物理工练习题1及答案.docx
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物理工练习题1及答案
练习题1
一、单项选择题（共40题）
1.一质点沿圆周运动，其速率随时间成正比增大，
为切向加速度的大小，αn为法向加速度的大小，加速度矢量α与速度矢量v间的夹角为
（如图）。
在质点运动过程中[]
A.
增大，
增大，
不变
B.
不变，
增大，
增大
C.
不变，
不变，
不变
D.
增大，
不变，
减小
【知识点】第1章
答案：
B
设速率
，其中
，圆周半径为R。
则切向加速度
，法向加速度
，
。
故切向加速度不变，法向加速度增大，增大。
2.对功的概念有以下几种说法：
（1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加．
（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零．
（3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零．
在上述说法中：
[]
A.
（1）、
（2）是正确的．B.
（2）、（3）是正确的．
C.只有
（2）是正确的．D.只有（3）是正确的．
【知识点】第2章
答案：
C
保守力作正功时，系统内相应的势能是减少的；功不仅与力有关，还与力的作用点的位移有关，故尽管作用力和反作用力大小相等、方向相反，但两者所作功的代数和不一定为零。
3.一运动质点在某瞬时位于矢径
的端点处,其速度大小为[]
A.
B.
C.
D.
【知识点】第1章
答案：
D
速度是矢量，速率是速度的大小，是标量，等于两个分速度大小的平方和的平方根。
是速度矢量，由于
，所以A和C是一样的，且都不表示速率。
4.以下五种运动形式中，
保持不变的运动是[]
A.单摆的运动．B.匀速率圆周运动．
C.行星的椭圆轨道运动．D.抛体运动．
【知识点】第1章
答案：
D
只有在抛体运动中物体受到不变的力（即重力）的作用，其他情况物体受到的都是变力。
因此抛体运动中物体的加速度不变。
5.关于惯性有下面四种描述，正确的是：
[]
A.物体静止或做匀速运动时才具有惯性。
B.物体受力做变速运动时才有惯性。
C.物体在任何情况下都有惯性。
D.物体作变速运动时没有惯性。
【知识点】第1章
答案：
C
惯性是物体本身具有的一种运动属性，质量是惯性大小的量度。
6.质点的质量为m，置于光滑球面的顶点A处（球面固定不动），如图所示．当它由静止开始下滑到球面上B点时，它的加速度的大小为[]
A.
．
B.
．
C.
．
D.
．
【知识点】第1章
答案：
D
根据机械能守恒，质点在球面上B点时，其速率平方为
，因此其法向加速度大小为
，质点切向加速度等于重力加速度的切向分量即
。
根据加速度的这两个分量就可以求出
。
7.一辆炮车放在无摩擦的水平轨道上，以仰角α发射一颗炮弹，炮车和炮弹的质量分别为m1和m2，当炮弹飞离炮口时，炮车动能与炮弹动能之比为[]
A.．m1/m2B.m2/m1
C.m1/（m2cos2θ）D.m2cos2θ/m1
【知识点】第2章
答案：
D
系统在水平方向动量守恒。
设炮车速度为v1，炮弹速度为v2。
由水平方向的动量守恒，
，解出
，炮车动能与炮弹动能之比为
。
8.关于机械能守恒条件和动量守恒条件有以下几种说法，其中正确的是 []
A. 不受外力作用的系统，其动量和机械能必然同时守恒．
B. 所受合外力为零，内力都是保守力的系统，其机械能必然守恒．
C.不受外力，而内力都是保守力的系统，其动量和机械能必然同时守恒．
D. 外力对一个系统做的功为零，则该系统的机械能和动量必然同时守恒．
【知识点】第2章
答案：
C
系统机械能守恒的条件是外力和系统内非保守力都不做功，或者它们的功之和为零，系统所受外力的矢量和为零，并不能保证系统的机械能守恒，系统的动量守恒的条件是系统不受外力或合外力为零。
9.花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，转动惯量为，角速度为。
然后她将两臂收回，使转动惯量减少为，这时她转动的角速度变为[]
A.B.C.D.
【知识点】第2章
答案：
D
根据刚体定轴转动角动量守恒定律，转动惯量与转动角速度的乘积为一常量。
10.质量为的质点在外力作用下，其运动方程为，式中、、都是正的常量。
由此可知外力在到这段时间内所作的功为[]
A.B.
.C.D.
【知识点】第2章
答案：
C
先根据运动方程对时间求一阶导数得到质点的速度表达式，进一步求出质点在和时的速度。
再根据质点的动能定理，外力做的功等于质点的动能增量。
11.一质点沿半径为R的圆周作匀速率圆周运动，在一个周期T内其平均速度的大小与平均速率分别为[]
A.
B.
，0D.
【知识点】第1章
答案：
D
在2T时间间隔质点转两圈，其位移为零，因此平均速度为零，而平均速率就是质点做匀速率圆周运动的速率。
12.甲将弹簧拉伸0.05m后，乙又继续再将弹簧拉伸0.03m，甲乙二人谁做功多？
[]
A．甲比乙多B.乙比甲多C.甲和乙一样多D.不一定
【知识点】第2章
答案：
B
根据功能原理，甲乙二人所做的功等于弹簧弹性势能的增量。
，
。
13.质量相等的两物体A、B分别固定在轻弹簧两端，竖直静置在光滑水平支持面上（如图），若把支持面迅速抽走，则在抽走的瞬间，A、B的加速度大小分别为[]
A．aA=0，aB=g
B．aA=g，aB=0
C．aA=2g，aB=0
D．aA=0，aB=2g
【知识点】第1章
答案：
D
在支持面抽走前，物体A受到向下的重力和向上的弹簧弹力而平衡，在支持面抽走的瞬间，物体A受到的外力不变，合外力为零，因此其加速度为零。
在支持面抽走前，物体B受到向下的重力和弹簧弹力、支持面向上的支持力而平衡。
在支持面抽走的瞬间，物体B受到的向上支持力消失，合外力向下，等于弹力和重力之和。
由于弹簧对两物体的弹力大小相等，方向相反，大小等于物体A的重力，因此支持面抽走瞬间物体B受到的合力大小为两倍重力，根据牛顿第二定律，其加速度为2g。
14.在足够长的管中装有粘滞液体，放入钢球由静止开始向下运动，下列说法中正确的是[]
A．钢球运动越来越慢，最后静止不动
B．钢球运动越来越慢，最后达到稳定的速度
C.钢球运动越来越快，一直无限制地增加
D.钢球运动越来越快，最后达到稳定的速度
【知识点】第1章
答案：
B
钢球由静止开始向下运动，受到重力和粘滞液体的阻力作用，开始时重力大于阻力，因此向下的加速度大于零，钢球做加速运动。
随着速率增大，阻力也增大，最后阻力等于重力，此时加速度减少为零，速率不再增加，阻力也不再变化。
15.沿直线运动的质点，其速度大小与时间成反比，则其加速度的大小与速度大小的关系是[]
A.与速度大小成正比B.与速度大小平方成正比
C.与速度大小成反比D.与速度大小平方成反比
【知识点】第1章
答案：
B
将速度对时间求一阶导数得到加速度大小与时间平方成反比，而速度大小与时间成反比，因此与速度大小平方成正比。
16.如图所示，一个小物体，位于光滑的水平桌面上，与一绳的一端相连结，绳的另一端穿过桌面中心的小孔O.该物体原以角速度在半径为R的圆周上绕O旋转，今将绳从小孔缓慢往下拉．则物体
A.动能不变，动量改变．
B.动量不变，动能改变．
C.角动量不变，动量不变．
D.角动量不变，动量改变．
【知识点】第2章
答案：
D
小物体在光滑水平桌面上运动过程中只受到向心力作用，因此它对中心的角动量守恒。
速度的大小和方向都在改变，因此动量改变。
17.如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率
收绳，绳不伸长、湖水静止，则小船的运动是
A.匀加速运动．B.匀减速运动．
C.变加速运动．D.变减速运动．
【知识点】第1章
答案：
C
小船的运动速度分解到绳子方向的分量就是收绳的速度。
设绳子与水面的夹角为，因此小船的运动速度
。
由于不断增大，故小船作变加速运动。
18.两个不同倾角的光滑斜面I、Ⅱ高度相等，如图所示，两质点分别由I、Ⅱ的顶端从静止开始沿斜面下滑，则到达斜面底端时（）
A.两质点的速率相同，加速度相同
B.两质点的速率不同，加速度相同
C.两质点的速率相同，加速度不同
D.两质点的速率不同，加速度不同
【知识点】第1章
答案：
C
质点沿斜面方向的加速度为gsin,为倾角，因此两质点的加速度不同。
根据机械能守恒，两质点到达底端时具有相同的速率。
19.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
A.
.B.
.
C.
.D.
.
【知识点】第1章
答案：
A
根据
，得到
20.一质量为m的滑块，由静止开始沿着1/4圆弧形光滑的木槽滑下．设木槽的质量也是m．槽的圆半径为R，放在光滑水平地面上，如图所示．则滑块离开槽时的速度是
A.
．B.
．
C.
．D.
．
【知识点】第2章
答案：
C
滑块和木槽所组成的系统在水平方向上的合外力等于零，系统水平方向的动量守恒。
设小球离开木槽时木槽的速率为V，则有
又该系统中不存在非保守内力，系统机械能守恒，即
联立两式解得
。
21．关于可逆过程和不可逆过程的判断：
（1）可逆热力学过程一定是准静态过程．
（2）准静态过程一定是可逆过程．
（3）不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．
（4）凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程．
以上四种判断，其中正确的是 []
A.
（1）、
（2）、（3）． B.
（1）、
（2）、（4）．
C.
（2）、（4）． D.
（1）、（4）
【知识点】第4章
答案：
D
根据准静态过程、可逆过程和不可逆过程的特征可知，可逆过程一定是准静态过程，非准静态过程一定是不可逆的，凡是有摩擦的过程一定是不可逆的。
22.质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝
热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变（绝对值）在 []
A.绝热过程中最大，等压过程中最小．
B.绝热过程中最大，等温过程中最小．
C.等压过程中最大，绝热过程中最小．
D.等压过程中最大，等温过程中最小．
【知识点】第4章
答案：
D
等温过程的温度的改变为零；根据等压过程的过程方程V/T=常量，等压过程体积增加一倍后温度也增大一倍；根据绝热过程的过程方程
，体积增加一倍后气体温度下降。
23.如图所示，一定量的理想气体经历acb过程时吸热
500J。
则经历acbda过程时，吸热为 []
A.-1200J．B.-700J
C.-400J．D.700J．
【知识点】第4章
答案：
B
根据理想气体物态方程pV=RT和a态、b态的p,V值，不难发现
，因此有
24.一定量理想气体经历的循环过程用V-T曲线表示如图。
在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 []
A.A一BB.B-C
一A．D.B-C和C-A
【知识点】第4章
答案：
A
B-C是等体降温过程，不做功，内能降低，系统向外界放热；C-A是等温压缩过程，内能不变，外界对系统做功，系统向外界放热；A一B是等压膨胀过程，温度升高，内能增加，系统对外界做功，因此气体从外界吸热。
25.在标准状态下体积比为1:
2的氧气和氦气（均视为刚性分子理想气体）相混合，混合气体中氧气和氦气的内能之比为 []
A.1:
2B.10:
3C.5:
3D.5:
6
【知识点】第3章
答案：
D
氧气是双原子分子，自由度为5，氦气是单原子分子，自由度为3，在标准状态下它们的温度和压强都相同，体积比为1:
2，因此它们的物质的量之比也为1:
2，根据内能公式
，它们的内能之比为5:
6。
26.如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态
a（压强，体积）变到状态
b（压强，体积）。
则在此过程中 []
A.气体对外作正功，向外界放出热量。
B.气体对外作正功，从外界吸收热量。
C.气体对外作负功，向外界放出热量。
D.气体对外作正功，内能减少。
【知识点】第4章
答案：
B
因为初态和末态的压强与体积的乘积相等，因此根据理想气体的物态方程可知初态和末态的温度相等，故在此过程中系统的内能不变；另外过程体积膨胀对外做正功，所以系统从外界吸热。
27.所列四图分别表示理想气体的四个设想的循环过程。
请选出一个在物理上可能实现的循环过程的标号。
[]
【知识点】第4章
答案：
B
（A）图中绝热线的斜率绝对值比等温线的斜率绝对值小，因此是错的；（C）和（D）两图循环中没有放热过程，违背了热力学第二定律。
28.在温度为T的双原子分子理想气体中，一个分子的平均平动能是 []
A．
C.
D.
【知识点】第3章
答案：
C
分子平动的自由度都是3，因此一个分子的平均平动能是
29.Vp是最概然速率，由麦克斯韦速率分布定律可知[]
A.在0到Vp/2速率区间内的分子数多于Vp/2到Vp速率区间内的分子数
B.在0到Vp/2速率区间内的分子数少于Vp/2到Vp速率区间内的分子数
C.在0到Vp/2速率区间内的分子数等于Vp/2到Vp速率区间内的分子数
D.在0到Vp/2速率区间内的分子数多于还是少于Vp/2到Vp速率区间内的分子数，要视温度的高低而定
【知识点】第3章
答案：
B
根据麦克斯韦速率分布曲线下面积的几何意义不难看出，在0到Vp/2速率区间内的分子数少于Vp/2到Vp速率区间内的分子数。
30.一瓶刚性双原子分子理想气体处于温度为T的平衡态，据能量按自由度均分定理，可以断定[]
A.分子的平均平动动能大于平均转动动能
B.分子的平均平动动能小于平均转动动能
C.分子的平均平动动能等于平均转动动能
D.分子的平均平动动能与平均转动动能的大小视运动情况而定
【知识点】第3章
答案：
A
刚性双原子分子理想气体的平动自由度为3，转动自由度为3，因此分子的平均平动动能大于平均转动动能。
31.一定量的理想气体，经历某过程后，温度升高了．则根据热力学定律可以断定：
（1）该理想气体系统在此过程中吸了热．
（2）在此过程中外界对该理想气体系统作了正功．
（3）该理想气体系统的内能增加了．
（4）在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外作了正功．
以上正确的断言是：
[]
A．
（1）、（3）．B.
（2）、（3）．
C.（3）．D.（3）、（4）．
【知识点】第4章
答案：
C
经历某过程后，如果温度升高了．则根据热力学定律，则可以断定该理想气体系统的内能增加了。
32．刚性三原子分子理想气体的压强为p，体积为V，则它的内能为[]
A.2pVB.
pVC.3pV
【知识点】第3章
答案：
C
理想气体的热力学能
，物态方程
，刚性三原子分子自由度i=6，因此
.
33.“理想气体与单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功。
”对此说法，有如下几种评论，哪个是正确的？
[]
A.不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律；
B.不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律；
C.不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律；
D.违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。
【知识点】第4章
答案：
C
理想气体与单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功。
这不违反热力学第一定律，由于这不是一个循环过程，因此也不违反热力学第二定律。
34.在P-V图上有两条曲线abc和adc，由此可以得出以下结论：
[]
A.其中一条是绝热线，另一条是等温线；
B.两个过程吸收的热量相同；
C.两个过程中系统对外作的功相等；
D.两个过程中系统的内能变化相同。
【知识点】第4章
答案：
D
这两个过程的初态是一样的，末态也是一样的，因此两个过程的初态温度相同，末态温度也相同，故两个过程中系统的内能变化相同。
35.麦克斯韦速率分布律适用于[]
A.大量分子组成的理想气体的任何状态；B.大量分子组成的气体；
C.由大量分子组成的处于平衡态的气体D.单个气体分子
【知识点】第3章
答案：
C
麦克斯韦速率分布律适用于由大量分子组成的处于平衡态的气体。
36.如图，bca为理想气体绝热过程，b1a和b2a是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是:
[]
A.b1a过程放热，作负功；b2a过程放热，作负功．
B.b1a过程吸热，作负功；b2a过程放热，作负功．
C.b1a过程吸热，作正功；b2a过程吸热，作负功．
D.b1a过程放热，作正功；b2a过程吸热，作正功．
【知识点】第4章
答案：
B
把acb1a看做正循环过程。
整个循环过程与外界的热交换Q=w>0，acb为绝热过程，只有b1a过程与外界有热交换。
所以b1a为吸热过程。
又因为此过程体积减少，气体作负功。
把acb2a看做逆循环过程。
整个循环过程有Q=w<0，而acb为绝热过程，只有b2a过程与外界有热交换。
所以b2a为放热过程。
又因为此过程体积减少，气体作负功。
37、如图所示，设某热力学系统经历一个由c→d→e的过程，其中，ab是一条绝热曲线，a、c在该曲线上．由热力学定律可知，该系统在过程中[]
A.不断向外界放出热量．
B.不断从外界吸收热量．
C.有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量等于放出的热量．
D.有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量大于放出的热量．
【知识点】第4章
答案：
D
把cdec看做正循环过程。
整个循环过程与外界的热交换Q=w>0，ec为绝热过程，只有cde过程与外界有热交换。
所以cde为吸热过程。
又由于这是一个循环过程，不能仅吸热而不放热。
因此在cde过程中有的阶段吸热，有的阶段放热，整个过程中吸的热量大于放出的热量。
38、气缸中有一定量的氮气（视为刚性分子理想气体），经过绝热压缩，使其压强变为原来的2倍，问气体分子的平均速率变为原来的几倍？
[]
A.22/5．B.22/7．
C.21/5．D.21/7．
【知识点】第3章
答案：
D
双原子气体，比热容比=7/5。
绝热过程的过程方程
，因此
而气体分子的平均速率与
成正比。
因此气体分子的平均速率变为原来的21/7倍。
39.关于温度的意义，有下列几种说法：
（1）气体的温度是分子平均平动动能的量度.
（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义.
（3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同.
（4）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度.
这些说法中正确的是[]
A.
（1）、
（2）、（4）B.
（1）、
（2）、（3）
C.
（2）、（3）、（4）D.
（1）、（3）、（4）
【知识点】第3章
答案：
B
气体的温度是分子平均平动动能的量度；气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义；温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。
40.如图所示，工作物质进行aIbIIa可逆循环过程，已知在过程aIb中，它从外界净吸收的热量为，而它放出的热量总和的绝对值为，过程bIIa为绝热过程；循环闭合曲线所包围的面积为。
该循环的效率为[]
A．
B.
C.
D.
【知识点】第4章
答案：
C
可逆循环过程从外界净吸收的热量Q就是系统对外界做的功W，因此循环过程中系统吸热Q1=W+Q2=Q+Q2。
根据循环过程效率的定义，得到
一、填空题（共12题）
1.假如地球半径缩短1％，而它的质量保持不变，则地球表面的重力加速度g
增大的百分比是________。
【知识点】第1章
【答案】
2.沿水平方向的外力F将物体A压在竖直墙上，由于物体与墙之间有摩擦力，此时物体保持静止，并设其所受静摩擦力为f，若外力增至2F，则此时物体所受静摩擦力为_______。
【知识点】第1章
【答案】f
3.设质点的运动学方程为
（式中R、ω皆为常量）
则质点的
=___________________。
【知识点】第1章
【答案】-Rsint
+Rcost
4.飞轮以转速1500/min转动。
由于制动，飞轮在5s内停止转动，设制动时飞轮作匀减速转动，求角加速度为___________________。
【知识点】第1章
【答案】-10πs-2
5.用棒打击质量为0.2kg，速率为20m／s的水平方向飞来的球，击打后球以15m／s的速率竖直向上运动，则棒给予球的冲量大小为_____N·S。
【知识点】第2章
【答案】5N/m
6.汽车发动机的转速在12s内由1200/min增加到3000/min，假设转动是匀加速转动，求角加速度和在此时间内发动机转了_____转。
【知识点】第1章
【答案】14580
7．在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f（v）、分子质量为m、最概然速率为VP，试说明下列公式的物理意义：
表示_____________________________________________.
【知识点】第3章
【答案】分布在vp~∞速率区间的分子数在总分子数中占的百分率
8.一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热__________J；若为双原子分子气体，则需吸热_____________J。
【知识点】第4章
【答案】500；700
9.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了__________________的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了__________________________的过程是不可逆的。
【知识点】第4章
【答案】功变热；热传导
10.处于平衡状态下温度为T的理想气体，
的物理意义是____。
【知识
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