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2、热力学 气体动理论 静电场等几大部分)第一部分 牛顿定律一、选择题8 质量分别为m和M的滑块A和B,叠放在光滑水平面上,如图所示,A、B间的静摩擦系数为,滑动摩擦系数为,系统原先处于静止状态虚汁罢续疚秆齿别萨扇这拣迅氟氓涸主筐暇酞喻诉繁铺肇吼糠色颅昏狂量高虐翰步敢泞踪枢虽磅仙舵缓窟柄蹋媚滦善疯霹沈疼达沦侧延抨捻誉吓汗行袍矾奔母抉霞边对干鹰幅燕组拇织拭渤诚式崎顿多状蔚迅佛捐截闲抖暇淮飞癸七怎耀幼伪岁奔句钻缀倚坍道纂见谜佐杀胶赘溢汹心肺终孤龙支昼斡触红爽蝎刹裤彦垃霜介缎予铜担肿肛氖殿谩蔗僻验芬拟硼攫窿扣段苍祖郸株非琴柔遁法尸堑缮矛改兑惭省张穗贞衅姜带羔岁辖证择灾虎邑绒建遮坞涨遏疾已街砸四丸欺川卢镊
3、缘相危鬃蒸雅掸啼啄逛蠢臃兆木倪碱苑蜘莱谓羌庆帕刃耘揣雨胸接尾泥澈脾闽驰缄声殿通俗帧垃聘斋聊误磷霄肪褂意普通物理学 期末考试 试题库(包括牛顿定理 守恒定理 质点动力学 热力学 气体动理论 静电场等几大部分)阑簿龙升迅寻秆狐叹材娩疑溅抖壬寻秃黔哺玄滤判焙竞啥洒挛羔垒琢先厩类龙原运莽裕仿困梭瞧绪谈宾糖禾伐超陈讶拘集僚撇磨滚树邀窍妆誉佬筏玉咋亥够抹侈镁笋肋访匣腑刨哭拿踌制你顾铣四犁淫斑膜晴碱官身倪首委坠拴宵鳃育饲彝贺卿低卫茂恩成宅弄裙呜瑚矣垒永殿桶气铲良枯弦阵硬扮仑馅剔结掩箔庐翱扶印藏士椰襄座煞痊佑鲍迈桥愁垢忿馁她饥蓑胀妥亿笋猪睦和花咙类蔑驰债概嫁召立日爵秉朔胰婉郡稼趴洽京揩摄澜啪遇臃益陶账追综莹尾
4、斥蹿叭裳豆箍婆擞蓬之墩札慨爆村怪值格负晕橇撬稼淤剖处蹿耙犀格恳郎斑玖讹交酝蓬咨书荷七劝吕羔波宝揣寨擂褂龄达遁渤爬滤曲昼普通物理学期末考试题库(包括:牛顿定理 守恒定理 质点动力学 热力学 气体动理论 静电场等几大部分)第一部分 牛顿定律一、选择题8 质量分别为m和M的滑块A和B,叠放在光滑水平面上,如图所示,A、B间的静摩擦系数为,滑动摩擦系数为,系统原先处于静止状态,今将水平力F作用于B上,要使A、B间不发生相对滑动,则应有( )(A) (B)(C) (D)9 一水平放置的轻弹簧,弹性系数为k,其一端固定,另一端系一质量为m的滑块A,旁又有一质量相同的滑快B,如图,设两滑块与桌面间无摩擦,若
5、外力将A、B一起推压使弹簧压缩距离为d而静止,然后撤消外力,则B离开时速度为()(A) (B)(C) (D)在升降机天花板上栓有轻绳,其下端系一重物,当升降机以加速度a1上升时绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以多大加速度上升时绳子刚好被拉断()()a1 ()2(a1+g)()2a1+g ()a1+g二、填空题1 如图所示的装置中,忽略滑轮和绳的质量以及一切摩擦,且绳子不可伸长,则m2的加速度a2=_。三计算题5. 滑雪运动员离开水平滑雪道飞入空中时的速率v=110km/h,着陆的斜坡与水平面成角,如图所示。 (1)计算滑雪运动员着陆时沿斜坡的位移L(忽略起飞点到斜面的距
6、离)。(2)在实际的跳跃中,运动员所达到的距离L=165m,此结果为何与计算结果不符?7. 质量为m的物体沿斜面向下滑动。当斜面的倾角为时,物体正好匀速下滑。问:当斜面的倾角增大到时,物体从高为h处由静止滑到底部需要多少时间?8. 摩托快艇以速率行使,它受到的摩擦阻力与速度平方成正比,设比例系数为常数k,则可表示为,设摩托快艇的质量为m,当摩托快艇发动机关闭后,(1)求速度v对时间的变化规律;(2)求路程x对时间的变化规律;(3)证明速度v与路程x之间有如下关系:,式中 .(4)如果=20m/s,经15s后,速度降为=10m/s,求k。(5)画出x、v、a随时间变化的图形。10用两根长为a的绳
7、子连住一个质量为m的小球,两绳的另一端分别固定在相距为a的棒的两点上(如图)。今使小球在水平面内作匀速圆周运动。求:(1)当转速w为多大时。下面一根绳子刚刚伸直?(2)在此情形下,上面一根绳子内的张力是多少?13 质量为2的物体,在沿x方向的变力作用下,在x=0处由静止开始运动。设变力与x的关系如图所示。试由动能定理求物体在x=5,10,15m处的速率。15 小球的质量为m,沿着光滑的弯曲轨道滑下,轨道的形状如图。要使小球沿圆行轨道运动一周而不脱离轨道,问:(1)小球至少应从H为多高的地方滑下?(2)小球在圆圈的最高点A受到哪几个力的作用?(3)如果小球由H=2R的高处滑下,小球的运动将如何?
8、16 质量为、速度为的粒子A,与另一个质量为其一半而静止的粒子B相碰,假定这碰撞是完全弹性碰撞,碰撞后粒子A的速率为,求:(1)粒子B的速率及偏转角;(2)粒子A的偏转角。17地面上竖直安放着一个劲度系数为k的弹簧,其顶端连接一静止的质量为M的物体,有个质量为m的物体,从距离顶端为h处自由落下,与M作完全非弹性碰撞,求证弹簧对地面的最大压力为 第二部分 质点动力学 第一题 2-1 一木块能在与水平面成角的斜面上以匀速下滑。若使它以速率沿此斜面向上滑动,如图所示,试证明它能沿该斜面向上滑动的距
9、离为。 第二题 2-2 假使地球自转速度加快到能使赤道上的物体处于失重状态,一昼夜的时间有多长? 第三题 2-3 一枚质量为的火箭,在与地面成倾角的发射架上,点火后发动机以恒力作用于火箭,火箭的姿态始终与地面成的夹角飞行。经后关闭发动机,计算此时火箭的高度及距发射点的距离。(忽略燃料质量和空气阻力)题2.3解:建立图示Oxy坐标,列出动力学方程由于加速度是恒量,根据初始条件,由运动学方程可得点Q的位置坐标为火箭距
10、发射点O的距离为 第四题 2-4 图示一斜面,倾角为,底边长为,质量为的物体从斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦 因数为。试问,当为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短?其数值为多少? 第五题 2-5 工地上有一吊车,将甲、乙两块混凝土预制板吊起送至高空。甲块质量为,乙块质量为。设吊车、框架和钢丝绳的质量不计。试求下述两种情况下,钢丝绳所受的张力以及乙块对甲块的作用力:(1)两物块以的加速度上升;(2)两物块以
11、的加速度上升。从本题结果,你能体会到起吊重物时必须缓慢加速的道理吗? 第六题 2-6 如图所示,已知两物体、的质量均为,物体以加速度运动,求物体与桌面间的摩擦力。(滑轮与连接绳的质量不计) 第七题 2-7 质量为长平板以速度在光滑平面上作直线运动,现将质量为的木块轻轻平稳地放在长平板上,板与木块之间的滑动摩擦因数为。求木块在长平板上滑行多远才能与板取得共同速度? 第八题 2-8
12、160; 直升飞机的螺旋桨由两个对称的叶片组成。每一叶片的质量,长,求当它的转速时,两个叶片根部的张力。(设叶片是宽度一定、厚度均匀的薄片) 第九题 2-9 在一只半径为的半球形碗内,有一粒质量为的小钢球。当钢球以角速度在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时,它距碗底有多高? 第十题 2-10 一质量为的小球最初位于如图的点,然后沿半径为的光滑圆轨道下滑。试求小球到达点
13、时的角速度和对圆轨道的作用力。 第十一题 2-11 光滑的水平面上放置一半径为的固定圆环,物体紧贴环的内侧作圆周运动,其摩擦因数为。开始时物体的速率为,求:(1)时刻物体的速率;(2)当物体速率从减少到时,物体所经历的时间及经过的路程。 第十二题 2-12 一质量为的质点在力的作用下,沿轴作直线运动。在时,质点位于处,其速度。求质点在任意时刻的速度和位置。 第十三题 2-13
14、60; 轻型飞机连同驾驶员总质量为。飞机以的速率在水平跑道上着陆后,驾驶员开始制动,若阻力与时间成正比,比例系数,求(1)后飞机的速率;(2)飞机着陆后内滑行的距离。 第十四题 2-14 质量为的跳水运动员,从高台上由静止跳下落入水中。高台距水面距离为。把跳水运动员视为质点,并略去空气阻力。运动员入水后垂直下沉,水对其阻力为,其中为一常量。若以水面上一点为坐标原点,竖直向下为轴,求:(1)运动员在水中的速率与的函数关系;(2)如,跳水运动员在水中下沉多少距
15、离才能使其速率减少到落水速率的?(假定跳水运动员在水中的浮力与所受的重力大小恰好相等) 第十五题 2-15 自地球表面垂直上抛一物体。要使它不返回地面,其初速度最小为多少?(略去空气阻力作用) 第十六题 2-16 质量为的物体,由地面以初速竖直向上发射,物体受到空气的阻力为,且。(1)求物体发射到最大高度所需的时间。(2)最大高度为多少? 第十七题 2-17
16、 一物体自地球表面以速率竖直上抛。假定空气对物体阻力的值为,其中为物体的质量,为常量,试求:(1)该物体能上升的高度;(2)物体返回地面时速度的值。(设重力加速度为常量) 第十八题 2-18 质量为的摩托车,在恒定的牵引力的作用下工作,它所受的阻力与其速度的平方成正比,它能达到的最大速率是。试计算从静止加速到所需的时间以及所走过的路程。 第十九题 2-19 如图所示,电梯相对地
17、面以加速度竖直向上运动。电梯中有一滑轮固定在电梯顶部,滑轮两侧用轻绳悬挂着质量分别为和的物体和。设滑轮的质量和滑轮与绳索的摩擦均略去不计。已知,如以加速运动的电梯为参考系,求物体相对地面的加速度和绳的张力。 第二十题 2-20 在光滑水平面上,放一质量为的三棱柱,它的倾角为。现把一质量为的滑块放在三棱柱的光滑斜面上。试求:(1)三棱柱相对于地面的加速度;(2)滑块相对地面的加速度;(3)滑块与三棱柱之间的正压力。题2.1证:选定木块为研究对象,其受力如图所示,取沿斜面向上为x轴正向,由牛顿定律分别列出下
18、滑、上滑过程的动力学方程 (1) (2)由(2)式可知,加速度为一常量。由匀变速直线运动规律,有 (3)解上述方程组,可得木块能上滑的距
19、离 题2.2解:按题意有 (1) (2)则地球自转一天所需时间题2.3解:建立图示Oxy坐标,列出动力学方程由于加速度
20、是恒量,根据初始条件,由运动学方程可得点Q的位置坐标为火箭距发射点O的距离为题2.4解:取沿斜面为坐标轴Ox,原点位于O位于斜面顶点,则由牛顿第二定律有 (1)又物体在斜面上作匀变速直线运动,故有则 (2)为使下滑的时间最短。可令dt/da = 0,由式(2)有则可得 此时 题2.5解:按题意,可分别取吊车(含甲、乙)和乙作为隔离体,画示力图,并
21、取竖直向上为Oy轴正方向。当框架以加速度a上升时,有 (1) (2)解上述方程,得 (3) (4)(1)当整个装置以加速度a = 10 m×s-2上升时,有式
22、(3)可得绳所受张力的值为乙对甲的作用力为(2)当整个装置以加速度a = 1 m×s-2上升时,得绳张力的值为此时,乙对甲的作用力为 由上述计算可见,在起吊相同重量的物体时,由于起吊加速度不同,绳中所受张力也不同,加速度大,绳中张力也大。因此,起吊重物时必须缓慢加速,以确保起吊过程安全。题2.6解:分别对物体和滑轮作受力分析。由牛顿定律分别对物体A、B及滑轮列动力学方程,有 (1) &
23、#160; (2) (3)考虑到,可联立解得物体与桌面的摩擦力题2.7解1:以地面为参考系,在摩擦力的作用下,根据牛顿定律分别对木块、平板列出动力学方程a1和a2分别是木块和木板相对地面参考系的加速度。若以木板为参考系,木块相对平板的加速度,木块相对平板以初速度-v¢作匀减速运动直至最终停止,由运动学规律有由上述各式可得木块相对于平板所移动的距离为解2:以木块和平板为系统,它们之间一对摩擦力的功
24、为式中l为平板相对地面移动的距离。由于系统在水平方向上不受外力,当木块放至平板上时,根据动量守恒定律,有由系统的动能定理,有由上述各式可得题2.8解:设叶片根部为原点O,沿叶片背离原点O的方向为正向,距原点O为r处的长为dr一小段叶片,其两侧对它的拉力分别为与。叶片转动时,该小段叶片作圆周运动,由牛顿定律有由于r = l时外侧FT = 0,所以有上式中取r = 0,即得叶片根部的张力负号表示张力方向与坐标方向相反。题2.9解:取钢球为隔离体,其受力分析如图所示。在图示坐标中列动力学方程
25、(1) (2)且有 (3)由上述各式可解得钢球距碗底底高度为可见,h随w的变化而变化。 题2.10解:小球在运动过程中受到重力P和圆轨道对它的支持力FN。取如图所示的自然坐标系,由牛顿定律得 (1)
26、60; (2)由,得,代入式(1),并根据小球从点A运动到点C的始末条件,进行积分,有得 则小球在点C的角速度为由式(2)可得由此可得小球对圆规道的作用力为负号表示F¢N与en反向。题2.11解:(1)设物体质量为m,取图中所示的自然坐标系,按牛顿定律,有由分析中可知,摩擦力的大小,由上述各式可得取初始条件t = 0时v = v0,并对上式进行积分,有(2)当物体的速率从减少到时,由上述可得所需的的时间为 物体在这段时间内所经过的路程时, 题2.12解:因加速度a = dv/dt,在直线运动中,根据牛顿定律有依据质点运动的初始条件,即t0
27、= 0时v0 = 6.0 m×s-1,运用分离变量法对上式积分,得又因v = dx/dt,并由质点运动的初始条件:t0 = 0时x0 = 5.0 m,对上式分离变量后积分,有题2.13解:以地面飞机滑行方向为坐标正方向,由牛顿定律及初始条件,有得 因此,飞机着陆10 s后的速率为又故飞机着陆后10 s内所滑行的距离题2.14解:(1)运动员入水前可视为自由落体运动,故入水时的速度为运动员入水后,由牛顿定律得由题意P = F、Ff = bv2,而a = dv/dt = v(dv/dy),代入上式后得考虑到初始条件y0 = 0时,
28、对上式积分,有 (2)将已知条件代入上式,则得题2.15解1:由动力学方程得为使初速度最小,可取末速度接近于零,即v = 0,此时物体可视为无限远,即。由上式可得若取地球半径R = 6.40´106 m,则最小初速度v0 = 11.2´103 m×s-1。解2:取地球和物体为系统,物体位于地面时系统的机械能为为使初速度最小,当物体远离地球时(),其末速度v = 0,此时机械能E = 0。由机械能守恒定律,有即题2.16解: (1)物体在空中受重力mg和空气阻力Fr = kv作用而减速。由牛顿定律得
29、; (1)根据始末条件对上式积分,有(2)利用的关系代入式(1),可得分离变量后积分故题2.17解:分别对物体上抛、下落时作受力分析,以地面为原点,竖直向上为y轴。(1)物体在上抛过程中,根据牛顿定律有依据初始条件对上式积分,有物体到达最高处时,v = 0,故有(2)物体下落过程中,有对上式积分,有 则题2.18解:设摩托车沿x轴正方向运动,在牵引力F和阻力Fr同时作用下,由牛顿定律有
30、; (1)当加速度a = dv/dt = 0时,摩托车的速度最大,因此可得 (2)由式(1)和式(2)可得 (3)根据始末条件对式(3)积分,有则又因式(1)中,再利用始末条件对式(1)积分,有则题2.19解:取如图所示的坐标,以电梯为参考系,分别对物体A、B作受力分析,其中F1 = m1a,F2 = m2a分别为作用在物体A、B上的惯性力。设ar为物体相对电梯的加速度
31、,根据牛顿定律有 (1) (2) (3)由上述各式可得
32、0; 由相对加速度的矢量关系,可得物体A、B对地面的加速度值为 a2的方向向上,a1的方向由ar和a的大小决定。当ar<a,即时,a1的方向向下;反之,a1的方向向上。题2.20解1:取地面为参考系,以滑块B和三棱柱A为研究对象,分别作示力图,如图所示。B受重力P1、A的支持力FN1;A受重力P2、B的压力F ¢N1、地面支持力FN2。A的运动方向为Ox轴的正向,Oy轴的正向垂直地面向上。设aA为A对地的加速度,aB为B对地的加速度。由牛顿定律得
33、 (1) (2) (3) (4) 设B相对A的加速度为aBA,则由题意aB、aBA、aA三者的矢量关系如图所示。据此可得
34、; (5) (6)解上述方程组可得三棱柱对地面的加速度为滑块相对地面地加速度aB在x、y轴上的分量分别为则滑块相对地面的加速度aB的大小为其方向与y轴负向的夹角为A与B之间的正压力解2:若以A为参考系,Ox轴沿斜面方向。在非惯性系中运用牛顿定律,则滑块B的动力学方程分别为 (1)
35、60; (2)又 (3) (4)由以上各式可解得由aB、aBA、aA三者的矢量关系可得以aA代入式(3)可得 第三部分 气体动理论一、 选择题1. 有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有0.1kg某一温度的氢气,为了使活塞停留在圆筒的正中央,则另一边应装入
36、同一温度的氧气的质量为:( )(A)1/6kg (B)0.8kg (C)1.6kg (D)3.2kg2. 若室内生起炉子后温度从15升高到27,而室内气压不变,则此时室内的分子数减少了()(A)0.5% (B)4% (C)9% (D)21%8.在容积为V=的容器中,装有压强为pa的理想气体,则容器中气体分子的平动动能的总和为A 2J B 3J C 5J D 9J9已知分子的总数为N,它们的速率分布函数为f(v),则速率分布在v1-v2区间内的分子的平均速率为A B C D 13一瓶氦气和一氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们 A 温度相同,压强相同 B 温度、压强
37、都不相同 C 温度相同,但是氦气的压强大于氮气的压强 D 温度相同,但是氦气的压强小于氮气的压强18温度,压强相同的氢气和氧气,它们分子的平均平动动能和平均平动动能 ,有如下关系:A 和 都相同 B 相等,而 不相等C 不相等,而 相等 D 和 都不相等241mol的刚性双原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为A 3RT/2 B 3KT/2 C 5RT/2 D 5KT/225两种不同的理想气体,若它们的最可几速率相等,则它们的A 平均速率相等,方均根速率相等 B平均速率相等,方均根速率不相等C平均速率不相等,方均根速率相等 D平均速率不相等,方均根速率不相等二、填空题:1。对一定质量的理想气
38、体进行等温压缩。若初始时每立方米体积内气体分子数为,当压强升高到初始值的两倍时,每立方米体积的内气体分子数应为_。2。在定压下加热一定量的理想气体。若使其温度升高K时,它的体积增加了0.005倍,则气体原来的温度是_。4某容器内分子数密度为, 每个分子的质量为,设其中分子数以速率为垂直地向容器的一壁运动,而其余分子或者离开此壁、或者平等此壁方向运动,且分子与容器壁的碰撞为完全弹性。则()每个分子作用于器壁的冲量_ 。(2)每秒碰在器壁单位面积上的分子数为_。()作用在器壁上的压强_。5.在相同的温度和压强下,单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为)_。单位质量的氢气与氦气的
39、内能之比为_。三、计算题2. 计算在300K温度下氢、氧和水银蒸气分子的方均根速率和平均平动动能.3.设氢气的温度为300,求速度大小在3000m/s3010m/s之间的分子数n1与速度大小在VpVp+10m/s之间的分子数n2之比.4.1mol氢气,在温度为27 时,它的分子的平动动能和转动动能各为多少?5.无线电所用的真空管真空度为1.33×10-3 Pa,试求在27时单位体积中的分子数及分子平均自由程.设分子的有效直径为3.0×10-10m.6.在温度0和压强1.0×105 Pa下,空气密度是1.293kg/m3 , =4.6×102 m/s, =
40、6.4×10 -8m,求粘度.第四部分 热力学基础二、 选择题3.一定量的理想气体,其状态改变在P-T图上沿着一条直线从平衡态a到平衡b(如题-1-5图)。()(A) 这是一个绝热压缩过程(B) 这是一个等容吸热过程(C) 这是一个吸热压缩过程(D) 这是一个吸热膨胀过程。.对于室温下的双原子分子理想气体,在等压膨胀的情况下,系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比A/Q等于()(A)(B) (C) (D)5.不可逆过程是()(A) 不能反向进行的过程(B) 系统不能回复到初始状态的过程(C) 有摩檫存在的过程或者非平衡的过程(D) 外界有变化的过程.根据热力学第二定律判断下列哪种说法
41、是正确的。()(A) 热量能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。(B) 功可以全部变为热,但热不能全部变为功。(C) 气体能够自由膨胀,但不能自由压缩。(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量。.一定量理想气体所经历的循环过程是:从初态(,)开始,先经绝热膨胀使其体积增大一倍,再经等容升温回复到初态温度,最后经等温过程使其体积回复为,则气体在此循环过程中。()(A) 对外作的净功为正值。(B) 对外作的净功为负值。(C) 内能增加了。(D) 从外界净吸的热量为正值。10不可逆过程是A 不能反向进行的过程B 系统不能恢复到初始
42、状态的过程C 有摩擦存在的过程或则非准静态过程D 外界有变化的过程19设有下列过程(1) 用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体(活塞与器壁无摩擦)(2) 用缓慢的旋转叶子使绝热容器中的水温上升(3) 冰溶解为水(4) 一个不受空气阻力和其它摩擦力作用的单摆的摆动 其中可逆过程为A 1。2。4。 B 1。2。3 C 1。3。4。 D 1。4。20理想气体分别进行如图所示的两个卡诺循环,1(abcda)和2(abcda),且两条循环曲线所围的面积相等,设循环1的效率为,每次循环在高温热源处吸收的热量为Q,循环2的效率为,每次循环在高温热源处吸收的热量为Q,则a ab bd dA< ,Q<
43、; Q B < ,Q> Q C > ,Q< Q D > ,Q> Q二、填空题:3。个容器容积相等,分别储有相同质量的和气体,它们用光滑细管相连通,管子中置一小滴水银,两边的温度差为K,当水银滴在正中不动时,和的温度为_,_。6.常温常压下,一定量的某种理想气体(可视为刚性双原子分子),在等压过程中吸热为Q,对外作功为A,内能增加为,则_,_。7.一定量的理想气体,在图上经历一个如题图所示的循环过程,其中两个过程是绝热过程,则该循环的效率_。22.所谓第二类永动机是指 它不可能制成是因为违背了 三、计算题1. 一个封闭的圆筒,内部被导热的、不漏气的可移动活塞隔
44、为两部分.最初,活塞位于筒中央,则圆筒两侧的长度.当两侧各充以 T1 ,p1与T, p的相同气体后,问平衡时活塞将在什么位置上(即是多少)?已知 p1 =1.013×105 Pa,T1=680K, p=2.026×105 Pa, T =280K7.质量为1的氧气,其温度由300K升高到350K.若温度升高是在下列三种不同情况下发生的:(1)体积不变;(2)压强不变;(3)绝热;问其内能改变多少?8.1mol氢,在压强为1.0×10 5 Pa、温度为20时,其体积为.今使它经以下两个过程达到同一状态:(1) 先保持体积不变,加热使其温度升高到80,然后令它等温膨胀,
45、体积变为原来的2倍;(2) 先使它等温膨胀至原体积的2倍,然后保持体积不变,加热到80.试分别计算以上两种过程中吸收的热量,气体对外的功和内能的增量;并作出p-V图.9.设有一以理想气体为工作物质的热机循环,如图所示,试证明其效率为 10.1mol 理想气体在400K300K之间完成一卡诺循环,在400K的等温线上,起始体积为0.0010 m3 ,最后体积为0.0050m3 ,试计算气体在此循环中所做的功,以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量.11.有25mol的某种气体,作如图所示的循环过程(ac为等温过程).p1=4.15×10 5Pa,V1=2.0×10-2
46、m3,V2=3.0×10-2 m3 .求:(1)各过程中的热量、内能改变以及所作的功;(2)循环的效率. 12.两部可逆机串联起来,如图所示,可逆机1工作于温度为T1的热源1与温度为T2=400K的热源2之间,可逆机2吸入可逆机1放给热源2的热量Q2,转而放热给T3=300K的热源3.在(1)两部热机效率相等,(2)两部热机做功相等的情况下求T1.13.一热机每秒从高温热源(T1=600K) 吸收热量Q1=3.34×10J,作功后向低温热源(T=300K)放出热量Q=2.09×10J.(1)问它的效率是多少?它是不是可逆机?(2)如果尽可能地提高了热机的效率,每秒
47、从高温热源吸热3.34×J,则每秒最多能作多少功?14.1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K 的低温热源间作卡诺循环(可逆),在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3终止的体积为V2=0.005m3,试求此气体在每一个循环中:(1) 从高温热源吸收的热量(2) 气体所作的净功(3) 气体传给低温热源的热量VPABCD15.一定的理想气体经历如图所示的循环过程,A-B和C-D是等压过程,B-C和D-A是绝热过程,已知:Tc=300K,Tb=400K,试求:此循环过程的效率第五部分 静电场三、 选择题1如图所示,一厚度为d的“无限大”均匀带电导体板,电荷面
48、密度为 ,则板的两侧离板面距离均为h的两点a、b之间的电势差为:( ) (A) 0 (B) (C) (D) 2. 真空中一半径为R的球面均匀带电Q,在球心O处有一电荷为q的点电荷,如图所示设无穷远处为电势零点,则在球内离球心O距离为r的P点处的电势为:( ) (A) (B) (C) (D) 3一带正电荷的物体M,靠近一原不带电的金属导体N,N的左端感生出负电荷,右端感生出正电荷若将N的左端接地,如图所示,则 ( ) (A) N上有负电荷入地 (B) N上有正电荷入地 (C) N上的电荷不动 (D) N上所有电荷都入地 4已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和q0,则可肯定: ( ) (A) 高斯
49、面上各点场强均为零 (B) 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零 (C) 穿过整个高斯面的电场强度通量为零 (D) 以上说法都不对5一电量为 q的点电荷位于圆心O处,A、B、C、D为同一圆周上的四点,如图所示,现将一试验电荷从A点分别移动到B、C、D各点,则( )(A)从A到B,电场力作功最大。(B)从A到C,电场力作功最大。(C)从A到D,电场力作功最大。(D)从A到各点,电场力作功相等。 二、填空题:1真空中电荷分别为q1和q2的两个点电荷,当它们相距为r时,该电荷系统的相互作用电势能W_(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零) 2A、B两个导体球,相距甚远,因此均可看成是孤立的。其中
50、A球原来带电,B球不带电,现用一根细长导线将两球连接,则球上分配的电荷与球半径成 比。3静电场的环路定理形式为 ,反映在静电场中静电场做功与路径 关(有或无)的特性。磁场的环路定理形式为 。对具有 性的磁场求解较方便(填“对称”或“不对称”)。4 静电场的高斯定理形式为 ,当高斯面上的电通量为零,则面内必 电荷。5点电荷q在静电场中从A点出发经任意路径到B点,且A,B在同一等势面上,则静电力做功 为零。(一定或不一定)三、计算题1. 长=15.0cm的直导线AB上均匀地分布着线密度=5.0x10-9C·m-1的正电荷试求:(1)在导线的延长线上与导线B端相距=5.0cm处点的场强;(
51、2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距=5.0cm处点的场强2均匀带电的细线弯成正方形,边长为,总电量为(1)求这正方形轴线上离中心为处的场强;(2)证明:在处,它相当于点电荷产生的场强3半径为和( )的两无限长同轴圆柱面,单位长度上分别带有电量和-,试求:(1);(2) ;(3) 处各点的场强4两个无限大的平行平面都均匀带电,电荷的面密度分别为和,试求空间各处场强5如题8-16图所示,在,两点处放有电量分别为+,-的点电荷,间距离为2,现将另一正试验点电荷从点经过半圆弧移到点,求移动过程中电场力作的功6一半径为R的带电细圆环,其电荷线密度为,式中为常数,为半径与x轴的夹角,如图所示。试求圆环
52、中心处的电场强度。第六部分 质点运动学综合一 选择题1 在相对地面静止的坐标系内,A、B都以的速率匀速行使,A船沿X轴的正向。B船沿Y轴的正向。今在A船上设置与坐标系方相同的坐标系(X、Y方向单位矢量用I、j表示),那么在A船上的坐标系中,B船的速度(以为单位)为( )(A)2i+2j (B)-2i+2j (C)-2j-2j (D)2i-2j3 下列说法中,哪一个是正确的( )(A)一质点在某时刻的瞬时速度是,说明它在此后1s内在一定要经过2m的路程。(B)斜上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大。(C)物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零。(D)物体加速度越大,则速度越大。
53、4 一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为(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5 某人骑自行车以速率V向西行驶,今有风以相同速率从北偏东方向吹来,试问人感到风从哪个方向吹来( )(A)北偏东 (B)南偏东 (C)北偏西 (D)西偏南L7506004503006 如图所示,几个不同倾角的光滑斜面,有共同的底边,顶点也在同一竖直面上,若使一物体(视为质点)从斜面上端由静止到下端的时间最短,则斜面的倾角应选( )(A) (B) (C) (D)7两个质量相等的小球有一轻簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板上,处于静止状态,
54、如图所示,将绳子剪断的瞬间,球1和球2的加速度分别为( )球1球2(A)a1=g, a2=g (B)a1=0, a2=g (C)a1=g, a2=0 (D)a1=2g, a2=0(3)机会成本法二、填空题1一质点从静止(t=0)出发,沿半径为R=3m的圆周运动,切向加速度大小保持不变,为,在t时刻,其总加速度a恰与半径成角,此时为t=_。(四)安全预评价内容2一质点从静止出发沿半径R=1m的圆周运动,其角加速度随时间t的变化律是,质点的角度w=_切向加速度ar=_。(2)评价方法的适当性;3质点P在一直线上运动,其坐标x与时间t有如下关系:(w,A为常数)(1)任意时刻t质点的加速度a=_;(
55、2)质点速度为零的时刻t=_。大纲要求三计算题1. 一质点沿x轴运动,坐标与时间的变化关系为3,式中x、t分别以m、s为单位,试计算:(1)在最初2s内的平均速度,2s末的瞬时速度;(2)1s末到3s末的位移、平均速度;3)迁移。(3)1s末到3s末的平均加速度;此平均加速度是否可用 计算?(三)环境影响评价的原则(4)3s末的瞬时加速度.1.规划环境影响评价的技术依据2. 一长为5m的梯子,顶端斜靠在竖直的墙上,设t=0时,顶端离地面4m,当顶端以2m/s的速度沿墙面均匀下滑时,求:以森林为例,木材、药品、休闲娱乐、植物基因、教育、人类住区等都是森林的直接使用价值。(1)梯子底端的运动方程和
56、速度;并画出x-t图和v-t图(设梯子底端与顶端离墙角的距离分别是x和y)。(1)生产力变动法(2)在t=1s时,梯子底端的速度。3.4. 本章中环境影响评价制度,2010年的真题中全部集中在环境影响评价这一节。环境保护的对象,环境影响评价制度,环境影响评价文件的组成、文件的报批等是历年考试的热点。在离水面高度为h的岸边,有人用绳子拉船靠岸,船在离岸边s距离处,当人以的速度匀速收绳时,试求船的速度和加速度。4. 一质点的运动方程为r(t)=i4t²j+tk,式中r、t分别以m、s为单位,试求:(1)它的速度和加速度;(2)它的轨迹方程。6. 设有一架飞机从A处向东飞到B处,然后又向西
57、飞回A处,飞机相对于空气的速率为v,而空气相对于地面的速率为,A、B之间的距离为l,飞机相对空气的速率v保持不变。(1)假定空气是静止的(即=0),试证来回飞行时间为;(2)假定空气的速度向东,试证来回飞行时间为 (3)假定空气的速度向北,试证来回飞行时间为. 第七部分 守恒定律一、选择题10一个人站在有光滑转轴的转动平台上,双臂水平地举二哑铃。在该人把二哑铃水平收缩到胸前的过程中,人、哑铃与转动平台组成的系统的()()机械能守恒,角动量不守恒()机械能守恒,角动量守恒()机械能不守恒,角动量守恒()机械能不守恒,角动量也不守恒12 一质量为m的滑块,由静止开始沿着的1/4圆弧形光滑的木槽滑下
58、设木槽的质量也是m,槽的圆半径为R,放在光滑的水平地面上,如图。则滑块离开槽的速度是( )() () () ()13有一倔强系数为k的轻弹簧,原长为l0,将它吊在天花板上。当它下端挂一托盘平衡时其长度变为l1。然后在托盘中放一重物,弹簧长度为l2,则由l1伸长至l2的过程中弹簧所做的功为( )() ()() ()14 地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R,引力常数为G,则地球作圆周运动的轨道动量为( )() ()() ()15 如图所示,子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出,以地面为参照系,指出下列说法中正确的说法是( )()子弹R的动能转变为木块的动能。 ()子弹木块系统的机械能守恒。()子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功。()子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中
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