大物复习题

一、单项选择题 1、对质点系有以下几种说法:①质点系总动量的改变与内力无关;②质点系总动能的改变与内力无关;③质点系机械能的改变与保守内力无关。在上述 说法中: ( B ) A. 只有①是正确的; B. ①、③ 是正确的; C. ①、②是正确的; D. ②、③ 是正确的。 2、合外力对质点所作的功一定等于质点: (B ) A. 动量的增量; B. 动能的增量; C. 角动量的增量; D. 势能增量的负值。 3、一刚体绕定轴转动的转动惯量: ( C ) A. 只与转轴位置有关; B. 只与质量分布有关,与转轴位置无关; C. 与转轴位置和质量分布都有关; D. 与转轴位置和质量分布都无关。 4、关于势能的值,下列叙述中正确的是: ( D )

A.重力势能总是正的;

B. 弹性势能总是正的;

C.万有引力势能总是负的;

D. 势能的正负只是相对于势能零点而言。

5、弹簧振子作简谐振动时,位移与加速度的关系是: ( D )

A. 大小成反比且方向相同;

B. 大小反正比且方向相反;

C. 大小成正比且方向相同;

D. 大小成正比且方向相反。

6、一质点沿X 轴作简谐振动,其振动方程用正弦函数表示。如果t = 0时,该质点 处于平衡位置且向X 轴正方向运动,那么它的振动初相为: ( A ) A. 0 ; B. π/2 ; C. –π/2 ; D. π 。

7、波速为2m/s 的平面余弦波沿X 轴的负方向传播。如果这列波使位于原点的质点作y=3cos t 2

π (m )的振动,那么,位于x=2m 处质点的振动方程为: ( D )

A. y=3cos t 2π;

B. y= -3cos t 2π;

C. y=3sin t 2π;

D. y= -3sin t 2

π 。

8、摩尔数相同的三种气体,He 、N 2、CO 2(都作为理想气体),它们从相同的初始状态出发,都经过等体吸热过程,并且温度的升高量△T 相同,则它们吸收的热量为:

( C ) A. Q He =Q N2=Q CO2 ; B. Q He ﹥Q N2﹥Q CO2 ; C. Q He ﹤Q N2﹤Q CO2 ; D. Q He =Q N2﹤Q CO2 。 9、对于一定量的理想气体,下列哪些过程是不可能的。 ( D ) A. 气体经某一吸热过程而温度下降; B 气体经某一放热过程而温度升高.;

C. 气体经某一绝热过程而温度升高;

D.气体经某一绝热过程而温度不变。

10、初态温度为0o

C 的5mol 氧气(视为理想气体),经过一绝热过程,它对外界作功 831J ,那么这氧气末态的温度为: ( C )

A. 8o C ;

B. 40o C ;

C. -8o C ;

D. -40o C 。 11合外力对质点的冲量一定等于质点: ( A ) A. 动量的增量; B. 动能的增量; C. 角动量的增量; D. 势能增量的负值。

12、某刚体绕定轴做匀变速转动,对刚体上距转轴为r 处的任一质元的法向加速度n

a 和切向加速度τa 来说正确的是: ( C )

A. n a 、τa 的大小均随时间变化 ;

B. n a 的大小恒定,τa 的大小变化。

C. n a 的大小变化,τa 的大小恒定;

D. n a 、τa 的大小均保持不变。

13、下列物理量中不属于简谐振动的三个特征量的是: (B )

A. 振幅;

B. 时间;

C. 角频率;

D. 初相。 14、一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为r = at 2i + bt 2j (其中a 、b

为常量),则该质点作: ( B )

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。 15一质点沿X 轴作振幅为A 的简谐振动,其振动方程用余弦函数表示。如果t = 0

时,该质点处于A/2且向X 轴负方向运动,那么它的振动初相为 ( B )

A. 0 ;

B. π/3 ;

C. –π/3 ;

D. π/6 。 16、波长为8m 的平面余弦波沿X 轴的正方向传播。如果这列波使位于原点的质点作y=3cos t 2

π (m )的振动,那么,位于x=2m 处质点的振动方程为: ( C )

A. y=3cos t 2π;

B. y= -3cos t 2π;

C. y=3sin t 2π;

D. y= -3sin t 2

π 。

17、两种理想气体的温度相等,则它们的: ( C ) A. 内能相等; B. 分子的平均动能相等; C. 分子的平均平动动能相等 ; D. 分子的平均转动动能相等。 18、一定量的理想气体,经压缩过程后,体积减小为原来的一半,这个过程可以是绝热、等温或等压过程。若要使外界所做的功为最大,那么这个过程应为:( A ) A. 绝热过程; B. 等温过程; C. 等压过程; D.绝热或等温过程均可。 19、设一个卡诺正循环,其高温热源的温度为100o C ,低温热源的温度为0o C ,则其循环效率为: (A ) A. 26.8%; B.30%; C.40%; D.53.6%。 20一质点m 绕圆心O 作半径为R 的匀速率圆周运动,则: ( B )

A. 动量一定守恒;

B. 角动量一定守恒;

C. 动量和角动量都守恒;

D. 动量和角动量都不守恒。 21、当刚体绕固定轴转动时,如果它的角速度增大,则: ( C )

A. 作用在刚体上的力一定增大;

B. 作用在刚体上的力矩一定增大;

C. 刚体的转动动能一定增大;

D. 刚体的转动惯量一定减小。 22、机械能守恒的条件是: ( D ) A.物体系的外力的总功为0; B. 物体系的外力和内力的总功为0; C.物体系的内力的总功为0; D. 物体系的外力和非保守内力的总功为0。 23、用正弦函数或余弦函数形式表示同一个简谐振动时,振动方程中不相同的量为: ( C ) A. 振幅; B.角频率; C. 初相; D.振幅、角频率和初相。

24一质点沿X 轴作简谐振动,其振动方程用余弦函数表示。如果t = 0时,该质点

处于平衡位置且向X 轴正方向运动,那么它的振动初相为: ( C ) A. 0 ; B. π/2 ; C. –π/2 ; D. π

25一容积为0.1m 3的容器里装有压强为2×105Pa 氢气(视为理想气体),则该氢 气的内能为: (B ) A. 3×104J ; B. 5×104J ; C. 3×105J ; D. 5×105J 。

26质量为m 的小球,以水平速度+V 跟墙面作弹性碰撞后,小球的动量变化是: ( B ) A. mV ; B. 2mV ; C. 0; D. -2mV 。 27、在质点的下列运动中,哪种说法是正确的: ( C ) A. 匀加速运动必定是直线运动; B. 在曲线运动中,速度的法向分量恒为零; C. 在直线运动中,加速度为负,质点必作减速运动;

D. 在圆周运动中,加速度方向总指向圆心。 28、长为L 的均匀细杆OM 绕水平O 轴在竖直平面内自由转动,今使细杆从水平位置开始自由摆下,在细杆摆到铅直位置的过程中,其角速度ω,角加速度β如何

变化: ( A ) A.ω增大,β减小;B.ω减小,β减小;C.ω增大,β增大;D.ω减小,β增大

29弹簧振子作简谐振动时速度和加速度的方向是: ( C ) A. 始终相同; B.始终相反; C. 在某两个1/4周期内相同; D.不能确定。 30对于一定量的理想气体,从相同状态出发,分别作三个(绝热、等温、等压)

准静态膨胀过程,膨胀后的体积相同,则哪一个过程对外做的功最多:(C ) A. 绝热过程; B. 等温过程; C. 等压过程; D.不能确定 31在下列情况下,不可能出现是: (B )

A. 一质点具有恒定的速率,但却有变化的速度;

B. 一质点向前的加速度减小了,其前进速度也随之减小;

C. 一质点加速度大小恒定,而其速度方向不断改变;

D.一质点具有零速度,同时具有不为零的加速度

32一人张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

人收回双臂时,人和转椅这一系统的:( D )

A. 转速加大,转动动能不变;

B. 角动量加大;

C. 转速减小,转动动能加大;

D. 角动量保持不变。

33下列说法正确的是:(C )

A. 机械振动一定能产生机械波;

B. 振动的速度与波的传播速度大小相等;

C. 波的周期与波源振动周期有关;

D. 波的周期与波源振动周期无关。

34某一定量的气体起始温度为T1,体积为V1,气体经过下面3个可逆过程完成一

次循环,回到原来状态:绝热膨胀至体积2V1;等体过程使其温度恢复为T1再等

温压缩到原来体积V1。则经过循环过程后:( A )

A. 外界对气体做功,气体向外界放热;

B. 气体的内能增加;

C. 气体从外界吸热,并对外界做功;

D. 气体的内能减小。

35、对于一定量的理想气体,下列哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外所做的功三者均为负值:( D )

A. 等体降压过程;

B. 等温膨胀过程;

C. 绝热膨胀过程;

D.等压压缩过程。36人造地球卫星绕地球作椭圆运动(地球在椭圆的一个焦点上)。则卫星的:

( D

A. 动量不守恒,角动量不守恒;

B. 动量守恒,角动量不守恒;

C. 动量和角动量都守恒;

D. 动量不守恒,角动量守恒。

37、一个静止的可绕固定轴转动的刚体,若受到一个恒力作用,而且力的方向不与

转轴平行,力的作用线通过转轴,那么刚体将:( A )

A. 静止;

B. 匀速转动;

C. 匀加速转动;

D.变加速转动

38对于一定量的理想气体,下列哪一过程是不可能的:(B )

A. 气体做正功同时放热;B气体等压膨胀,同时保持内能不变;

C. 气体吸热,但不做功;

D.气体吸热为0,同时保持内能不变。

39、一卡诺热机,工作物质在温度为400K和300K的两个热源间工作。在一个循环

过程中,工作物质从高温热源吸热600J,那么它对外做的净功为:( B )

A. 128J;

B.150J;

C.472J;

D.600J。:二、填空题

1、一个质量为m,以速率V作匀速圆周运动的小球,在1/2周期内向心力给它的

冲量大小I= 2mV 。

2、质量m=5kg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F=3+2x,(SI),那么,物体在开始运动的2m内合力所作的功A= 10J ;且x=2m时,其速率v= 2m/s 。

3、一频率为500Hz的平面简谐波,沿波的传播方向上的某质点,时间间隔为10-3s

的两个振动状态,其相差为π。

4、两列相干波的相干条件为:振动方向相同、频率相同和相差恒定。

5、两列相干波相遇时,在相遇点处它们的振动相位差Δφ= K

π2时,

合振动的振幅最大;Δφ= π)1

2(+

K时,合振动的振幅最小。

6、某种单原子分子理想气体,温度为摄氏23度时,分子的平均动能= 21

10

21

.6-

?J;1摩尔该种气体的内能= 3739.5 J。

7、准静态的卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成。

8、一个质量为m,以速率V作匀速圆周运动的小球,在1个周期内向心力给它的冲量大小I= 0 。

9、一质点沿X方向作振幅为A的简谐振动,当质点位于x= A

2

2

±时,其动能与势能相等。

10、波长为3m 的平面简谐波,沿波的传播方向,相差为60o 的两点间相距 0.5 m 。 11、某种双原子分子理想气体,当温度为300K 时,2摩尔该种气体的内能等于 E= 12465J 。

12、若某种理想气体温度在T 1时的最概然速率与温度在T 2时的方均根速相等,那么这两个温度之比T 1/T 2为 3:2 。 13、温度的微观本质是:温度是气体分子 无规则 热运动剧烈程度 大小的量度。 14、从地面上以初速度v 0斜向上抛出一质量为m 的物体,设v 0与水平方向的夹角

为θ,若不计空气阻力,则从抛出点到最高点重力作用于物体的冲量大小I=

θsin 0mv 。

15、在波长为λ的驻波中相邻两波腹的距离为 2

λ

,相邻两波节间各点的振动相位 相同 。 16、一刚体作定轴转动,其角速度为ω,转动惯量为J ,则此刚体的转动动能E k = 2

2

1ωJ ;角动量L= ωJ 17、某种多原子分子理想气体,温度为摄氏23度时,分子的平均动能=20-1026.1?

焦。 18、某理想气体的压强为P ,密度为ρ,则该气体分子的方均根速率

大物复习题

为 19、一定量的理想气体在等温膨胀过程中,对外作功A ,则系统吸收的热量为Q= A 20、一质点在力的作用下作直线运动,力F=3x 2,式中F 以牛顿、x 以米计。质

点从x 1=1m 运动到x 2=2m 的过程中,该力作功为 7 J 。

21、刚体定轴转动定律的数学表达式为 βJ M = 。角动量守恒定律表述为:当物体所受的 合外力矩 为零时,物体的角动量保持不

变。 22、一定量的的氦气(视为理想气体),作等压膨胀,若吸热1.5×103J ,那么氦气 的内能改变量为 0.9×103 J ,对外作功为0.6×103 J 。

23、 一个质量为m ,以速率V 作匀速圆周运动的小球,在1/4周期内向心力给它的冲量大小

大物复习题

24、一质点同时参与下述两个振动:x 1=5cos(5t+π/3) (m),x 2=3cos(5t+4π/3) (m),则其合振幅A= 2 ;该质点的合运动方程的角频率ω= 5 。

25、在压强为1atm ,温度为273K 时,1cm 3理想气体中约有191069.2? 个

分子。

26、热力学第三定律表述为: 绝对零度 是不能达到的。

判断题(对以下各小题的说法,正确的在题干后括号内打“√”或R ,错误的

打“×”或F )

1、物体作曲线运动,切向加速度必不为零。 ( F )

2、物体所受合外力的冲量越大,则物体的动量越大。 ( F )

3、若物体的动能不变,则它的动量也不会变。 ( F )

4、刚体绕定轴的转动定律表述了对轴的合外力矩与角加速度的瞬时关系。( R )

5、刚体的角动量守恒,其始末状态的角速度ω必相同。(R )

6、机械振动一定能产生机械波。(F )

7、波由一种介质进入另一种介质时,其频率不变。(R )

8、波从波密媒质射向波疏媒质界面反射时,在反射处发生半波损失。(F )

9、两种理想气体氢气和氦气,如果它们的温度相同,则它们的分子平均平动动能

一定相同。(R )

10、一定量的理想气体从初始状态A出发,分别经等压、等温和绝热过程膨胀相

同体积,则只有等温过程系统对外作功最多。( F )11、匀加速运动必定是直线运动。(F )

12、在圆周运动中,加速度的方向总指向圆心。(F )

13、万有引力势能总是负值。(F )

14、作匀速率圆周运动的质点对圆心的角动量守恒。(R )

15、系统的总动量发生变化,与系统的内力无关。(R )

16、两个同方向同频率等振幅的简谐振动,若它们的初相差为2π/3,则合成

后振幅不变。(R )

17、在波动中,相位传播的速度等于波速。(R )

18、平面简谐波在媒质中传播时,媒质中质元的机械能是守恒的。(F )

19、最概然速率V p是指气体分子可能具有的最大速率。( F )

20、热量不能从低温物体传到高温物体。(F )

21、物体作曲线运动,法向加速度必不为零。(R )

22、物体的速度越大,表明其受力越大。(F )

23、冲量是矢量,其方向与动量方向一致。(F )

24、刚体定轴转动时,各质点均绕该轴作圆周运动。(R )

25、刚体受力越大,此力对刚体定轴的力矩也越大。(F )26波在介质中传播时,任一质点的动能和势能均随时间变化,且相位相同。

(R

27、波由一种介质进入另一种介质时,其波速不变。(F )

28、弹簧振子作简谐运动的能量表达式为E=kA2 /2。(R )

29、质点作圆周运动,其加速度就是法向加速度。(F )

30、功是物体能量变化的量度。(R )

31、弹簧的弹性势能总是负值。(F )

32、定轴转动时,刚体上所有的质点具有相同的角位移。(R )

33、驻波的能量不传播。(R )

34、质点振动的速度等于波速。( F )

35、功可以完全变成热,但热不能完全变成功。(F )

36、一质点作匀速直线运动,则该质点对直线外任一固定点O的角动量守恒。(R )

37、、平面简谐波中,同一体积元的动能和势能是同时增大和同时减小的。

(R

38、物体作直线运动,法向加速度必为零。(R )

39、力对轴的力矩M的方向与轴平行。(R )

40、角动量守恒,其动量也守恒。(F )

41、波由一种介质进入另一种介质时,其波长不变。(F )

42、两列波在空间相遇,叠加的结果形成干涉。( F )

四、计算题

1、一质点在平面直角坐标系Oxy中的运动方程为x=2t (m),y=19-t2(m),式

中t以s计。求:(1)质点在任一时刻的位置矢量r、速度矢量v和加速度矢量a;(2)求t=1s时速率和加速度大小。

2、一质点在平面直角坐标系Oxy中的运动函数为x=2t (m), y=4t2-8(m), 式中t 以s计。求:(1)质点的轨道方程;(2)第二秒内的平均速度;(3)t=2s时质点的位置矢量、速度和加速度。

3、一质点在平面直角坐标系Oxy中的运动函数为x=3t (m), y=1-t2(m), 式中t 以s计。求:(1)质点的轨道方程;(2)第二秒内的平均速度;(3)t=2s时质点的位置、速度和加速度

解答提示:以上三题是第一章运动学的计算题,由运动方程求轨道方程(消去时间参数即可),然后计算速度、平均速度、加速度等量,要特别注意这些量的矢量性,正确写出计算公式,按要求计算,参见练习册中有关题目的解答。4、如图一所示,两物体的质量相等,m1=m2=1.0千克,滑轮对轴的转动惯量J=0.0025

千克·米2,滑轮的半径R=0.050米,m1与桌面间的滑动摩擦系数μ=0.10。求m2的加速度以及绳的张力T1和T2。(设绳不可伸长,其质量可怱略,绳与滑轮间不相对滑动,g=10米/秒2)

解答提示:本题为刚体和质点动力学综合题,对两物体

用牛顿第二定律列式子,对滑轮用刚体转动定律列

式子,注意滑轮和物体的运动学联系,联立方程即可

5、如图1所示,一质量m=0.06kg,长L=0.2m的均匀细棒,可绕垂直于棒的一

端的水平轴无摩擦转动。若将此棒放在水平位置,然后任其开始转动。试求:(1)开始转动的角加速度;(2)落到竖直位置时的动能;(3)落到竖直位置时对转轴的角动量。

解答提示:先用转动定律求出细棒在水平位置时的

角加速度,根据机械能守恒可得棒到竖直位置的

动能,进而写出角速度,从而得出角动量。参见

练习册有关习题

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6、如图所示,一端固定的轻弹簧的劲度系数k=2牛顿/米,另一端系一轻绳,轻绳

绕过定滑轮后悬挂一质量为m=60千克的砝码,定滑轮半径为r=0.3米,转动惯量为J=0.5千克·米2。当弹簧处于原长时,把砝码由静止释放,求砝码下落0.4米时的速度。

解答提示:此题可用机械能守恒做,注意系统动能

包括滑轮的转动动能,势能包括弹簧势能和物体

重力势能

7、如图1所示,均匀杆长L=0.40m,质量M=1.0kg,由其上端的光滑水平轴

吊起而处于静止。今有一质量m=8.0g的子弹以V=200m/s的速率水平射入杆中而不复出,射入点在轴下d=3L/4处。求:(1)子弹和杆开始一起运动时的角速度;(2)碰撞前后子弹与杆组成的系统的动能损失。

解答提示:将子弹和杆看做系统,则子弹与杆碰前后系统

角动量守恒(对O点的轴),据此可求出子弹和杆一起转动

的角速度,还可得到子弹和杆开始转动的动能,用子弹的初始

动能减之,则得动能损失。进一步,子弹和杆转动过程机械能

守恒,据此还可求得杆的最大转角。参见练习册题目解答

8、一波源作谐振动,振幅A=0.05m,周期T=1/2s,经平衡位置向负方向运动时作

为计时起点。(1)求波源的振动方程;(2)若该波源所激起的波的波长λ=2.0m,设波动沿X正方向传播,取波源处为原点,写出此波的波函数;(3)求沿波动传播方向距波源λ/4处的振动方程。

9、一平面简谐波沿x负方向传播,波速u=2m/s,t=0时的波形图如图所示,

根据波形图,求:(1)0点的的振动方程;(2)该平面简谐波的波动方程;(3)p点处的振动方程。

10、一平面简谐波沿x正方向传播,波速u=4m/s,t=0时的波形图如图所示,根

据波形图,求:(1)0点的的振动方程;(2)该平面简谐波波动方程;(3)x=0.2m 处的振动方程。

K

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m

11、一平面简谐波以400m/s的波速在均匀介质中沿x轴正向传播,位于坐标原点的质点的振动周期为0.01s,振幅为0.01m,取当原点处质点经过平衡位置且向正方向运动时作为计时起点。求:(1)写出原点处质点的振动方程;(2)写出波动方程;(3)写出距原点2m处的质点的振动方程;(4)若以距原点2m处为新坐标原点,

写出波动方程

解答提示:以上四题是波动一章的综合题,要求准确写出振源质点的振动方程,然后写出波方程(注意正行、反行波),然后再按要求进行有关简单计算,参见教材例题和练习册题目解答。

12、一定量氢气在保持压强为4×105Pa不变的情况下,温度由0o C升高到50o C时,

吸收了6×104J的热量。求:(1)氢气的量是多少摩尔;(2)氢气内能变化多少;

(3)氢气对外做了多少功。

13、有1mol某种单原子理想气体,做如图2所示的循环过程。求气体在循环过程

中吸收的热量和对外做的净功,并求循环效率。14、给定的理想气体,沿图所示的直线由状态1到达状态2,求此过程中气体对外做功、内能增量和吸热各等于多少。

15、一定量的氢气(视为理想气体),在保持压强为不变的情况下,温度由0o C升

高到50o C时,吸收了6.0×104J的热量。求:(1)氢气的量是多少摩尔;(2)氢气内能变化多少;(3)氢气对外对外做了多少;(4)如果这氢气的体积保持不变而温度发生同样变化,它该吸收多少热量。

16、对1mol某种双原子理想气体,分别在下列情况下由300K加热到320K:(1)体积保持不变;(2)压强保持不变。求在这两个过程中,气体各吸收了多少热量?增加了多少内能?对外做了多少功?

解答提示:以上五题是热力学一章的计算题,要求熟悉热力学第一定律及理想气体在各种准静态过程(等体、等压、等温过程)中吸热、做功、内能变化的计算,以及循环过程的效率计算。参见教材例题和练习册有关题目的解答。

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