，球用橡皮筋拴著，把它們拉到水平位置，放手后兩小球到達(dá)豎直位置時(shí)，繩子與橡皮筋長(zhǎng)度相等，則此時(shí)兩球的線速度A、B、C、D、無(wú)法判斷圖14.〔〕用一條皮帶將兩個(gè)輪子和連接起來(lái)，輪與皮帶圖1間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，輪的半徑是輪半徑的倍.如果兩輪具有一樣的角動(dòng)量，則與兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值為：A、B、C、D、5.〔〕*滑冰者轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度原為，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，當(dāng)他收攏雙臂后，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減少了.這時(shí)他轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為：A、B、C、D、6.銀河系有一可視為球體的天體，由于引力凝聚，體積不斷收縮。設(shè)它經(jīng)過(guò)一萬(wàn)年體積收縮了，而質(zhì)量保持不變.則它的自轉(zhuǎn)周期將：A、增大B、不變C、減小D、不能判斷7.〔〕一子彈水平射入一木棒后一同上擺.在上擺的過(guò)程中，以子彈和木棒為系統(tǒng)，則總角動(dòng)量、總動(dòng)量及總機(jī)械能是否守恒？結(jié)論是：A、三量均不守恒B、三量均守恒C、只有總機(jī)械能守恒D、只有總動(dòng)量不守恒8.〔〕長(zhǎng)為的均勻細(xì)桿繞水平軸在豎直面自由轉(zhuǎn)動(dòng)，今使細(xì)桿從水平位置開場(chǎng)自由下擺，在細(xì)桿擺動(dòng)到鉛直位置的過(guò)程中，其角速度，角加速度如何變化？A、增大，減小B、減小，減小C、增大，增大D、減小，增大9〔〕人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓運(yùn)動(dòng)，地球在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，衛(wèi)星的動(dòng)量，角動(dòng)量及衛(wèi)星與地球所組成的系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒？A、不守恒，不守恒，不守恒B、守恒，不守恒，不守恒C、不守恒，守恒，守恒D、守恒，守恒，守恒E、不守恒，守恒，不守恒BFABFAM圖2定滑輪，滑輪掛一質(zhì)量為的物體，滑輪受拉力，而且，設(shè)、兩滑輪的角加速度分別為和，不計(jì)滑輪軸的摩擦，則有A、B、C、D、開場(chǎng),以后二、解答題1.3.11飛輪的質(zhì)量＝60kg，半徑＝0.25m，繞其水平中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為900r/min．現(xiàn)利用一制動(dòng)的閘桿，在閘桿的一端加一豎直方向的制動(dòng)力，可使飛輪減速．閘桿的尺寸如題3.11圖所示，閘瓦與飛輪之間的摩擦系數(shù)=0.4，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可按勻質(zhì)圓盤計(jì)算．試求：(1)設(shè)＝100N，問(wèn)可使飛輪在多長(zhǎng)時(shí)間停頓轉(zhuǎn)動(dòng)"在這段時(shí)間里飛輪轉(zhuǎn)了幾轉(zhuǎn)"(2)如果在2s飛輪轉(zhuǎn)速減少一半，需加多大的力"解:(1)先作閘桿和飛輪的受力分析圖(如圖(b))．圖中、是正壓力，、是摩擦力，和是桿在點(diǎn)轉(zhuǎn)軸處所受支承力，是輪的重力，是輪在軸處所受支承力．題3.11圖〔a〕題3.11圖(b)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以對(duì)點(diǎn)的合力矩應(yīng)為零，設(shè)閘瓦厚度不計(jì)，則有對(duì)飛輪，按轉(zhuǎn)動(dòng)定律有，式中負(fù)號(hào)表示與角速度方向相反．∵∴又∵∴①以等代入上式，得由此可算出自施加制動(dòng)閘開場(chǎng)到飛輪停頓轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間為這段時(shí)間飛輪的角位移為可知在這段時(shí)間里，飛輪轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)．(2)，要求飛輪轉(zhuǎn)速在減少一半，可知用上面式(1)所示的關(guān)系，可求出所需的制動(dòng)力為2.一長(zhǎng)為，質(zhì)量為的細(xì)棒的兩端粘有質(zhì)量分別為和的物體〔如圖4所示〕，此桿可繞中心軸在鉛直平面轉(zhuǎn)動(dòng).先使其在水平位置，然后靜止釋放.求：圖4圖4〔2〕水平位置時(shí)的桿的角加速度；〔3〕通過(guò)鉛直位置時(shí)桿的角速度.〔1〕此剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；解：〔2〕水平位置時(shí)的桿的角加速度；解：M=Jα,M=2mgL-mgL〔3〕通過(guò)鉛直位置時(shí)桿的角速度。解：機(jī)械能守恒：0+0＝mgL-2mgL+1/2Jω23.計(jì)算題3.13圖所示系統(tǒng)中物體的加速度．設(shè)滑輪為質(zhì)量均勻分布的圓柱體，其質(zhì)量為，半徑為，在繩與輪緣的摩擦力作用下旋轉(zhuǎn)，忽略桌面與物體間的摩擦，設(shè)＝50kg，＝200kg,M＝15kg,＝0.1m解:分別以,滑輪為研究對(duì)象，受力圖如圖(b)所示．對(duì),運(yùn)用牛頓定律，有①②對(duì)滑輪運(yùn)用轉(zhuǎn)動(dòng)定律，有③又，④聯(lián)立以上4個(gè)方程，得題3.13(a)圖題3.13(b)圖圖64.如圖6所示，把細(xì)桿圖6時(shí)剛好與靜止在光滑水平桌面上質(zhì)量為的小球相碰，設(shè)桿的質(zhì)量與小球的質(zhì)量一樣，碰撞又是彈性的，求碰撞后小球的速度.碰撞前后：〔1〕L守恒：〔2〕E守恒：〔1〕〔2〕聯(lián)立消去5.3.14如題3.14圖所示，一勻質(zhì)細(xì)桿質(zhì)量為，長(zhǎng)為，可繞過(guò)一端的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，桿于水平位置由靜止開場(chǎng)擺下．求：(1)初始時(shí)刻的角加速度；(2)桿轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí)的角速度.題3.14圖解:(1)由轉(zhuǎn)動(dòng)定律，有∴(2)由機(jī)械能守恒定律，有∴6.彈簧、定滑輪和物體的連接如題3.18圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為2.0N/m；定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是0.5kg·m2，半徑為0.30m，問(wèn)當(dāng)6.0kg質(zhì)量的物體落下0.40m時(shí)，它的速率為多大"假設(shè)開場(chǎng)時(shí)物體靜止而彈簧無(wú)伸長(zhǎng)．題3.18圖解:以重物、滑輪、彈簧、地球?yàn)橐幌到y(tǒng)，重物下落的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，以最低點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)，彈簧原長(zhǎng)為彈性勢(shì)能零點(diǎn)，則有又故有靜電場(chǎng)容提要庫(kù)侖定律：電場(chǎng)強(qiáng)度：帶電體的場(chǎng)強(qiáng)：靜電場(chǎng)的高斯定理：靜電場(chǎng)的環(huán)路定理：電勢(shì)：帶電體的電勢(shì)：導(dǎo)體靜電平衡：電場(chǎng)，eq\o\ac(○,1)導(dǎo)體場(chǎng)強(qiáng)處處為零；eq\o\ac(○,2)導(dǎo)體外表處場(chǎng)強(qiáng)垂直外表電勢(shì)，eq\o\ac(○,1)導(dǎo)體是等勢(shì)體；eq\o\ac(○,2)導(dǎo)體外表是等勢(shì)面電介質(zhì)中的高斯定理：〔一般了解〕各向同性電介質(zhì)：〔一般了解〕電容：電容器的能量：〔一般了解〕復(fù)習(xí)二、靜電場(chǎng)一、選擇題1.〔〕如圖15所示，閉合曲面有一電荷，為面上任圖15一點(diǎn)，面外另有一點(diǎn)電荷，設(shè)通過(guò)面的電通量為，點(diǎn)圖15的場(chǎng)強(qiáng)為，則當(dāng)從點(diǎn)移到點(diǎn)時(shí)：A、改變，不變B、、都不變C、、都要改變D、不變，改變2.〔〕在邊長(zhǎng)為的正立方體中心有一個(gè)電量為的點(diǎn)電荷，則通過(guò)該立方體任一面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為：A、B、C、D、3.〔〕當(dāng)負(fù)電荷在電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能將：A、增加B、不變C、減少D、不一定4.以下幾個(gè)表達(dá)中哪一個(gè)是正確的？A、電場(chǎng)中*點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，就是將點(diǎn)電荷放在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向。B、在以點(diǎn)電荷為中心的球面上，由該點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)處處一樣。C、場(chǎng)強(qiáng)方向可由=/q定出，其中q為試驗(yàn)電荷的電量，q可正可負(fù)。D、以上說(shuō)法都不正確。[]5.關(guān)于高斯定理的理解有下面幾種說(shuō)法，其中正確的選項(xiàng)是A、如果高斯面無(wú)電荷，則高斯面上處處為零；B、如果高斯面上處處不為零，則該面必?zé)o電荷；C、如果高斯面有凈電荷，則通過(guò)該面的電通量必不為零；D、如果高斯面上處處為零，則該面必?zé)o電荷。[]6.在靜電場(chǎng)中，以下說(shuō)法中哪一個(gè)是正確的？A、帶正電荷的導(dǎo)體，其電勢(shì)一定是正值。B、等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定相等。C、場(chǎng)強(qiáng)為零處，電勢(shì)也一定為零。D、場(chǎng)強(qiáng)相等處，電勢(shì)梯度矢量一定相等。二、解答題1.9.4兩小球的質(zhì)量都是，都用長(zhǎng)為的細(xì)繩掛在同一點(diǎn)，它們帶有一樣電量，靜止時(shí)兩線夾角為2,如題9.4圖所示．設(shè)小球的半徑和線的質(zhì)量都可以忽略不計(jì)，求每個(gè)小球所帶的電量．解:如題9.4圖示解得2.長(zhǎng)直線上，均勻分布著正電荷，電荷線密度.求導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上與導(dǎo)線端相距的點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).3.設(shè)電量為均分布在半徑為的半圓周上，如圖16所示，求圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度"圖16圖164.如題9.17圖所示，在，兩點(diǎn)處放有電量分別為+,-的點(diǎn)電荷，間距離為2，現(xiàn)將另一正試驗(yàn)點(diǎn)電荷從點(diǎn)經(jīng)過(guò)半圓弧移到點(diǎn)，求移動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力作的功．解:如題9.17圖示∴5.如圖18所示，無(wú)限長(zhǎng)的均勻帶電導(dǎo)線與長(zhǎng)為的均勻帶電導(dǎo)線共面，相互垂直放置，端離無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線距離為，電荷線密度均為，求它們之間相互作用力的大小和方向.圖圖18容提要畢奧-薩伐爾定律：磁場(chǎng)高斯定理：安培環(huán)路定理：載流長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)：無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)：載流長(zhǎng)直螺線管的磁場(chǎng)：無(wú)限長(zhǎng)直螺線管的磁場(chǎng)：洛侖茲力：安培力：磁介質(zhì)中的高斯定理：磁介質(zhì)中的環(huán)路定理：〔一般了解容〕各向同性磁介質(zhì)：〔一般了解容〕復(fù)習(xí)四、穩(wěn)恒磁場(chǎng)一、選擇題圖191．〔〕兩個(gè)載有相等電流的圓圈，半徑均為，圖19一個(gè)水平放置，另一個(gè)豎直放置，如圖19所示，則圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為：A、B、C、D、圖20圖20閉合曲面，當(dāng)面向長(zhǎng)直導(dǎo)線靠近的過(guò)程中，穿過(guò)的磁通量及面上任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的變化為：A、增大，增大B、不變，不變C、增大，不變D、不變，增大圖213.〔〕如圖21所示，、處分別放置無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線，圖21為環(huán)路上任一點(diǎn)，假設(shè)把處的載流導(dǎo)線移到處，則：A、變，變B、變，不變C、不變，不變D、不變，變圖224.圖22強(qiáng)度一樣，則、處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系是：A、B、C、D、無(wú)法判斷圖23※5.〔〕如圖23所示，半圓形線圈半徑為，通有電流，在磁場(chǎng)的作用下從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，它所受磁力矩的大小和方向?yàn)椋簣D23A、，沿圖面豎直向下B、，沿圖面豎直向上C、，沿圖面豎直向下D、，沿圖面豎直向上6.〔〕在氫原子中，電子沿著*一圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)，則：等效圓電流的磁矩與電子軌道運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量大小之比和與方向的關(guān)系為：A、，與方向一樣B、，與方向垂直C、，與方向相反D、，與方向垂直7.〔〕質(zhì)子與粒子質(zhì)量之比為，電量之比為，它們的動(dòng)能一樣，假設(shè)將它們引進(jìn)同一均勻磁場(chǎng)，且在垂直于磁場(chǎng)的平面作圓周運(yùn)動(dòng)，則它們回轉(zhuǎn)半徑之比為：圖24A、B、C、D、圖248.〔〕如圖24所示，半導(dǎo)體薄片為型，則、兩點(diǎn)的電勢(shì)差：A、大于零B、等于零C、小于零D、無(wú)法確定二、解答題1．在真空中，有兩根互相平行的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線和，相距0.1m，通有方向相反的電流，=20A,=10A，如題10.10圖所示．，兩點(diǎn)與導(dǎo)線在同一平面．這兩點(diǎn)與導(dǎo)線的距離均為5.0cm．試求，兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，以及磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)的位置．題10.10圖解：如題10.10圖所示,方向垂直紙面向里(2)設(shè)在外側(cè)距離為處則解得2．如圖26所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線中流有電流，.長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形陰影區(qū)共面，陰影寬，高，陰影區(qū)左端距離長(zhǎng)直導(dǎo)線.求：通過(guò)陰影區(qū)的磁通量？解：〔1〕圖圖26圖273.如圖27所示，寬為的無(wú)限長(zhǎng)金屬薄板，自下向上均勻地通過(guò)電流.求：在薄板所在平面上距板右側(cè)為的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.圖27解：4.0.22如題10.22圖所示，在長(zhǎng)直導(dǎo)線通以電流=20A，在矩形線圈有電流=10A，與線圈共面，且，都與平行．=9.0cm,=20.0cm,=1.0cm，求：(1)導(dǎo)線的磁場(chǎng)對(duì)矩形線圈每邊所作用的力；(2)矩形線圈所受合力解：(1)方向垂直向左，大小同理方向垂直向右，大小方向垂直向上，大小為方向垂直向下，大小為(2)合力方向向左，大小為5.如題10.9圖所示，、為長(zhǎng)直導(dǎo)線，為圓心在點(diǎn)的一段圓弧形導(dǎo)線，其半徑為．假設(shè)通以電流，求點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．解：如題10.9圖所示，點(diǎn)磁場(chǎng)由、、三局部電流產(chǎn)生．其中產(chǎn)生產(chǎn)生，方向垂直向里段產(chǎn)生，方向向里∴，方向垂直向里．6.氫原子處在基態(tài)時(shí)，它的電子可看作是在半徑=0.52×10-8cm的軌道上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率=2.2×108cm/s．求電子在軌道中心所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度和電子磁矩的值．解：電子在軌道中心產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度如題10.13圖，方向垂直向里，大小為電子磁矩在圖中也是垂直向里，大小為容提要理想氣體狀態(tài)方程：理想氣體壓強(qiáng)：理想氣體溫度：分子平均平動(dòng)動(dòng)能：理想氣體能：麥克斯韋速率分布函數(shù)：概率：最概然速率：平均速率：方均根速率：氣體做功：熱量：等容過(guò)程等壓過(guò)程熱力學(xué)第一定律：熱機(jī)效率：卡諾循環(huán)效率：制冷機(jī)效率：卡諾制冷機(jī)：熱力學(xué)第二定律：克勞修斯表述：不能把熱從低溫物體傳給高溫物體，而不引起其他變化。開爾文表述：不能從單一熱源吸熱，使其完全轉(zhuǎn)化為有用功而不引起其他變化?？ㄖZ定理：工作于和兩個(gè)熱源之間的所有可逆熱機(jī)，其效率相等，與工質(zhì)無(wú)關(guān)工作于和兩個(gè)熱源之間的可逆熱機(jī)效率高于不可逆熱機(jī)〔一般了解〕熵：克勞修斯公式可逆過(guò)程〔一般了解〕玻耳茲曼公式〔一般了解〕熵增加原理：孤立系統(tǒng)〔一般了解〕復(fù)習(xí)五、熱力學(xué)及統(tǒng)計(jì)物理一、選擇題1．〔〕兩瓶不同種類的理想氣體，它們的溫度和壓強(qiáng)一樣，但體積不同.則分子數(shù)密度:A、一樣B、不一樣C、無(wú)法確定2．〔〕質(zhì)量相等的氫氣和氦氣溫度一樣，則氫分子和氦分子的平均平動(dòng)動(dòng)能之比為:A、B、C、D、3．〔〕分子的平均平動(dòng)動(dòng)能與溫度的關(guān)系式的適用條件為：A、處于任何狀態(tài)的氣體B、理想氣體；C、平衡態(tài)下的氣體D、平衡態(tài)下的理想氣體。4.〔〕容器儲(chǔ)有摩爾雙原子理想氣體，氣體的摩爾質(zhì)量為，能為，氣體分子的最概然速率為：A、B、C、D、5.〔〕一定量理想氣體保持壓強(qiáng)不變，則氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程與氣體的溫度的關(guān)系為：A、正比于，正比于B、正比于，正比于C、正比于，正比于D、正比于，正比于6.〔〕關(guān)于最可幾速率的物理意義以下表述正確的選項(xiàng)是：A、是最大的速率；B、一個(gè)分子具有的幾率最大；C、對(duì)相等的速率區(qū)間而言，一個(gè)分子處在速率區(qū)間的幾率最大；D、速率為的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比最大；7.〔〕以下各圖所示的速率分布曲線，哪一圖中的兩條曲線能是同一溫度下氮?dú)夂秃獾姆肿铀俾史植记€？〔1〕〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕8.〔〕理想氣體能從變到，對(duì)于等壓、等容過(guò)程，其溫度變化A、一樣B、不一樣C、無(wú)法判斷9.〔〕摩爾的*種理想氣體可視為剛性分子，在等壓過(guò)程中溫度上升，能增加了，則氣體對(duì)外作功為A、B、C、D、10.〔〕能增量的計(jì)算公式的適用圍是A、任何系統(tǒng)B、等容過(guò)程C、理想氣體從一個(gè)平衡態(tài)到另一個(gè)平衡態(tài)的任何過(guò)程圖3011.〔〕一定量的理想氣體，其狀態(tài)在V－圖30從平衡態(tài)a改變到平衡態(tài)b，如圖30所示．A、這是一個(gè)等壓過(guò)程．B、這是一個(gè)升壓過(guò)程．C、這是一個(gè)降壓過(guò)程．D、數(shù)據(jù)缺乏，不能判斷這是哪種過(guò)程12.〔〕假設(shè)理想氣體按照的規(guī)律變化，其中為常數(shù)，則理想氣體的熱力學(xué)過(guò)程是A、等壓過(guò)程B、等體過(guò)程C、等溫過(guò)程D、絕熱過(guò)程13.〔〕1摩爾理想氣體從同一狀態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)歷絕熱、等壓、等溫三種過(guò)程，體積從增加到，則能增加的過(guò)程是：A、絕熱過(guò)程B、等壓過(guò)程C、等溫過(guò)程D、不能判斷圖31圖31的功，以下哪些表達(dá)是正確的.A、過(guò)程cba中，系統(tǒng)對(duì)外作正功B、過(guò)程adc中，系統(tǒng)對(duì)外作正功C、過(guò)程adcba中，系統(tǒng)作功為0D、過(guò)程adcba中，系統(tǒng)對(duì)外作的凈功在數(shù)值上不等于閉合曲線所包圍的面積二、解答題1.一卡諾熱機(jī)的低