大學(xué)物理A1期末復(fù)習(xí)

1、2016大學(xué)物理（64學(xué)時）期末復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)一、剛體部分內(nèi)容提要轉(zhuǎn)動慣量：離散系統(tǒng)，連續(xù)系統(tǒng)，平行軸定理：剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量：剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律：剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理：力矩的功：力矩的功率：轉(zhuǎn)動動能：剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理：一、選擇題1.（ ）兩個勻質(zhì)圓盤、的密度分別為和，且，質(zhì)量和厚度相同.兩圓盤的旋轉(zhuǎn)軸均通過盤心并垂直于盤面，則它們的轉(zhuǎn)動慣量的關(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)動慣量為： A、 B、 C、 D、 3. （ ）與是兩個質(zhì)量相同的小球，球用一根不能伸長的繩子拴著， 球用橡皮筋

2、拴著，把它們拉到水平位置，放手后兩小球到達豎直位置時，繩子與橡皮筋長度相等，則此時兩球的線速度A、 B、 C、 D、無法判斷圖1 4.（ ）用一條皮帶將兩個輪子和連接起來，輪與皮帶間無相對滑動， 輪的半徑是輪半徑的倍.如果兩輪具有相同的角動量，則與兩輪轉(zhuǎn)動慣量的比值為：A、 B、 C、 D、5.（ ）某滑冰者轉(zhuǎn)動的角速度原為，轉(zhuǎn)動慣量為，當他收攏雙臂后，轉(zhuǎn)動慣量減少了.這時他轉(zhuǎn)動的角速度為：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)過一萬年體積收縮了，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

3、入一木棒后一同上擺.在上擺的過程中，以子彈和木棒為系統(tǒng)，則總角動量、總動量及總機械能是否守恒？結(jié)論是：A、三量均不守恒 B、三量均守恒 C、只有總機械能守恒 D、只有總動量不守恒8.（ ）長為的均勻細桿繞水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，今使細桿從水平位置開始自由下擺，在細桿擺動到鉛直位置的過程中，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)星繞地球作橢圓運動，地球在橢圓的一個焦點上，衛(wèi)星的動量，角動量及衛(wèi)星與地球所組成的系統(tǒng)的機械能是否守恒？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

4、E、不守恒，守恒，不守恒B F A M 圖2 10. （ ）如圖2所示，和為兩個相同繞著輕繩的定滑輪，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，不計滑輪軸的摩擦，則有A、 B、 C、 D、開始,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，轉(zhuǎn)速為900 r/min現(xiàn)利用一制動的閘桿，在閘桿的一端加一豎直方向的制動力，可使飛輪減速已知閘桿的尺寸如題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)動慣量可按勻質(zhì)圓盤計算試求：(1)設(shè)100 N，問可使飛輪在多長時間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動?在這段時間里飛輪轉(zhuǎn)了幾轉(zhuǎn)?(2)如果在2s內(nèi)飛

5、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)桿處于靜止狀態(tài)，所以對點的合力矩應(yīng)為零，設(shè)閘瓦厚度不計，則有對飛輪，按轉(zhuǎn)動定律有，式中負號表示與角速度方向相反 又 以等代入上式，得由此可算出自施加制動閘開始到飛輪停止轉(zhuǎn)動的時間為這段時間內(nèi)飛輪的角位移為可知在這段時間里，飛輪轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)(2)，要求飛輪轉(zhuǎn)速在內(nèi)減少一半，可知用上面式(1)所示的關(guān)系，可求出所需的制動力為2.一長為，質(zhì)量為的細棒的兩端粘有質(zhì)量分別為和的物體（如圖4所示），此桿可繞中心

6、軸在鉛直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動.先使其在水平位置，然后靜止釋放.求：圖4 （1）此剛體的轉(zhuǎn)動慣量；（2）水平位置時的桿的角加速度；（3）通過鉛直位置時桿的角速度.（1）此剛體的轉(zhuǎn)動慣量；解： （2）水平位置時的桿的角加速度；解：M=J, M=2mgL-mgL （3）通過鉛直位置時桿的角速度。解：機械能守恒：0+0mgL-2mgL+1/2J23. 計算題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，200 kg,M15 kg, 0.1 m解: 分別以,滑輪為研究對象，受力圖如圖(b)所示對,運用牛頓定律，有

7、對滑輪運用轉(zhuǎn)動定律，有 又， 聯(lián)立以上4個方程，得題3.13(a)圖 題3.13(b)圖圖6 4.如圖6所示，把細桿由水平位置靜止釋放，桿擺至鉛直位置時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)量相同，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)細桿質(zhì)量為，長為，可繞過一端的水平軸自由轉(zhuǎn)動，桿于水平位置由靜止開始擺下求：(1)初始時刻的角加速度；(2)桿轉(zhuǎn)過角時的角速度.題3.14圖解: (1)由轉(zhuǎn)動定律，有 (2)由機械能守恒定律，有 6.彈簧、定滑輪和物體的連接如題3.18

8、圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為2.0 N/m；定滑輪的轉(zhuǎn)動慣量是0.5kgm2，半徑為0.30m ，問當6.0 kg質(zhì)量的物體落下0.40m 時，它的速率為多大? 假設(shè)開始時物體靜止而彈簧無伸長題3.18圖解: 以重物、滑輪、彈簧、地球為一系統(tǒng)，重物下落的過程中，機械能守恒，以最低點為重力勢能零點，彈簧原長為彈性勢能零點，則有又 故有 靜電場內(nèi)容提要庫侖定律：電場強度：帶電體的場強：靜電場的高斯定理：靜電場的環(huán)路定理：電勢：帶電體的電勢：導(dǎo)體靜電平衡：電場，導(dǎo)體內(nèi)場強處處為零；導(dǎo)體表面處場強垂直表面 電勢，導(dǎo)體是等勢體；導(dǎo)體表面是等勢面電介質(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

9、：電容器的能量：（一般了解）復(fù)習(xí)二、靜電場一、選擇題1.（ ）如圖15所示，閉合曲面內(nèi)有一電荷，為面上任圖15 一點，面外另有一點電荷，設(shè)通過面的電通量為，點的場強為，則當從點移到點時：A、改變，不變 B、都不變C、都要改變 D、不變，改變2. （ ）在邊長為的正立方體中心有一個電量為的點電荷，則通過該立方體任一面的電場強度通量為： A、 B、 C、 D、3.（ ）當負電荷在電場中沿著電場線方向運動時，其電勢能將：A、增加 B、不變 C、減少 D、不一定4.下列幾個敘述中哪一個是正確的？ A、電場中某點場強的方向，就是將點電荷放在該點所受電場力的方向。B、在以點電荷為中心的球面上，由該點電荷所

10、產(chǎn)生的場強處處相同。C、場強方向可由=/q定出，其中q為試驗電荷的電量，q可正可負。D、以上說法都不正確。 5.關(guān)于高斯定理的理解有下面幾種說法，其中正確的是 A、如果高斯面內(nèi)無電荷，則高斯面上處處為零； B、如果高斯面上處處不為零，則該面內(nèi)必無電荷； C、如果高斯面內(nèi)有凈電荷，則通過該面的電通量必不為零；D、如果高斯面上處處為零，則該面內(nèi)必無電荷。 6.在靜電場中，下列說法中哪一個是正確的？ A、帶正電荷的導(dǎo)體，其電勢一定是正值。 B、等勢面上各點的場強一定相等。 C、場強為零處，電勢也一定為零。 D、場強相等處，電勢梯度矢量一定相等。二、解答題1. 9.4 兩小球的質(zhì)量都是，都用長為的細繩

11、掛在同一點，它們帶有相同電量，靜止時兩線夾角為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，求每個小球所帶的電量解: 如題9.4圖示解得 2.長直線上，均勻分布著正電荷，電荷線密度.求導(dǎo)線的延長線上與導(dǎo)線端相距的點的場強.3.設(shè)電量為均分布在半徑為的半圓周上，如圖16所示，求圓心處的電場強度?圖16 解：經(jīng)過分析，4. 如題9.17圖所示，在，兩點處放有電量分別為+,-的點電荷，間距離為2，現(xiàn)將另一正試驗點電荷從點經(jīng)過半圓弧移到點，求移動過程中電場力作的功解: 如題9.17圖示 5.如圖18所示，無限長的均勻帶電導(dǎo)線與長為的均勻帶電導(dǎo)線共面，相互垂直放置，端離無限長直導(dǎo)線距離為，電

12、荷線密度均為，求它們之間相互作用力的大小和方向.圖18 內(nèi)容提要畢奧-薩伐爾定律：磁場高斯定理：安培環(huán)路定理：載流長直導(dǎo)線的磁場：無限長直導(dǎo)線的磁場：載流長直螺線管的磁場：無限長直螺線管的磁場：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：（一般了解內(nèi)容）各向同性磁介質(zhì)：（一般了解內(nèi)容）復(fù)習(xí)四、穩(wěn)恒磁場一、選擇題圖19 1（ ）兩個載有相等電流的圓圈，半徑均為，一個水平放置，另一個豎直放置，如圖19所示，則圓心處磁感應(yīng)強度的大小為：A、 B、 C、 D、圖20 2（ ）如圖20所示，在無限長載流導(dǎo)線附近作一球形閉合曲面，當面向長直導(dǎo)線靠近的過程中，穿過的磁通量及面上任一點的磁感應(yīng)強

13、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21 3.（ ）如圖21所示，、處分別放置無限長直載流導(dǎo)線，為環(huán)路上任一點，若把處的載流導(dǎo)線移到處，則：A、變，變 B、變，不變C、不變，不變 D、不變，變圖22 4.( ) 如圖22所示，兩種形狀的載流線圈中的電流強度相同，則、處的磁感應(yīng)強度大小關(guān)系是： A、 B、C、 D、無法判斷圖23 5.（ ）如圖23所示，半圓形線圈半徑為，通有電流，在磁場的作用下從圖示位置轉(zhuǎn)過時，它所受磁力矩的大小和方向為：A、，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，電子沿著某

14、一圓軌道繞核運動，則：等效圓電流的磁矩與電子軌道運動的角動量大小之比和與方向的關(guān)系為：A、，與方向相同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，它們的動能相同，若將它們引進同一均勻磁場，且在垂直于磁場的平面內(nèi)作圓周運動，則它們回轉(zhuǎn)半徑之比為：圖24 A、 B、 C、 D、8.（ ）如圖24所示，半導(dǎo)體薄片為型， 則、兩點的電勢差：A、大于零 B、等于零 C、小于零 D、無法確定二、解答題1在真空中，有兩根互相平行的無限長直導(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，兩點與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)這兩點與導(dǎo)線的距離

15、均為5.0cm試求，兩點處的磁感應(yīng)強度，以及磁感應(yīng)強度為零的點的位置題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，長直導(dǎo)線中流有電流，.長直導(dǎo)線與矩形陰影區(qū)共面，陰影寬，高，陰影區(qū)左端距離長直導(dǎo)線.求：通過陰影區(qū)的磁通量？解：（1）圖26 圖27 3.如圖27所示，寬為的無限長金屬薄板，自下向上均勻地通過電流.求：在薄板所在平面上距板右側(cè)為的點的磁感應(yīng)強度的大小.解：4. 0.22 如題10.22圖所示，在長直導(dǎo)線內(nèi)通以電流=20A，在矩形線圈中通有電流=10 A，與線圈共面，且，都與平行已知=9.0cm,=20.0cm,=1.0 c

16、m，求：(1)導(dǎo)線的磁場對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，、為長直導(dǎo)線，為圓心在點的一段圓弧形導(dǎo)線，其半徑為若通以電流，求點的磁感應(yīng)強度解：如題10.9圖所示，點磁場由、三部分電流產(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，它的電子可看作是在半徑=0.5210-8cm的軌道上作勻速圓周運動，速率=2.2108 cm/s求電子在軌道中心所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度和電子磁矩的值解：電子在軌道中心產(chǎn)生的磁

17、感應(yīng)強度如題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 內(nèi)容提要理想氣體狀態(tài)方程： 理想氣體壓強：理想氣體溫度：分子平均平動動能：理想氣體內(nèi)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： 等容過程 等壓過程熱力學(xué)第一定律： 熱機效率：卡諾循環(huán)效率：制冷機效率：卡諾制冷機：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。卡諾定理：工作于和兩個熱源之間的所有可逆熱機，其效率相等，與工質(zhì)無關(guān)工作于和兩個熱源之間的可逆熱機效率高于不可

18、逆熱機（一般了解）熵： 克勞修斯公式 可逆過程（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，它們的溫度和壓強相同，但體積不同.則分子數(shù)密度:A、相同 B、不相同 C、無法確定2（ ）質(zhì)量相等的氫氣和氦氣溫度相同，則氫分子和氦分子的平均平動動能之比為:A、 B、 C、 D、3（ ）分子的平均平動動能與溫度的關(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.（ ）容器內(nèi)儲有摩爾雙原子理想氣體，氣體的摩爾質(zhì)量為，內(nèi)能為，氣體分子的最概然速率為：A、 B、

19、 C、 D、5.（ ）一定量理想氣體保持壓強不變，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下列表述正確的是：A、是最大的速率；B、一個分子具有的幾率最大； C、對相等的速率區(qū)間而言，一個分子處在速率區(qū)間內(nèi)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. （ ）下列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氣和氦氣的分子速率分布曲線？（1）（2）（3）（4）8.（ ）理想氣體內(nèi)能從變到，對于等壓、等容過程，其溫度變化 A、相同 B、不相同 C、

20、無法判斷9.（ ）已知摩爾的某種理想氣體可視為剛性分子，在等壓過程中溫度上升，內(nèi)能增加了，則氣體對外作功為A、 B、 C、 D、10.（ ）內(nèi)能增量的計算公式 的適用范圍是A、任何系統(tǒng)B、等容過程C、理想氣體從一個平衡態(tài)到另一個平衡態(tài)的任何過程圖30 11.（ ）一定量的理想氣體，其狀態(tài)在VT圖上沿著一條直線從平衡態(tài)a改變到平衡態(tài)b，如圖30所示A、這是一個等壓過程B、這是一個升壓過程C、這是一個降壓過程D、數(shù)據(jù)不足，不能判斷這是哪種過程12.（ ）若理想氣體按照的規(guī)律變化，其中為常數(shù)，則理想氣體的熱力學(xué)過程是A、等壓過程 B、等體過程 C、等溫過程 D、絕熱過程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、等溫三種過程，體積從增加到，則內(nèi)能增加的過程是：A、絕熱過程 B、等壓過程 C、等溫過程 D、不能判斷圖31 14.（ ）某循環(huán)過程如圖31所示，關(guān)于系統(tǒng)對外所作 的功，下列哪些敘述是正確的.A、過程cba中，系統(tǒng)對外作正功 B、過程adc中，系統(tǒng)對外作正功C、過程adcba中，系統(tǒng)作功為0 D、過程adcba中，系統(tǒng)對外作的凈功在數(shù)值上不等于閉合曲線所包圍的面積二、解答題1.一卡諾熱機的低溫熱源溫度為7C，效率為40%，則高溫熱源