快速阅读法 点击: 2017-08-18
中国石油大学(北京)15秋《大学物理(含模拟实验)》模拟实验在线作业100分答案
中国石油大学(北京)15秋《大学物理(含模拟实验)》模拟实验在线作业
单选题 (共20道题)
1.(5.0分) 读数显微镜和千分尺都是由精密测微螺杆驱动的,下列说法哪些是正确的?
A、用读数显微镜测量时不考虑空程影响
B、用千分尺测量时要考虑空程影响
C、千分尺的丝杠比读数显微镜的丝杠更精确,没有空程
D、用千分尺测量时,螺旋副总是朝一个方向旋转的,没有空程
我的答案:D 此题得分:5.0分
2.(5.0分) 如何判断铜棒发生了共振?
A、示波器上显示拾振器的接收信号与发射器的信号同相位
B、示波器显示拾振器振幅极大
C、手触铜棒有振感,且示波器显示拾振器振幅极大
D、示波器上显示拾振器的接受信号幅值和发射器的激振信号幅值一样大
我的答案:C 此题得分:5.0分
3.(5.0分) 空气压力系数测量值与理论值相比偏小,其原因可能是:
A、玻璃泡内含有水汽
B、升温过程中三通活塞漏气
C、温度测量值普遍偏小约1℃
我的答案:B 此题得分:5.0分
4.(5.0分) 下列情况哪一种分压接法正确?并处于安全位置(即分压为零位置)?
A、A图,C→B
B、A图,C→A
C、B图,C→B
D、B图,C→A
我的答案:B 此题得分:5.0分
5.(5.0分) 某真空二极管阴极加热发出电子,阳极收集电子,形成电子流。欲测其伏安特性,请选择电路:(电压表内阻> > 电流计内阻)
A、电流计G外接如左图
B、电流计G内接如右图
我的答案:B 此题得分:5.0分
6.(5.0分) 应该在什么状态下调节电流计的机械零点?
A、电流计处于使用状态时调节零点。
B、电流计处于短路状态时调节零点。
大学物理下课后题答案12章中国石油大学(华东)
12章习题参考答案
12-1答案:1-5 DBADC 6-10 CDDAD 11-15 DDDAB 12-2 1、RE
12
2
2、
q220S
3、略 4、
qd80R
q80a
2
3
,方向为从O点指向缺口中心点
5、
12-3真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电量为q,试求在直杆延长线上到杆的一端距离为d的点P的电场强度。
[解] 建立如图所示的坐标系Ox,在距O点为x处取电荷元dqdx生的电场强度为
q
dx,它在P点产L
dE
qLdq1dq1
dx 222
40Ldx40Ldx40r
dqdxO
则整个带电直导线在P点产生的电场强度为
E
L
1qL
40Ldx2
qdx
40dLd1
故 E
q
i
40dLd12-4用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R,其上均匀地带有正电荷Q,试求圆心处点O的电场强度。
[解] 建立坐标系如图,在半圆环上取微元dl ,dlRd,则 dq
Q
dl, R
Qdl
dqdq在O点的场强 dE 40R240R2
从对称性分析,y方向的场强相互抵消,只存在x方向的场强
dE
dExdEsin
ExdEx
Q420R
sindl3
Qsin
d 22
40R
QsinQ
d2222
40R20R
E
Q22oR2
i
12-5一半径为R的无限长半圆柱面形薄筒,均匀带电,单位长度上的带电量为,试求圆柱面轴线上一点的电场强度E。
[解] 建立坐标系如图,在无限长半圆柱面形薄筒上取dl的窄条,dl对应的无限长直线单位长度所带的电量为dq
Rdd R
它在轴线O产生的场强的大小为
d
dE
20R220R
dq
因对称性dEy成对抵消。
dExdEsin
sind
2
20R
E
E
dE
x
sind
220R20R
i
20R
12-6一半径为R的半球面,均匀地带有电荷,电荷面密度为,求球心点O处的场强。 【解1】 将半球面分成无限多个圆环,取一圆环半径为r,到球心距离为x,所带电量绝对值dq2rdx。
在O点产生的场强(利用圆环轴线场强公式)
dEx
xdq40x2r
22
带电半球壳在O点的总场强
ExdEx
xdq40xr
2
2
x2rdx40xr
2
2
由于 xRcos,rRsin,dlRd
所以 Ex
202sincosd
0
80
2sin2d2
0
80
cos2
20
40
方向沿x轴负向
【解2】 取图示微元,则有:
dqds
dldr RdRsind
1dq
dE2
4R0
R2sincosddsincosdd 4040R2
1dq
dEzdEcoscos 40R2
2/21
Ezdsincosd
040202400
z
12-7 A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,已知两平面间的电场强度为E0,两平面外侧电场强度大小都是E0,方向如图。求两平面A、B上的电荷A和B。 [解]无限大平面产生的场强为E
20
则 EA
A
EBB 2020
BAE0
2020
EBA0
32020
解得 A0E0 B
2
34
0E0 3
12-8 一半径为R的带电球体,其体电荷密度分布为
Ar (r≤R) 0 (r>R) A为常量。试求球内、外的场强分布。
[解] 在带电球体内外分别做与之同心的高斯球面。
应用高斯定理有E4r2
q
0
q为高斯球面内所包围的电量。设距球心r处厚度为dr的薄球壳所带电量为dq
dq4r2dr4Ar3dr
r≤R时 q
04Ar
r
3
drAr4
Ar2Ar2
解得 E (r≤R) (或Er)
4040
r>R时高斯面内包围的是带电体的总电量Q
Qdq4Ar3drAR4
RR
应用高斯定理E4r2
Q
0
AR4AR4
(r>R) (或EEr) 40r240r2
当A>0时,场强方向均径向向外;当A<0时,场强方向均指向球心。
12-9有一带电球壳,内、外半径分别为R1和R2,体电荷密度r,在球心处有一点电荷Q,试证明:当A=Q2R12时,球壳区域内(R1<r<R2)的场强E的大小与r无关。 [解] 以同心球面为高斯面,电通量为
2EdS4rES
q
0
rR1
qdsindr2drQ2Ar2R12Q
2
E
2Ar2R12Q
40r2
当A
QA
E时 与r无关。因此得证。
202R12
12-10一球体内均匀分布着体电荷密度为的正电荷,若保持电荷分布不变,在该球体内挖去半径为r的一个小球体,球心为O,两球心间距离OOd,如图所示。求:(1)在球形空腔内,球心O处的电场强度EO。 (2)在球体内点P处的电场强度E。设O、O、P三点在同一直径上,且OP=d。
[解] 在空腔内分别填上密度为的电荷和密度为的电荷。
(1) O处的场强是密度为的大球和的小球所产生的场强的叠加。 大球产生场强:
在球体内做半径为d的同心高斯球面,应用高斯定理
E4d2
d3
0
E
4d
30
而小球产生场强由于对称性为0 因此O点的场强 EO
d
i 30
(2)P点的场强也是两球场强的叠加。 同理大球产生的场强 E
d
i 30
4小球产生的场强 E44d
2
r30
r3
Ei 2
120d
r3di
24d
3dri合场强 EP330120d20
12-11一半径为R的带电球体,其体电荷密度分布为
qr
(r≤R) 4
R
0 (r>R)
试求:(1)带电球体的总电量;(2)球内外各点的场强;(3)球内外各点的电势。
[解] (1)因为电荷分布具有球对称性,把球体分成许多个薄球壳,其中任一球壳厚度为dr,体积为4r2dr。在此球壳内电荷可看成均匀分布。此球壳所带电量为
4q
dqdV4r3dr
R
则总电量为
R4q
QdqdV4r3drq
0R
(2)在球内作半径为r的高斯球面,按高斯定理有
qrqr4qr22
E14r4rdrE144
00R40R40R
2
1
r
qr2
得 E1 (r≤R)
40R4
在球外作半径为r的高斯球面,按高斯定理有
E24r2
q
0
q
得 E2
40r{中国石油大学大学物理在线作业1}.
2
(r>R)
(3)球内电势,设无穷远处为零势能点
U1E1drE2dr
r
R
RR
r
qr2qdrdr 42R40R40r
中国石油大学大学物理2-1期末试题
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分) 1、(本题3分)
质量为m=0.5 kg的质点,在Oxy坐标平面内运动,其运动方程为
x=5t,y=0.5t2(SI),从t=2 s到t=4 s这段时间内,外力对质点作的功为
(A) 1.5 J. (C) 4.5 J. 2、(本题3分)
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. [ ] 3、(本题3分)
一绝热容器被隔板分成两半,一半是真空,另一半是理想气体.若把隔板抽出,气体将进行自由膨胀,达到平衡后
(A) 温度不变,熵增加. (B) 温度升高,熵增加.
(C) 温度降低,熵增加. (D) 温度不变,熵不变. [ ] 4、(本题3分)
根据热力学第二定律可知: (A) 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功. (B) 热可以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.
(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.
(D) 一切宏观的自发过程都是不可逆的. [ ] 5、(本题3分)
一平面余弦波在t = 0时刻的波形曲线如图所示,则O点的振动初相位为:
(A) 0. (B) .
(B) 3 J.
(D) -1.5 J. [ ]
2
(C) . (D) (或).
22
[ ]
6、(本题3分)
一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是
(A) 动能为零,势能最大. (B) 动能为零,势能为零.
(C) 动能最大,势能最大. (D) 动能最大,势能为零. [ ] 7、(本题3分)
一机车汽笛频率为750 Hz,机车以时速90公里远离静止的观察者.观察者听到的声音的频率是(设空气中声速为340 m/s)
(A) 810 Hz. (B) 699 Hz.
(C) 805 Hz. (D) 695 Hz. [ ] 8、(本题3分)
在双缝干涉实验中,入射光的波长为,用玻璃片遮住双缝中的一个缝,若玻璃片中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 ,则屏上原来的明纹处
(A) 仍为明条纹. (B) 变为暗条纹.
(C) 既非明纹也非暗纹. (D) 无法确定是明纹,还是暗纹. [ ] 9、(本题3分)
一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),设入射角等于布儒斯特角i0,则在界面2的反射光 (A) 是自然光.
(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面. (C) 是线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. [ ] 10、(本题3分)
一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为
(A) 1 / 2. (B) 1 / 3.
(C) 1 / 4. (D) 1 / 5. [ ]
二、简单计算与问答题(共6小题,每小题5分,共30分) 1、(本题5分)
人造地球卫星绕地球中心做椭圆轨道运动,若不计空气阻力和其它星球的作用,在卫星运行过程中,卫星的动量和它对地心的角动量都守恒吗?为什么?
2、(本题5分)
一长为L,密度分布不均匀的细棒,其质量线密度=0x/L.0为常量,x从轻端算起,求其质心的位置.
理想气体微观结构模型的主要内容是什么?
4、(本题5分)
两波在一很长的弦线上传播,其表达式分别为: y00102cos1
14.3(24t4x)y.00102cos1
243
(24t4x)求: (1) 两波的频率、波长、波速; (2) 两波叠加后的节点位置.
(SI){中国石油大学大学物理在线作业1}.
(SI)
在单缝衍射图样中,离中心明条纹越远的明条纹亮度越小,试用半波带法说明.
6、(本题5分)
波长为的单色光垂直照射到折射率为n2的劈形膜上,如图所示,图中n1<n2<n3,观察反射光形成的干涉条纹.
(1) 从劈形膜顶部O开始向右数起,第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e是多少? (2) 相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是多少?
3
石油大学大物1章习题解答03--
习 题 1
1-1.选择题
1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为rat2ibt2j(其中a、b为常量)则该质点作
(A)匀速直线运动 (B)变速直线运动 (C)抛物线运动 (D)一般曲线运动
2.质点作曲线运动, r表示位置矢量, s表示路程, at表示切向加速度,下列表达式中, (1) dv/dt=a (2) dr/dt=v (3) ds/dt=v (4) dv/dt=at 正确的是
(A) 只有(1)、(4)是正确的 (B) 只有(2)、(4)是正确的 (C) 只有(2) 是正确的 (D) 只有(3)是正确的
3.某物体的运动规律为dv/dtkv2t,式中的k为大于零的常数.当t=0时,初速为v0,则速度v与时间t的函数关系是 (A)v1kt2v (B)v1kt2v
00
22
(C)11kt21 (D)11kt21
v2v0v2v0
4.竖立的圆筒形转笼的半径为R,绕中心轴OO’转动,物块A紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使物块A不下落,圆筒转动的角速度ω至少应为
(A)g (B)g (C)g
(DR R
5.质点沿半径为R的圆周作匀速率运动,经时间t转一周,在2t时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为 (A) 2R/t, 2R/t (B) 0, 2R/t (C) 0, 0 (D) 2R/t, 0
6.某人骑自行车以速率v向正西方行驶,遇到由北向南刮的风(设风速大小也为v),则他感到风是从 (A)东北方向吹来 (B)东南方向吹来
(C)西北方向吹来 (D)西南方向吹来 1-2.填空题
1.一质点在平面xOy内运动,运动方程为x2t,y192t2(m),则
(1)质点的运动轨道为 (2)t1s和t2s时刻质点的位置矢量分别为和;
(3)t1s和t2s;
(4)在;(5)在t=时刻,质
。
2.一质点以π 5m的圆周运动,则该质点在5s内(l)位移的大小是 ;(2)经过的路程是 。 3.质点P在一直线上运动,其坐标x与时间t的关系为x=Asinωt(SI)(A为常数),则任意的刻t时质点的加速度a=质点速度为零的时刻t= 。
4.一船以速度v0在静水湖中匀速直线航行,一乘客以初速v1在船中竖直向上抛出一石子,则站在岸上的观察者看石子运动的轨迹是 ,其轨迹方程是 。 答案:
1-1.选择题
1.B;2.D;3.C;4.C;5.B;6.C 1-2.填空题 1.(1)y19
12
(4)t10;t23;t33(舍xx0;(2) 2i17j和4i11j;(3)v2i4j,a4j;v2i8j,a4j;
2
去);t0s时,x10,y119m,t3s时,x26m,y21m;(5)3s,r36.08m
2. 10 m; 5π m
3. (l)Aω2sinωt,(2)t=(2k+1) π/2ω (k=0,1 ,2) 4. 抛物线,v02yv0v1x-gx
2
2
1-3.一粒子按规律x=t3-3t2-9t+5沿x轴运动,试分别求出该粒子沿x轴正向运动;沿x 轴负向运动;加速运动;减速运动的时间间隔。
[解] 由运动方程xt33t29t5可得质点的速度
dx
3t26t93t3t1 (1) dt
dv
粒子的加速度 a6t1 (2)
dt
vx
由式(1)可看出 当t>3s 时,v>0,粒子沿x轴正向运动; 当t<3s 时,v<0,粒子沿x轴负向运动。
由式(2)可看出 当t>1s 时,a>0,粒子的加速度沿x轴正方向; 当t<1s 时,a<0,粒子的加速度沿x轴负方向。
因为粒子的加速度与速度同方向时,粒子加速运动,反向时,减速运动,所以,当t>3s或0<t<1s间隔内粒子加速运动,在1s<t<3s间隔内粒子减速运动。
1-4.一质点的运动学方程为xt2,yt12(m)。试求: (1)质点的轨迹方程;
(2)在t2s时,质点的速度和加速度。
[解] (1) 由质点的运动方程 xt2 (1)
yt1 (2)
2
消去参数t,可得质点的轨迹方程 y(x1)2
(2) 由(1)、(2)对时间t求一阶导数和二阶导数可得任一时刻质点的速度和加速度 vx
dxdy2t vy2t1 dtdt
所以 vvxivyj2ti2t1j (3)
d2xd2y
2 ay2 axdt2dt2
所以 a2i2j (4) 把t=2s代入式(3)、(4),可得该时刻质点的速度和加速度。
v4i2j a2i2j
1-5.质点的运动学方程为xAsint,yBcost,其中A、B、为正常数,质点的轨道为一椭圆。试证明质点的加速度矢量恒指向椭圆的中心。
t (1) [证明] 由质点的运动方程 xAsin
st (2) yBco
d2x
A2sint 对时间t求二阶导数,得质点的加速度 ax2
dtd2y2
Bcost ay2
dt
所以加速度矢量为 a2AsintiBcostj2r 可得加速度矢量恒指向原点——椭圆中心。 1-6.质点的运动学方程为r2ti2t2j (m),试求: (1) 质点的轨道方程;
(2) t2s时质点的速度和加速度。 [解] (1) 由质点的运动方程,可得 x2t y2t2
消去参数t,可得轨道方程
y2
12x 4
(2) 由速度、加速度定义式,有
vdr/dt2i2tj
ad2r/dt22j
将t=2s 代入上两式,得
v2i4j a2j
1-7.已知质点的运动学方程为xrcost,yrsint,z=ct,其中r、、c均为常量。试求: (1)质点作什么运动? (2)其速度和加速度; (3)运动学方程的矢量式。
[解] (1) 质点的运动方程 xrcost (1)
yrsint (2)
zct (3)
由(1)、(2)消去参数t得 x2y2r2
此方程表示以原点为圆心以r为半径的圆,即质点的轨迹在xoy平面上的投影为圆。 由式(2)可以看出,质点以速率c沿z轴匀速运动。
综上可知,质点绕z轴作螺旋运动。
(2) 由式(1)、(2)、(3)两边对时间t求导数可得质点的速度
vx
dx
rsint dtdyvyrcost
dtdzvzc
dt
所以 vvxivyjvzkrsintircostjck 由式(1)、(2)、(3)两边对时间求二阶导数,可得质点的加速度
d2x
ax2r2cost
dtd2y2
ayrsint 2
dt
az0
所以 aaxiayjazkr2costir2sintj (3) 由式(1)、(2)、(3)得运动方程的矢量式
rxiyjzkrcostirsintjctk
1-8.质点沿x轴运动,已知v82t2,当t8s时,质点在原点左边52m处(向右为x轴正向)。试求: (1)质点的加速度和运动学方程; (2)质点的初速度和初位置; (3)分析质点的运动性质。
[解] (1) 质点的加速度 adv/dt4t
又 vdx/dt 所以 dxvdt
对上式两边积分,得
dxvdt(82t
2
)dt
所以 x8t(2/3)t3c
23
8c52m 31
所以 c= 457m
3
12
因而质点的运动方程为 x4578tt3
33
由题知 xt888(2) v082028m/s
1
x0457m
3
(3) 质点沿x轴正方向作变加速直线运动,初速度为8ms-1,初位置为-457
1m. 3
1-9.一物体沿x轴运动,其加速度与位置的关系为a26x,且物体在x0处的速度为10ms-1。求物体的速度与位置的关系。
[解] a
dvdvdxdv
v
dtdxdtdx
vdvadx 对上式两边积分得
vdv
10
vx
adx26xdx
x
12
(v102)=2x3x2 2
得 v
6x24x100
1-10.在重力和空气阻力的作用下,某物体下落的加速度为agBv,其中g为重力加速度,B为与物体的质量、形状及媒质有关的常数,并设t0时物体的初速度为零。试求: (1)物体的速度随时间变化的关系式;
(2)当加速度为零时的速度(称为收尾速度)值。 [解] (1) 由adv/dt得
dv
dt
gBv
两边积分,得
由t=0时v=0 得
dv
dt
gBv
即 ln(gBv)Btlnc c=g
所以,物体的速率随时间变化的关系为:
g
(1eBt) B
(2) 当a=0时 有 a=g-Bv=0 (或以t代入)
v
由此得收尾速率
v=g/B
1-11.一物体悬挂于弹簧上沿竖直方向作谐振动,其加速aky,其中k为常数,y是离开平衡位置的坐标值,并设y0处物体的速度为v0,试求速度v与y的函数关系。
dvdvdydvv dtdydtdy
vdvady
[解] 由 a
对上式两边积分
v
即
v
vdvadykydy
y0
y0
yy
12
vv021ky2y02 22
22
v2v0ky0y2
故速度v与y的函数关系为
1-12.一艘正以速率v0匀速行驶的舰艇,在发动机关闭之后匀减速行驶。其加速度的大小与速度的平方成正比,即akv2,其中k为正常数。试求舰艇在关闭发动机后行驶x距离时速度的大小。
dvdvdxdv
v
dtdxdtdx
v
dxdv
a
[解] a 对上式两边积分
0
化简得
x
dx
v
v0
vdvv
dvv0kva
x
所以
1v
ln kv0
vv0ekx
1-13.一粒子沿抛物线轨道yx2运动,且知vx3m s-1。试求粒子在xm处的速度和加速度。
32
[解] 由粒子的轨道方程 yx2 对时间t求导数 vy
dydx
2x2xvx (1) dtdt
再对时间t求导数,并考虑到vx是恒量
a
把x
dvydt
2
2vx (2)
2
m代入式(1)得 3
2
vy234
3
所以,粒子在x
2
m处的速度为 3
22
vvxvx32425ms-1
与x轴正方向之间的夹角
华东石油大学2014春大学物理1实验报告{中国石油大学大学物理在线作业1}.
中国石油大学(华东)现代远程教育
实验报告
课程名称:大学物理(一) 实验名称:速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证
提交形式:提交书面实验报告
学生姓名:学 号: 13452380164 年级专业层次:油气开采技术 学习中心:志丹县职教中心
提交时间: 2014 年 6 月 20 日
2016年中国石油大学大学语文第一阶段在线作业
第一阶段在线作业 单选题 (共20道题)
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1.(2.5分)