山东石油化工学院《大学物理》2017-2018期末试卷

1山东石油化工学院《大学物理》2017-2018第二学期期末试卷班号姓名学号成绩1、质量和半径都相同的均匀圆筒、球壳、实心圆柱体和实心球，沿同一斜面顶端由静止开始纯滚动，到达底部时质心运动速度最大的是：()A、圆筒；B、球壳；C、实心圆柱体；D、实心球。2、一平面简谐波在弹性媒质中传播，在某一时刻，一质元正处在波谷处，则该质元A、动能为零，势能最大，B、动能最大，势能最大C、动能为零，势能为零，D、动能最大，势能为零3、两个质点各自左简谐振动，他们的振幅相同，周期相同。设第一个质点的振动方程为x1=2cos(πt+π/3)(SI)。当第一个质点在正向最大位移处时，第二个质点恰好在平衡位置沿x轴正向运动，则第二个质点的运动表达式为()C、x2=2cos(πt-π/6)(SI)4、4mol的多原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为()。A、12kTB、10kTC、12RTD、10RT5、若高温热源的温度为低温热源温度的n倍，以理想气体为工作物质的卡诺机工作于上述高、低温热源之间．则从高温热源吸收的热量与向低温热源放出的热量之比为n+1nB、n2VO--VO6、（5分）一质点在x一y平面内运动，其运动学方程为EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up7(-),r)=5c（其中x,y的单位为米,t的单位为秒）。则该质点在t=1s时的速度是,加速度是。--2-7、（3分）质量为1.0Kg的物体，其运动学方程为r=5t2i+3t3j，则作用于质点上的合外力在0—2秒内对此物体作的功为A=--2-8、（3分）一质量为m，长为2l的均匀细杆，在它的一端有一很小的光滑圆孔。开始时它在一光滑水平面上垂直于杆长方向以速率v平动。某时刻，将一光滑小钉突然穿过小孔固定在平面上，此后杆以小钉为轴在水平面内作定轴转动，杆作定轴转动的角速度9、（3分）两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为y1），则其和振动的表达式为。Px第10题的图10、（3分）如图是一列沿Px第10题的图某一时刻的波形图，假设该波在P点反射，且反射点为波幅。试用虚线画出该时刻反射波的波形图，并点出三个波节的位置。（在答题纸上作图时需同时用实线描下入射波的波形图）11、（4分）质量为M、摩尔质量为µ、分子数密度为n的理想气体，处于平衡态时，其状态方程为，状态方程的另一形式为，其中，k称为 12、（4分）如图,一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b，有350J热量传入系统，而系统对外做功①若经过adb过程从a到b，系统做功40J，此过程ad3A14、如图所示匀质细棒长L，质量为m，可绕通过O点与棒垂直的水平轴在竖直平面内转动，如图所示。在棒的A14、如图所示匀质细棒长L，质量为m，可绕通过O点与棒垂直的水平轴在竖直平面内转动，如图所示。在棒的A端作用一 水平恒力F=2mg,AO=L3。棒在F力的作用下，由静止转过角度θ(θ=300)，求：（1）力F所做的功；Ck15、如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧，一端固定在墙上，另一端跨过滑轮与质量为m的物体相连。开始时用外力托住m使弹簧无伸长，现撤去外力，使m发生振动。设绳与滑轮无相对滑动，且不计轮轴的摩擦，滑轮可②当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对系统做功60J；则系统吸收热量Q’ba=。___________13、线密度为p，长度为L均匀柔软的细链条，用手提着一头，另一头刚好触及地面，静止不动。突然放手使链条自由下落。求当链条的上端下落的距离为S时，链条作用在地面上的力是多少？FO（2）若此时撤去F力，则细棒回到平衡位置时的角速度。M,Rm视为质量为M、半径为RI=MR2。试求1）求物体m作简谐振动的角频率和振幅2）以物体第一次经过平衡位置时为计时起点，物体的平衡位置为坐标原点，向下为运动的正方向，求物体的振动表达式4频率均为100Hz，波速均为400m/s，波源的初相差为π。若波源B的初相为π/3。以波源B为坐标原点，BC方向作为x轴的正方向，试求：（1）两波的波动表达式（2）BC间因干涉而静止点的位置坐标。17、3.2g的氧气，从初态1（p1=1.0atm,V1=1.0L）出发，经过等压过程到达状态2（V2=2.0L），再经过等体过程到达状态3（p3=2.0atm），又经过绝热过程到达状态4，状态4的温度刚好等于状态1的温度，最后经等温过程回到状态1，构成循环过程。（1）在P-V图上画出此循环过程曲线，并求系统在状态4的压强和体积2）求循环效率。4lPx4lPxD、C、C、C、C--4πj;5π2i7答案232J9题答(((( 第10题的图11题答：PV=RT，P=nkT，玻耳兹曼常数，1.38x10-23JK-112题答260J，-280JF冲力2AAFCO（1）因为在任意角θ时，力F对OCO5T1NT1ΦA06XM=FcosθT1NT1ΦA06X所以转过300角时，此力矩的功6Fcosθdθ=6mglcosθdθ=mgl（2）在整个过程中，由于重力（距）做的总功为0，只有F做功A，由动能定理，得222A=2JΦ-2JΦ0=2JΦ其中J是棒绕O点的转动惯量，由平行轴定律可得所以J=ml26g6gml215题解1）取物体新的平衡位置为坐标原点，向下为运动的正方向。则在某一时刻，物体离开平衡位置的位移为x时，物体和滑轮的受力如图所示，则有TR-TR=Iαd2xa=dt2解此方程组可得2k=-xd2x2与简谐振动微分方程dt2d2x2ω=ω=此物体振动的振幅为T2mgMgmg（4分，每个等式1分））（1分）比较，得此物体的振动角频率为OO7mgk（2分）（2）由题设，及旋转矢量法，可得该质点振动的初相位为所以该物体的振动方程为：M（2分）16题解1）由B点发出的简谐波由C点发出的简谐波yCEQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up9(-),40)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up9(3),0)EQ\*jc3\*hps25\o\al(\s\up9(π),3)EQ\*jc3\*hps25\o\al(\s\up9(π),2)EQ\*jc3\*hps25\o\al(\s\up9(π),3)（2）由于两列波在同一直线上沿相反方向传播，所以他们的干涉叠加形成驻波。其驻波表达式为（2)（3)（2)（3)（2)所以波节条件为：cos(|πx)|（2)83434 x= 22或17题解:(1)P—V图如图所示。3分由理想气体状态方程可求得各状态的P、V、T.状态1：P1=1.0atm，V1=1.0L，T1=122K状态2：P