河南理工大学 《物理黄皮书》.综合测试题答案(上册)

大学物理上册综合测试题1.几个不同倾角的光滑斜面，有共同的底边，顶点也在同一竖直面上。若使一物体（视为质点）从斜面上端由静止滑到下端的时间最短，则斜面的倾角应选(A)60°;(B)45°；(C)30°；(D)15°一、选择题21sin2cosdgt1sincossin22122sincosdtgdhlmin4sin21,dtgB4sin2dgmgv2.一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处，其速度大小为,rxy(A);(B)；(C)；(D)drdtdrdtdrdt22dxdydtdtD3.在高台上分别沿45°仰角方向和水平方向，以同样速率投出两颗小石子，忽略空气阻力，则它们落地时速度(A)大小不同，方向不同；(B)大小相同，方向不同；(C)大小相同，方向相同；(D)大小不同，方向相同.动能定理：2201122mvmvmghh0v0v0vo0cos45vvv落地速度大小相同落地速度方向不同Bo454.两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示。将绳子剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为(A)a1=g,a2=g;(B)a1=0,a2=g；(C)a1=g,a2=0;(D)a1=2g,a2=0.球1球22mg2T2'T1mg1TD5.光滑的水平桌面上放有两块互相接触的滑块，质量分别为m1和m2，且m1m2。今对两滑块施加相同的水平作用力，如图所示。设在运动过程中，两滑块不离开，则两滑块之间的相互作用力N应有(A)N=0;(B)0NF；(C)FN2F；(D)N2F.1m2mFF两者受力相同，但是质量不同，所以加速度不同，所以m2推着m1运动。11Fma21FNma22111mNFmaFmB6.一小珠可在半径为R竖直的圆环上无摩擦地滑动，且圆环能以其竖直直径为轴转动。当圆环以一适当的恒定的角速度ω转动，小珠偏离圆环转轴而且相对圆环静止时，小珠所在处圆环半径偏离竖直方向的角度为(A);（B）；(C)；(D)需由小珠的质量m决定。122arccosgR2arccosRgcosNmg2sinNmr2sinmRmθRr2arccosgRmgNB7.一光滑的内表面半径为10cm的半球形碗，以匀角速度ω绕其对称轴OC旋转。已知放在碗内表面上的一个小球P相对于碗静止，其位置高于碗底4cm，则由此可推知碗旋转的角速度约为(A)10rad/s;(B)13rad/s；(C)17rad/s；(D)18rad/s。PCO2arccosgR9.813/0.06cos0.10.1gradsRB8.人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，卫星轨道近地点和远地点分别为A和B。用L和Ek分别表示卫星对地心的角动量及其动能瞬时值，则应有(A)(B)(C)(D),ABkAkBLLEE,ABkAkBLLEE,ABkAkBLLEE,ABkAkBLLEE9.人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运动，地球在椭圆的一个焦点上，则卫星的(A)动量不守恒，动能守恒；(B)动量守恒，动能不守恒；(C)对地心的角动量守恒，动能不守恒；(D)对地心的角动量不守恒，动能守恒。万有引力是有心力，角动量守恒。LrmvCC212kEmv10.一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动，有一力作用在质点上。在该质点从坐标原点运动到（0,2R）位置过程中，力对它所作的功为：0FFxiyjF(A);（B）；(C)；(D)。20FR202FR203FR204FRRxyO0000xWFxdx222200000122RRyWFydyFyFRB11.有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为l0，将它吊在天花板上。当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l1。然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l2，则由l1伸长至l2的过程中，弹性力所作的功为：(A);(B)；(C);(D)。21llkxdx21llkxdx2010llllkxdx2010llllkxdx2010llllWFdrkxdxx指的是弹簧的改变量。C12.一根细绳跨过一光滑的定滑轮，一端挂一质量为M的物体，另一端被人用双手拉着，人的质量m=M/2。若人相对于绳以加速度a0向上爬，则人相对于地面的加速度（以竖直向上为正）是：(A);(B)；(C);(D)。02/3ag03ga02/3ag0aMmMgTMgTMa0Tmgmaa03gaa002'3agaaaAmgT13.空中有一气球，下连一绳梯，它们的质量共为M。在梯上站一质量为m的人，起始时气球与人均相对于地面静止。当人相对于绳梯以速度v向上爬时，气球的速度为（以向上为正）(A);(B)；(C);(D)；(E)。mvmMMvmMmvMmMvmmMvMv和外力为零，动量守恒，设气球相对地面的速度为V：0mvVMVmvVmMA14.物体在恒力F作用下作直线运动，在时间△t1内速度由0增加到v，在时间△t2内速度由v增加到2v，设F在△t1内作的功是W1，冲量是I1，在△t2内作的功是W2，冲量是I2，那么(A);(B)；(C);(D)。1221,WWII1221,WWII1221,WWII1221,WWII'IFtmvmv2211'22kWEmvmvC15.在恒定不变的压强下，气体分子的平均碰撞频率与气体的热力学温度T的关系为Z(A)与T无关;(B)与成正比；(C)与成反比；(D)与T成正比。ZZTZTZ22Zdvn8kTvm282kTpdmkTpnkT22pdvkT216dpmkTC16.一定量的理想气体，从p-V图上初态a经历(1)或(2)过程到达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热线)，则气体在ab12Vp(A)(1)过程中吸热，(2)过程中放热；(B)(1)过程中放热，(2)过程中吸热；(C)两过程中都吸热；(D)两过程中都放热。0WB0W借助绝热线构成循环17.有人设计一台卡诺热机(可逆的)。每循环一次可从400K的高温热源吸热1800J，向300K的低温热源放热800J。同时对外作功1000J，这样的设计是(A)可以的，符合热力学第一定律;(B)可以的，符合热力学第二定律;(C)不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的能量;(D)不行的，这个热机的效率超过理论值。卡诺热机效率1222111130011125%400QQQTWQQQT1100025%1800WQD18.某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图AB直线所示。A→B表示的过程是(A)等压过程;(B)等体过程;(C)等温过程;(D)绝热过程。ABVEO等压过程：mm21m21()VVVpCpECTTCVVVvRR,,,等体过程：mm21m21()VVVVCVECTTCpppvRR,,,等温过程：()EET绝热过程：mm212211()VVCECTTpVpVvR,,A19.图示为一具有球对称性分布的静电场的E-r关系曲线。请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的。(A)半径为R的均匀带电球面;(B)半径为R的均匀带电球体;(C)半径为R、电荷密度ρ=Ar(A为常数)的非均匀带电球体;(D)半径为R、电荷密度ρ=A/r(A为常数)的非均匀带电球体。21/ErRrEO2200144rSEdSErrdrD20.半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，则此两球面之间的电势差U1-U2为(A);(B)；(C);(D)。0114qrR0114QRr014qQrR04qr2001144RRrrqqUEdrdrrRrA21.一个带正电荷的质点，在电场力作用下从A点出发经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示。已知质点运动的速率是递减的，下面关于C点场强方向的四个图中正确的是：(A);(B);(C);(D)。ABCEABCEABCEABCE逆电场线运动有法向分力轨迹才能是曲线运动D22.一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R。在腔内离球心的距离为d处(dR)，固定一点电荷+q，如图所示。用导线把球壳接地后，再把底线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心O处的电势为OqdR(A);(B)；(C);(D)。004qd04qR0114qdR由高斯定理求出场强分布E0,0rd0,rR20,4qdrRro20001144RdqqUEdrdrdRrD23.关于同时性的以下结论中，正确的是(A)在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生;(B)在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生;(C)在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生；(D)在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生。22ΔΔΔ'1txctvC24.有一直尺固定在K′系中，它与Ox′轴的夹角，如果K′系以匀速度沿Ox方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角45(A)大于45°;(B)小于45°;(C)等于45°;(D)当K′系沿Ox正方向运动时大于45°，而当K′系沿Ox负方向运动时小于45°。'vx'xy'yo'o''xl''ylarctanyxll221xxll'/cvA25.一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行，如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c表示真空中的光速)(A);(B)；(C);(D)。1/2vc3/5vc4/5vc9/10vc21tt2351vc2021llcv2351vcC二、填空题1.一质点沿直线运动，其运动学方程为x=6t-t2(SI)，则在t由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小，在t由0至4s的时间间隔内质点走过的路程为。62xdxvtdt4400628xxdxvdttdtm2xxdvadt221226102222sssm2.一物体作如图所示的斜抛运动，测得在轨道A点处速度的大小为，其方向与水平方向夹角成30°则物体在A点的切向加速度，轨道的曲率半径。avvAv30o2vocos303/2naggosin30/2agganag2222333vvgg3.如图所示，小船以相对于水的速度与水流方向成角开行，若水流速度为，则小船相对于岸的速度的大小为，与水流方向的夹角为。uvuv'v伽利略速度变换uxxv'vyyv'vvsinuvcos2u22v'vcosvsin222v+uvucos2sinarcsin2u2vvvucosuvxy4.倾角为30°的一个斜面体放置在水平桌面上，一个质量为2kg的物体沿斜面下滑，下滑的加速度为3.0m/s2。若此时斜面静止在桌面上不动，则斜面体与桌面间的静摩擦力f=。a30oamgmfmNosin30mmgfmaocos30mNmgosin30mfmgmaMg'mf'mNMNoo'cos30'sin30mmffN311