大学物理D练习题册 适用于农学、农业资源与环境、草业科学、动物科学、动物医学、 生物技术、生物科学、植物保护、植物保护（农药方向）、环境科学、园艺 园艺（花卉与景观设计方向）、设施农业与工程、水产养殖学、药学和海洋 科学等专业 大学物理教研蜜 2016年2月 温馨提示：为了给同学们提供多种自我学习大学物理的方式，我们大学物理教研室在 海南大学网络综合教学平台建设了适合我校大学物理教学的网络综合教学平台，登录的网络 地址为：jxpt.hainu.edu.c:进入平台后用自己的用户密码登录（用户：自己学号，初始 密码，一般是000000，为防止其他同学冒用，最好修改自己的密码，但一定要记牢，忘记 密码，上班时间可以联系66279102修改)，然后可以在自己的课程找到盖侪教师为物理韩 的大学物理C课程。平台主要内容是：我校2位老师的教学内容讲解视频，典型习题讲解 视频，部分习题解析，在线测试等等。详细使用参考课程介绍。平台也可以通过手机访问， 且在校园网范围内（如教室）可以直接访问，不需要校国网登录的用户奢码
大学物理 D 练习题册 适用于农学、农业资源与环境、草业科学、动物科学、动物医学、 生物技术、生物科学、植物保护、植物保护（农药方向）、环境科学、园艺、 园艺(花卉与景观设计方向)、设施农业与工程、水产养殖学、药学和海洋 科学等专业 大学物理教研室 2016 年 2 月 温馨提示：为了给同学们提供多种自我学习大学物理的方式，我们大学物理教研室在 海南大学网络综合教学平台建设了适合我校大学物理教学的网络综合教学平台，登录的网络 地址为：jxpt.hainu.edu.cn/；进入平台后用自己的用户密码登录（用户：自己学号，初始 密码，一般是 a000000，为防止其他同学冒用，最好修改自己的密码，但一定要记牢，忘记 密码，上班时间可以联系 66279102 修改），然后可以在自己的课程找到主讲教师为物理部 的大学物理 C 课程。平台主要内容是：我校 2 位老师的教学内容讲解视频，典型习题讲解 视频，部分习题解析，在线测试等等。详细使用参考课程介绍。平台也可以通过手机访问， 且在校园网范围内（如教室）可以直接访问，不需要校园网登录的用户密码
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 《大学物理D》练习一液体的表面性质 一、填空题 1.1.1某小朋友在吹肥皂泡的娱乐中，恰好吹成一个直径为10.00cm的肥皂泡，若在此环境下，肥皂 液的表面张力系数为0.05/血，则此时肥皂泡内外压强差为 Pa。 1.1.2当液体与固体接触时，通常把接触角日=9心作为液体是否润湿固体的的界限，当>9心，称 为液体 固体，如汞在玻璃表面：当0<90时，称为液体 固体，如水在洁净的玻璃 表面。 1.1.3将一根管径很小的管子插入液体中，润湿管壁的液体在细管里升高，不润湿管壁的液体在细管里 下降的现象，称为毛细现象：将毛细管插入液体，当液体润湿管壁时，管内液面上升为 形：当液体 不能润湿管壁时，接触角大于90°，管内液面下降为形。 二、选择题 12.1.如图所示：在一连通管两端吹两半径不同的呢皂泡A、B,已知R>R.B, 开通活塞，将出现的现象为？() (A)A和B均无变化： B)A变大，B变小： (C)A变小，B变大： (D)A和B均变小 12.2.下列事件中与毛细现象有关的是？( (A)植物水分吸收： (B)石油开采： (C)地下水开采： (D)天然气开采： 1.23.在自然界中经常会出发发现这样一种现象，在傍晚时地面是干燥的，而在清晨时地面却变得湿润 了。可能原因有下列五项，下列哪项组合是最合适的成因解释() (A)根据对毛细现象的物理分析可知，由于水的表面张力系数与温度有关，毛细水上升的高度会随 者温度的变化而变化，温度越低，毛细水上升的高度越高： (B)在白天，由于日照的原因，土壤表面的温度较高，土壤表面的水分蒸发快使傍晚时地面变得干 燥： (C)土壤颗粒之间的毛细水会因白天温度升高而下降，使土壤表层变得干燥： (D)在夜间，土壤表面的温度较低，而土壤深层的温度变化不大，使得士壤颗粒间的毛细水上升， (E)夜间空气中的水汽也会因为温度下降而凝结，因而使清晨土壤表层变得湿润。 12.4同一体系，比表面自由能和表面张力都用y表示，它们() (A)物理意义相同，数值相同(B)量纲和单位完全相同 1131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 1 / 31 《大学物理 D》 练习一 液体的表面性质 一、填空题 1.1.1 某小朋友在吹肥皂泡的娱乐中，恰好吹成一个直径为 10.00cm 的肥皂泡，若在此环境下，肥皂 液的表面张力系数为 0.050N/m，则此时肥皂泡内外压强差为 Pa。 1.1.2 当液体与固体接触时，通常把接触角 90 作为液体是否润湿固体的的界限，当 90 ，称 为液体 固体，如汞在玻璃表面；当 90 时，称为液体 固体，如水在洁净的玻璃 表面。 1.1.3 将一根管径很小的管子插入液体中，润湿管壁的液体在细管里升高，不润湿管壁的液体在细管里 下降的现象，称为毛细现象；将毛细管插入液体，当液体润湿管壁时，管内液面上升为 形；当液体 不能润湿管壁时，接触角大于 90 ，管内液面下降为 形。 二、选择题 1.2.1.如图所示：在一连通管两端吹两半径不同的肥皂泡 A、B，已知 RA>R.B， 开通活塞，将出现的现象为？（ ） (A)A 和 B 均无变化； (B)A 变大，B 变小； (C)A 变小，B 变大； (D) )A 和 B 均变小 1.2.2.下列事件中与毛细现象有关的是？（ ） （A）植物水分吸收； （B）石油开采； （C）地下水开采； （D）天然气开采； 1.2.3.在自然界中经常会出发发现这样一种现象，在傍晚时地面是干燥的，而在清晨时地面却变得湿润 了。可能原因有下列五项，下列哪项组合是最合适的成因解释（ ） （A）根据对毛细现象的物理分析可知，由于水的表面张力系数与温度有关，毛细水上升的高度会随 着温度的变化而变化，温度越低，毛细水上升的高度越高； （B）在白天，由于日照的原因，土壤表面的温度较高，土壤表面的水分蒸发快使傍晚时地面变得干 燥； （C）土壤颗粒之间的毛细水会因白天温度升高而下降，使土壤表层变得干燥； （D）在夜间，土壤表面的温度较低，而土壤深层的温度变化不大，使得土壤颗粒间的毛细水上升； （E）夜间空气中的水汽也会因为温度下降而凝结，因而使清晨土壤表层变得湿润。 1.2.4 同一体系，比表面自由能和表面张力都用 表示，它们 ( ) (A) 物理意义相同，数值相同 (B) 量纲和单位完全相同 A B B B RA RB
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 (C)物理意义相同，单位不同(D)物理意义不同，单位不同 125通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后()。 (A)能降低液体的表面张力 (B)能增大液体的表面张力 (C)能显著增大液体的表面张力 (D)能显著降低液体的表面张力 1.2.6一个玻璃毛细管分别插入25℃和75℃的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度： () (A)相同 (B)无法确定 (C)25C水中高于75C水中(D)75C水中高于25°℃水中. 12.7在液面上，某一小面积S周围表面对S有表面张力，下列叙述不正确的是：() (A)表面张力与液面垂直 B)表面张力与S的周边垂直 (C)表面张力沿周边与表面相切 (D)表面张力的合力在凸液面指向液体内部（曲面球心，在凹液面指向液体外部 12.8对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是() (A)凸液面内部分子所受压力大于外部压力 B)凹液面内部分子所受压力小于外部压力 (C)水平液面内部分子所受压力大于外部压力 (D)水平液面内部分子所受压力等于外部压力。 12.9下列叙述不正确的是() ()比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量： (B)表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度边线的表面紧缩力： (C)比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同： D)比表面自由能单位为m2,表面张力单位为m时，两者数值不同。 1.2.10已知20°C时水/空气的界面张力为7.27×10r2N/m,当在20°C和100KPa下可逆地增加水的表面 积4cm2,则系统的表面能△G为( (A)2.91×10J: B)2.91×10J: (C)-2.91x105 (D)-2.91x10J 三、简答题 13.1为什么喷洒农药时要在农药中加表面活性剂？ 四、计算题 14.1某同学在用毛细管升高法测量蒸馏水表面张力系数时，测得毛细管的内径为 1.035mm,液柱高度差h为28.080mm,考虑水能完全润湿玻璃毛细管壁，且不考虑凹液面下端 以上液体重量，试问该同学测得的水的表面张力为系数多少？（重力加速度g=9.8m/s,水 2131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 2 / 31 (C) 物理意义相同，单位不同 (D) 物理意义不同，单位不同 1.2.5 通常称为表面活性剂的物质是指将其加入液体中后 ( )。 (A) 能降低液体的表面张力 (B) 能增大液体的表面张力 (C) 能显著增大液体的表面张力 (D) 能显著降低液体的表面张力 1.2.6 一个玻璃毛细管分别插入 25C 和 75C 的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度： ( ) (A) 相同 (B) 无法确定 (C) 25C 水中高于 75C 水中 (D) 75C 水中高于 25C 水中 。 1.2.7 在液面上，某一小面积 S 周围表面对 S 有表面张力，下列叙述不正确的是：( ) (A)表面张力与液面垂直 (B) 表面张力与 S 的周边垂直 (C) 表面张力沿周边与表面相切 (D) 表面张力的合力在凸液面指向液体内部(曲面球心)，在凹液面指向液体外部 1.2.8 对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是 ( ) (A) 凸液面内部分子所受压力大于外部压力 (B) 凹液面内部分子所受压力小于外部压力 (C) 水平液面内部分子所受压力大于外部压力 (D) 水平液面内部分子所受压力等于外部压力 。 1.2.9 下列叙述不正确的是( ) (A) 比表面自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位表面积引起系统吉布斯自由能的增量； (B) 表面张力的物理意义是，在相表面的切面上，垂直作用于表面上任意单位长度边线的表面紧缩力； (C) 比表面自由能与表面张力量纲相同，单位不同； (D) 比表面自由能单位为 2 J m ，表面张力单位为 N m 时，两者数值不同。 1.2.10 已知 20C 时水/空气的界面张力为 7.27 10 N m 2 ，当在 20C 和 100KPa 下可逆地增加水的表面 积 2 4cm ，则系统的表面能 G 为( )。 (A) 2.91 10 J 5 ； (B) 2.91 10 J 1 ； (C) 2.91 10 J 5 ； (D) 2.91 10 J 1 三、简答题 1.3.1 为什么喷洒农药时要在农药中加表面活性剂？ 四、计算题 1.4.1 某同学在用毛细管升高法测量蒸馏水表面张力系数时，测得毛细管的内径为 1.035mm，液柱高度差 h 为 28.080mm，考虑水能完全润湿玻璃毛细管壁，且不考虑凹液面下端 以上液体重量，试问该同学测得的水的表面张力为系数多少？（重力加速度 2 g m s 9.8 / ，水 h r R f f φ
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 密度p-1000kg1m) 解： 1.42航天员王亚平在天宫1号上通过圆形金属框形成水膜，然后在水膜内注水形成水球，在水球中 注入空气又在水球内形成气泡，这现象让人记忆犹新。假设在某一实验中，圆形框的直径D-0.0800m,先 形成一个厚度几乎可以忽略的圆形水膜，然后往水膜注水，形成直径为D=O.08O0m水球。求水膜变为水球 过程中，表面能增加多少？环境压强为100KPa,如果在水球内形成直径0.0080m的气泡，则气泡内压 强为多少？（已知水表面张力系数y=72.75×103N/m) 解 D 1.4.3一粗细U型玻璃管，右端半径R=1.5mm,左端半径r=0.50mm,将U型管注入适量水（两边 管内水面离管口有一段距腐)，己知玻璃完全润湿水，水表面张力系数为y=72.75×103N1m,已知重 力加速度g=9.8m/s2,水密度p=1000kg1m。问： (1)那端液面高，液面是凸还是凹？ (2)两边水面的高度差？ 解： 3/31
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 3 / 31 密度 kg m3 1000 / ） 解： 1.4.2 航天员王亚平在天宫 1 号上通过圆形金属框形成水膜，然后在水膜内注水形成水球，在水球中 注入空气又在水球内形成气泡，这现象让人记忆犹新。假设在某一实验中，圆形框的直径 D=0.0800m，先 形成一个厚度几乎可以忽略的圆形水膜，然后往水膜注水，形成直径为 D=0.0800m 水球。求水膜变为水球 过程中，表面能增加多少？环境压强为 100KPa，如果在水球内形成直径 d=0.0080m 的气泡，则气泡内压 强为多少?（已知水表面张力系数 3 72.75 10 / N m ） 解： 1.4.3 一粗细 U 型玻璃管，右端半径 R＝1.5mm，左端半径 r＝0.50mm，将 U 型管注入适量水（两边 管内水面离管口有一段距离），已知玻璃完全润湿水，水表面张力系数为 3 72.75 10 / N m，已知重 力加速度 2 g m s 9.8 / ，水密度 kg m3 1000 / 。问： （1）那端液面高，液面是凸还是凹？ （2）两边水面的高度差？ 解： D d
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 《大学物理D》练习二流体力学 一、填空题 2.11.水平放置的流管通内有理想流体水，在某两截面上，己知其中一截面A面积是另一截面B的两 倍，在截面A水的速度为2.0ms,压强为10OkPa则截面B的水的速度为 ,截面A压强比截面B 压强高 kPa。(已知重力加速度g=9.8m/s2,水密度p=1000kg1m) 2.1,2.雷诺数是判断生物体系内液体是做层流还是湍流流动状态的重要依据，许多藤本植物内水分流 动雷诺数约为3.33，说明一般植物组织中水分的流动是 二、选择题 2.2.1.水管的某一点A,水的流速为1.0米秒，压强为3.0×105Pa。沿水管的另一点B,比A点低20米A 点面积是B点面积的三倍.则B点的流速和压强分别为（已知重力加速度g=9.8m/s2,水密度 p=1000kg1m2)( )。 (A)3.0m/s.4.96x105pa (B0.33m/s,4.96×105pa (C3.0m/s.5.93x105pa (D)1.0m5,5.93x105pa 2.22.在如图所示的大容器中装有高度为H的水，当在离最低点高度是水的高度H多少时，水的水 平距离最远。( (A)14 (B)1/3 (C)12 D2/3 三、简答题 2.3.1流体的流动通常可分为层流、湍流及其过渡状态，试用所学物理知识简述怎样判别某一圆形直管 内流体的流动类型。 解答 4131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 4 / 31 《大学物理 D》 练习二 流体力学 一、填空题 2.1.1. 水平放置的流管通内有理想流体水，在某两截面上，已知其中一截面 A 面积是另一截面 B 的两 倍，在截面 A 水的速度为 2.0m/s，压强为 100kPa,则截面 B 的水的速度为 ，截面 A 压强比截面 B 压强高 kPa。（已知重力加速度 2 g m s 9.8 / ，水密度 kg m3 1000 / ） 2.1.2.雷诺数是判断生物体系内液体是做层流还是湍流流动状态的重要依据，许多藤本植物内水分流 动雷诺数约为 3.33，说明一般植物组织中水分的流动是 。 二、选择题 2.2.1.水管的某一点 A，水的流速为 1.0 米/秒，压强为 3.0×105Pa。沿水管的另一点 B，比 A 点低 20 米,A 点面积是 B 点面积的三倍.则 B 点的流速和压强分别为(已知重力加速度 2 g m s 9.8 / ，水密度 kg m3 1000 / )（ ）。 (A)3.0m/s,4.96×105Pa (B)0.33m/s, 4.96×105Pa (C)3.0m/s,5.93×105Pa （D）1.0m/s,5.93×105Pa 2.2.2.在如图所示的大容器中装有高度为 H 的水，当在离最低点高度 h 是水的高度 H 多少时，水的水 平距离最远。（ ） (A) 1/4 (B)1/3 (C)1/2 (D)2/3 三、简答题 2.3.1 流体的流动通常可分为层流、湍流及其过渡状态，试用所学物理知识简述怎样判别某一圆形直管 内流体的流动类型。 解答： h H