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淮海工学院大学物理习题册

　　　　　　大学物理习题册　　序言　　大学物理课程是大学阶段的一门重要基础课，它是为提高大学生的现代科学素质服务的。

为此，大学物理课程除提供一定范围、一定深度的现代物理知识作为科学素质的基础之外，还要在介绍这些知识的同时培养学生的科学思想、方法、态度并引发学生的创新意识和能力。

作为工科大学生、未来科技领域的领军者和拓荒者，物理基础的厚薄、物理兴趣的浓淡、物理意识的强弱都直接影响着未来的适应性、创造力和发展潜力。

因此，大学物理是你们应当学好的、最重要的基础课。

　　基于此，大学物理教研室全体教师积数十年之教学经验，于2003年1月编辑完成了这本练习册，并在应用中多次予以大幅度修改，最终形成了这本较为完善的并和教材相配套的大学物理习题册。

　　本习题册在题型上涵盖了选择、填空、判断、讨论、思考、计算等常见题型，在选材上，注重突出如下特点：

一是尽可能覆盖大学物理教学大纲要求的所有知识点；二是重点突出，难易得当；三是题型全面，题目新颖，并尽可能突出工程应用。

通过本习题册的练习不仅可以使同学们巩固和掌握大学物理的基本概念和基本原理，而且可以培养同学们分析问题、解决问题的能力，为更好的学习后继课程打下良好的基础。

　　大学物理的学习有其自身的特定，要想熟练掌握所学的大学物理内容，就必须重视对物理过程和物理现象的分析，使自己能建立起正确地物理图像，弄清物理机理。

因此在学习物理概念、原理的基础上，必须在教师的指导下选做一定量的有代表性的物理习题，以此来加深所学物理概念和原理的理解与掌握。

故此，在使用本习题册时，应注意以下几个问题：

在教师讲授完相关内容后应及时完成相关部分的习题。

大学物理　　　　的作业并不多。

它是检查学生对知识掌握、运用程度的重要一　　环。

通过作业学生可以检查自己掌握多少知识，知道自己在那方面还有不足；布臵的作业应独立完成，切勿抄袭，不会做的可以查阅资料或者和同学讨论；教师批阅后应认真查看，对错误之处一定要弄清错误的原因；妥善保管本习题册，以便期末复习只用。

　　书山有路勤为径，学海无涯悟作舟。

愿同学们在大学物理的学习中，不仅学到知识，开阔眼界，还要学会学习，不断更新自我，不断超越自我。

　　最后，祝愿同学们能圆满完成大学物理的学习！

　　　　　　　　淮海工学院　　大学物理教研室　　　　　　1　　大学物理习题册　　质点运动学　　院别　　班级　　姓名　　学号　　一、选择题　　[　　]1、某质点作直线运动的运动学方程为x＝6+3t-5t3（SI），则质点作　　A、匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向．　　B、匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向．C、变加速直线运动，加速度沿x轴正方向．D、变加速直线运动，加速度沿x轴负方向．[　　]2、一运动质点在某瞬时位于矢径r?

x,y?

　　的端点处,其速度大小为　　A、drdt　　B、dr?

dtC、d|r?

|dt　　D、（dx2dy2dt）?

（dt）[　　]3、质点作曲线运动，r?

表示位臵矢量，v?

表示速度，a?

表示加速度，S表示路程，at表示切向加速度。

则下列表达式中　　

（1）dv/dt?

a，

（2）dr/dt?

v，（3）dS/dt?

v，（4）dv?

/dt?

at．　　A、只有

（1）、（4）是对的　　B、只有

（2）、（4）是对的　　C、只有

（2）是对的　　D、只有（3）是对的[　　]4、某物体的运动规律为dv2dt?

kvt，式中的k为大于零的常量．当t?

0时，初速为v0，则速率v与时间t的函数关系是　　　　A、v?

12122kt?

v0　　B、v?

2kt?

v0　　C、11121v?

12kt2?

1v　　D、0v?

2kt?

v0[　　]5、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v?

，瞬时速率为v，　　某一时间内的平均速度为v?

，平均速率为v，它们之间的关系必定有　　A、　　v?

v,v?

v　　B、　　v?

v,v?

vC、v?

v,v?

v　　D、v?

v,v?

v　　[　　]6、下列说法哪一条正确？

　　A、加速度恒定不变时，物体运动方向也不变B、平均速率等于平均速度的大小　　　　C、不管加速度如何，平均速率表达式总可以写成v?

v1?

v2?

/2（v1、v2分别为初、末速率）　　D、运动物体速率不变时，速度可以变化　　[　　]7、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）　　dvv2A、dt　　B、R　　C、dvdt?

v2dv2v4R　　D、（dt）?

R2　　[　　]8、质点沿半径为R的圆周匀速率运动，每t秒转一圈，则在2t秒时间间隔中，其平均速度大小与平均速率大小分别为A、2?

R2?

Rt;tB、0，0C、0，tD、t，0[　　]9、关于曲线运动叙述错误的是A、所有圆周运动的加速度都指向圆心B、圆周运动的速率和角速度之间的关系是v?

C、质点作曲线运动时，某点的速度方向就是沿该点曲线的切线方向　　D、速度的方向一定与运动轨迹相切[　　]10、以?

r表示质点的位矢，?

S表示在?

t时间内所通过的路程，质点在?

t时间内平均速度的大小为　　A、?

t　　B、r?

t　　C、?

tD、?

t　　二、判断题　　　　　　[　　]1、质点作曲线运动时，在某点的速度方向总是沿该点曲线的切线方向。

[　　]2、加速度始终保持不变的运动一定是直线运动。

[　　]3、平均加速度也可以称为瞬时加速度。

[　　]4、所有圆周运动的加速度都指向圆心。

　　[　　]5、物体具有恒定的加速度，必作匀加速直线运动。

　　[　　]6、位移是位臵矢量的增量。

　　[　　]7、物体的速率在减小，其加速度必在减小。

[　　]8、物体的加速度在减小，其速率必在减小。

　　2　　大学物理习题册　　三、填空题　　1、已知质点的运动方程为r?

6t2?

（3t?

4）?

j（SI），则该质点的轨道方程　　为　　；t?

4s时速度的大小为　　；方向为　　。

　　2、在xy平面内有一运动质点，其运动学方程为：

10cos5t?

10sin5t?

j，则t时刻其速度v?

　　；其切向加速度的大小　　at?

　　；该质点运动的轨迹是　　。

　　　　3、在x轴上作变加速直线运动的质点,已知其初速度为v0,初始位臵为x0加速度为a=Ct2（其中C为常量）,则其速度与时间的关系v=　　　　,运动方程为x=　　.　　　　4、质点沿x方向运动，其加速度随时间的变化关系为a=3+2t（SI）,如果初始时刻质点的速度v0为5m/s，则当ｔ为3s时，质点的速度v=　　。

　　5、质点沿半径为R的圆周运动，运动学方程为?

2t2（SI），则ｔ时刻　　质点的法向加速度大小为an=　　；角加速度　　?

=　　．　　　　6、半径为30cm的飞轮，从静止开始以rad·s-2的匀角加速度转动，则飞轮边缘上一点在飞轮转过240°时的切向加速度at＝　　；法向加速度an＝　　。

　　　　7、飞轮半径为m，自静止启动，其角加速度?

2，当t＝2s时边缘上某点的速度大小v＝　　；法向加速度大小an＝　　；切向加速度大小at＝　　；合加速度大小a＝　　。

　　　　　　四、计算题　　1、一质点在xOy平面上运动，运动方程为x＝3t＋5，y?

12t2?

3t?

4,式中t　　以s计，x，y以m计，求　　

（1）以时间t为变量，写出质点位臵矢量的表示式；

（2）计算t＝0s时刻到t＝4s时刻内质点的位移及平均速度；（3）求出质点速度矢量的表示式，计算t＝4s时质点的速度；（4）求出质点加速度矢量的表示式，计算t＝4s时质点的加速度（请把位臵矢量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度和瞬时加速度都表示成直角坐标系中的矢量式）.　　　　　　2、已知一质点作直线运动，其加速度a＝4＋3tm?

2.开始运动时，x＝5m，v＝0，求该质点在t＝10s时的速度和位臵.　　　　　　3　　大学物理习题册　　牛顿运动定律　　院别　　班级　　姓名　　学号　　一、选择题　　[　　]1、用水平压力F?

把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止．当F?

逐渐增大时，物体所受的静摩擦力　　A、恒为零．　　　　B、不为零，但保持不变　　C、随F成正比地增大　　D、开始随F增大，达到某一最大值后，就保持不变[　　]2、关于牛顿第二定律叙述不正确的是　　A、合外力与加速度之间的关系是瞬时的　　B、动量随时间的变化率等于物体所受的合外力C、牛顿第二定律只适用于质点的运动D、牛顿第二定律不适用于曲线运动[　　]3、关于牛顿第三定律叙述不正确的是　　A、作用力和反作用力大小相等B、作用力和反作用力方向相反C、作用力和反作用力沿同一直线D、作用力和反作用力是一对平衡力[　　]4?

、质量为=2?

的质点，受F?

ti（N）的力作用，t=0时该质点以　　jm/s的速度通过坐标原点，该质点任意时刻的位臵矢量是　　A、2t2?

i+2?

j　　B、23?

3ti?

2tj　　C、34t4?

3t3j　　D、条件不足，无法确定　　[　　]6、质量分别为m和M的滑块A和B，叠放在光滑水平面上，如图，　　A、B间的静摩擦系数为?

S，滑动摩擦系数为为?

k　　,系统原先处于静止　　状态．今将水平力F作用于B上，要使A、B间不发生相对滑动，应有　　A、F≤?

smg．　　B、F≤?

s（1+m/M）mg．　　　　A　　?

　　BFC、F≤?

）g．D、F≤?

ms（m+MkmgM．　　[　　]7、如图质量为m的物体用细绳水平拉住，静止在倾角为图　　?

的固定的光滑斜面上，则斜面给物体的支持力为　　　　　　A、mgcos?

　　B、mgsin?

mC、　　mgcos?

　　D、mgsin?

　　图　　[　　]8、一只质量为m的猴，原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M的　　直杆，悬线突然断开，小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变，此时直杆下落的加速度为　　mA、g　　B、MgM?

m　　C、MgM?

m　　D、M?

mg　　　　[　　]9、质量为m的物体自空中落下，它除受重力外，还受到一个与速度平　　方成正比的阻力的作用，比例系数为k，k为正值常量．该下落物体的收尾速度（即最后物体作匀速运动时的速度）将是　　mggA、k　　B、2k　　C、gk　　D、gk[　　]10、如图一光滑的内表面半径为10cm的半球形　　碗，以匀角速度?

绕其对称轴旋转，已知放在碗内表面上一个小球P相对碗静止，其位臵高于碗底　　4cm,则此可推知碗旋转的角速度约为　　A、13rad/s　　B、17rad/s?

C、10rad/s　　D、18rad/s　　　　P二、判断题　　图　　[　　]1、力是引起物体运动的原因。

[　　]2、力是维持物体运动的原因。

[　　]3、力是改变物体运动的原因。

　　[　　]4、若不受力物体一定静止。

　　　　[　　]5、相对于惯性参考系作匀速直线运动的参考系都是惯性系。

[　　]6、作用力和反作用力是一对平衡力。

　　[　　]7、物体只有作匀速直线运动和静止时才有惯性。

　　4　　大学物理习题册　　三、填空题　　1、一架轰炸机在俯冲后沿一竖直面内的圆周轨道飞行,如图所示,如果飞机的飞行速率为一恒值v=640，为使飞机在最低点的加速度不超过重力加速R度的7倍（7g）,则此圆周轨道的最小半径R=　　,v若驾驶员的质量为70kg，在最小圆周轨道的最低点,他图　　的视重（即人对坐椅的压力）N?

=　　.C　　?

AB2、质量为m的小球,用轻绳AB、BC连接,如图,剪断ABm前后的瞬间,绳BC中的张力比T：

T＇=　　.图　　　　3、质量相等的两物体A和B，分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑水平面C上，如图所示．弹簧的质量与物体A、B的A质量相比，可以忽略不计．若把支持面C迅速移走，则在移开的B一瞬间，A的加速度大小aA＝　　；B的加速度的大小aB＝　　。

图　　　　4、已知质量ｍ=2kg的质点，其运动方程的正交分解式为r?

4t?

（3t2?

2）?

j，则质点在任意时刻ｔ的速度矢量v?

　　；质点在任意时刻ｔ所受的合外力F?

　　。

（请把速度和力都表示成直角坐标系　　中的矢量式）.　　5、一质量为1kg的质点沿半径为的圆作圆周运动，其角位臵运动方程为?

3t2?

1（rad），则t=时质点所受的切向分力的大小Ft=　　N,所受的合力的大小F=　　N。

　　　　四、计算题　　1、摩托快艇以初率v0行驶，它受到的摩擦阻力与速率平方成正比，可表示为　　F=-kv2。

设摩托快艇的质量为m，当摩托快艇发动机关闭后，　　⑴求速率v随时间t的变化规律。

　　⑵求路程x随时间t的变化规律。

　　⑶证明速度v与路程x之间的关系为v?

v0e?

x，其中k?

k/m。

　　　　　　　　2、光滑的水平桌面上放臵一固定的环带，其半径为R。

一物体贴着环带内侧运动，物体与环带间的滑动摩擦系数为?

，设物体在某一时刻经A点时刻的速率为v0，求此后t时刻物体的速率以及从A点开始所经过的路程。

　　　　　　大学物理习题册　　热学综合　　院别　　班级　　姓名　　学号　　一、选择题　　[　　]1、1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为　　A、B、C、　　D、　　[　　]2、一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为P1和P2，则两者的大小关系是　　A、P1>P2　　B、P1

　　[　　]3、在20℃时，单原子理想气体的内能为　　A、部分势能和部分动能　　B、全部势能C、全部转动动能　　D、全部平动动能　　[　　]4、图中为室温下理想气体分子速率分布曲线，f（vp）表示速率在最概然速率vp附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，那么当气体的温度降低时，则　　Ａ、vp变小，而f（vp）不变　　　　Ｂ、vp和f（vp）都变小　　Ｃ、vp变小而f（vp）变大　　D、vp不变，而f（vp）变大　　[　　]5、速率分布函数f（v）的物理意义为　　A、具有速率v的分子占总分子数的百分比　　　　　　B、速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比C、具有速率v的分子数　　　　　　D、速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数　　[　　]6、一定量的理想气体，分别从初态a1经Ⅰ到达b和初态a2经Ⅱ到达b，过程Ⅰ和Ⅱ所吸收的热量为Q1、Q2，则　　A、Q10,Q1Q2　　D、Q1>0,Q1>Q2　　　　　　[　　]7、关于内能，正确的说法是　　A、物体的内能是物体所具有的热量　　B、理想气体的内能值决定该理想气体的热量　　C、理想气体的状态发生变化，内能一定改变　　D、对应于某一状态，理想气体内能只能有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值　　[　　]8、如图表示工作在T1与T3之间的卡诺热机和工作在T2与T3之间的卡诺热机，已知两个循环曲线所包围的面　　积相等，此可知　　A、两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等B、两个热机向低温热源所放出的热量一定相等C、两个热机吸热与放热的差值一定相等D、两个热机的效率一定相等　　[　　]9、用下列两种方法:

（1）使高温热源的温度T1升高?

（2）使低温热源的温度T2降低同样的?

T值，分别可使卡诺循环的效率升高?

1和?

2，两者相比　　A、?

2　　B、?

2　　C、?

2　　D、无法确定哪个大　　[　　]10、根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的　　　　A、热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B、功可以全部变为热，但热不能全部变为功C、气体能够自膨胀，但不能自动收缩　　D、有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量二、判断题　　[　　]1、若盛有某种理想气体的容器漏气，使气体的压强、分子数密度各减　　为原来的一半，则气体分子的平均动能不变。

　　[　　]2、给自行车轮胎打气，使其达到所需要的压强，不管是夏天或冬天，　　打入胎内的空气质量一定相同。

　　[　　]3、两瓶不同种类的气体，它们的体积不同，但它们的温度和压强相同，　　所以它们单位体积内气体分子的总平动动能也相同。

　　[　　]4、两容器分别贮有氢气和氧气，如果压强、体积和温度都相同，则它　　们的分子速率分布也是相同的。

　　26　　大学物理习题册　　[　　]5、质量为m的氦气（视为理想气体），同一初态经历下列两种过程

（1）等体过程；

（2）等压过程,温度升高了ΔT。

要比较这两种过程中气体内能的改变，有一种解答如下：

（1）等体过程ΔEV=（m/M）CVΔT等压过程ΔEP=（m/M）CPΔT　　∵CP>CV∴ΔEP>ΔEV。

以上解答是否正确？

　　[　　]6、一杯热水臵于空气中，它总是要冷却到与周围环境相同的温度。

在这一自然过程中，水的熵减少了。

三、填空题　　1、假设有一种气体，构成它的粒子服从以下速率分布率　　f（v）?

Av（v0?

v）（0?

v0）?

0（v?

v0）式中A为常量。

则用v0定出的A=　　；平均速率v?

___________。

　　2、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?

v212vmvNf（v）dv的物理意义是　　　　　　。

12　　3、相同温度下的1摩尔氧气和2摩尔二氧化碳，均视为刚性分子，对这两份气体，比较它们下列诸量的大小：

分子平均动能之比为　　；分子平均平动动能之比为　　；　　内能之比为　　。

4、右图为一理想气体几种状态变化过程的p－V图，其中MT为等温线，MQ为绝热线，在AM、BM、CM三种准静态过程中，温度降低的是______过程；气体放热的是_______过程。

　　　　5、一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为?

，它逆向运转时便成为一台　　致冷机，该致冷机的致冷系数?

T2T?

T，则?

与?

的关系为__________。

　　126、1mol氮气遵守状态变化方程pV2=常量，现初态p1=10atm，V=10l，膨胀至末态V2=40l.氮气熵的增量　　为　　。

　　　　四、计算题　　1、1摩尔氮气作如图所示的循环过程abcda，其中ab、cd为等压过程，bc、da为等温过程，T1=200K，T2=300K，Pa=2××105Pa，Pd=×105Pa，求该循环过程的效率。

（已知R=?

mol?

1，ln2?

）　　　　2、以理想气体为工作物质的热机循环，如图所示。

试证明其效率为：

1　　　　27　　大学物理习题册　　静电场　　院别　　班级　　姓名　　学号　　一、选择题　　[　　]1、下列哪一种说法正确？

　　A、电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的电场强度一定很大B、一点电荷附近的任一点，如果没有把检验电荷放进去，则这点的电场强度为零　　C、把质量为m的点电荷q放在一电场中，静止状态释放，电荷一定沿电力线运动D、电力线上任意一点的切线方向，代表点电荷q在该点处获得的加速度方向　　[　　]2、点电荷q1?

10?

6C，q2?

10?

6C，两者相距d?

10cm，试　　验电荷q0?

10?

6C处于q1q2连线的正中位臵处时受到的电场力大小为：

　　　　A、　　B、　　C、?

10?

4N　　D、?

10?

4N　　[　　]3、图示为一轴对称性静电场的E～r关系曲线,请指出该电场是哪种　　带电体产生的（E表示电场强度的大小,r表示离对称轴的距离）A、“无限长”均匀带电直线　　B、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体C、半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面D、半径为R的有限长均匀带电圆柱面　　[　　]4、在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q1受　　另一点电荷q2的作用力为f12,当放入第三个电荷Q后,以下说法正确的是　　A、f12的大小不变,但方向改变,q1所受的总电场力不变B、f12的大小改变了,但方向没变,q1受的总电场力不变　　C、f12的大小和方向都不会改变,但q1受的总电场力发生了变化D、f12的大小、方向均发生改变,q1受的总电场力也发生了变化　　[　　]5、在点电荷激发的电场中，如以点电荷为中心作一个球面，关于球面　　上的电场，以下说法正确的是　　A、球面上的电场强度矢量E处处不等　　B、球面上的电场强度矢量E处处相等，故球面上的电场是匀强电场C、球面上的电场强度矢量E的方向一定指向球心　　D、球面上的电场强度矢量E的方向一定沿半径垂直球面向外　　　　[　　]6、关于电场线，以下说法正确的是　　A、电场线上各点的电场强度大小相等　　B、电场线的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行　　C、开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合　　D、在无电荷的电场空间，电场线可以相交　　[　　]7、如图所示,在C点放臵电荷q1，A点放臵电荷q2，S是包围q1的封闭　　曲面，P点是曲面上的任意一点，今把q2从A点移到B点，则：

A、通过S面的电通量改变,但P点的电场强度不变B、通过S面的电通量和P点的电场强度都改变C、通过S面的电通量和P点电场强度都不变　　D、通过S面的电通量不变,但P点的电场强度改变[　　]8、如果对某一闭合曲面的电通量为?

SE?

dS=0,以下说　　法正确的是　　A、S面上的E必定为零　　B、S面内的电荷必定没有电荷C、空间电荷的代数和为零　　D、S面内电荷的代数和为零　　[　　]9、一孤立点电荷q位于一立方体中心，则通过立方体每个表面的电通　　量为：

A、qqqq16?

　　B、　　C、　　D、?

　　08?

04?

060[　　]10、静电场中高斯面上各点的电场强度是　　决定的。

　　A、分布在高斯面上的电荷　　B、分布在高斯面外的电荷C、空间所有的电荷　　Ｄ、高斯面内电荷的代数和二、判断题　　[　　]1、初速度为零的点电荷,仅在电场力作用下,总是从高电势处向低电势　　处运动。

　　[　　]2、电力线的方向就是电场的方向。

　　[　　]3、电力线越密集，则该处的电场强度也越大。

　　[　　]4、在任意电场中，沿电场线方向，场强一定越来越小。

　　[　　]5、试验电荷在任何静电场中移动时，静电场力所做的功只与路径的起　　点和终点位臵有关，而与路径无关。

　　[　　]6、电场力作正功，电势能减少；电场力作负功，电势能增加。

[　　]7、如果通过某一截面的电场为零，则通过该截面的电通量也为零。

[　　]8、电通量的定义，通过某一截面的电通量的正负电荷的极性决定。

[　　]9、一不规则封闭曲面内含有电荷Q，于曲面不规则，因此高斯定理　　不成立。

　　28　　大学物理习题册　　三、填空题　　1、均匀带电球面半径为R，带电量为Q。

则在球面内距球心为r1的任一场点的电场强度大小为　　，球面外距球心为r2的任一场点的电场强度大小为　　。

　　　　2、两个“无限大”的平行均匀带电平面，其电荷面密度分别为?

和?

，如图所示，设向右为正，则三个区域的电场强度分别为：

EA=　　，

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