大一物理课后习题答案

1．在自由旋转的水平圆盘上，站一质量为m的人。圆盘的半径为R，转动惯量为J，角速度为。如果这人由盘边走到盘心，求角速度的变化及此系统动能的变化。2．在半径为1R、质量为M的静止水平圆盘上，站一静止的质量为m的人。圆盘可无摩擦地绕过盘中心的竖直轴转动。当这人沿着与圆盘同心，半径为2R（1R）的圆周相对于圆盘走一周时，问圆盘和人相对于地面转动的角度各为多少？3长ml40.0、质量kgM00.1的匀质木棒，可绕水平轴O在竖直平面内转动，开始时棒自然竖直悬垂，现有质量gm8的子弹以smv/200的速率从A点射入棒中，A点与O点的距离为l43，如图所示。求：（1）棒开始运动时的角速度；（2）棒的最大偏转角。4．1mol的氢，在压强为1.0×105Pa，温度为20℃时，其体积为0V。今使它经以下两种过程达到同一状态：（1）先保持体积不变，加热使其温度升高到80℃，然后令它作等温膨胀，体积变为原体积的2倍；（2）先使它作等温膨胀至原体积的2倍，然后保持体积不变，加热使其温度升到80℃。试分别计算以上两种过程中吸收的热量，气体对外作的功和内能的增量；并在Vp图上表示两过程5、1摩尔理想气体在400K与300K之间完成一个卡诺循环，在400K的等温线上，起始体积为0.0010m3，最后体积为0.0050m3，试计算气体在此循环中所作的功，以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。6．电荷量Q均匀分布在半径为R的球体内，试求：离球心r处(rR)的电势。7．半径为1r、2r的两个同心导体球壳互相绝缘，现把的+q电荷量给予内球，求：（1）外球的电荷量及电势；（2）把外球接地后再重新绝缘，外球的电荷量及电势；（3）然后把内球接地，内球的电荷量及外球的电势的改变。8．半径为0R的导体球带有电荷Q，球外有一层均匀介质同心球壳，其内、外半径分别为lAl43O0R2R1R1R和2R，相对电容率为r，求：（1）介质内、外的电场强度E和电位移D；介质内的电极化强度P和表面上的极化电荷面密度9.一截面半径为R的无限长圆柱导体，均匀的通有电流I，求导体内外的磁场分布。10．两平行长直导线相距d=40cm，通过导线的电流I1=I2=20A，电流流向如图所示。求（1）两导线所在平面内与两导线等距的一点P处的磁感应强度。（2）通过图中斜线所示面积的磁通量（r1=r3=10cm，l=25cm）。11．截面积为S、密度为的铜导线被弯成正方形的三边，可以绕水平轴OO转动，如图所示。导线放在方向竖直向上的匀强磁场中，当导线中的电流为I时，导线离开原来的竖直位置偏转一个角度而平衡。求磁感应强度。若S=2mm2，=8.9g/cm3，=15°，I=10A，磁感应强度大小为多少？12．如图所示，无限长直导线中电流为i，矩形导线框abcd与长直导线共面，且ad//AB，dc边固定，ab边沿da及cb以速度v无摩擦地匀速平动，设线框自感忽略不计，t=0时，ab边与dc边重合。（1）如i=I0，I0为常量，求ab中的感应电动势，ab两点哪点电势高？（2）如tIicos0，求线框中的总感应电动势。13．用很薄的云母片（n=1.58）覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第七级明条纹的位置上。如果入射光波长为550nm，试问此云母片的厚度为多少？14．利用劈尖的等厚干涉条纹可以测得很小的角度。今在很薄的劈尖玻璃板上，垂直地射入波长为589.3nm的钠光，相邻暗条纹间距离为5.0nm，玻璃的折射率为1.52，求此劈尖的夹角1I1I1r2r3rldPOOI1l0l2liABvabcd15．波长600nm的单色光垂直照射在光栅上，第二级明条纹分别出现在sin=0.20处，第四级缺级。试求：⑴光栅常数(a+b)。⑵光栅上狭缝可能的最小宽度a。⑶按上述选定的a、b值，在光屏上可能观察到的全部级数。16．自然光通过两个偏振化方向成60°角的偏振片后，透射光的强度为I1。若在这两个偏振片之间插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°角，则透射光强为多少？17．水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.50。当光由水中射向玻璃而反射时，起偏振角为多少？当光由玻璃射向水而反射时，起偏振角又为多少？18．一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且两偏振片的振偏化方向成45°角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强I为()(A)420I；(B)40I；(C)20I；(D)220I。19．一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光()(A)光强为零；(B)是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面；(C)是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面；(D)是部分偏振光。20．自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则()(A)折射光为线偏振光，折射角为30°；(B)折射光为部分偏振光，折射角为30°；(C)折射光为线偏振光，折射角不能确定；(D)折射光为部分偏振光，折射角不能确定。21．引起动生电动势的非静电力是力，引起感生电动势的非静电力是力。22．感应电场是由产生的，它的电场线是。23．下列哪种情况的位移电流为零？（）(A)电场不随时间而变化；(B)电场随时间而变化；(C)交流电路；(D)在接通直流电路的瞬时。24．磁介质有三种，1r的称为___________，1r的称为__________，1r的称为__________。１i0２25．磁场的高斯定理0SdB说明了下面的哪些叙述是正确的？（）a穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；b穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。（A）ad；（B）ac；（C）cd；（D）ab。26．一平行板电容器，极板面积为S，极板间距为d，接在电源上，并保持电压恒定为U，若将极板间距拉大一倍，那么电容器中静电能改变为，电源对电场作的功为，外力对极板作的功为。27．极板间为真空的平行板电容器，充电后与电源断开，将两极板用绝缘工具拉开一些距离，则下列说法正确的是（）(A)电容器极板上电荷面密度增加；(B)电容器极板间的电场强度增加；(C)电容器的电容不变；(D)电容器极板间的电势差增大。28．在场强为E的均匀电场中取一半球面，其半径为R，电场强度的方向与半球面的对称轴平行。则通过这个半球面的电通量为，若用半径为R的圆面将半球面封闭，则通过这个封闭的半球面的电通量为。29．关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是（）(A)如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零；(B)如果高斯面上E处处不为零，则该面内必无电荷；(C)如果高斯面内有净电荷，则通过该面的电通量必不为零；(D)如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷。30．在边长为a的正立方体中心有一个电量为q的点电荷，则通过该立方体任一面的电场强度通量为（）(A)q/0；(B)q/20；(C)q/40；(D)q/60。31．分振动方程分别为)25.050cos(31tx和)75.050cos(42tx（SI制）则它们的合振动表达式为：（）（A）)25.050cos(2tx；（B）)50cos(5tx；30°30°30°dcbaOPAB（C）)71250cos(51tgtx；（D）7x。smu/40.0，其32．两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为中一列波在A点引起的振动方程为)22cos(11tAy，另一列波在B点引起的振动方mBP00.1，则两程为)22cos(22tAy，它们在P点相遇，mAP80.0，波在P点的相位差为：（）（A）0；（B）/2；（C）；（D）3/2。33．有两个同方向、同频率的简谐振动，它们的振动表式为：4310cos05.01tx，4110cos06.02tx（SI制）（1）求它们合成振动的振幅和初相位。（2）若另有一振动)10cos(07.003tx，问0为何值时，31xx的振幅为最大；0为何值时，32xx的振幅为最小。34、一质点沿半径为0.2m的圆周运动,其角位置随时间的变化规律是256t（SI制）。在t=2s时，它的法向加速度an=___________；切向加速度aτ=_____35．质量为0.25kg的质点，受itF(N)的力作用，t=0时该质点以v=2jm/s的速度通过坐标原点，该质点任意时刻的位置矢量是()(A)22ti+2jm；(B)jtit2323m；(C)jtit343243m；(D)条件不足，无法确定36．一光滑的圆弧形槽M置于光滑水平面上，一滑块m自槽的顶部由静止释放后沿槽滑下，不计空气阻力．对于这一过程，以下哪种分析是对的？（）(A)由m和M组成的系统动量守恒．(B)由m和M组成的系统机械能守恒．(C)由m、M和地球组成的系统机械能守恒．(D)M对m的正压力恒不作功．37、初速度为jiv450(m/s)，质量为m=0.05kg的质点，受到冲量jiI25.2(Ns)的作用，则质点的末速度（矢量）为38．力kNjiF)53(，其作用点的矢径为mjir)34(，则该力对坐标原点的力矩大小为（）(A)mkN3；（B）mkN29；(C)mkN19；(D)mkN3PAB39、一飞轮作匀减速运动，在5s内角速度由40rad/s减到10rad/s，则飞轮在这5s内总共转过了圈，飞轮再经的时间才能停止转动。40．一人站在转动的转台上，在他伸出的两手中各握有一个重物，若此人向着胸部缩回他的双手及重物，忽略所有摩擦，则系统的转动惯量____________，系统的转动角速度____________，系统的角动量____________，系统的转动动能____________。（填增大、减小或保持不变）41．有两个容器，一个盛氢气，另一个盛氧气，如果两种气体分子的方均根速率相等，那么由此可以得出下列结论，正确的是（）（A）氧气的温度比氢气的高；（B）氢气的温度比氧气的高；（C）两种气体的温度相同；（D）两种气体的压强相同。42．根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度的平均能量为（）（A）kT/4；（B）kT/3；（C）kT/2；（D）3kT/2；（E）kT。43．1摩尔双原子刚性分子理想气体，在1atm下从0℃上升到100℃时，内能的增量为（）（A）23J；（B）46J；（C）2077.5J；（D）1246.5J；（E）12500J44．一定量的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过一系列状态变化后回到初始状态的温度，可能实现的过程为（）（A）先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而增大压强；（B）先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强；（C）先保持体积不变而使它的压强增大，接着保持压强不变而使它体积膨胀；（D）先保持体积不变而使它的压强减小，接着保持压强不变而使它体积膨胀。45．“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。46．一摩尔单原子理想气体从初态（1p、1V、1T）准静态绝热压缩至体积为2V其熵（）（A）增大；（B）减小；（C）不变；（D）不能确定。47．在功与热的转变过程中，下面的那些叙述是正确的？（）（A）能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功；（B）其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺机的效率，因此可逆卡诺机的