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1、PAGE PAGE 40攀枝花学院大学物理考试题库及答案第1章 质点的运动与牛顿定律选择题易、对于匀速圆周运动下面说法不正确的是( ) (A)速率不变; (B)速度不变; (C)角速度不变; (D)周期不变。易:、对一质点施以恒力,则; ( )(A) 质点沿着力的方向运动; ( B) 质点的速率变得越来越大;(C) 质点一定做匀变速直线运动;(D) 质点速度变化的方向与力的方向相同。易:、对于一个运动的质点,下面哪种情形是不可能的 ( ) (A)具有恒定速率,但有变化的速度;(B)加速度为零,而速度不为零;(C)加速度不为零,而速度为零。(D)加速度恒定(不为零)而速度不变。中:、试指出当曲率

2、半径0时,下列说法中哪一种是正确的 ( ) (A) 在圆周运动中,加速度的方向一定指向圆心; (B) 匀速率圆周运动的速度和加速度都恒定不变;物体作曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法线分速度恒等于零,因此法问加速度也一定等于零;(D) 物体作曲线运动时,一定有加速度,加速度的法向分量一定不等于零。难:、质点沿x方向运动,其加速度随位置的变化关系为:如在x = 0处,速度,那么x=3m处的速度大小为 (A) ;(B) ;(C) ;(D) 。易:、一作直线运动的物体的运动规律是,从时刻到间的平 均速度是 (A) ;(B) ;(C) ;(D) 。中7、一质量为m的物体沿X轴运动,其运动

3、方程为,式中、均为正的常量,t为时间变量,则该物体所受到的合力为:( )(A)、; (B)、;(C)、; (D)、。中:、质点由静止开始以匀角加速度沿半径为R的圆周运动如果在某一时刻此质点的总加速度与切向加速度成角,则此时刻质点已转过的角度为 (A) ;(B) ;(C) ;(D) 。难、一质量为本10kg的物体在力f=(120t+40)i(SI)作用下沿一直线运动,在t=0时,其速度v=6i,则t=3s时,它的速度为:(A)10i; (B)66i;(C)72i; (D)4i。难:1、一个在XY平面内运动的质点的速度为,已知t = 0时,它通过(3,-7) 位置处,这质点任意时刻的位矢为 (A)

4、 ;(B) ;(C) ;(D) 。易1、下列说法正确的是: ( )(A)质点作圆周运动时的加速度指向圆心; (B)匀速圆周运动的速度为恒量;(C)、只有法向加速度的运动一定是圆周运动; (D)直线运动的法向加速度一定为零。易:1、下列说法正确的是: ( )(A)质点的速度为零,其加速度一定也为零;(B)质点作变加速直线运动,其加速度的方向与初速度的方向相同;(C)力是改变物体运动状态的原因;(D)质点作直线运动时,其位移的大小和路程相等。中;、某质点的运动方程为(SI),则该质点作( )(A)匀加速直线运动,加速度沿X轴正方向;(B)匀变速直线运动,加速度沿X轴负方向;(C)变加速直线运动,加

5、速度沿X轴正方向;(D)变减速直线运动,加速度沿X轴负方向。易:4、一质点沿x轴作直线运动,其运动方程为x=3+3t2(米),则:在t=2秒时的速度、加速度为; ( ) (A) 12m/s , 6m/s2; (B) 2m/s , 12m/s2; (C)6m/s , 2m/s2; (D) 无正确答案 。易:5、质点作半径为R的匀速圆周运动,经时间T转动一周。则在2T时间内,其平均速度的大小和平均速率分别为( ) (A)、; (B)、0,; (C)、0,0 ; (D)、,0。图16 中、物体沿一闭合路径运动,经t时间后回到出发点A,如图16所示,初速度v1,末速度v2,则在t时间内其平均速度与平均

6、加速度分别为: (A) =0, (B)=0,; (C) (D)填空题易:、某直线运动的质点,其运动方程为(其中x0、a、b、c为常量)。则质点的加速度为 ;初始速度为 。中 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的变化规律是(SI)则 质点的角速度_; 切向加速度at=_。易:、一质量为5kg的物体(视为质点)在平面上运动,其运动方程为r=6i-3tj(SI),式中i、j分别为X、Y正方向的单位矢量,则物体所受的合外力f 的大小为 ;其方向为 。易:4、一质量为M的木块在水平面上作直线运动,当速度为v时仅在摩擦力作用下开始减速,经过距离S停止,则木块的加速度大小为 , 木

7、块与水平面的摩擦系数为 。中:5、一质点沿半径为R的圆周运动,其路程S随时间t变化的规律为(其中b,c为大于零的常数,且),则:质点运动的切向加速度,法向加速度;质点运动经过t时, 。易:6、质量为0.1kg的质点的运动方程为,则其速度为 ,所受到的力为 易:7、质量为10kg的物体沿x轴无摩擦地运动。设t =0时,物体位于原点,速度为零。物体在力的作用下,运动了3s,则此时物体的加速度=_,速度 = _。难:8、某质点在XY平面内的运动方程为:,则t = 1s时,质点的切向加速度大小为_,法向加速度大小为_。三、判断题易、质点作匀速圆周运动的速度为恒量。 ( )易、在一质点作斜抛运动的过程中

8、,若忽略空气阻力,则矢量dv/dt是不断变化的。( )易、物体作曲线运动时,必有加速度,加速度的法向分量一定不等于零。( )易、惯性离心力是一种虚构力,它只能出现在非惯性系中。( )中、万有引力恒量G的量纲为。 ( )中、质点作曲线运动,质点的加速度为一恒量,但各点加速度与轨道切线间夹角不一样,则该质点一定不能作匀变速率运动。( )中、物体所受合外力的方向必与物体的运动方向一致。 ( )中、当,为有限值,,物体有可能作直线运动。 ( )中、质点在恒力作用下的运动一般都是平面运动。在一定条件下可以是直线运动。( )易、质点作匀速圆周运动的角速度方向与速度方向相同。( )四、计算 题易1、已知一质

9、点的运动方程为(单位为SI制),求:(1)第2秒内的平均速度;(2)第3秒末的速度;(3)第一秒末的加速度;中2、已知一质点由静止出发,其加速度在轴和轴上分别为,(a的单位为SI制),试求t时刻质点的速度和位置。 易.3、质点的运动方程为,求t时刻,质点的速度和加速度a以及时速度的大小。易:4、质点沿半径为R的圆周运动,运动方程为(S1),求:t时刻质点的法向加速度大小和角加速度大小。易5、质量m = 2kg的物体沿x轴作直线运动,所受合外力,如果在处时速度,试求该物体移到时速度的大小。易6、物体沿直线运动,其速度为(单位为SI制)。如果t=2(s)时,x=4(m),求此时物体的加速度以及t=

10、3(s)时物体的位置。易7 一质点作半径为r=10(m)的圆周运动,其角坐标可用(单位为SI制)表示,试问:(1)t=2(s)时,法向加速度和切向加速度各是多少?(2)当角等于多少时,其总加速度与半径成?易8、已知质点的运动方程 (单位为SI制)。 求t=4s时质点的速度、加速度、位矢。易9、一质点作一维运动,其加速度与位置的关系为,k为正常数。已知t=0时,质点瞬时静止于处。试求质点的运动规律。中10、一质量为40kg的质点在力的作用下沿轴作直线运动。在t=0时,质点位于处,速度为,求质点在任意时刻的速度和位置。 第三章 能量定理和守恒定律一、选择题基础: 1、一个不稳定的原子核,其质量为M

11、,开始时是静止的。当它分裂出一个质量为m,速度为的粒子后,原子核的其余部分沿相反方向反冲,其反冲速度大小为( )(A); (B) ; (C) ; (D)。2、动能为的物体A物体与静止的B物体碰撞,设A物体的质量为B物体的二倍,若碰撞为完全非弹性的,则碰撞后两物体总动能为( )(A); (B); (C); (D)。3、对于一个物体系来说,在下列条件中,哪种情况下系统的机械能守恒?( )(A) 合外力为零; (B) 合外力不作功;(C) 外力和非保守内力都不作功; (D) 外力和保守内力都不作功。4、速度为v的子弹,打穿一块木板后速度为零,设木板对子弹的阻力是恒定的,那么,当子弹射入木板的深度等于

12、其厚度的一半时,子弹的速度是( )(A) v/2; (B) v/4 ; (C) v/3; (D) v/。5、下列说法中正确的是( )(A) 作用力的功与反作用力的功必须等值异号;(B) 作用于一个物体的摩擦力只能作负功;(C) 内力不改变系统的总机械能;(D) 一对作用力和反作用力作功之和与参照系的选取无关。6、所谓保守力,就是指那些 ( )(A) 对物体不做功的力; (B) 从起点到终点始终做功的力;(C) 做功与路径无关,只与起始位置有关的力; (D) 对物体做功很“保守”的力。7、对功的概念以下几种说法正确的组合是 ( )(1)保守力作正功时,系统内相应的势能增加;(2)质点运动经一闭合

13、路径,保守力对质点作的功为零;(3)作用力和反作用力两者所作功的大小总是相等。 (A) (1)、(2)是正确的; (B)(2)、(3)是正确的;(C) 只有(2)是正确的; (D) 只有(3)是正确的。8、在水平冰面上以一定速度向东行驶的炮车,向东南(斜向上)方向发射一炮弹,对于炮车和炮弹这一系统,在此过程中(忽略冰面摩擦力及空气阻力) ( )(A)总动量守恒;(B)总动量在炮身前进的方向上的分量守恒,其他方向动量不守恒;(C)总动量在水平面上任意方向的分量守恒,竖直方向分量不守恒;(D)总动量在任何方向的分量均不守恒。9、在下列四个实例中,哪一个物体和地球构成的系统,其机械能不守恒 ( )(

14、A)物体作圆锥摆运动; (B)抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力);(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升;(D)物体在光滑斜面上自由滑下。10、一质点受力作用,沿X轴正方向运动,从到的过程中,力做功为 ( )(A)8J; (B) 12J; (C) 16J; (D) 24J。11、质量为2kg的质点在F=6t(N)的外力作用下从静止开始直线运动,则在0s 2s内,外力F对质点所作的功为 ( )(A)6J; (B)8J; (C)16J; (D)36J。12、质量为m的子弹,以水平速度打中一质量为M、起初停在水平面上的木块,并嵌在里面,若木块与水平面间的摩擦系数为,则此后木块在停止前移动的距离等

15、于( )(A); (B);(C); (D);一般综合:1、有两个倾角不同、高度相同、质量相同的斜面置于光滑的水平面上,斜面也是光滑的,有两个一样的小球,从这两斜面顶点由静止开始下滑,则( )(A)两小球到达斜面底端时的动量是相等的;(B)两小球到达斜面底端时的动能是相等的;(C)小球和斜面组成的系统动量是守恒的;(D)小球和斜面组成的系统在水平方向上的动量是守恒的。2、在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中,系统的( )(A)动能和动量都守恒; (B)动能和动量都不守恒;(C)动能不守恒,动量守恒; (D)动能守恒,动量不守恒。3、两个质量不等的小物体,分别从两个高度相等、

16、倾角不同的斜面的顶端,由静止开始滑向底部。若不计摩擦,则它们到达底部时 ( )(A)动能相等; (B)动量相等; (C)速率相等; (D)所用时间相等。4、如图,一滑块沿着一置于光滑水平面上的圆弧形槽体无摩擦地由静止释放,若不计空气阻力,在下滑过程中,则( )图(A)由组成的系统动量守恒;(B)由组成的系统机械能守恒;(C)之间的相互正压力恒不做功;(D)由和地球组成的系统机械能守恒。综合:1、在下列四个实例中,哪一个物体和地球构成的系统,其机械能不守恒 ( )(A)物体作圆锥摆运动; (B)抛出的铁饼作斜抛运动(不计空气阻力);(C)物体在拉力作用下沿光滑斜面匀速上升;(D)物体在光滑斜面上

17、自由滑下。2、一质点受力作用,沿X轴正方向运动,从到的过程中,力做功为 ( )(A)8J; (B) 12J; (C) 16J; (D) 24J。3、质量为2kg的质点在F=6t(N)的外力作用下从静止开始运动,则在0s 2s内,外力F对质点所作的功为 ( )(A)6J; (B)8J; (C)16J; (D)36J。二、填空题基础:1、一质量为的质点在力作用下,沿X轴作直线运动,质点在至内动量变化量的大小为 。2、物体沿任意闭合路径运动一周时,保守力对它所作的功为 。3、动量守恒定律的条件是 ,且只在 (填惯性系或非惯性系)中成立。4、一质量为M的木块,静止在光滑的水平面上,现有一质量为m的子弹

18、水平地射入木块后穿出木块,子弹在穿出和穿入的过程中,以子弹和木块为系统,其动量 ,机械能 (填守恒或不守恒)。5、质量为和的两个物体,若它们具有相同的动能,欲使它们停下来,则外力的冲量之比 。6、质量为和的两个物体,具有相同的动量,欲使它们停下来,则外力对它们做的功之比 。 7、一物体万有引力做功125J,则引力势能增量为 。8、只有在满足 时,系统的总动量才遵循守恒定律; 在解自由落体问题时,我们通常是忽略了空气阻力,由 守恒定律来计算的。9、如果作用在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零时,质点系的动能和势能是相互转换的,二者的转换是通过 来实现的。一般综合:1、一物体的质量为2

19、0千克,其速度为米/秒,在变力的作用下沿X轴正向作直线运动,经过一段时间后,速度变为米/秒,该段时间内变力做的功为 ,物体的动量变化为 。 2、设一质量为的小球,沿X轴方向运动,其运动方程为,则在时间t1=1s和t2=3s内,合外力对小球作的功为 ;合外力对小球作用的冲量大小为 。3、一物体的质量为10千克,其速度为米/秒,在变力的作用下沿X轴正向作直线运动,经过一段时间后,速度变为米/秒,该段时间内变力的冲量为 ,物体的动能的增量为 。4、一个力F作用在质量为1.0kg的质点上,使之沿x轴运动,已知在此力作用下质点的运动方程为,在0到4s的时间间隔内,力F的冲量的大小I ,力F对质点所作的功

20、W 。综合:图如图,质量为m的质点,在半径为r竖直轨道内作速率为v的匀速圆周运动,在由A点运动到B点的过程中,所受合外力的冲量为 ;在运动过程中,质点所受到的合力的方向为 ;三、判断题(基础)1、动量守恒定律的条件是系统所受的合外力为零,并在任何参考系中成立。 ( )2、机械能守恒定律的条件是作用在质点系的外力和非保守内力都不做功或做功之和为零。( )3、万有引力做功与物体经过的路径无关。 ( )4、保守力等于势能梯度。 ( )5、保守力作功等于势能的增量。( )6、动量守恒定律不仅适用于一般宏观物体组成的系统,也适用于由分子,原子等微观粒子组成的系统。 ( )7、如果系统所受合外力的矢量和不

21、为零,虽然合外力在某个坐标轴上的分量为零,但是它在该坐标轴的分动量不守恒。( )8、内力能使系统内各质点的动量发生变化,即内力能在系统内各个物体之间传递动量,因此它们对系统的总动量有影响。 ( )9、系统所受的外力和非保守内力做的功等于系统机械能的增量。( )四、解答题(1)问答题1、请简要说出计算功的三种方法。2、请简要说出应用功能原理解题和应用动能定理解题有哪些不同点?(2)计算题基础:1、一质量为的物体按的规律作直线运动,当物体由运动到时,求外力所做的功和物体所受力的冲量。2、力作用在质量为1.0kg的质点上,已知在此力作用下,质点的运动方程为,求在0到4秒内,力F对质点所作的功。3、设

22、作用在质量为2kg的物体上的力。如果物体由静止出发沿直线运动,求在头2s时间内,这个力对物体所作的功。4、质量m=10kg的物体在力F=30+4t(N)的作用下沿x轴运动,试求(1)在开始2秒内此力的冲量I;(2)如冲量I=300Ns,此力的作用时间是多少? 5、用棒打击质量为0.3Kg、速率为20m/s的水平飞来的球,球飞到竖直上方10 m的高度。求棒给予球的冲量多大?设球与棒的接触时间为0.02s,求球受到的平均冲力。图6、如图,一弹性球,质量m=0.2kg,速度为=6m/s,与墙壁碰撞后跳回,设跳回时速度的大小不变,碰撞前后的速度方向与墙壁的法线的夹角都是=600,碰撞的时间为。求在碰撞

23、时间内,球对墙壁的平均作用力。7、一根长为l,质量为的匀质细直棒,使其由竖直于地面的位置从静止开始无滑动地倒下,当它倒在地面瞬时,棒顶端速度为多大?8、一质量为10g、速度为的子弹水平地射入铅直的墙壁内0.04m后而停止运动,若墙壁的阻力是一恒量,求墙壁对子弹的作用力。11、如图,一个质量M2kg的物体,从静止开始,沿着四分之一的圆周,从A滑到B,在B处时速度的大小是6m/s。已知圆的半径R4m,求物体从A到B的过程中,摩擦力所作的功。图一般综合:1、如图,一质量为的子弹在水平方向以速度射入竖直悬挂的靶内,并与靶一起运动,设靶的质量为,求子弹与靶摆动的最大高度。图图2、如图,质量为m的钢球系在

24、长为l的绳子的端,绳子的另一端固定。把绳拉到水平位置后,再把球由静止释放,球在最低点与质量为M的钢块作完全弹性碰撞,问碰撞后钢球能达多高?3、一质量为m的物体,从质量为M,半径为R的圆弧形槽顶端由静止滑下,如图,若所有摩擦都可忽略,求:物体刚离开槽底端时,物体和槽的速度各是多少?图图4、如图,求把水从面积为50的地下室中抽到街道上来所需作的功。已知水深为,水面至街道的距离为。综合:图1、一物体质量m=2 kg,以初速度从斜面上的A点处下滑,它与斜面的摩擦力为8N,到达B点将弹簧压缩20cm至C点后刚好停了下来,求弹簧的弹性系数k为多大?已知AC = 5m,。 2、如图所示,质量为M的滑块正沿着

25、光滑水平地面向右滑动,一质量为m的小球对地以水平向右速度与滑块斜面相碰撞,碰后小球竖直弹起,速率为(对地),若碰撞时间为,试计算此过程中,滑块对地的平均作用力和滑块速度增量。图05章 复习题一、填空题(一)易(基础题)1、一定质量的气体处于平衡态,则气体各部分的压强 (填相等或不相等),各部分的温度 (填相等或不相等)。2、根据能量按自由度均分原理,设气体分子为刚性分子,分子自由度为i,则当温度为T时,(1)一个分子的平均能量为 ;(2)摩尔理想气体的内能为 ;(3)一个双原子分子的平均转动动能为 。3、对于单原子分子理想气体,代表的物理意义为: ;代表的物理意义为: 。4、自由度数为的一定量

26、的刚性分子理想气体,其体积为V,压强为时,其内能E=_.5两瓶不同种类的理想气体,它们温度相同,压强也相同,但体积不同,则它们分子的平均平动动能-,单位体积内分子的总平动动能-。(均填相同或不相同)6一定量的某种理想气体,装在一个密闭的不变形的容器中,当气体的温度升高时,气体分子的平均动能 ,气体分子的密度 ,气体的压强 ,气体的内能 。(均填增大、不变或减少)7、理想气体的压强公式为 ,理想气体分子的平均平动动能与温度的关系为 。8、有两瓶气体,一瓶是氧气,另一瓶是氢气(均视为刚性分子理想气体),若它们的压强、体积、温度均相同,则氧气的内能是氢气的倍。9、一容器内贮有气体,其压强为1atm,

27、温度为27C,密度为,则气体的摩尔质量为_,由此确定它是_气.10、表示的物理意义是-。11、表示的物理意义是-。12、在相同条件下,氧原子的平均动能是氧分子的平均动能的_倍.(二)中(一般综合题)图11、如图1所示,两条曲线分别表示相同温度下,氢气和氧气分子的速率分布曲线,则a表示气分子的速率分布曲线;b表示气分子的速率分布曲线。2、若一瓶氢气和一瓶氧气的温度、压强、质量均相同,则它们单位体积内的分子数 ,单位体积内气体分子的平均动能 ,两种气体分子的速率分布 。(均填相同或不相同)3、A、B、C三个容器中皆装有理想气体,它们的分子数密度之比为,而分子的平均平动动能之比为,则它们的压强之比

28、。4、1mol氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为27,这瓶氧气的内能为 J;分子的平均平动动能为 J;分子的平均总动能为 J。(摩尔气体常量R=8.31Jmol-1K-1,坡尔兹曼常量k=1.3810-23JK-1)5、(1)图(a)为同一温度下,不同的两种气体的速率分布曲线, _曲线对应于摩尔质量较图5图(b)图(a)大的气体.(2)图 (b)为不同温度下,同种气体分子的速率分布曲线. _曲线对应于较高的温度.(三)难(综合题)1、储存在体积为4的中空钢筒里的氢气的压强是6个大气压,在1个大气压时这些氢气能充满_个体积为0.2的气球,(设温度不变)图22、图2中的曲线

29、分别表示氢气和氦气在同一温度下的麦克斯韦分子速率的分布情况.由图可知,氢气分子的最概然速率为_.氦气分子的最概然速率为_.二、选择题(一)易(基础题)1、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法哪个正确? (A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢气的压强(B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的密度一定大于氢气的密度(C) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大.(D) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大2、速率分布函数的物理意义为: (A)具有速率的分子占总分子数的百分比;(B)具有速率的分子数;(C)在速率附近处于

30、速率区间内的分子数占总分子数的百分比;(D)速率分布在附近的单位速率间隔中的分子数。3、摩尔数相同的氦(He)和氢(H2),其压强和分子数密度相同,则它们的 (A)分子平均速率相同; (B)分子平均动能相等;(C)内能相等; (D)平均平动动能相等。4温度为270C的单原子理想气体的内能是 (A)全部分子的平动动能;(B)全部分子的平动动能与转动动能之和;(C)全部分子的平动动能与转动动能、振动动能之和;(D)全部分子的平动动能与分子相互作用势能之和。5一瓶氮气和一瓶氧气,它们的压强和温度都相同,但体积不同,则它们的 (A)单位体积内的分子数相同; (B)单位体积的质量相同;(C)分子的方均根

31、速率相同; (D)气体内能相同。6在常温下有1mol的氢气和lmol的氦气各一瓶,若将它们升高相同的温度,则 (A)氢气比氦气的内能增量大; (B)氦气比氢气的内能增量大;(C)氢气和氦气的内能增量相同; (D)不能确定哪一种气体内能的增量大。7、下面说法正确的是 (A) 物体的温度越高,则热量愈多; (B) 物体的温度越高,则内能越大。(C) 物体的温度越高,则内能越小; (D) 以上说法都不正确。8、一定质量的某理想气体按=恒量的规律变化,则理想气体的分子数密度 (1)升高;(2)不变;(3)不能确定;(4)降低。9、如果氢气和氦气的温度相同,摩尔数也相同,则 (A) 这两种气体的平均动能

32、相同;(B) 这两种气体的平均平动动能相同;(C) 这两种气体的内能相等; (D) 这两种气体的势能相等。10、一理想气体样品,总质量为M,体积为V,压强为,理想气体温度为T,密度为,K为玻尔兹曼常量.R为普适气体恒量,则分子量的表示式为 (A) (B) (C) (D) 11、一瓶氦气和一瓶氮气质量密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡态,则它们 (A)温度相同、压强相同;(B)温度、压强都不同;(C)温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强;(D)温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强。(二)中(一般综合题)1、两瓶不同类的理想气体,其分子平均平动动能相等,但分子数密度不相等,则 (A

33、) 压强相等,温度相等; (B) 温度相等,压强不相等;图(2)(C) 压强相等,温度不相等; (D) 方均根速率相等.2、一定质量的理想气体的内E随体积V的变化关系为一直线,如图(2)所示(其延长线过E-V图的原点),则此直线表示的过程为 (A)等压过程; ( B)等温过程;(C)等体过程; (D)绝热过程。3、两种不同的理想气体,若它们的最概然速率相等,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。图(4)4、若在某个过程中,一定量的理想气体的内能E随压强P的变化关系为

34、一直线,如图(4)所示(其延长线过E-P图的原点),则该过程为 (A)等温过程; (B)等压过程; (C)绝热过程; (D)等体过程。5、若氧分子气体离解为氧原子O气体后,其热力学温度提高一倍,则氧原子的平均速率是氧分子的平均速率的 (A)4倍; (B)倍; (C)2倍; (D)倍。6、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)05% ; (B)4% ; (C)9% ; (D)21% 。7、一密封的理想气体的温度从27C起缓慢地上升,直至其分子速率的方均根值是27C的方均根值的两倍,则气体的最终温度为 (A)327C; (B)600C; (C)927

35、C; (D)1200C。(三)难(综合题)1、在封闭容器中,有一定量的理想气体,当温度从1TK增加到10TK时,分解成N原子气体.此时系统的内能为原来的 (A) 1/6; (B)12倍; (C ) 6倍; (D)15倍。2、若气体的温度降低,则和为 (A) 变小而变大; (B) 变小而保持不变;(C) 和都变小; (D) 保持不变而变小.3、一容器内装有个单原子理想气体分子和个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T的平衡态时,其内能为 (A); (B)(C); (D)。三、判断题(一)易(基础题)1、刚性多原子分子共有6个自由度; 2、理想气体的温度越高,分子的数密度越大,其压强就越大;

36、 3、理想气体的温度升高,分子的平均平动动能减小; 4、温度是表示大量分子平均平动动能大小的标志; 5、最概然速率VP的物理意义是:在一定温度下, VP附近单位速率区间内的分子数所占的百分比最大; 6、速率分布曲线上有一个最大值,与这个最大值相应的速率VP叫做平均速率; 7、理想气体的内能只是温度的单值函数; 8、双原子刚性气体分子的平均转动动能为KT; 9、单原子刚性气体分子的平均总能量为; 10、表示的物理意义是指在速率区间内的分子数。 四、解答题(一)易(基础题)1、当温度为0时,求: (1)氧分子平均平动动能和平均转动动能; (2)4克氧的内能。2、某柴油机的气缸充满空气,压缩前其中空

37、气的温度为47C,压强为当活塞急剧上升时,可把空气压缩到原体积的1/17,其时压强增大到,求这时空气的温度. 3、氢气装在的容器内,当容器内的压强为时,氢气分子的平均平动动能为多大?4、某些恒星的温度可达到约,这也是发生聚变反应(也称热核反应)所需的温度。在此温度下,恒星可视为由质子组成的。问:(1)质子的平均平动动能是多少?(2)质子的方均根速率为多大?5、已知某理想气体分子的方均根速率为1。当其压强为1atm时,气体的密度为多大?6、求温度为时的氮气分子的平均速率、方均根速率及最概然速率。7、某些恒星的温度达到K的数量级,在这温度下原子已不存在,只有质子存在.求:(1)质子的平均动能是多少

38、电子伏特?(2)质子的方均根速率多大? 8、储存在容积为25L的钢筒中的煤气,温度是0C时,它的压强是40atm.如果把这些煤气放在一座温度为15C,容积是的煤气柜内,它的压强是多少?9、容积为30L的瓶内装有氧气,假定在气焊过程中,温度保持27C不变.当瓶内压强由50atm降为10atm时,用去多少kg氢气?10、目前真空设备的真空度可达,求此压强下,温度为27C时,体积中有多少个气体分子.(二)中(一般综合题)1、有N个粒子,其速率分布函数如图(1)所示.,当时, ,求:(1) 常数a; (2)求粒子的平均速率. 2、有N个粒子,其速率分布函数为 求:(1) 由求常数C; (2) 粒子平均

39、速率.3、在容积为的容器中,有内能为 J的刚性双原子分子理想气体。求:(1)气体的压强;(2)若容器中分子总数为个,则分子的平均平动动能及气体的温度为多少?4、容器中贮有氧气,其压强P=1atm,温度。试求:(1)单位体积内的分子数; (2)氧分子质量; (3)氧气密度;(4)分子的方均根速率; (5)分子的平均平动动能。5、某气体在温度为T=273K时,压强为p=1.010-2atm,密度=1.2410-2kg/m3,则该气体分子的方均根速率为多少?(三)难(综合题)1、有一容积为V的容器,内装待测气体.第一次测得气体压强为,温度为T,称得气体连同容器的质量为,放出部分气体后再测量,已知温度

40、未变,压强为,容器连同内装气体的质量减为,求该气体的摩尔质量.2、有N个质量均为m的同种气体分子,它们的速率分布如图2所示。(1)说明曲线与横坐标所包围面积的含义;图2(2)由N和,求a值;(3)求在速率/2到3/2间隔内的分子数;(4)求分子的平均平动动能。 3、 设有N个粒子,其速率分布函数为(1)由N和 求c;(2)求N个粒子的平均速率;(3)求速率介于/23/2之间的粒子数;(4)求/22区间内分子的平均速率。06章一、填空题1、热力学第二定律的微观实质可以理解为:在孤立系统内部所发生的不可逆过程,总是沿着熵 的方向进行。2、热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的,表明在自然

41、界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,开尔文表述指出了_的过程是不可逆的,而克劳修斯表述指出了_的过程是不可逆的。 3一定量的某种理想气体在某个热力学过程中,外界对系统做功240J,气体向外界放热620J,则气体的内能 (填增加或减少),E2E1= J。4一定量的理想气体在等温膨胀过程中,内能 ,吸收的热量全部用于 。5一定量的某种理想气体在某个热力学过程中,对外做功120J,气体的内能增量为280J,则气体从外界吸收热量为 J。6、在孤立系统内部所发生的过程,总是由热力学概率 的宏观状态向热力学概率 的宏观状态进行。7、一定量的单原子分子理想气体在等温过程中,外界对它作功为200J.则

42、该过程中需吸热_J。8、一定量的气体由热源吸收热量,内能增加,则气体对外作功_J。9、工作在7和27之间的卡诺致冷机的致冷系数为 ,工作 在7和27之间的卡诺热机的循环效率为 。图110、2mol单原子分子理想气体,经一等容过程后,温度从200K上升到500K,则气体吸收的热量为_J。11、气体经历如图1所示的一个循环过程,在这个循环中,外界传给气体的净热量是 J。12、一热机由温度为727的高温热源吸热,向温度为527的低温热源放热。若热机可看作卡诺热机,且每一循环吸热2000J,则此热机每一循环作功 J。13、1mol的单原子分子理想气体,在1atm的恒定压强下,从0加热到100,则气体的

43、内能改变了 J。(摩尔气体常量R=8.31Jmol-1K-1)二、选择题1、下列说法正确的是: (A)孤立系统中的可逆过程,其熵不变;孤立系统中的不可逆过程,其熵要增加;(B)一切系统状态的改变,系统的熵都要增加;(C)一切系统状态的改变,系统的熵减少;(D)孤立系统处于平衡态时,系统的熵趋于最大值,系统的无序度最低。2、一摩尔的单原子分子理想气体,在一个大气压的恒压下,从0C被加热到100C,此时气体增加的内能约为 (A)3.2J; (B) 46J; (C) 120J; (D)1250J。3、是 (A)理想气体定体摩尔热容; (B)双原子分子理想气体定体摩尔热容; (C)刚性双原子分子理想气

44、体定体摩尔热容; (D)气体定体摩尔热容。4、1mol刚性双原子分子理想气体,当温度为T时,其内能为 (A);(B);(C);(D)。5、在温度分别为327和27的高温热源和低温热源之间工作的热机,理论上的最大效率为 (A)25% (B)50%(C)100%(D)75% 。6、对于室温下定体摩尔热容为2.5R的理想气体,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等于 (A)1/3 (B)1/4 (C)2/5 (D) 2/7。7、对于理想气体系统来说,在下列过程中,哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值的过程 (A)等容降压过程; (B)等温膨胀过程; (C

45、)等压压缩过程; (D)绝热膨胀过程。8、根据热力第二定律可知 (A)功可以全部换为热,但热不能全都转换为功; (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)一切自发过程都是不可逆的。9、设热源的绝对温度是冷源的绝对温度的n倍,则在一个卡诺过程中,气体将把从热源得到的热量中的多少传递给冷源? (A) ;(B) ; (C) ;(D) 。10、一理想气体初始温度为T,体积为V,此气体由初始状态经绝热膨胀到体积为2V;又经等容升温到温度为T,最后经等温压缩恢复到体积V.则此过程中 (A) 气体向外界放热; (B)气体对外界做

46、功;(C) 气体内能增加; (D)气体内能减少。图211、如图2所示,1mol理想气体从状态A沿直线到达B,则此过程系统做的功和内能的变化为 (A)W0,E0 ;(B) W0,0,E0 ;(D)W0。三、判断题1、第二永动机是不可能实现的。 ( )2、内能的增量只适用于理想气体准静态过程。( )3、平衡过程一定是可逆过程。( )4、第一永动机是可能实现的。 ( )5、系统经历一个循环过程后,它的内能为零。 ( )6、孤立系统的一切自发过程都是向着熵增大的方向进行。 ( )7、功的适用范围是理想气体准静态过程。 ( ) 8、一切自然过程都是不可逆过程。 ( )9、在等体过程中系统所做的功为零。

47、( )10、是刚性双原子分子理想气体定体摩尔热容。 ( )图3四、解答题1、如图3表示一氮气循环过程,求一次循环过程气体对外做的功和循环效率。2、64g氧气(可看成刚性双原子分子理想气体)的温度由0升至50,1保持体积不变;(2)保持压强不变。在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能?对外各做了多少功?3、一定量氢气在保持压强为4.00Pa不变的情况下,温度由升高到时,吸收了6.0 J的热量。 (1) 求氢气的量是多少摩尔? (2) 求氢气内能变化多少? (3) 氢气对外做了多少功?4、一热力学系统由如图4所示的状态a沿acb过程到达状态b时,吸收了560J的热量,对外做了356J

48、的功。(1) 如果它沿adb过程到达状态b时,对外做了220J的功,它吸收了多少热量?(2)当它由状态b沿曲线ba返回状态a时,外界对它做了282J的功,它将吸收多少热量?是真吸了热,还是放了热?图4 5、一台家用冰箱,放在气温为300K的房间内,做一盘13的冰块需从冷冻室取走的热量。设冰箱为理想卡诺致冷机。(1)做一盘冰块所需要的功是多少?(2)若此冰箱能以的速率取出热量,求做一盘冰块需多少时间?此冰箱的电功率是多少瓦?图56、使一定质量的理想气体的状态按图5中的曲线沿箭头所示的方向发生变化,图线的BC段是以P轴和V轴为渐近线的双曲线。(1)已知气体在状态A时的温度300K,求气体在B,C和

49、D状态时的温度。(2)从A到D气体所做的总功是多少?(3)ABCD过程中气体的内能增量是多少?(4)ABCD过程中气体所吸收的热量各是多少?图67、一定量的某种理想气体进行如图6所示的循环过程。已知气体在状态A的温度为。求:(1)气体在状态B、C的温度;(2)各过程中气体对外所作的功;(3)经过整个循环过程,内能的改变量和气体从外界吸收的总热量。图78、如图7为一循环过程的TV图线。该循环的工质是 mo1的理想气体。其和均已知且为常量。已知a点的温度为,体积为,b点的体积为,ca为绝热过程。求:(1) c点的温度;(2) 循环的效率。第七章 电场填空题 1、两无限大平行平面的电荷面密度分别为和

50、,则两无限大带电平面外的电场强度大小为 ,方向为 。2、在静电场中,电场强度E沿任意闭合路径的线积分为 ,这叫做静电场的 。3、静电场的环路定理的数学表达式为 ,该式可表述为 。4、只要有运动电荷,其周围就有 产生;而法拉弟电磁感应定律表明,只要 发生变化,就有 产生。5、一平行板电容器,若增大两极板的带电量,则其电容值会 ;若在两极板间充入均匀电介质,会使其两极板间的电势差 。(填“增大”,“减小”或“不变”)9题图6、在静电场中,若将电量为q=2108库仑的点电荷从电势VA=10伏的A 点移到电势VB = -2伏特的B点,电场力对电荷所作的功Aab= 焦耳。 7、当导体处于静电平衡时,导体

51、内部任一点的场强 。8、电荷在磁场中 (填一定或不一定)受磁场力的作用。9、如图所示,在电场强度为E的均匀磁场中,有一半径为R的半球面,E与半球面轴线的夹角为。则通过该半球面的电通量为 。10、真空中两带等量同号电荷的无限大平行平面的电荷面密度分别为和,则两无限大带电平面之间的电场强度大小为 ,两无限大带电平面外的电场强度大小为 。 11、在静电场中,电场力所做的功与 无关,只与 和 有关。12、由高斯定理可以证明,处于静电平衡态的导体其内部各处无 ,电荷只能分布于导体 。因此,如果把任一物体放入空心导体的空腔内,该物体就不受任何外电场的影响,这就是 的原理。13、静电场的高斯定理和环路定理表

52、明静电场是 场,静电场与感生电场的相同之是 。14、带均匀正电荷的无限长直导线,电荷线密度为。它在空间任意一点(距离直导线的垂直距离为处)的电场强度大小为 ,方向为 。15、静电场的环路定理的数学表达式为 ,该式可表述为 。16、静电场中a、b两点的电势为,将正电荷从a点移到b点的过程中,电场力做 功,电势能 。17、带电体处于静电平衡状态时,它所带的电荷只分布在 ,导体内部 电荷,且越尖的表面处电场强度 。18、在静电场中,导体处于静电平衡的条件是 和 。 19、在静电场中作一球形高斯面,A、B分别为球面内的两点,把一个点电荷从A点移到B点时,高斯面上的电场强度的分布 ,通过高斯面的电通量

53、。 (填改变或不改变)20、在静电场中各点的电场场强E等于该点电势梯度的 ,其数学表达式为 。判断题 1、静电场高斯定理表明,闭合曲面上的电场强度只由曲面内的电荷决定。 2、安培环路定理说明电场是保守力场。 3、感生电场和静电场是完全一样的电场。 4、均匀带电圆环中心的电势为零。 5、通过一闭合曲面的电通量为该曲面所包围的所有电荷的代数和除以真空电容率。6、在静电场中,电场强度大的点,电势一定高。 7、静电场力所作的功等于电势能的增量。 8、通过任一闭合曲面的电场强度通量等于零。 9、匀强电场的电力线是等间距的互相平行的直线。10、有人认为:(1)如果高斯面上E处处为零,则高斯面内必无电荷;(

54、2)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零。 单项选择题 1、(简单)两条无限长平行直导线相距为r,均匀带有等量同种电荷,电荷线密度为。两导线构成的平面上任意一点x处的电场强度为 (A); (B); (C); (D)02、(简单)电量为Q的两等量同号点电荷相距为2d,当选择无穷远处的电势为零时,它们连线中点的电势为( ) (A) ; (B)0; (C); (D)。3、(一般综合)边长为a的正方体中心放置一个点电荷Q,则通过任一侧面的电通量为 ( ) (A) (B) (C) (D)4、(简单)若通过某一闭合曲面的电通量为零时,下列说法正确的是 ( ) (A)闭合曲面上的场强为零; (B)闭合面

55、内的电荷代数和为零; (C)闭合曲面内的场强为零; (D)无法判断。5、(简单)在静电场中,若高斯面内净电荷为零,下列说法正确的是: A、高斯面上各点的场强只能由高斯面外的电荷产生。 B、表达式仍成立。C、高斯面上各点的场强E处处为零。 D、以上说法都不正确。6、(简单)当一个带电导体达到静电平衡时: A、表面上电荷密度较大处电势较高。 B、表面曲率较大处电势较高。C、导体内部电势比导体表面的电势高。D、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零7、(简单)高斯面内的净电荷为零,则在高斯面上所有各处的电场强度E是: A、处处为零; B、处处不为零; C、不一定为零; D、以上说法都不对。 8、

56、(简单)在静电场中,关于场强和电势的关系说法正确的是: A、场强E大的点,电势一定高;电势高的点,场强E也一定大。B、场强E为零的点,电势一定为零;电势为零的点,场强E也一定为零。C、场强E大的点,电势一定高;场强E小的点,电势却一定低。D、场强E为零的地方,电势不一定为零;电势为零的地方,场强E也不一定为零.9题图9、(一般综合)(如图所示)闭合曲面S内有点电荷q,P为S面上一点,在S面外A 点有点电荷,若将移至B点,则()(A)穿过S面的电通量改变、P点的电场强度不变;(B)穿过S面的电通量不变,P点的电场强度改变;(C)穿过S面的电通量和P点的电场强度都不变;(D)穿过S面的电通量和P点

57、的电场强度都改变。10、(综合)导体处于静电平衡状态时:( )(A)导体所带的电荷均匀的分布在导体内;(B)表面曲率较大处电势较高;(C)导体内部任何一点处的电场强度为零,导体表面处电场强度的方向都与导体表面垂直;(D)导体内部的电势比导体表面的电势低。11、(简单)电量为q的两等量同种点电荷相距为2 ,它们连线中点的电场强度大小为:( ) (A)0 (B) (C) (D)12、(简单)电场的环路定理说明了静电场是 ( );(A)无源场; (B)在闭合回路中各点的电场强度为零;(C)有源场; (D)电场是闭合场;13、(一般综合)一条无限长的直导线带均匀的正电荷,电荷线密度为。它在空间任意一点

58、的电场强度(设该点到导线的垂直距离为x):( )(A)0 ; (B)大小为,方向垂直背离直导线;(C)无法确定; (D)大小为,方向垂直指向直导线14、(简单)关于高斯定理得出的下述结论正确的是 ( )。(A)闭合曲面内的电荷代数和为零,则闭合曲面上任一点的电场强度必为零;(B)闭合曲面上各点的电场强度为零,则闭合曲面内一定没有电荷;(C)闭合曲面上各点的电场强度仅由曲面内的电荷决定;(D)通过闭合曲面的电通量仅由曲面内的电荷决定。15、(简单)取无限远处为零电势点,在一对等量同号点电荷连线的中点处 (A)点0的电场强度和电势均为零;(B)点0的电场强度和电势均不为零;(C)点0的电场强度为零

59、,电势不为零;(D)点0的电场强度不为零,电势为零。16、(一般综合)在负点电荷激发的电场中,将一个电子从电场中某点移到无限远的过程中下述结论正确的是 ( )(A)电场力对电子做正功,电子的电势能减少;(A)电场力对电子做正功,电子的电势能增加;(C)电场力对电子做负功,电子的电势能减少;(D)电场力对电子做负功,电子的电势能不变。17、(一般综合)已知空间某区域为匀强电场区,下面说法中正确的是( )。(A)该区域内,电势差相等的各等势面距离不等;(B)该区域内,电势差相等的各等势面距离不一定相等;(C)该区域内,电势差相等的各等势面距离一定相等;(D)该区域内,电势差相等的各等势面一定相交。

60、18、(一般综合)两个同号的点电荷相距r,要使它们的电势能增加一倍,则应该 (A)电场力做功使点电荷之间的距离增大为2r(B)电场力做功使点电荷之间的距离增大为4r(C)外力做功使点电荷之间的距离减少为r2(D)外力做功使点电荷之间的距离减少为r419、(一般综合)一平行板电容器充电以后与电源断开,然后减小两极板之间的距离,则 (A)极板上的电荷减少 (B)两极板之间的电场强度不变(C)电容器的电容量减少 (D)电容器储存的能量不变20、(简单)在任意静电场中,下列说法正确的是 . (A) 通过某一面元的电场线数越多,面元所在处的电场越强; (B) 通过与电场线垂直的面元的电场线数越多,面元所

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