大学物理作业

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第一章质点的运动规律

-选择题

1.质点作曲线运动，若尸表示位矢，S表示路程，0表示速度，出表示切向加速

度，则下列四组表达式中正确的是[]

2.质点作直线运动，其运动学方程为x=6/-产（si）o在r=ls到r=4s的时间

内，质点的位移和路程分别为[]

A、3m,3m；B、10m；C^9m,8〃z；D、3m,5m

3.某质点的运动方程为x=3/-5r+6(m)则该质点作[]

A、匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向

B、匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向

C、变加速直线运动，加速度沿x轴正方向

1）、变加速直线运动，加速度沿x轴负方向

4.质点以速度v=4+产（SI）作直线运动，沿质点运动直线作QX轴，并已知t=3s

时，质点位于x=9〃z处，则该质点的运动学方程为[]

“12

A、x—2t-.B、x=4t+-t~

2

Csx=4fH——12；D、x=4fH—r+12

33

5.某物体的运动规律为4"力=-如2入式中的人为大于零的常量。当r=0时,

初速度为%，则速度u与时间/的函数关系为[]

11

A、v——攵厂9+%B、v=—kt~9+Vg

6.一质点沿x轴运动，其运动方程为x=5〃-3r(SI)。当f=2s时该质点正在

[]

A、加速；B、减速；C、匀速；D、静止。

二填空题

1.一质点的运动方程是“，)=/?««。7+/?411同，式中的/?和0是正的常量,

从/=%至h=2%时间内，该质点的位移是；该质点所经过的路程

是。

2.一质点在x-y平面内运动，其运动学方程为x=3cos4f,y=3sin4r,则

t时刻质点的位失,速度。«)=,切向加速度《=—,

该质点的运动轨迹是o

3.一质点沿x轴做变加速直线运动，设1=0时质点的位置坐标为4,速率为%,

加速度随时间的变化关系为a=c/(c为正常数)，则质点在，时刻的速率

贝/)=,其运动学方程x(r)=o

4.一质点沿半径为0.1加的圆周运动，所转过的角度。=。+初3,

a-2rad,b-Arad-s"3»在Z=2s时，质点的切向加速度a「=,法向加速

度；6=_时，质点的总加速度方向与半径成45°角。

5.一质点按规律5=广+2〃在圆轨道上运动，当，=2s时的总加速度为

16五%2,则此圆弧的半径为。

6.某物体的质量为10kg,受到方向不变的力R=30+40/(SI)的作用，若物体

的初速度大小为10%，方向与力F的方向相同，则在2s末时物体的速度大小

为•

7.质量为〃2的质点沿x轴正向运动，设质点通过与位置时的速率为日o(%为常

量)，则此时作用于质点的力尸=；质点由x=M处出发，运动到x=z处所

需的时间为。

8.一人站在OXY平面上的某点（石,％）处，以初速度%铅直向上抛出一球，以

时间，为变量写出球的位矢r（0=，f时刻球的速度

v-,力口速度a=o

三计算题

1.一质点在。砂平面上运动，1=0时，x0=5m；又己知vx=3m-s~',

1,

y=-t2+3t-4（SI）。（1）写出该质点运动方程的矢量表达式；（2）描绘质点

2

的运动轨迹；（3）求质点在7=1s和，=2s时的位置矢量和这一秒内的位移；（4）

求f=4s时的速度和加速度。

2.设质点运动方程为：x=Rcos®t,y=Rsincot,（R、（0为常量），求质点

的速度、加速度和运动轨迹。

3.跳伞员与装备的质量共为从伞塔上跳下时立即张伞，可粗略地认为张伞

时速度为零。此后空气阻力与速率平方成正比，即/=攵/。求跳伞员的运动速率

随时间变化的规律和终极速率Vro

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第二章运动的守恒定律

-选择题

1.质量为归2kg的物体沿x轴作直线运动，所受合力大小为尸=2x+3f(N),

如果在％=0处物体的速率为=0，试求该物体移到x=10m处的速度大小为

[]

A：ioVnB：20VTTC：iiVioD：22V10

2.A、B两木块质量分别为m,、和m“，且叫=2皿，两者用一轻弹簧连接后静止于光滑

水平桌面上。若用外力将两木块压紧使弹簧被压缩，然后将外力撤去，两木块运动

动能之比EK,、：EKB为[]

A、1/2；B、V2/2；C、后；D、2

3.一质量为必的质点，在半径为A的半球形容器中，由静止开始自边缘上的1点

滑下，到达最低点8时，它对容器的正压力为M则质点臼/滑到8的过程中，摩

擦力对其作的功为[]

A：-R(N-3mg)；B：-R(3mg-N)；A声……O……

C：—R(N-mg)；D：—R(N-2"zg).

22B

4.外力F通过刚性轻绳和一轻弹簧(K=200N-mT)缓慢的拉地面上的物体，已

知物体的质量M=2kg,滑轮的质量和摩擦不计，刚开始拉时弹簧为自然伸长，当绳

子被拉下0.2m的过程中，外力F作的功为(g取10加・父2)[]

A、1JB、2JC、3JD、4J

5.质量为0.5kg的质点，在X-Y平面内运动，其运动学方程为r=5ti+0.5t)(SI),

在t=2s到t=4s这段时间内外力对质点作的功为[]

A、1.5J；B、3J；C、4.5J；D、-1.5J

6.质点在恒力F作用下由静止开始做直线运动，在时间43内速率由0增加到v；

在at2内，由v增加到2v,设该力在ati内，冲量大小为ii.所做的功为A“在4

t2内，冲量大小为12,所作的功为Az,则[]

A^Ai二A2,I1VI2；B、AI=A2,11〉12；

C、Ai>A?,1产12；D、A1VA2,II—12.

7.对质点系有以下几种说法：

①质点系总动量的改变与内力无关；②质点系总动能的改变与内力无关；

③质点系机械能的改变与保守内力无关；④质点系总势能的改变与保守内力无关。

在上述说法中[]

A、只有①是正确的；B、①和③是正确的；

C、①和④是正确的；D、②和③是正确的。

二填空题

1.一人从10m深的井中提水，桶离水面时装水10kg,若每升高1m要漏掉0.2kg

的水，则把这桶水提高到井口的过程中人力所作的功为«

2.设作用在质量为1kg的物体上的力F=6t+3(SI),物体在这一力的作用下由静

止开始沿直线运动，在。到2.0s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小

1=O

3.质量为m的小球自高为y。处沿水平方向以速率V。抛出，与地面碰撞后跳起的最

大高度为%/2,水平速率为％/2,则碰撞过程中，地面对小球的竖直冲量的大小

为,水平冲量的大小为o

4.质量m的质点在oxy平面内运动，运动学方程r=acos0fi+/?sin创j,t时刻该

质点的动量P=；从t=0到t=2%/。这段时间内质点受到的合力的

冲量1=«

5.质量分别为nu和m”的两个小球A、B,相距为无限远，并处于静止状态，若它们

仅在万有引力作用下相互靠近，当它们之间的距离为R时，球A的速度大小

VF,球B的速度大小VB=,彼此相对速度大小Vr=。

6.一沿x轴正方向的力作用在一质量为3.0kg的质点上，已知质点的运动学方程

为*=354/+/(SI),力在最初4.0s内作的功杵,在t=ls时力的瞬时功率

P=。

7.一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量在平面直角坐标系中的表达

式为r=acosa)tI+bsincotj,其中a、b、。皆为常量，则此质点对原点的角动量

L=；此质点所受对原点的力矩M=o

三计算题

1.质量为加千克的子弹射向并嵌进一质量为M千克的木块，此木块静止在光滑

的平面上且与一轻弹簧相联结，如图所示，子弹嵌入木块后，弹簧被压缩了x米,

已知弹簧倔强系数为K,求：

⑴木块被弹簧撞击后那一瞬时速度;

⑵子弹的初速度.

2.水平光滑铁轨上有一小车，长度为/,质量为M。车的一端站有一人，质量为m。

人和小车原来都静止不动。现设该人从车的一端走到另一端，问人和小车各移动了

多少距离？

3.长为L、质量M均匀分布的软绳，一端挂在天花板下的钩子上，将另一端缓慢

地垂直提起，并挂在同一钩子上，求该过程中对绳子所作的功。

4.一个小球与另一质量相等的静止小球发生弹性碰撞。如果碰撞不是对心的，试

证明：碰撞后两小球的运动方向彼此垂直。

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第三章机械振动

一、选择题

1.一弹簧振子，当它水平放置时，可以做简谐振动，若把它竖直悬挂或放置在光

滑斜面上，试判断下面哪一种情况是正确的[]

A：竖直放置可以作简谐振动，放置在斜面上不能作简谐振动；

B：竖直放置不能作简谐振动，放置在斜面上可以作简谐振动；

C：两种情况都可以作简谐振动；D：两种情况都不能作简谐振动。

竖直放置沿斜面放置

1.1题图

2.一个弹簧振子简谐振动的固有周期是为九一个单摆简谐振动的固有周期为

在地球上有刀二石将它们放在月球上，它们的周期关系是：[]

A：TF"B：T\<%C：TG%D：无法确定

3.一个弹簧振子振幅为ZxIO-m,当t=0时振子在x=i.0xl()-2m处，且向正方

向运动，则振子的振动方程是:

A：x=2xl0-2cos(dyr-—)m；B：x=2xlO-2cos(6X---)m；

36

C：x—2xl0-2cos(<2X+—)m；D：x=2x10~2cos(ft^H——)m；

4.用余弦函数描述一简谐振动，若其速度A

与时间Qv—t)关系曲线如图示，则振动的

初相位为：[]/\

1.4题图

5.已知有一简谐振动xi=Acos(5t+&),另有一个同方向简谐振动X2=Acos(5t+9),

5

若令两个振动的合成振幅最小，则夕的取值应为：[]

K〃4〃4^-71

A：——；B：---；C：-----；D：----

5555

6.弹簧振子由轻弹簧衣和质量为勿的物体构成，将振子按如图三种情况放置，如

果物体做无阻尼的简谐振动，则它们振动周期的关系为：[]

A：7]>7^>7^；B：T}=T2=T3；C：T1<T2<T3；A不能确定

⑴

7.一弹簧阵子作简谐振动时，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，

其动能为振动总能量的：[]

A：1/16B：7/16C：9/16D：15/16

二、填空题

1.有一放置在水平面上的弹簧振子。振幅A=2.OX10%周期T=0.50s,根

据所给初始条件,写出振动方程式或初位相。

(1)r=0时物体在正方向端点，其振动方程为；

(2)f=0物体在负方向端点，其初位相为；

(3)f=0物体在平衡位置，向负方向运动，其初位相为；

(4)物体在平衡位置，向正方向运动，其初位相为；

(5)物体在x=l.OXlO-m处向负方向运动，其初位相为；

(6)物体在x=l.OXIO-m处向正方向运动，其初位相为。

2.一竖直悬挂的弹簧振子，平衡时弹簧的伸长量为施，此振子自由振动的周期为

3.有一单摆，摆长为1m,最大摆角5。，则摆角的角频率勿=,周期

T=s。设开始时在正向摆角最大，此单摆振动方程。

4.物体作简谐振动，振动方程为x=Acos(羽+)/4),则物体的加速度为:

774(7为周期)时刻，物体的加速度大小为：

5.一个质点同时参与了三个简谐振动，它们的振动方程分别是：x,=Acos(5r+£).

71__5

x2=2Acos(5t+7T),x3=Acos(5t——)；则其合成运动的运动方程为x=

5-------------

三、计算题

2.两个谐振子在同一直线上做同频率、同振幅振动。第一个谐振子振动表达式为

玉=Acos(加+8),当第一个振子从正方向回到平衡位置时，第二个振子恰在正

方向位移的端点。求：两振子振动相差，并写出第二个振动的方程式。

3.如图示，质量为必的子弹，以的的速率射入木块中，使弹簧压缩从而作简谐振

动，若木块质量为M,弹簧劲度系数为衣，若以弹簧原长时物体所在处为坐标原点,

向右为x轴正方向，请求出简谐振动方程。

3题图

4.已知两同方向，同频率的简谐振动的方程分别为币=0.05cos（10t+0.751）,

马=0.06馍5（10/+0.254）四1）求：（D合振动的初相及振幅。（2）若有另一同

方向、同频率的简谐振动X3=0.07cos（10t：；），则当夕3为多少时xi+*3的

振幅最大?又93为多少时*2+X3的振幅最小？

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第四章机械波

一、选择题

1.一横波沿绳子传播的波动方程为：y=0.05cos(10m-4万x)(SI),则[]

A：其波长为0.05m；B：波速为5m41；

C：波速为2.5m；D：频率为2Hz。

2.一横波沿x轴负向传播，若t时刻波形曲线如图所示，则在t+工时刻，x轴

2

上的1、2、3三点的振动位移分别是[]

A：4，0,

B：—A,0,A\

C：0、A、0

D：0、-A.0；

3.频率为4Hz,沿x轴正方向传播的简谐波，波线上有前后两点，若后一点开始

振动落后了0.25s,则前一点较后一点相位超前：[]

兀3万小

A：一；B：7t；C：—；D：2兀

22

4.在同一介质中两列相干平面波的强度之比4=4,则两列波的振幅之比为：

[]

A：aA=2B：3A=4C：3A=16D：-AL=1-

4A,4A,4

5.在驻波中，两个邻波节之间各质点的振动是[]

A：振幅相同，位相相同；B：振幅不同，位相相同；

C：振幅相同，位相不同；D：振幅不同，位相不同

6.一平面简谐波在弹性介质中传播。在某一瞬间，介质中某一质元处于平衡位置,

此时它的能量是[]

A：动能为零，势能最大;B：动能为零，势能为零;

C：动能最大，势能最大;D：动能最大，势能为零。

7.若在弦线上驻波表达式为y=0.20sin2GCOS20R(SI),则形成驻波的两个反向

进行的行波为：[]

A：y.=0.10cos[2^(10r-x)+—1;y,=0.10cos[2^(10f+x)+—]

22

B：yi=0.10cos[2^(10f-x)-0.25^J;乃=010cos[2](10f+x)+0.75»]

C：y.=0.10cos[2^(10/-x)+—];y2=0.10cos[2^(10/+x)J

22

D：y,=0.10cos[2^(l0/-x)+0.75^J;y2=0.10cos[2^(10f+JC)+0.75^,J

二、填空题

1.一横波沿绳子行进时的波动方程为y(x,t)=0.5cos(107L2;rx)m,(x、

y的单位m,t的单位s)。则：(1)波振幅A=m,波速U=m/s,

频率f=Hz,波长4=m。(2)质点振动的最大速度％”=m.s，

2.波源作谐振动，振幅为A,周期为0.2s,该振动以10m/s的速度沿x正向传

播，形成平面简谐波。设t=0时波源经平衡位置向负方向运动。

(1)写出波动方程y(莅t)二_________________________________

(2)距波源0.5m和1m处的振动方程y(0.5,t)=

y(bt)=____________________________

(3)距波源16m和17m两质点间的位相差

3.波的相干条件的是»

4.S,S为两个相干波源，相距S较S相位超前夕，己知S,$振幅相等,

(4=4=4),问在S,S连线上，S外侧各点的合振幅为S外侧各点的合

振幅为___________

5.如图所示，波源S和S发出的波在尸点相遇，s)T

产点距离波源S和S分别为32和10/1/3,为两p

列波在介质中的波长，若尸点的合振幅总是极大［〉

值，则两列波的振动方向,振动„

频率，波源W的位相

5题图

比S的位相领先。

三、计算题

1.一平面波在介质中以速度v=20m沿，X轴负向传播。已知传播路径上6点

的振动方程为y=3cos4加，求：

（1）以/为坐标原点的波动方程；f*~7m->]4m]■<—8m—:

（2）以6为坐标原点的波动方程：CBA口

（3）C点、D点振动方程。1题图

7T

2.已知波动方程为y=0.1cos历（25/-幻（SI）,求：（1）振幅、波长、周期、

波速；（2）距原点为8m；和10m两点处质点振动的位相差；（3）波线上各质点在时

间间隔0.2s内的位相差。

3.图示为平面简谐波在仁0时的

波形图，设此简谐波的频率为

250Hz,且此时图中点P的运动方

向向上求：

(1)该波的波动方程。

(2)在距离原为7.5m处的质点

的运动方程与t=0时该点的振动

速度。

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第五章波动光学

一、选择题

1.在相同时间内，一束波长为人的单色光在空中和在玻璃中，正确的是[]

A:传播的路程相等，走过的光程相等；B:传播的路程相等，走过的光程不相等；

C:传播的路程不相等，走过的光程相等；D:传播的路程不相等，走过的光程不相等。

2.在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点是明条纹。若将S2缝盖住，并在SB2连

线的垂直平分面处放一反射镜M,如图所示，则此时[]

A:P点处仍为明条纹；।

B:P点处为暗条纹；

C:不能确定P点处是明条纹二M

还是暗条纹；：

D:无干涉条纹。第2题图

3.用白光源进行双缝实验，若用一纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的

滤光片遮盖另一条缝，则[]

A:干涉条纹的宽度将发生变化；

B:产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹；

C:干涉条纹的位置和宽度、亮度均发生变化；

D:不发生干涉条纹。

4.4、6平玻璃片间形成空气劈尖，波长为X的单色光垂直照射玻璃片。在上下平

移力时发现条纹向左移动10条，可以判定：[]

A：A片上移10/1；A

B：力片上移5%；B

c：/片下移ioA；

D」片下移54；第4题图

5.用劈尖的干涉条纹测定样品表面的平整度，a板为光学标准平玻璃，b板为待

测表面，a、6组成空气劈尖。波长为7的单色光垂直入射，观察镜视场中出现

了图示的畸变条纹，则可以判断：[]

A：待测表面有突起的梗，高度2

B：待测表面有突起的梗，高度々

2

C：待测表面有凹下的槽，深度A

D：待测表面有凹下的槽，深度4

2

5题图

6.一衍射光栅对某波长的垂直入射光在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使

屏幕上出现更高级次的主极大，应该[]

A:换一个光栅常数较大的光栅B:换一个光栅常数较小的光栅

C:将光栅向靠近屏幕的方向移动D:将光栅向远离屏幕的方向移动

7.从平凸透镜的一方观察牛顿环，如果凸透镜由接触位置上移1.54过程中有

[]

A：条纹向中心移动，条纹中心先变明又变暗；

B：条纹向中心移动，条纹中心先变暗又变明；

C：条纹向外移动，条纹中心先变明又变暗；

D：条纹向外移动，条纹中心先变暗又变明；

8.用光垂直照射薄膜，若薄膜折射率〃2=14,且〃।>%>〃3则光从上下两个

表面反射时：[]

A：上表面反射时有半波损失，

下表面反射时没有半波损失；

B：上表面反射时没有半波损失，

下表面反射时有半波损失；

8题图

C：上下表面反射时均没有半波损失;

D：上下表面反射时均有半波损失;

9.已知光栅常数为d=6.OX10'em,以波长为6000A的单色光垂直照射在光栅上,

可以看到的最大明纹级数和明纹条数分别是[]

A：10,20B：10,21C：9,18D：9,19

10.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射时没有光线通过。当其中一偏振片

慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为[]

A：光强单调增加B：光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零

C：光强先增加，后又减小至零D：光强先增加，后减小，再增加

二、填空题

1.一束波长为X的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，要使反射光

得到增强，薄膜的厚度应为。

2.用平行单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的阴影中心处有一亮斑，这是

光的现象，这个亮斑叫。

3.一束平行自然光，以60。角入射平玻璃表面上，若反射光是完全偏振的，则透

射光束的折射角是,玻璃的折射率为o

4.一束自然光入射两个偏振片后，屏幕上出现全暗，若在两个偏振片之间插入第

三个偏振片，发现屏幕上的光强是入射光强的1/8,则第三个偏振片的偏振化方向

和其他两个的夹角为

5.天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为5.00x10-6「ad,它们都发出波长为

4=600nm的光，望远镜恰好能够分辨出这两颗星，则望远镜的口径为

6.两片玻璃一端用一小金属片垫起，一端接触，形成一个空气劈。当小金属片向

劈尖移动时，看到的反射干涉条纹间距将。当劈尖中充以水，条纹间

距将，看到的总条纹数将。

7.用〃=1.6的透明云母片覆盖杨氏双

缝干涉装置的一条缝，若此时原来屏上

中央明纹的位置为第五级亮条纹中心，

已知光源波长为0.55〃m,则云母片的

厚度为_____________

8.一单色平行光垂直照射一单缝，若其第三级明纹位置正好和600nm的单色光的

第二级明纹位置重合，求前一种单色光的波长

三、计算题

1.在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中，用波长589.3nm的钠黄光垂直照射,

测得第一和第四暗环的距离为4X10%。未知的单色光垂直照射时，测得第一和

第四暗环之间的距离为3.85X10m。求未知单色光的波长。

2.波长600nm的单色平行光，垂直入射到缝宽。=0-6加加的单缝上，缝后有一焦

距为六60cm的透镜。在透镜焦平面观察到的中央明纹宽度为多少？两个第三级暗

纹之间的距离为多少？（lnm=10%）。

3.为测定一给定的光栅常数，用波长九=600.0nm的激光垂直照射光栅，测得第

一级明纹出现在15°方向。求：（1）光栅常数；（2）第二级明纹的衍射角：（3）

如果用此光栅对某单色光做实验，发现第一级明纹出现在27°方向，此单色光波

长是多少？

4.自然光入射于重叠在一起的两偏振片。（1）如果透射光的强度为最大透射光强度

的1/3,问两偏振片的偏振化方向之间的夹角是多少？（2）如果透射光强度为入

射光强度的1/3,问两偏振片的偏振化方向之间的夹角又是多少？

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第六章气体动理论

一、选择题

1.若理想气体的体积为V,压强为P,温度为T,一个分子的质量为加，k为玻

耳兹曼常量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为1]

PV„PVPV八PV

A：B：----C：---D：

mkTRTmT

2.速率分布函数/(v)的物理意义为[]

A：具有速率丫的分子占总分子数的百分比

B：速率分布在y附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比

C：具有速率丫的分子数

D：速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数

3.下列各式中，表示气体分子的平均平动动能的是(式中，M为气体质量，〃为

气体的摩尔质量，"2为气体分子质量，N为气体分子数目，〃为气体分子数密度,

NA为阿伏加德罗常数)[]

A：^-PVC：-PVD：也N,PV

B：—PV

2M2422MA

4.己知一定量的某种理想气体，在温度为7；与T2时的分子最可几速率分别为力।和

02,分子速率分布函数的最大值分别为了(力1)和/(52),若刀>石，则【〕

A：>vp2f(vpl)>f(vp2)B：Vpl>vp2/(vpl)<f(yp2)

C:V<VVD:V<VV

P\P2八。)<f(P2)P\P2八。)>f(P2)

5.理想气体处于平衡状态设温度为T气体的自由度为i,则每个气体分子所具有的

[]

A：动能为上攵TB：动能为人RTC：平均动能为上ATD：平均平动动能为上RT

2222

6.Imol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时,其内能为[]

3353

A：-RTB:-kTC：-RTD:-kT

2222

7.下列各图所示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线是同一温度下氮气和氧气

的分子速率分布曲线？

[]〃力,/G)，

(A)(B)

O—

0

/(v)"

(C)(D)

0」0

二、填空题

1.某理想气体处于平衡状态，已知压强为〃=1.013X1()5pa,密度为

p=1.24x10.2kg/m：则该气体分子的方均根速率为#=

2.己知氧气的压强〃=2.026Pa,体积V=3.OX1Q-2则其内能

E=_______

3.1摩尔27c氢气具有的总的平动动能为，总的转动动能为，

内能为O

4.平衡状态下，温度为127℃的氢气分子的平均速率为,方均根速率

为,最可几速率为。

5.两容器中分别贮有氢气和氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)己知氨气的

压强是氧气压强的1/2,氨气容积是氧气的2倍，氮气内能是氧气内能倍。

三、计算题

1.体积V=1m3的容器内混有M=1.0x1025个氧气分子和N?=4.0x1025氮

气分子，混合气体压强为2.76x105Pa。求(1)气体分子的平均平动动能；(2)

气体的温度。

2.储有氧气的容器以速率100m/s运动，假设该容器突然停止，全部定向运动的

动能都变为气体分子热运动的动能，问容器中氧气的温度将会上升多少？

av/vo,(O<v<v0)

3.有N个粒子，其速率分布函数为：/(v)=Ja,(v0<v<2v0)

0,(v>2v0)

(1)画出速率分布曲线，并求常数a；(2)求这N个粒子的平均速率。

大学物理作业

班级：学号：姓名:成绩：

第七章热力学基础

一、选择题

1.理想气体经历如图所示的abc平衡过程，则该系统对P

外做功W,从外界吸收热量Q和内能的增量的正负情

况]

A：AE>0,Q>0,A<0B：AE>0,Q>0,A>0

C：AE>0,Q<0,A<0D：AE<0,Q<0,A>0

2.如图，一定量的理想气体经历acb过程时吸热200J,

则经历acbda过程时，吸热为[]

A：-1200JB：-1000J

C：-700JD：1000J

3.右图，一定量的理想气体分别由初态a经①过程a

6和由初态d经②过程到达相同的终态A则两

个过程中气体从外界吸收的热量QnQe的关系为:

[1

A：QKO,Qi>Qz

B：Qi>0,Qi>Qz

C：Qi<0,QI>Q2

D：Q,>0,Q,<Q2

4.根据热力学第二定律可知:[]

A：功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功。

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

5.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：1/3B：1/4C：2/5D：2/7

6.双原子的理想气体做等压膨胀，若气体在膨胀过程中，从外界吸收的热量为700J,

则该气体对外做功为[]

A：350JB:300JC:250JD:200J

7.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍，则理想气体在一次

卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的[]

A：n倍B：n-1倍C：工倍D：己里倍

nn

二、填空题

1.理想气体过程中，系统吸收的热量可用P-V上过程曲线下的面积表示。

2.一定质量的理想气体经压缩后，体积减小为原来的一半，这个过程可能是绝热、

等温或等压过程，如果要使外界做的功最大，那么，这个过程应该是过程。

3.某理想气体在P——V图上其等温线的斜率与绝热线的斜率之比为0.714,当此

理想气体由压强2X105帕，体积0.5升之状态绝热膨胀到体积增大一倍时，气体

压强为，此过程中所作的功为O4

4.如凰一理想气体系统由状态a沿acb到达状态b,‘

有350J的热量传入系统，而系统做功130J,(1)经过adb过程，L

O------------

系统作功40J,传入系统的热量Q=

图2.4

(2)当系统由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对系统作功60J,则系统吸收

的热量Q=____________

5.设在某一过程P中，系统由状态A变为状态B,如果

,则过程P称为可逆过

程；如果_______________________________________________________________

则过程P称为不可逆过程。

6.一卡诺热机，低温热源的温度为300K,高温热源的温度为450K,每一循环过

程从低温热源吸热400J,则每一循环过程外界必须做功为o

三、计算题

1.一定质量的单原子分子理想气体，开始时处于状态a,体积为1升,压强为3atm,

先作等压膨胀至b态，体积为2升，再作等温膨胀至c态，体积为3升，最后等体

降压到latm的压强，求：(1)气体在全过程中内能的改变；(2)气体在全过程中

所作的功和吸收的热量。

2.如图示，Imol氧气，由状态a变化到状态b,试p(atm)

求下列三种情况下，气体内能的改变、所作的功和吸

收的热量：

(1)由a等温变化到b；

(2)由a等体变化到c,再由c等压变化到b；

V(l)

(3)由a等压变化到d,再由等体变化到b。

c

3.如图示，为1摩尔理想气体(其/二」

Cy

的循环过程(ln2=0.69)。

(1)求a状态的状态参量；

(2)求循环效率。

内蒙古工业大学2008——2009学年第二学期

《大学物理》综合练习题一

注意事项：1.本习题适用于2008级本科层次学生使用。

2.本习题共6页，满分100分。答题时间120分钟。

学院：班级：姓名：学号：

三

题号—•二总分

1234

得分

得分评阅人一、单项选择题（本大题共10个小题，每小题3分,

共30分）

1・波从一种介质传到另一种介质时，哪个物理量不发生变化[]]得分

A：波长B：波速C：频率D：三者都不变

2.在驻波中，两个相邻波节之间各质点的振动是[]_____

A：振幅相同，相位相同B：振幅不同，相位相同

C：振幅相同，相位不同D：振幅不同，相位不同

3.一平面简谐波在弹性介质中传播。在某一瞬间，介质中某一质元处于

平衡位置，此时它的能量是[]

A：动能为零，势能最大B：动能为零，势能为零

C：动能最大，势能最大D：动能最大，势能为零

4.下列各式中表达物理意义为分子速率分布在v附近v-^v+dv速率

区间内的分子数”的是

?

A：f(v)B：f(v)dvC：Nf(v)dvD：[f(v)dv

J巧

5.Imol单原子分子理想气体，在T=1OOK时，气体的内能为多少[]

A：1246.5JB：1446.5J

C：1223JD：125J

6.一束自然光垂直入射到两偏振片N】、N2；当两偏振片偏振化方向成30°夹角，

透射光强为人若入射光不变而两偏振片偏振化方向成45°夹角，则透射光强为，2；

k

那么7为

72

A：3/2

C：2/3D：1/3

7.根据热力学第二定律判断下列说法中哪一种是正确的[]国芬

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：气体可以自由膨胀，但不能自动收缩

D：不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程

8.如果从平凸透镜的上方观察牛顿环干涉条纹，条纹分布特点是[]

A：接触点是暗斑、同心环是等间距的|得分

B：接触点是暗斑、同心环是不等间距的

C：接触点是明斑、同心环是等间距的

D：接触点是明斑、同心环是不等间距的_____

9.人耳隔着墙能听到声音，这是因为[]得分

A：波的反射和折射B：波的干涉|_____

C：波的衍射D：波的振幅不同

10.用单色光照射一双缝装置，将双缝装置的上边一个缝用折