大学物理试题及答案

大学物理试题及答案

一、单项选择题（共30题，每题1分，共30分）（每题只有一个正确选项，将正确选项的字母填在括号内）关于质点运动的描述，下列说法正确的是（）A.位移是矢量，路程是标量，位移大小一定等于路程B.速度是描述物体运动快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量C.物体做曲线运动时，其加速度一定不为零，且方向指向轨迹凹侧D.自由落体运动的加速度方向竖直向下，大小恒为g（g=

9.8m/s²），与物体质量无关一物体做竖直上抛运动，初速度为v₀，不计空气阻力，重力加速度为g下列说法正确的是（）A.物体上升到最高点时速度为零，加速度也为零B.物体上升过程和下降过程的时间相等，均为v₀/gC.物体在上升和下降过程中通过同一位置时速度大小相等，方向相反D.物体上升的最大高度为v₀²/2g，且上升过程中动能逐渐减小，重力势能逐渐增大质量为m的物体在水平拉力F作用下沿粗糙水平面做匀速直线运动，已知动摩擦因数为μ下列关于物体受力的说法正确的是（）A.物体受到的支持力大小等于mg，方向竖直向上B.物体受到的滑动摩擦力大小为μmg，方向与运动方向相反C.水平拉力F与滑动摩擦力是一对平衡力D.以上说法均正确关于动量和动能，下列说法正确的是（）A.动量是矢量，动能是标量，动量大小相等的物体动能一定相等第1页共18页B.物体的动量变化时，动能一定变化C.合外力对物体做功为零时，物体的动能一定不变D.合外力对物体的冲量为零时，物体的动量一定不变一质量为m的小球从高度h处自由落下，与地面碰撞后反弹至高度h/2处不计空气阻力，重力加速度为g下列说法正确的是（）A.小球下落过程中重力做功为mgh，方向竖直向下B.小球反弹过程中重力做功为-mgh/2，重力势能增加mgh/2C.小球从下落到反弹至最高点的整个过程中，机械能守恒D.以上说法均正确关于转动惯量，下列说法正确的是（）A.转动惯量是描述物体转动惯性的物理量，与质量分布无关B.质量分布越远离转轴，转动惯量越大C.转动惯量的单位是kg·m²，其表达式为I=mr²（m为质量，r为质点到转轴的距离）D.以上说法均正确一质点做简谐运动，其位移表达式为x=A sinωt+φ，其中A为振幅，ω为角频率，φ为初相位下列说法正确的是（）A.简谐运动的周期T=2π/ω，与振幅A无关B.质点在平衡位置时速度最大，加速度为零C.质点在最大位移处加速度最大，速度为零D.以上说法均正确关于机械波，下列说法正确的是（）A.机械波传播的是振动形式和能量，质点本身不随波迁移B.横波的质点振动方向与波的传播方向垂直，纵波的质点振动方向与波的传播方向平行第2页共18页C.机械波的波速由介质决定，与波的频率无关D.以上说法均正确关于热力学第一定律，下列表达式正确的是（）A.ΔU=Q+W，其中ΔU为系统内能变化，Q为系统吸收的热量，W为外界对系统做的功B.ΔU=Q-W，其中W为系统对外界做的功C.当系统与外界无热量交换（Q=0）时，ΔU=-W，即内能变化等于系统对外做功的负值D.以上说法均正确理想气体的状态方程为pV=nRT，其中p为压强，V为体积，n为物质的量，R为普适气体常量，T为热力学温度下列说法正确的是（）A.当温度T不变时，p与V成反比（玻意耳定律）B.当压强p不变时，V与T成正比（盖-吕萨克定律）C.当体积V不变时，p与T成正比（查理定律）D.以上说法均正确关于电场强度，下列说法正确的是（）A.电场强度是矢量，定义式为E=F/q，其中F是试探电荷q受到的电场力，方向与正电荷受力方向一致B.点电荷产生的电场强度公式为E=kQ/r²，其中k为静电力常量，Q为场源电荷电荷量，r为到场源电荷的距离C.匀强电场中，电场强度处处相等，方向平行且等间距D.以上说法均正确关于电势和电势能，下列说法正确的是（）A.电势是标量，电势差是标量，电势差Uₐᵦ=φₐ-φᵦ第3页共18页B.电势能E=qφ，正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处ₚ电势能小C.电场力做功Wₐᵦ=qUₐᵦ，电场力做正功时电势能减小，做负功时电势能增加D.以上说法均正确关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（）A.磁场是客观存在的物质，磁感线是人为引入的假想曲线B.磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线上某点切线方向表示该点磁场方向C.条形磁铁外部磁感线从N极出发回到S极，内部从S极出发回到N极D.以上说法均正确关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A.穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中产生感应电动势和感应电流B.感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律给出E=nΔΦ/Δt，其中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量C.感应电流的方向由楞次定律判断感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.以上说法均正确关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（）A.变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场B.均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场C.电磁波是横波，由变化的电磁场在空间传播形成，真空中波速c=3×10⁸m/s第4页共18页D.以上说法均正确关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（）A.光既具有波动性（如干涉、衍射），又具有粒子性（如光电效应）B.光电效应实验中，遏止电压Uₑ与入射光频率ν的关系为eUₑ=hν-W₀，其中h为普朗克常量，W₀为逸出功C.光子的能量E=hν，动量p=h/λ，体现了光的粒子性D.以上说法均正确关于量子力学的基本概念，下列说法正确的是（）A.微观粒子的状态用波函数描述，波函数的模平方|ψ|²表示粒子在某时刻某位置出现的概率密度B.不确定关系Δx·Δpₓ≥h/4π，表明微观粒子的位置和动量不能被精确测量C.能量量子化微观粒子的能量只能取某些分立值，如原子中电子的轨道能量D.以上说法均正确一质量为m的物体在光滑斜面上从静止开始下滑，斜面倾角为θ，高度为h下列说法正确的是（）A.物体下滑过程中机械能守恒（只有重力做功）B.物体到达斜面底端时的速度大小为√2gh，与θ无关C.物体下滑的加速度大小为g sinθ，方向沿斜面向下D.以上说法均正确关于角动量守恒定律，下列说法正确的是（）A.系统不受外力或所受合外力矩为零时，系统角动量守恒B.角动量L=r×p，其中r为质点到转轴的位矢，p为动量第5页共18页C.花样滑冰运动员旋转时，收回手臂可减小转动惯量，增大角速度，体现角动量守恒D.以上说法均正确关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化（克劳修斯表述）B.不可能从单一热源吸收热量使之完全变为有用功而不产生其他影响（开尔文表述）C.一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，熵总是增加的（熵增加原理）D.以上说法均正确一平行板电容器，极板面积为S，板间距为d，介质为空气（相对介电常数εᵣ=1）若将其接在电压为U的电源上，下列说法正确的是（）A.电容器的电容C=ε₀S/d，其中ε₀为真空介电常数B.极板带电荷量Q=CU=ε₀SU/dC.极板间电场强度E=U/d，方向由正极板指向负极板D.以上说法均正确关于楞次定律的应用，下列说法正确的是（）A.当条形磁铁插入闭合线圈时，线圈中感应电流的磁场方向与磁铁磁场方向相反，阻碍插入B.当磁铁从闭合线圈中拔出时，线圈中感应电流的磁场方向与磁铁磁场方向相同，阻碍拔出C.以上两种情况均符合楞次定律“阻碍磁通量变化”的核心思想D.以上说法均正确第6页共18页一单色光通过双缝干涉实验，在光屏上得到明暗相间的干涉条纹下列说法正确的是（）A.相邻明条纹间距Δx=Lλ/d，其中L为双缝到光屏的距离，d为双缝间距，λ为光的波长B.增大双缝间距d，条纹间距Δx减小C.增大L，条纹间距Δx增大D.以上说法均正确关于黑体辐射，下列说法正确的是（）A.黑体是能完全吸收一切入射电磁波而不反射的物体B.黑体辐射的电磁波强度按波长的分布只与温度有关，温度越高，峰值波长越短（维恩位移定律）C.经典理论无法解释黑体辐射的实验规律，普朗克提出能量量子化假设才成功解释D.以上说法均正确一物体做平抛运动，初速度为v₀，重力加速度为g下列说法正确的是（）A.物体在水平方向做匀速直线运动，速度vₓ=v₀，加速度aₓ=0B.物体在竖直方向做自由落体运动，速度vᵧ=gt，加速度aᵧ=gC.物体的轨迹方程为y=g/2v₀²x²，是一条抛物线D.以上说法均正确关于简谐运动的能量，下列说法正确的是（）A.简谐运动的总机械能E=E+E=kA²/2（k为劲度系数，A为振ₖₚ幅），与时间无关，守恒B.动能E=1/2mω²A²cos²ωt+φ，势能ₖE=1/2mω²A²sin²ωt+φ，两者均随时间周期性变化ₚ第7页共18页C.总机械能与振幅A的平方成正比，与角频率ω的平方成正比D.以上说法均正确关于机械波的干涉和衍射，下列说法正确的是（）A.干涉条件两列波频率相同、振动方向相同、相位差恒定B.衍射是波绕过障碍物继续传播的现象，障碍物尺寸越小，衍射现象越明显C.干涉现象中，振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱D.以上说法均正确关于静电场中的导体，下列说法正确的是（）A.处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，电荷只分布在导体表面B.导体达到静电平衡时，导体是等势体，表面是等势面C.静电屏蔽导体壳（或金属网）内部不受外部电场影响，内部电场也不会影响外部D.以上说法均正确关于磁场对通电导线的作用，下列说法正确的是（）A.通电直导线在磁场中受到的安培力F=ILB sinθ，其中θ为导线与磁场方向的夹角，方向由左手定则判断B.当导线与磁场垂直（θ=90°）时，F=ILB；平行时（θ=0°），F=0C.安培力的本质是磁场对运动电荷的洛伦兹力的合力D.以上说法均正确关于光电效应的规律，下列说法正确的是（）A.存在截止频率ν₀，只有入射光频率ν≥ν₀时才有光电子逸出第8页共18页B.光电子的最大初动能E=hν-W₀，与入射光强度无关，随频率增ₖ大而增大C.光电效应具有瞬时性，时间不超过10⁻⁹sD.以上说法均正确

二、多项选择题（共20题，每题2分，共40分）（每题有多个正确选项，将正确选项的字母填在括号内，多选、少选、错选均不得分）关于运动的描述，下列说法正确的有（）A.参考系的选择会影响物体运动的描述，选择不同参考系，同一物体的运动情况可能不同B.平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值C.加速度的方向与速度变化量的方向相同，与速度方向无关D.物体做直线运动时，加速度减小，速度可能增大关于牛顿运动定律的适用范围，下列说法正确的有（）A.适用于宏观物体（如行星、汽车等）B.适用于低速运动（速度远小于光速c）的物体C.适用于惯性参考系（牛顿第一定律成立的参考系）D.不适用于微观粒子（如电子、质子等）和高速运动（速度接近光速）的物体关于功和能，下列说法正确的有（）A.功是能量转化的量度，合外力对物体做功等于物体动能的变化（动能定理）B.保守力做功与路径无关，只与初末位置有关，如重力、弹力、静电力第9页共18页C.势能是系统共有的能量，与保守力相对应，如重力势能、弹性势能、电势能D.机械能守恒定律只有保守力做功时，系统动能和势能之和守恒关于动量和能量，下列说法正确的有（）A.动量守恒定律的条件是系统不受外力或所受合外力为零B.动能定理和动量定理均可用于解决物体的运动问题，前者关注能量变化，后者关注冲量效果C.弹性碰撞中，系统动量守恒且动能守恒；完全非弹性碰撞中，系统动量守恒但动能损失最大D.爆炸过程中，内力远大于外力，系统动量近似守恒，动能可能增加关于转动，下列说法正确的有（）A.刚体定轴转动的转动方程为θ=θ₀+ω₀t+1/2βt²，其中θ₀为初角位移，ω₀为初角速度，β为角加速度B.转动动能E=1/2Iω²，与平动动能1/2mv²形式相似，体现转ₖ动的惯性C.力矩对刚体的转动效果由转动惯量和角加速度共同决定，M=IβD.角动量守恒定律合外力矩为零时，系统角动量守恒，L=Iω关于机械波，下列说法正确的有（）A.横波和纵波的区别在于质点振动方向与波传播方向的关系B.波速v=λf，其中λ为波长，f为频率，在同一介质中波速由介质决定，与波的频率无关C.波的叠加原理几列波在同一介质中传播时，相遇处质点的合位移等于各列波单独存在时的位移矢量和D.波的干涉条件频率相同、振动方向相同、相位差恒定，干涉中出现稳定的加强和减弱区域第10页共18页关于热力学基础，下列说法正确的有（）A.热力学系统的状态由状态参量（p、V、T）描述，状态变化过程由p-V图、p-T图或V-T图中的曲线表示B.热力学第一定律ΔU=Q-W，其中W为系统对外界做的功，Q为系统吸收的热量C.热力学第二定律的两种表述等价，均揭示了自然过程的方向性（不可逆性）D.熵是描述系统无序程度的物理量，孤立系统的熵总是增加的（熵增加原理）关于静电场，下列说法正确的有（）A.电场强度E=F/q，与试探电荷q无关，反映电场本身的性质B.电势φ=E/q，与检验电荷q无关，反映电场中某点的能的性质ₚC.电通量Φ_E=∮E·dS，由高斯定理可计算对称带电体的电场强度D.电势梯度E=-∇φ，电场强度方向指向电势降低最快的方向关于磁场和电磁感应，下列说法正确的有（）A.磁感线是闭合曲线，无起点无终点，疏密表示磁场强弱，切线表示磁场方向B.毕奥-萨伐尔定律电流元Idl在空间产生的磁场dB=μ₀Idl×r/4πr³，可计算任意电流的磁场C.法拉第电磁感应定律感应电动势E=n|ΔΦ/Δt|，方向由楞次定律判断D.动生电动势导体切割磁感线时产生的电动势E=Blv sinθ，其中θ为B、l、v三者两两垂直的夹角关于电磁振荡和电磁波，下列说法正确的有（）第11页共18页A.LC振荡电路中，电场能和磁场能周期性转化，周期T=2π√LC，频率f=1/2π√LCB.电磁波是横波，由变化的电磁场在空间传播形成，真空中波速c=1/√ε₀μ₀=3×10⁸m/sC.电磁波谱按频率从低到高排列无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线D.电磁波具有能量（E=hν）、动量（p=h/λ），能产生干涉、衍射现象，具有波粒二象性关于光的折射和全反射，下列说法正确的有（）A.折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中θ₁、θ₂分别为入射角和折射角，n为介质折射率B.光从光密介质进入光疏介质时，可能发生全反射（当入射角大于临界角C=arcsinn₂/n₁时）C.光纤通信利用了光的全反射原理，使光在光纤内传播时几乎无能量损失D.海市蜃楼现象是由于空气密度不均匀导致光发生折射形成的关于量子物理基础，下列说法正确的有（）A.普朗克提出能量量子化假设，成功解释了黑体辐射实验规律，E=hν（h=

6.63×10⁻³⁴J·s为普朗克常量）B.爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应E=hν-W₀，W₀为ₖ金属逸出功C.康普顿效应证明了光子具有动量，进一步证实光的粒子性D.德布罗意提出物质波假设，认为实物粒子（如电子、质子）也具有波动性，λ=h/p关于气体分子运动论，下列说法正确的有（）第12页共18页A.理想气体的压强公式p=1/3nmv²，其中n为分子数密度，m为分子质量，v为分子平均速率B.温度是分子平均动能的标志，分子平均动能E=3/2kT，其中ₖk=

1.38×10⁻²³J/K为玻尔兹曼常量C.分子平均自由程λ=1/√2πd²n，平均碰撞频率Z=√2πd²nv²，均与分子直径d、数密度n和平均速率v有关D.内能是系统内所有分子动能和势能的总和，理想气体内能仅与温度有关，E=i/2RT（i为分子自由度，单原子i=3，双原子i=5）关于固体的性质，下列说法正确的有（）A.晶体有固定熔点，各向异性；非晶体无固定熔点，各向同性B.单晶体的各向异性源于其内部原子规则排列（点阵结构）C.多晶体由许多小晶粒杂乱排列组成，表现为各向同性，具有确定熔点D.固体的弹性模量（杨氏模量、剪切模量等）描述其抵抗形变的能力，与材料性质和温度有关关于狭义相对论的基本假设，下列说法正确的有（）A.相对性原理物理定律在所有惯性参考系中形式相同B.光速不变原理真空中的光速c在任何惯性参考系中均为常数，与光源和观察者的运动无关C.狭义相对论效应时间膨胀（Δt=Δt₀/√1-v²/c²）、长度收缩（l=l₀√1-v²/c²）、质能关系E=mc²D.相对论质量m=m₀/√1-v²/c²，m₀为静止质量，m随速度增大而增大关于原子核和放射性，下列说法正确的有（）第13页共18页A.原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，核力是强相互作用，作用范围极小（约10⁻¹⁵m）B.放射性衰变包括α衰变（放出α粒子，即氦核）、β衰变（放出β粒子，即电子或正电子）、γ衰变（放出γ光子）C.半衰期T=τln2，是放射性元素的固有属性，与温度、压强、化学状态无关D.核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，释放的核能ΔE=Δmc²（Δm为质量亏损）关于波粒二象性和量子力学的描述，下列说法正确的有（）A.微观粒子的状态用波函数ψ描述，其模平方|ψ|²表示粒子在某时刻某位置出现的概率密度B.不确定关系Δx·Δpₓ≥h/4π、ΔE·Δt≥h/4π，表明微观粒子的位置和动量、能量和时间不能被精确测量C.薛定谔方程iħ∂ψ/∂t=Ĥψ（ħ=h/2π为约化普朗克常量，Ĥ为哈密顿算符）是量子力学的基本方程D.量子力学成功描述了微观粒子的行为，如原子结构、分子键合、固体导电等关于振动和波动，下列说法正确的有（）A.阻尼振动中，系统克服阻力做功，振幅逐渐减小，机械能逐渐损失，但周期（或频率）不变（小阻尼时）B.受迫振动的频率等于驱动力频率，与系统固有频率无关；共振时驱动力频率等于固有频率，振幅最大C.驻波是两列频率相同、振动方向相同、传播方向相反的相干波叠加形成的，有固定波节和波腹第14页共18页D.多普勒效应当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的波的频率会变化（靠近时频率增大，远离时减小）关于热力学过程的方向性，下列说法正确的有（）A.功可以完全转化为热（如摩擦生热），但热不能完全转化为功而不引起其他变化（开尔文表述）B.热量可以从低温物体传到高温物体，但需要外界做功（如冰箱制冷），不引起其他变化则不可能（克劳修斯表述）C.自然过程总是沿着熵增加的方向进行，孤立系统的熵永不减少D.热力学第二定律的微观意义一切自然过程总是沿着无序度增大的方向进行关于电偶极子和磁场的描述，下列说法正确的有（）A.电偶极子是两个等量异号电荷±q相距为l组成的系统，其电偶极矩p=ql（方向由-q指向+q）B.电偶极子在均匀电场中受的力F=0，受力矩M=p×E，方向使p转向电场方向C.电偶极子在均匀磁场中受的力F=0，受力矩M=p×B，方向使p转向磁场方向D.磁场对运动电荷的洛伦兹力F=qv×B，对通电导线的安培力F=IL×B，两者均垂直于速度或电流方向

三、判断题（共20题，每题1分，共20分）（对的打“√”，错的打“×”）物体的速度很大时，加速度一定很大（）牛顿第二定律F=ma中的质量m是标量，与运动状态无关（）系统动量守恒时，机械能一定守恒（）功是矢量，其正负表示做功的方向（）第15页共18页转动惯量越大的物体，转动时越容易改变其转动状态（）机械波传播的是振动形式和能量，质点随波迁移（）热力学第二定律的开尔文表述不可能从单一热源吸热并全部用来做功而不引起其他变化（）电势高的地方，电势能一定大（）磁感线是闭合曲线，没有起点和终点（）光电效应中，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大（）光的干涉和衍射现象证明光具有波动性（）黑体辐射的实验规律与经典理论矛盾，普朗克引入能量量子化假设解决了这一矛盾（）理想气体的内能仅与温度有关，与体积和压强无关（）LC振荡电路中，当电容C增大时，振荡频率增大（）狭义相对论中，时间膨胀效应是指运动的时钟变慢（）核反应中质量数守恒，但质量不守恒，存在质量亏损（）微观粒子的波函数ψ满足归一化条件∫|ψ|²dV=1，表明粒子在整个空间出现的概率为1（）受迫振动达到稳定后，其频率等于系统的固有频率（）电通量Φ_E=∮E·dS，若闭合曲面内无电荷，则Φ_E=0（）熵增加原理表明，一切自然过程总是沿着熵增大的方向进行，即无序度增大（）

四、简答题（共2题，每题5分，共10分）简述楞次定律的内容及应用该定律判断感应电流方向的步骤什么是光电效应？简述爱因斯坦光电效应方程的物理意义，并说明该方程如何解释光电效应的实验规律参考答案第16页共18页

一、单项选择题（共30题，每题1分，共30分）1-5D D D D D6-10B D D A D11-15D D D DA16-20AD DDD21-25DDDDD26-30DDDDA

二、多项选择题（共20题，每题2分，共40分）

1.ABCD

2.ABCD

3.ABCD

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCD

8.ABCD

9.ABCD

10.ABCD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、判断题（共20题，每题1分，共20分）

1.×

2.√

3.×

4.×

5.×

6.×

7.√

8.×

9.√

10.√

11.√

12.√

13.√

14.×

15.√

16.√

17.√

18.×

19.√

20.√

四、简答题（共2题，每题5分，共10分）【参考答案】楞次定律内容感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化（2分）判断步骤

①明确原磁场方向及磁通量变化情况（增加或减少）；

②根据楞次定律确定感应电流的磁场方向（阻碍原磁通量变化）；

③由感应电流的磁场方向，利用安培定则（右手螺旋定则）判断感应电流的方向（3分）【参考答案】光电效应是指在光的照射下，金属表面有电子逸出的现象，逸出的电子称为光电子（1分）第17页共18页爱因斯坦光电效应方程E=hν-W₀，其中E为光电子的最大初动ₖₖ能，h为普朗克常量，ν为入射光频率，W₀为金属的逸出功（电子脱离金属所需的最小能量）（2分）物理意义方程表明光电子的最大初动能与入射光频率成线性关系，与入射光强度无关，且存在截止频率ν₀=W₀/h（只有ν≥ν₀时才有光电子逸出）（2分）该方程成功解释了

①截止频率（ν₀=W₀/h）；

②最大初动能随频率增大而增大；

③光电效应的瞬时性（电子吸收光子能量无需积累时间）三大实验规律第18页共18页。