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大学物理题库及答案解析

一、单项选择题（每题2分，共10题）

1.一质点做直线运动，其速度随时间变化的关系为\(v=3t^2+2t\)，则该质点在\(t=2s\)时的加速度为（）

A.\(10m/s^2\)B.\(14m/s^2\)C.\(16m/s^2\)D.\(18m/s^2\)

答案：C

解析：加速度\(a=\frac{dv}{dt}=6t+2\)，当\(t=2s\)时，\(a=6×2+2=16m/s^2\)。

2.关于刚体定轴转动，下列说法正确的是（）

A.刚体上各点的线速度大小都相同

B.刚体上各点的角速度大小都相同

C.刚体上各点的角加速度大小都不同

D.刚体的转动惯量与轴的位置无关

答案：B

解析：刚体定轴转动时，各点角速度相同，线速度\(v=ωr\)，与到轴的距离有关，A错B对；角加速度与外力矩有关，刚体上各点角加速度相同，C错；转动惯量与轴的位置有关，D错。

3.一定量理想气体经历如图所示的循环过程\(abcda\)，其中\(ab\)和\(cd\)是等压过程，\(bc\)和\(da\)是绝热过程。已知\(b\)点温度\(T_b=T_1\)，\(c\)点温度\(T_c=T_2\)，则该循环的效率为（）

A.\(1-\frac{T_2}{T_1}\)B.\(\frac{T_2}{T_1}-1\)C.\(1+\frac{T_2}{T_1}\)D.\(\frac{T_1}{T_2}-1\)

答案：A

解析：对于卡诺循环效率\(η=1-\frac{T_2}{T_1}\)，此循环为可逆循环，效率与卡诺循环相同。

4.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中（）

A.它的动能转换成势能

B.它的势能转换成动能

C.它从相邻的一段质元获得能量，其能量逐渐增大

D.它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小

答案：D

解析：质元从平衡位置到最大位移处，速度减小，动能减小，同时形变增大，势能增大，动能转化为势能，但质元总能量减小，是把能量传给相邻质元。

5.如图所示，在双缝干涉实验中，若把一厚度为\(e\)、折射率为\(n\)的薄云母片覆盖在\(S_1\)缝上，中央明条纹将向（）移动。

A.上B.下C.不移动D.无法确定

答案：A

解析：覆盖云母片后，光程差变化，\(S_1\)光程增加\((n-1)e\)，要使光程差为零，条纹应向上移动。

6.一质量为\(m\)的物体以速度\(v_0\)水平抛出，经过时间\(t\)，其动能为（）

A.\(\frac{1}{2}mv_0^2+mgt\)B.\(\frac{1}{2}mv_0^2+m^2g^2t^2\)C.\(\frac{1}{2}mv_0^2+\frac{1}{2}m^2g^2t^2\)D.\(\frac{1}{2}m(v_0^2+g^2t^2)\)

答案：D

解析：水平方向速度\(v_x=v_0\)，竖直方向速度\(v_y=gt\)，合速度\(v=\sqrt{v_0^2+g^2t^2}\)，动能\(E_k=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}m(v_0^2+g^2t^2)\)。

7.一静止的原子核\(A\)经\(α\)衰变成为原子核\(B\)，衰变方程为\(A→B+α\)。已知原子核\(A\)、\(B\)和\(α\)粒子的质量分别为\(m_A\)、\(m_B\)和\(m_α\)，则此衰变过程中释放的能量为（）

A.\((m_A-m_B-m_α)c^2\)B.\((m_A+m_B-m_α)c^2\)C.\((m_A-m_B+m_α)c^2\)D.\((m_A+m_B+m_α)c^2\)

答案：A

解析：根据质能方程，质量亏损\(Δm=m_A-m_B-m_α\)，释放能量\(E=Δmc^2=(m_A-m_B-m_α)c^2\)。

8.一电子以速度\(v\)垂直进入磁感应强度为\(B\)的均匀磁场中，它所受的洛伦兹力\(F\)的大小为（）

A.\(evB\)B.\(evB^2\)C.\(e^2vB\)D.\(e^2vB^2\)

答案：A

解析：洛伦兹力\(F=evB\)。

9.对于一个孤立系统，下列说法正确的是（）

A.系统的总能量和总动量都守恒

B.系统的总能量守恒，但总动量不一定守恒

C.系统的总动量守恒，但总能量不