西安交通大学14春学期《普通物理》离线作业答案

《普通物理》-1-模拟试题（一）一、单项选择题：1.下列关于质点运动的表述中，正确的是（b）A.若质点的加速度为恒矢量，则其运动轨迹必为直线。B.质点作圆周运动时，加速度一定指向圆心。C.质点加速度方向恒定时，其速度方向仍可能变化。D.某时刻质点速度为零，则该时刻质点加速度也一定为零。2.一半径为R的木桶，以角速度绕其轴线转动。有人紧贴在木桶内壁上，人与木桶间的静摩擦因数为0，若想人紧贴在木桶上不掉下来，则角速度最小必须等于（B）A.0g；B.120()gR；C.0gR；D.120()Rg。3.在均匀磁场中,有两个面积相等,通过电流相同的线圈,一个是三角形,一个是矩形。下列说法中正确的是(B)A.两线圈所受的最大磁力矩不相等，磁力的合力不相等。B.两线圈所受的最大磁力矩相等，磁力的合力相等。C.两线圈所受的最大磁力矩不相等，磁力的合力相等。D.两线圈所受的最大磁力矩相等，磁力的合力不相等。4.在杨氏双缝实验中，屏与双缝间的距离d=1m，用钠光灯作单色光源(=598.3nm),双缝间的距离d=10mm时，相邻两明纹间距离为（B）。A.m710983.5B.m510983.5Cm510992.2D.无法确定。5.一固有长度为4.0m的物体，若以速率0.60c沿x轴相对某惯性系运动，从该惯性系来测量，此物体的长度为（B）。A.4mB.3.2mC.2.4mD.无法判断二、多项选择题：1.下列说法正确的是（B）。A.无线电波的波长比光波的波长短，所以衍射现象显著。B.声波的波长比光波的波长长，所以声波容易发生衍射现象。C.无线电波的波长比光波的波长长，所以衍射现象显著。《普通物理》-2-D.声波的波长比光波的波长短，所以声波容易发生衍射现象。2.温度为127.0℃时的氧气分子的最概然速率为（B）。方均根速率为（C）。A.121055.4ms，B.121058.5msC.121016.5msD.无法确定。3.子弹的质量为0.04kg,以13100.1ms的速率飞行，其德布罗意波的波长为（B）。若测得子弹位置的不确定量为0.10mm,则速率的不确定量为（C）。A.m311066.1B.m351066.1,C.1281066.1msD.无法确定。三、填空题：1.在湖中静止水面上有一长为L，质量为M的小船，船的一端站有质量为m的人。当人从船的一端走到另一端时，人相对湖岸移动的距离为①_ML/(M+m)_，船相对湖岸移动的距离为②___-ML/(M+m)______。2.钨的逸出功为4.52eV,今用波长为200nm的紫外光照射到钨表面上，发射的光电子的最大初动能为①__2.0eV__,截止频率为②__0.603*1015HZ_______。四、计算题：1.如图所示，定滑轮的半径为R，其质量为2m且均匀分布，滑轮两边分别挂有质量为m的物体A和B。A置于倾角为30°的光滑斜面上，绳的质量及伸长、滑轮与轴间的摩擦均忽略不计，绳与滑轮间无相对滑动。若物体B向下作加速运动，求：（1）B下落的加速度大小；（2）滑轮两边绳子的张力。JRTRTmaTmgmamgTABBA30sin式中22221mRRmJ为滑轮的转动惯量，Ra为滑轮的角加速度。解上面的方程组可得mgTmgTgaBA65326《普通物理》-3-2.在夏季，假定室外温度恒为37℃，启动空调使室内温度始终保持在17℃，如果每天有J81051.2的热量通过热传导等方式自室外流入室内，则空调每天耗电多少？（设该空调制冷机的制冷系数为同条件下的卡诺制冷机制冷系数的60%）。解：空调制冷系数为7.8%60212TTTe而212QQQe室内温度恒定时，有QQ2则空调一天所耗电功hkWJeQeQQQW0.81089.2//72213.两根很长的同轴圆柱面（R1＝3×10－2m，R2＝0.1m），带有等量异号的电荷，两者的电势差为450V.求：（1）圆柱面单位长度上带有多少电荷？（2）两圆柱面之间的电场强度.解：02rE,2102RRdrrUmcRRU/101.2ln28120mVrrE/11074.32204.如图所示，金属杆AB以匀速率v平行于长直导线移动，此导线通有电流I。问：《普通物理》-4-（1）此杆中的感应电动势为多少？（2）杆的哪一端电势较高？（1）()ABABvBdl1.100.1(2)Ivxdx0(2)ln11Iv（2）由vB的方向可知，A端电势较高。模拟试题（二）一、单项选择题：1.下列关于质点运动的表述中，正确的是（B）.A.质点沿x轴运动，若加速度0a，则质点必作减速运动；B.在曲线运动中，质点的加速度必定不为零；C.若质点的加速度为恒矢量，则其运动轨迹必为直线；D.当质点作抛体运动时，其法向加速度na，切向加速度ta是不断变化的，则22ntaaa也是不断变化的。2.如图所示,升降机的天花板上有一轻绳，悬着一质量为m的物体A，A下一轻绳悬一质量也为m的物体B.若升降机以加速度a上升，两绳中的张力分别为()A.T1＝m(2g＋a),T2＝m(g＋a)；B.T1＝2mg,T2＝mg；C.T1＝2m(g＋a),T2＝m(g＋a)；D.T1＝2m(g－a),T2＝m(g－a).3.若在两圆电流A和B之间放置一平行的圆电流C（如图），圆电流C将（）。A.向左运动B.向右运动C.向前运动D.不动4.用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。在它们的偏振化方向成30º角时，观测一光源，又在成60º角时，观测同一位置处的另一光源。两次所得的强度相等。两光源照到起偏器上的光强之比为（）《普通物理》-5-A.1/2B.1/3C.2/3,D.无法确定。5.有两只对准的钟，一只留在地面上，另一只带到以速率v飞行的飞船上，则下述说法正确地是（）.A.飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟慢，B.地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟慢，C.飞船上的人觉得自己的钟比原来走慢了，D.地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟快。二、多项选择题：1.下列说法正确的是（）.A.无线电波的波长比光波的波长短，所以衍射现象显著。B.声波的波长比光波的波长长，所以声波容易发生衍射现象。C.无线电波的波长比光波的波长长，所以衍射现象显著。D.声波的波长比光波的波长短，所以声波容易发生衍射现象。2.温度为127.0℃时的氢气分子的平均速率为（）.最概然速率为（）。A.131006.2ms，B.131082.1msC.312.2310ms-´D.无法确定。3.一质量m=0.05kg的子弹，以速率v=300m/s运动着，其德布罗意波长为（）。若测得子弹位置的不确定量为0.10mm,则速率的不确定量为（）。A.314.4210m-´B.1281033.1msC.m351042.4D.无法确定。三、填空题：1.质量为m的小球，由水平面上一点O以初速度0v抛出。0v与水平面成仰角，若不计空气阻力，小球从抛出点到落回至同一水平面的过程中，重力的冲量为①__________。2.当波长为300nm的光照射在某金属表面时，光电子的最大初动能为4.01010J.那么，此金属的逸出功W为①_______,截止频率0为②_______。四、计算题：1.一卡诺热机的低温热源温度为7℃，效率为40%，若要将其效率提高到50%，求高温热源的温度需要提高多少度？《普通物理》-6-解：由121211TTTT则KTTTT3.93)1111(22.如图所示，一长为l，质量为m´的杆可绕支点O自由转动。一质量为m、速率为v的子弹垂直射入杆内距支点为a处，使杆的偏转角为30°，问子弹的速率v为多少？解：设子弹射入后棒的角速度为ω，由角动量守恒定律和机械能守恒定律分别可列出下面两式：)30cos1()30cos1(31213122222glmmgamalmmalmmva解上面两式得)3)(2)(32(6122malmmalmgmav3.设在半径为R的球体内，其电荷为对称分布，电荷体密度为ρ＝kr（0＜r＜R）ρ＝0（r＞R）《普通物理》-7-k为一常量。试用高斯定理求电场强度E与r的函数关系。.解：作一半径为r的球形高斯面，穿过此高斯面的电通量为ErsdES24（1）若此高斯面在球内，它所包围的电荷为4024krdrrkrdVdqqr由高斯定理有0424krEr可解出024krE方向沿半径方向。（2）若此高斯面在球外，它所包围的电荷为4024kRdrrkrdVdqqR由高斯定理有0424kREr可解出2044rkRE方向也是沿半径方向。4.如图所示，在一“无限长”直载流导线的旁边放一个矩形导体线框，该线框在垂直于导线方向上以匀速率v向右移动。求在图示位置线框中感应电动势的大小和方向。解：（1）()ABABvBdl《普通物理》-8-1.100.1(2)Ivxdx0(2)ln11Iv（2）由vB的方向可知，A端电势较高