大学物理教学同步习题册答案15及以后Word文件下载.docx
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4.一质点在平面上作曲线运动，其速率v与路程S的关系为 v=1+S2（SI） 则其切向加速度以路程S来表示的表达式为at=_______________________（SI） 5.灯距地面高度为h1，一个人身高为h2，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点沿地面移动的速度vM= __________________________。
-1- 2.如图所示，在离水面高为h的岸上，有人用绳拉船靠岸，船在离岸边x处。
当人以v0的速率收绳时，试问船的速度、加速度的大小是多少?
并说明小船作什么运动。
三计算题 ，又10s内向南走10m，再15s内向正西北走18m。
求在y（北）CO?
A?
4x（东）（南）B -2- 1.一个人自原点出发，25s内向东走30m这50s内，
（1）平均速度的大小和方向;
（2）平均速率的大小。
第一章力学的基本概念
（二） 狭义相对论 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一选择题 []1.一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v2的子弹，在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间是 L Lv） L1?
v2v2v 2?
v1v11?
（v1/c）2 []2.下列几种说法：
（1）所有惯性系对物理基本规律都是等价的。
（2）在真空中，光的速率与光的频率、光源的运动状态无关。
（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。
其中哪些说法是正确的？
（A）只有
（1）、
（2）是正确的;
（B）只有
（1）、（3）是正确的;
（C）只有
（2）、（3）是正确的;
（D）三种说法都是正确的。
[]3.宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过?
t（飞船上的钟）时间后，被尾部的接收器收到，则此可知飞船的固有长度为（A）c?
?
t （B）v?
t （C）c?
t?
1?
（v/c）2 （D） c?
t1?
（v/c）2（c表示真空中光速） []4.K系与K?
系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K?
系相对于K系沿 Kox轴正方向匀速运动。
一根刚性尺静止在K?
系中，与o?
x?
轴成30?
角。
yKy?
u今在K系中观察得该尺与ox轴成45?
角，则K?
系相对于K系的速度u是：
（A）23c （B）1c 2?
30?
3（C） 3c （D） 13cOOx []5.一宇宙飞船相对于地以（c表示真空中光速）的速度飞行。
一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长度为90m，地球上的观察者测得光脉冲从船上尾发出和到达船头两事件的空间间隔为（A）90m （B）54m （C）270m （D）150m []6.在参考系S中，有两个静止质量都是m0的粒子A和B，分别以速度v沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量M0的值为（A）2m0 （B）2mv01?
（c）2 （C）m01?
（v）202c（D） 2m1?
（v/c）2（c表示真空中光速） []7.根据相对论力学，动能为MeV的电子，其运动速度约等于（A） （B） （C） （D） （c表示真空中光速,电子的静止能m0c2?
） []8.质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的多少倍？
5 6 3 8 二填空题 1.以速度v相对地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为______________________________。
2.狭义相对论的两条基本原理中， 相对性原理说的是__________________________________________________________________.光速不变原理说的是______________________________ _____________________。
3.一列高速火车以速度u驶过车站时，停在站台上的观察者观察到固定在站台上相距1m的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，则车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离 为 。
4.在S系中的X轴上相隔为?
x处有两只同步的钟A和B，读数相同，在S?
系的X?
的轴上也有一只同样的钟A?
。
若S?
系相对于S系的运动速度为v,沿X轴方向且当A?
与A相遇时，刚好两钟的读数均为零。
那么，当A?
钟与B钟相遇时，在S系中B钟的读数是 ；
此时在S?
系中A?
钟的读数是 。
5.观察者甲以 45c的速度（c为真空中光速）相对于观察者乙运动， 若甲携带一长度为l、截面积为S、质量为m的棒，这根棒安放在运动方向上，则
（1）甲测得此棒的密度为 ；
-3-
（2）乙测得此棒的密度为 。
三计算题 1.一根直杆在S′系中，其静止长度为l0，与x′轴的夹角为θ′，试求它在S系中的长度和它与x轴的夹角（设S和S′系沿x方向发生相对运动的速度为v）。
2.观察者甲和乙分别静止于两个惯性参考系K和K?
中，甲测得在同一地点发生的两个事件的时间间隔为4s，而乙测得这两个事件的时间间隔为5s，求：
（1）K?
相对于K的运动速度;
（2）乙测得这两个事件发生的地点的距离。
3.一电子以c（c为真空中光速）的速率运动。
试求：
（1）电子的总能量是多少？
（2）电子的经典力学动能与相对论动能之比是多少？
（电子静止质量m31e?
10?
kg） 4.设快速运动介子的能量约为E?
3000MeV，而这种介子在静止时的能量为E0?
100MeV。
若这种介子的固有寿命是?
680?
2?
10s，求它运动的距离（真空中光速度c?
10m?
s-1）。
-4- 第二章动量守恒定律 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一选择题 []1.力F?
12ti（SI）作用在质量m＝2kg的物体上，使物体原点从静止开始运动，则它在3秒末的动量应为：
（A）－54ikg?
m?
s-1 （B）54ikg?
s-1（C）－27ikg?
s-1 （D）27ikg?
s-1 []2.如图所示，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）2mv （B） ?
2mv?
mg?
R/v?
2 （C） ?
Rmgv （D）0 mR v?
[]3.粒子B的质量是粒子A的质量的4倍。
开始时粒子A的速度为?
3i?
4j?
，粒子B的速度为（2i?
7j）。
于两者的相互作用，粒子A的速度为?
7i?
，此时粒子B的速度等于：
（A）i?
5j （B）2i?
7j （C）0 （D）5i?
3j []4.水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车，向东南方向发射一炮弹，对于炮车和炮弹这一系统，在此过程中总动量守恒 总动量在炮身前进的方向上的分量守恒，其它方向动量不守恒（C）总动量在水平面上任意方向的分量守恒，竖直方向分量不守恒动量在任何方向的分量均不守恒 二填空题 1.一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为F?
400?
4?
1053t（SI），子弹从枪口射出的速率为300m?
s?
1。
假设子弹离开枪口时合力刚好为零，则
（1）子弹走完枪筒全长所用的时间t＝ ,
（2）子弹在枪筒中所受的冲量I＝ ，（3）子弹的质量m＝ 。
2.质量m为10kg的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用下静止开 始沿直线运动，其拉力随时间的变化关系如图所示。
若已知木箱与地面F?
N?
间的摩擦系数?
为，那么在t＝4s时，木箱的速度大小30为 ；
在t＝7s时，木箱的速度大小为 。
（g取10m?
2）t?
O47 3.一质量为m的物体，以初速v0从地面抛出，抛射角θ=30°
，如忽略空气阻力，则从抛出到刚要接触地面的过程中
（1）物体动量增量的大小为__________________________。
（2）物体动量增量的方向为___________________________。
三计算题 1.飞机降落时的着地速度大小v?
90km?
h，方向与地面平行，飞机与地面间的摩擦系数 ?
，迎面空气阻力为C2xv，升力为Cyv2（v是飞机在跑道上的滑行速度，Cx和Cy均为常数）。
已知飞机的升阻比K=Cy/Cx=5，求飞机从着地到停止这段时间所滑行的距离。
（设飞机刚着 地时对地面无压力） -5-
第五章大量粒子系统
（一） 气体动理论 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一选择题 []1．如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时，气体所经历的过程（A）是平衡过程，它能用p-V图上的一条曲线表示（B）不是平衡过程，但它能用p-V图上的一条曲线表示（C）不是平衡过程，它不能用p-V图上的一条曲线表示（D）是平衡过程，但它不能用p-V图上的一条曲线表示 []2．两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气，开始时它们的压强和温度都相等。
现将6J热量传给氦气，使之升高到一定温度。
若使氦气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量:
（A）6J （B）10J （C）12 （D）5J []3．在标准状态下,若氧气和氦气的体积比 V1V?
1，则其22内能之比E1/E2为：
（A）1/2 （B）5/3 （C）5/6 （D）3/10 []4．若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻耳兹曼常量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为（A）pV/m （B）pV/（kT）（C）pV/（RT） （D）pV/（mT） []5．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 ?
v21v2mv2Nf（v）dv的物理意义是1（A）速率为v2的各分子的总平均动能与速率为v1的各分子的总平均动能之差（B）速率为v2的各分子的总平动动能与速率为v1的各分子的总平动动能之和（C）速率处在速率间隔v1~v2之内的分子的平均平动动能 （D）速率处在速率间隔v1~v2之内的分子平动动能之和 []6．在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平衡状态，A种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度为3n1，则混合气体的压强p为 （A）3p1 （B）4p1 （C）5p1 （D）6p1 二填空题 1．在定压下加热一定量的理想气体，若使其温度升高1K时，它的体积增加了倍，则气体原来的温度是___________________。
2．用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f（v），表示下列各量：
（1）速率大于v0的分子数=___________________；
（2）速率大于v0的那些分子的平均速率=___________________；
（3）多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v0的概率=_______________。
3．某理想气体在温度为27℃和压强为×
10 ?
2atm情况下，密度为g?
m-3，则这气体的摩尔质 量M 。
[摩尔气体常量R＝（J·
mol?
1mol＝·
K ?
1）] 4．一能量为1012eV的宇宙射线粒子，射入一氖管中，氖管内充有的氖气，若宇宙射线粒子的能量全部被氖分子所吸收，则氖气温度升高了 K。
[1eV=×
19 J，摩尔气体常数R＝（J·
mol ?
1·
1）] 5．某气体在温度为T=273K时，压强为p=×
2atm，密度?
＝×
2kg?
m-3，则该气体 分子的方均根速率为 。
. 6．图示曲线为处于同一温度T时氦、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；
曲线（c）是_________气分子的速率分布曲线；
-11- 三计算题 1.一超声波源发射声波的功率为10W。
假设它工作10s，并且全部波动能量都被1mol氧气吸收而用于增加其内能，问氧气的温度升高了多少？
2.计算下列一组粒子的平均速率和方均根速率:
粒子数Ni 2 4 速率v-1 i（m?
s） 6 8 2 -12- 第五章大量粒子系统
（二） 热力学第一定律 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一选择题 []1.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则理想气体在一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的（A）n倍 （B）n-1倍（C） 1n倍 （D）n?
1n倍 []2．如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的abcda增大为ab?
c?
da，那么循环abcda 与ab?
da所作的功和热机效率的变化情况是：
p（A）净功增大，效率提高 a（B）净功增大，效率降低 b（C）净功和效率都不变 Tb?
2T1（D）净功增大，效率不变 d cc?
OV［］3.有人设计一台卡诺热机，每循环一次可以从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J。
同时对外做功1000J，这样的设计是（A）可以的，符合热力第一定律（B）可以的，符合热力第二定律 （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 []4．理想气体向真空作绝热膨胀。
（A）膨胀后，温度不变，压强减小（B）膨胀后，温度降低，压强减小（C）膨胀后，温度升高，压强减小（D）膨胀后，温度不变，压强不变 []5．氦、氮、水蒸气，它们的摩尔数相同，初始状态相同，若使它们在体积不变情况下吸收相等的热量，则 （A）它们的温度升高相同，压强增加相同（B）它们的温度升高相同，压强增加不相同（C）它们的温度升高不相同，压强增加不相同（D）它们的温度升高不相同，压强增加相同 p[]6．如图所示，一定量理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历 的过程是：
A→B等压过程；
A→C等温过程；
A→D绝热过程。
其中 AB吸热最多的过程 C（A）是A→BD（B）是A→COV1V2V（C）是A→D;
（D）既是A→B，也是A→C，两过程吸热一样多 []7．一个绝热容器，用质量可忽略的绝热板分成体积相等的两部分。
两边分别装入质量相等、温度相同的H2和O2。
开始时绝热板P固定，然后释放之，板P将发生移动。
在达到新的平衡位置后，若比较两边温度的高低，则结果是：
（A）H2比O2温度高 （B）O2比H2温度高 （C）两边温度相等,且等于原来的温度 H2O2（D）两边温度相等,但比原来的温度降低了 P[]8．如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p0，右边为真空。
今将隔板抽去，气体自膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是 （A）p0 p0/2 P0（C）2?
p0 （D）p0/2?
[]9．1mol的单原子分子理想气体从状态A变为状态B，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A、B两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：
（A）气体所作的功;
（B）气体内能的变化;
（C）气体传给外界的热量;
（D）气体的质量。
二填空题 1．一定量的理想气体处于热动平衡状态时，此热力学系统不随时间变化的三个宏观量是____________，而随时间不断变化的微观量是___________________________。
2．不规则地搅拌盛于良好绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则：
（1）外界传给系统的热量 零；
（2）外界对系统作的功 零；
（3）系统的内能的增量 零。
３．常温常压下，一定量的某种理想气体，在等压过程中吸热为Q，对外界作功为A，内能增加为△E，则 AQ＝___________，?
EQ＝___________。
4．刚性双原子分子的理想气体在等压下膨胀所作的功为A，则传递给气体的热量为 。
p5．1mol的双原子分子理想气体，从状态I（pII（p2,V2,T2）1,V1,T1）变化至状态p2II（p2,V2,T2），如图所示。
此过程气体对外界作功为 p1_______ ,吸收热量为_________________________。
I（p1,V1,T1） OV1V2V-13- 变为状态c（ac为一直线），求此过程中 ２．kg的氦气（视为理想气体），温度17℃升为27℃．若在升温过程中，
（1）体积保持不变；
（2）压强保持不变；
（3）不与外界交换热量；
试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体所作的功．（普适气体常量R=J?
1K?
1） -14- 三计算题 1．一定量的理想气体，经如图所示的过程状态a
（1）气体对外做的功；
（2）气体内能的增量；
（3）气体吸收的热量。
第五章大量粒子系统（三） 热力学第二定律 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一选择题 []1．在下列各种说法中，哪些是正确的?
（1）热平衡过程就是无摩擦的、平衡力作用的过程。
（2）热平衡过程一定是可逆过程。
（3）热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。
（4）热平衡过程在p-V图上可用一连续曲线表示。
（A）
（1）、
（2）（B）（3）、（4）（C）
（2）、（3）、（4）（D）
（1）、
（2）、（3）、（4） []2．下面所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程，请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的符号。
[]3．设有以下一些过程：
两种不同气体在等温下互相混合。
理想气体在定容下降温。
液体在等温下汽化。
理想气体在等温下压缩。
理想气体绝热自膨胀。
在这些过程中，使系统的熵增加的过程是：
（A）、、 （B）、、（C）、、 （D）、、 []4．一定量的理想气体向真空作绝热自膨胀，体积V1增至V2，在此过程中气体的（A）内能不变，熵增加;
（B）内能不变，熵减少;
（C）内能不变，熵不变;
（D）内能增加，熵增加。
二填空题 1.热力学第二定律的克劳修斯叙述是：
开尔文叙述是：
。
2.从统计的意义来解释：
不可逆过程实际上是一个 的转变过程。
一切实际过程都向着 的方向进行。
3.熵是 的定量量度。
若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将 （填入：
增加，减少，不变）。
三计算题 １．一致冷机用理想气体为工作物质进行如图所示的循环过程，其中ab、cd分别是温度为T2、T1的等温过程，bc、da为等压过程．试求该致冷机的致冷系数． p pc2b T1T p21a d OV -15-
第七章静电场和恒定磁场的性质
（二） 电势 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 qQ?
qq?
Q 1（?
）4?
0rR4?
0r []6．在带电量为-Q的点电荷A的静电场中，将另一带电量为q的点电荷B从a点移到b点，a、 b两点距离点电荷A的距离分别为r1和r2，如图所示，则移动过程中电场力做的功为 一选择题 []1．
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